[发明专利]一种滚流引导型汽油机气道

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机结构，具体涉及内燃机的进排气系统设计。

背景技术

进气道是发动机的咽喉，起着控制气流进入气缸的强弱、方向以及与燃油混合燃烧是否充分的作用，而进排气系统的进气道设计的优劣在很大程度上影响着发动机的动力性、经济性、燃烧噪声和有害气体的排放。

现有的汽油机进气道设计多采用切向气道，设计目标是在保证进气量合乎设计要求的前提下，尽可能提高滚流强度，某些情况下还可以组织形成一定的涡流。通常采用流量系数和滚流比两个参数来对进气道的性能进行评价。在进气道的设计过程中，除考虑流量系数和滚流比两个参数外，还必须考虑以下几方面的因素：a.缸盖空间结构限制；b.气道的几何形状；c.气道的加工制造。

过去，进气道设计都侧重流通能力的开发，流量系数在0.16以上，气道角一般在45°～60°之间，弯曲半径约为25～45mm之间，均较大，致使组织滚流的能力较差，滚流比都在1以下。近年来国内外设计者也充分认识到滚流对燃烧过程的重要性，并在努力地设计可以组织一定强度滚流的气道，大升程滚流比可达到4以上。然而对于评价气道性能的两参数流量系数和滚流比之间存在一定的制约关系。在气道性能达到一定程度后，滚流比的提高势必会造成气道流通能力的下降。故在设计中要同时提升流通能力和形成滚流的能力是目前气道设计的难点和设计者们努力的方向。

发明内容

本发明提出一种滚流引导型汽油机气道，要解决的技术问题是在限定的缸盖几何结构条件下，同时保证流通能力合乎设计要求，更好地组织缸内气流运动，形成良好的混合气，优化燃烧效果。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

本发明在缸盖空间结构、喷油器位置一定，保证气道水套和油道壁厚的情况下，对气道角、气道弯曲半径、气道喉口尺寸等敏感区进行合理设计，压低进气道，形成一种滚流引导型汽油机进气道。设计气道的气道轴线与缸盖底平面的夹角，即气道角α呈25°～35°夹角，气道的喉口下沿处的弯曲半径r为18～25mm，这样，气道角和弯曲半径较小，有利于在缸内形成一定强度的滚流。气道喉口是气道设计中的敏感区域，本设计综合考虑了水套壁厚、油道壁厚、气门与缸盖底平面干涉、喉口的光顺过渡等因素，设计了较大的流通截面积(1854.14-2009.88mm²⁾且可以与气道角，弯曲半径配合形成一定强度滚流的喉口尺寸φ，即23～25mm。

本发明的气道内壁过渡光滑顺畅，不存在结构突变现象。

采用本发明的滚流气道，气道的流通能力可被充分地利用，燃烧室内可形成适度的滚流，混合气混合更加均匀，有利于燃烧火焰的传播，燃烧速度更快，减少了燃烧持续期，使燃烧效率更高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：气道轴线1、水套2、缸盖底平面3、气道喉口4、喉口下沿5、缸盖6、气道7

具体实施方式

本发明是一种滚流引导型汽油机气道，其对应的缸盖6的结构如下图1所示。在保证流通面积的情况下，为了组织一定强度的滚流，气道7的气道轴线1与缸盖底平面3夹角α(即气道角)设计较小，呈25°~35°夹角，并且合理的设计了喉口下沿5处的弯曲半径r即18~25mm。气道喉口4是气道设计中的敏感区域，本设计综合考虑了水套2壁厚、油道壁厚、气门与缸盖底平面干涉、喉口的光顺过渡等因素，设计了较大的流通截面积(1854.14-2009.88mm²⁾且可以与气道角，弯曲半径配合形成一定强度滚流的喉口尺寸φ即23~25mm。

该气道设计的特色是：气道结构流畅，总体结构中不存在突变结构。有较好的流通能力，同时通过小气道角、小弯曲半径和尽可能大的喉口尺寸间的优化设计，能组织一定强度的滚流运动。