[发明专利]一种发动机进气系统和发动机进气的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发动机进气系统和方法。

背景技术

发动机进气通道的空气运动对混合气形成和燃烧过程有决定性的影响，因而，也影响着发动机的动力性，经济性，燃烧噪声和有害废气的排放，组织良好的空气运动对提高汽油机的火焰传播速率，降低燃烧速率，降低燃烧循环变动，组织稀燃或层燃有重要作用。

发动机供气方法主要利用进气管内的空气动力效应，来实现发动机的进气。空气动力效应可视为气流惯性效应和气流压力波动效应共同的结果。

在气流惯性效应中，一般是利用进气行程时进气管内高速流动气体的惯性作用来提高充气效率的。在发动机进气行程前期，由于活塞下行的吸入作用，气缸内产生负压，新鲜空气从进气管进入。在活塞到达进气冲程的下止点后，由于气体在进气管内高速流动的惯性，仍可继续为气缸充气一段时间。但是为充分利用气流惯性效应，只能增加进气管的长度，限于实际使用情况，进气管的长度增加会导致结构复杂，安装困难。

气流压力波动效应是指各个气缸周期性、间歇性的进气而导致进气管内产生一定幅度的气流压力波动。进气管的气流会沿着进气管往复波动，在进气管中周而复始的来回传播，致使气缸入口处的压力时高时低。如果进气管的形状，长度和直径较合适，有利于压力波的反射和谐振，使正压波与下一个循环进气过程重合，就能使进气终了时的压力升高，达到提高充气效率的目的。

为利用气流压力波动效应，大多数发动机都在进气管中设置有一个动力腔或在进气管的旁边设置有一个与进气管相通的谐振腔，以利于进气管内压力波的共振来提高充气量。还有在进气管中设置阀门，来控制进气通道的进气横截面积，进而增加进气的效率。

现有的技术中增加的动力腔或谐振腔均位于进气管中，离发动机气缸距离较远，起不到储存气体并向气缸补充进气的作用。另外动力腔或谐振腔设置于进气管中，而由于发动机的快速运作，会在进气歧管中产生较高的压差，如此高的压力差所带来的就是冲击和脉动，由产生的气体震荡波，传统的进气方法不能将震荡波过滤掉，导致振荡波非常影响进气稳定性。而在进气管中设置阀门不能实时控制进气横截面积随工况变化而变化，导致效率提高不明显。

发明内容

本发明的目的是克服现有发动机进气系统和方法效率低，进气过程不稳定，进气量少的缺点，提供一种效率高，进气过程稳定，能够增加进气量的发动机进气系统和方法。

本发明提供了一种发动机进气系统，该系统包括进气歧管，该进气歧管包括气体进口和至少一个气体出口，其中，该进气系统还包括至少一个缓冲池，缓冲池与进气歧管连通，并且缓冲池与进气歧管连通的接口与气体出口的距离小于缓冲池与进气歧管连通的接口与气体进口的距离。

本发明还提供了一种发动机进气的方法，该方法包括通过进气歧管给发动机气缸进气，其中，该方法还包括向发动机气缸通入补充气体，补充气体的出口与发动机气缸入口的距离小于进气歧管进气口与发动机气缸入口的距离，所述补充气体的压力基本恒定。

本发明所提供的发动机进气系统和方法采用在气缸进气口附近增加缓冲池的结构，补充气体储存在缓冲池中，使进入气缸的气体来源发生了变化，气缸可以直接从补充气体处来获取气体。由于补充气体压力基本恒定，这样在补充气体和气缸之间形成一个较大的压力差，使气体在较大压力差作用下迅速进入气缸，进气效率提高。

在充气过程中，补充气体不断被气缸吸入，同时进气歧管中气体也被气缸吸入，两个进气来源增加了气缸的实际进气量。

由于缓冲池能够起到缓冲作用，使发动机快速运作而产生的影响进气效果的震荡波，在经过缓冲池以后，变得平缓，使得进气过程更加平稳，有利于对进气波动进行控制。

附图说明

图1是本发明提供的发动机进气系统的结构示意图；

图2是本发明提供的发动机进气方法的示意图；

图3是本发明提供的发动机进气系统的工作示意图：

图4是本发明提供的发动机进气系统及进气方法中进气歧管与缓冲池接口(补充气体进入进气歧管的接口)和气体出口(发动机气缸入口)之间的压力差曲线随时间变化的函数关系图；

图5是本发明提供的发动机进气系统及进气方法中缓冲池稳定进气过程中气体振荡波的示意图；

图6是本发明提供的发动机进气系统及其进气方法中检测装置、控制装置的操作流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施方式作详细说明。