四氣門柴油機連通式複合進氣道裝置的製作方法
2023-08-13 09:54:26
專利名稱：四氣門柴油機連通式複合進氣道裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於內燃機技術，具體涉及一種四氣門柴油機進氣道的技術設計。
背景技術：
進氣道是發動機上的重要結構，良好進氣道的設計對於缸蓋頂置式柴油機更是關 鍵的技術。近年來隨著柴油機技術的不斷提高，四氣門柴油機已經得到普及，並獲得了良好 的市場效應。四氣門柴油機每個氣缸有兩個進氣道，一般型式為切向進氣道和螺旋進氣道， 彼此獨立，所產生的切向進氣流和螺旋進氣流分別經各自的氣道進入氣缸，在氣缸內兩股 氣流碰撞交織，形成紊流，同時與柴油混合，保證柴油機正常燃燒做功及清潔的尾氣排放。 因此，進氣道也是柴油機燃燒效率的關鍵技術之一。前已述及，目前四氣門柴油機的兩個進氣道彼此獨立，切向與螺旋進氣互不幹擾， 兩股氣流進入氣缸後才能混合且只有一次混合。混合時的滯後時差以及僅有的一次氣流混 合，在一定程度上縮短了切向氣流與螺旋氣流的混合時間和進程，進而影響到混合進氣再 與柴油的油氣混合效果。這對柴油機的燃油經濟性、動力性、煙度和尾氣排放都會產生影 響，特別是國際國內對於機動車尾氣排放標準的日益嚴格，降低尾氣排放已經成為柴油機 行業研發的首要目標，而改善進氣道設計缺陷是本實用新型目標之所求。
發明內容本實用新型的目的是，針對目前四氣門分離式進氣道切向、螺旋進氣流一次混 合、混合時間滯後、影響油氣混合效果的現狀，提出一種四氣門柴油機連通式複合進氣道裝 置，以改進上述缺陷。
以下結合附圖對本實用新型的技術原理與結構進行說明。四氣門柴油機連通式復 合進氣道裝置主要包括切向進氣道、螺旋進氣道以及氣缸(如圖1)。現階段廣泛採用的分離 式進氣道(如圖2)，即兩個進氣道彼此獨立，切向進氣與螺旋進氣互不幹擾，兩股氣流進入 氣缸以後才能混合，而且只有一次混合。本實用新型的關鍵是在切向進氣道與螺旋進氣道 之間的間壁上設有連通進氣口，使切向進氣道與螺旋進氣道兩個進氣道內的氣流連通。通 過圖1與圖2的比較，可以看出連通式複合進氣道比分離式進氣道具有更多的缸內氣流形 式。即流線型連通進氣口使得兩種氣流在進入氣缸前就已開始混合，切向氣流、螺旋氣流彼 此交織混合，進入氣缸後繼續進行第二次的深入混合，兩次混合形成紊流，有效改善了油氣 混合的生成條件，使得燃燒更充分。本實用新型的特點及產生的有益效果是，與分離式進氣道相比，連通式複合進氣 道鑄造工藝變化很小，適合批量生產。四氣門柴油機連通式複合進氣道裝置，特點是兩種氣 流在進入氣缸前就已開始混合，進入氣缸後繼續深入混合，先後共兩次混合，形成更多的局 部紊流，有效改善了油氣混合的生成條件，達到良好的油氣混合效果。由於燃燒的更充分， 所以有效改善了柴油機的經濟性、動力性並減少NOx和顆粒物的生成，尾氣排放指標得到 較大的提高。
圖1為本實用新型原理及結構示意圖，圖中三角形箭頭表示氣流形式和流向。圖2為分離式進氣道結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖並通過實施例對本實用新型的結構原理做進一步的說明。四氣門柴 油機連通式複合進氣道裝置，主要包括切向進氣道1、螺旋進氣道2及氣缸3。在切向進氣 道1與螺旋進氣道2之間的間壁上設有連通進氣口 4，使切向進氣道1與螺旋進氣道2兩個 進氣道內的氣流連通。切向進氣道1和螺旋進氣道2的入口截面積相等。連通進氣口結構 的設計也同樣適用於二氣門柴油機進氣道。本實施例的切向進氣道1和螺旋進氣道2的入口截面積相等為1496mm2，連通口 4 同時鑄出在兩個氣道之間的間壁上，截面積498 mm2，邊緣為流線型，適應氣流運動。在進氣 初始階段，切向氣流、螺旋氣流沿各自氣道運動，當到達流通口 4時，切向氣流、螺旋氣流各 有一部分分流至對方氣道內進行第一次混合，同時將切向動能、螺旋動能帶入對方氣道，交 互作用形成更多的局部紊流。進入氣缸後，兩股氣流繼續交互碰撞，第二次混合，紊流將達 到高峰，為柴油與空氣的混合創造了最佳條件，然後進行燃燒，由排氣道5排出燃燒後的廢 氣。
權利要求1.四氣門柴油機連通式複合進氣道裝置，包括切向進氣道(1)、螺旋進氣道(2)及氣缸 (3)，其特徵是在切向進氣道(1)與螺旋進氣道(2)之間的間壁上設有連通進氣口(4)，使切 向進氣道(1)與螺旋進氣道(2)兩個進氣道內的氣流連通。
2.按照權利要求1所述的四氣門柴油機連通式複合進氣道裝置，所述切向進氣道(1) 和螺旋進氣道(2)的入口截面積相等。
專利摘要本實用新型公開了一種四氣門柴油機連通式複合進氣道裝置，在切向進氣道與螺旋進氣道之間的間壁上設有連通進氣口，使兩個進氣道內的氣流連通。使兩種氣流在進入氣缸前就已開始混合，切向氣流、螺旋氣流彼此交織混合，進入氣缸後繼續深入混合，先後共兩次混合，形成更多的局部紊流，有效改善了油氣混合的生成條件，達到良好的油氣混合效果。由於燃燒的更充分，所以有效改善了柴油機的經濟性、動力性並減少NOx和顆粒物的生成，尾氣排放指標得到較大的提高。與分離式進氣道相比，連通式複合進氣道的鑄造工藝變化很小，適合批量生產。本實用新型也適用於二氣門柴油機進氣道。
文檔編號F02M35/104GK201865812SQ20102060048
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月11日 優先權日2010年11月11日
發明者曹曉峰, 李金武, 賀兆欣, 陶海峰 申請人:東風朝陽柴油機有限責任公司