一種fsae賽車發動機的進氣系統結構的製作方法

2023-06-11 16:43:46 4

專利名稱：一種fsae賽車發動機的進氣系統結構的製作方法
技術領域：
本實用新型是一種FSAE賽車發動機的進氣系統結構,屬於FSAE賽車發動機的進氣系統結構的改造技術。
背景技術：
發動機進氣系統是新鮮空氣或空氣與燃油的混合氣流入發動機缸體的集成結構。發動機進氣系統主要包括:空氣濾清器、進氣導流管、諧振腔、進氣歧管、節氣門機構。空氣經過空氣濾清器過濾雜質後，流過空氣流量計或進氣支管壓力傳感器，經進氣道進入進氣歧管，與噴油器噴出的汽油混合型成適當比例的混合氣，由進氣門送入汽缸體內點火產生動力。進氣系統的作用是儘可能多的和儘可能均勻的向各氣缸供給空氣與燃油的混合氣或純淨的空氣。FSAE 方程式(Formula Sae)是由美國汽車工程協會(Society of AutomotiveEngineers)主辦的挑戰本科生、研究生團隊構思、設計、製造和駕駛小型方程式賽車的國際性賽事。賽車使用小於610CC容量的發動機，進行多個項目的此賽。該車必須在加速性，制動性和操控性等方面表現出色，而且成本低廉(要求原型車實際耗資應低於2.5萬美元)、易於維修、可靠性好。同時還需考慮其美觀性、舒適性和零部件的通用性等。隨著汽車工業的發展，越來越多的國家和高等院校加入FSAE比賽。賽車的製造水平也在不斷提高。按照大賽規則，發動機節氣門和噴油器之間必須加裝一個內部截面為圓形，直徑為20mm的限流閥，以保證比賽的公平和安全性。現有的賽車發動機進氣系統的結構如圖1所示，包括空氣濾清器1、進氣導流管2、諧振腔3、節氣門閥體5、限流閥6、噴油器7，空氣濾清器1、進氣導流管2、諧振腔3、橡膠軟管8、節氣門閥體5、限流閥6、噴油器7按照進氣順序依次前後串接固定組成一個賽車的發動機進氣系統。該系統存在的缺點是:噴油器7雖然設置在限流閥6之後，利於改善燃油霧化效果，但進氣管長度不能隨發動機轉速而改變，使發動機在低速、中速、高速時動力性能下降，排放性較差。
發明內容本實用新型的目的在於考慮上述問題而提供一種避免出現發動機運轉時由於進氣不足導致熄火，怠速不穩，啟動困難的現象，消除了動力性不足，燃油霧化難，混合氣不均勻等問題的FSAE賽車發動機的進氣系統結構。本實用新型使發動機在不同轉速下的充氣係數提高，燃油霧化效果得到極大改善，使賽車發動機有較好的動力性、排放性。本實用新型的技術方案是:本實用新型的FSAE賽車發動機的進氣系統結構，包括有空氣濾清器、進氣導流管、諧振腔、圓盤控制閥、節氣門閥體、限流閥、噴油器，其中空氣濾清器通過進氣導流管與諧振腔連接，諧振腔通過節氣門閥體與限流閥連接，限流閥與噴油器連接，其中諧振腔與節氣門閥體之間連接有圓盤控制閥。上述圓盤控制閥的開閉通過伺服電機控制。[0009]上述圓盤控制閥的開閉通過伺服電機根據發動機轉速由電子控制裝置進行控制。上述圓盤控制閥分別與諧振腔及節氣門閥體的前後連接處圓角過渡，內側光滑。上述圓盤控制閥分別與諧振腔及節氣門閥體連接處的徑向尺寸分別與諧振腔連接管的徑向尺寸及節氣門閥體的徑向尺寸相配。上述節氣門閥體向下伸長，限流閥、噴油器設置在節氣門閥體上。本實用新型由於採用在諧振腔和節氣門閥體之間設置圓盤控制閥的結構，且前後連接處徑向尺寸相配合，圓盤控制閥的開閉決定著進氣通道的改變。圓盤控制閥的內壁光滑，開閉靈敏，且圓盤控制閥由伺服電機控制，控制精確。本實用新型不會出現發動機運轉時由於進氣不足導致熄火，怠速不穩，啟動困難的現象，消除了動力性不足，燃油霧化難，混合氣不均勻的問題；圓盤控制閥由伺服電機控制，對不同轉速能夠精確打開或關閉閥門，改變進氣通道。發動機在不同轉速下的充氣係數提高，燃油霧化效果得到極大改善，最終使賽車發動機有較好的動力性、排放性。此外，本實用新型不拆分進氣系統其它結構，只在進氣流程中加裝圓盤控制閥，限流閥與噴油器安裝在已有的延長節氣門閥體上，不影響進氣系統中的空氣流量計或進氣支管壓力傳感器的功能，因此不影響節氣門的開閉和噴油器工作。本實用新型改善了 FSAE賽車發動機的動力性、排放性，提高發動機的充氣效率，彌補低速、中速、高速時發動機進氣不足的缺陷，可以提高發動機各種轉速下的充氣係數。本實用新型是一種設計巧妙，性能優良，方便實用的FSAE賽車發動機的進氣系統結構。

圖1是現有的FSAE賽車發動機的進氣系統結構圖。圖2是本實用新型的結構示意圖。圖3是本實用新型圓盤控制閥開啟時的示意圖。圖4是本實用新型圓盤控制閥關閉時的示意圖。
具體實施方式
實施例:本實用新型的結構示意圖如圖1、2、3、4所示，本實用新型的FSAE賽車發動機的進氣系統結構，包括有空氣濾清器1、進氣導流管2、諧振腔3、圓盤控制閥4、節氣門閥體5、限流閥6、噴油器7，其中空氣濾清器I通過進氣導流管2與諧振腔3連接，諧振腔3通過節氣門閥體5與限流閥6連接，限流閥6與噴油器7連接，其中諧振腔3與節氣門閥體5之間連接有圓盤控制閥4。上述圓盤控制閥4的開閉通過伺服電機控制。上述圓盤控制閥4的開閉通過伺服電機根據發動機轉速由電子控制裝置進行控制。如圖3、圖4所示，圓盤控制閥4的開啟和關閉改變進氣通道，圓盤控制閥4的開閉由ECU根據發動機轉速進行控制，通過伺服電機控制起作用。上述圓盤控制閥4分別與諧振腔3及節氣門閥體5的前後連接處圓角過渡，內側光滑。上述圓盤控制閥4分別與諧振腔3及節氣門閥體5連接處的徑向尺寸分別與諧振腔3連接管的徑向尺寸及節氣門閥體5的徑向尺寸相配。[0024]本實施例中，上述節氣門閥體5向下伸長，限流閥6、噴油器7設置在節氣門閥體5上。本實用新型的工作原理如下:在伺服電機控制下，圓盤控制閥4在發動機高速時，圓盤控制閥4保持全開，以減小進氣的流動阻力，如圖3的結構示意圖；在發動機低速時，圓盤控制閥4保持關閉，迫使所有進氣通過長而窄的進氣管道，如圖4的結構示意圖；在發動機中速時，閥微微的開啟，實現兩種運行方式中間的平穩過渡。這樣在各種轉速下發動機的充氣係數提高，燃油霧化效果得到極大改善，最終使賽車發動機有較好的動力性、排放性。
權利要求1.一種FSAE賽車發動機的進氣系統結構，包括有空氣濾清器(I)、進氣導流管(2)、諧振腔(3)、圓盤控制閥(4)、節氣門閥體(5)、限流閥(6)、噴油器(7)，其中空氣濾清器(I)通過進氣導流管(2 )與諧振腔(3 )連接，諧振腔(3 )通過節氣門閥體(5 )與限流閥(6 )連接，限流閥(6 )與噴油器(7 )連接，其特徵在於諧振腔(3 )與節氣門閥體(5 )之間連接有圓盤控制閥(4)。
2.根據權利要求1所述的FSAE賽車發動機的進氣系統結構，其特徵在於上述圓盤控制閥(4)的開閉通過伺服電機控制。
3.根據權利要求1所述的FSAE賽車發動機的進氣系統結構，其特徵在於上述圓盤控制閥(4 )的開閉通過伺服電機根據發動機轉速由電子控制裝置進行控制。
4.根據權利要求1所述的FSAE賽車發動機的進氣系統結構，其特徵在於上述圓盤控制閥(4)分別與諧振腔(3)及節氣門閥體(5)的前後連接處圓角過渡，內側光滑。
5.根據權利要求1所述的FSAE賽車發動機的進氣系統結構，其特徵在於上述圓盤控制閥(4)分別與諧振腔(3)及節氣門閥體(5)連接處的徑向尺寸分別與諧振腔(3)連接管的徑向尺寸及節氣門閥體(5)的徑向尺寸相配。
6.根據權利要求1所述的FSAE賽車發動機的進氣系統結構，其特徵在於上述節氣門閥體(5)向下伸長，限流閥(6)、噴油器(7)設置在節氣門閥體(5)上。
專利摘要本實用新型是一種FSAE賽車發動機的進氣系統結構。包括有空氣濾清器(1)、進氣導流管(2)、諧振腔(3)、圓盤控制閥(4)、節氣門閥體(5)、限流閥(6)、噴油器(7),其中空氣濾清器(1)通過進氣導流管(2)與諧振腔(3)連接，諧振腔(3)通過節氣門閥體(5)與限流閥(6)連接，限流閥(6)與噴油器(7)連接，其中諧振腔(3)與節氣門閥體(5)之間連接有圓盤控制閥(4)。本實用新型避免出現發動機運轉時由於進氣不足導致熄火，怠速不穩，啟動困難的現象，消除了動力性不足，燃油霧化難，混合氣不均勻等問題。本實用新型使發動機在不同轉速下的充氣係數提高，燃油霧化效果得到極大改善，使賽車發動機有較好的動力性、排放性。
文檔編號F02M35/10GK202991291SQ201220329169
公開日2013年6月12日 申請日期2012年7月9日 優先權日2012年7月9日
發明者陽林, 彭才望, 鄧仲卿, 黃燕文 申請人:廣東工業大學