[实用新型]一种缸盖进气道系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及车用汽油机领域，尤其涉及车用汽油机的缸盖进气道系统。

背景技术

进气道作为缸盖的重要组成部分，类似发动机的咽喉，控制着进入发动机内的气流大小和方向。进气道的形状是由十分复杂的自由曲面构成的，它直接影响发动机的进气效率和燃烧过程，从而影响发动机的功率、油耗、扭矩、噪音、怠速稳定性以及排放等。

评价汽油机进气道性能的主要参数是衡量进气充量能力的流量系数和衡量进气过程中形成的绕垂直于气缸轴线的有组织的空气旋流强度的滚流强度，滚流强度的提升总伴随着流量系数的下降。因此要根据发动机开发目标和燃烧室形状，设计合适的进气道以保证足够高的流量系数和适当的滚流强度。

现有进气道设计中大部分都追求高滚流强度，提高火焰传播速度，迅速烧掉未燃混合气，减小爆震倾向；少部分进气道设计追求高流量系数，增加进气量，提升高速性能。根据最新研究，高的滚流强度会增加在进气冲程和压缩冲程初期空气与壁面之间的传热，使混合气从壁面吸收更多的热量，反而增加爆震倾向。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，不增加额外成本的前提下，保证足够高的流量系数，同时组织适当的滚流强度，优化汽油机工作过程。

为实现上述目的，本实用新型对进气道、气道喉口及进气座圈型线的形状进行了改进，具体如下：

本实用新型的缸盖进气道系统，包括进气道、气门导管、进气门、进气座圈和气道喉口，所述进气道的气道顶面上设有导管底孔，所述气门导管与所述导管底孔固定，所述进气门穿过所述气门导管、导管底孔和气道喉口，所述进气座圈通过内壁的进气座圈型线与所述气道喉口连接。所述进气道的仰角为56°-62°，外角为29°-33°，内角为14°-16°，所述进气道在靠近燃烧室入口处为向下弯曲的弧状管道。所述气道喉口包括喉口上部和喉口下部，所述喉口上部的侧壁在沿中轴线剖开处为圆弧（指喉口上部在沿中轴线剖开后，侧壁沿与剖面垂直的方向的投影为圆弧状），所述喉口下部的侧壁与所述喉口上部的侧壁相切。所述进气座圈型线呈流线型，所述进气座圈型线的上部与所述喉口下部的侧壁固定连接。混合气在通过所述进气道、气道喉口、进气座圈流入燃烧室时，具有如此形状的进气道系统，可以保证足够高的流量系数并组织适当的滚流。

优选地，所述气道顶面的靠近所述燃烧室入口的圆弧半径为71mm，所述气道底面的靠近所述燃烧室入口的圆弧半径为12.5mm，所述进气道的仰角为58°-60°，外角为30°-32°，内径为14.5°-15.5°，进一步优选为所述进气道的仰角为59°，外角为31°，内径为15°。此时所述进气道的形状处于最优化状态。

优选地，为了减少导管对气道的干扰和降低导管/气门副摩擦损失，将所述气门导管长度增加到了35mm。

优选地，所述进气座圈型线包括第一区、第二区和第三区。所述第一区呈直线，且所述第一区围成的内壁直径与所述喉口下部的内径相同，所述第二区为一段与所述第一区相切的圆弧，所述第三区为由与所述进气座圈的中轴线呈30°、45°和60°的三截面组成的弧形。由所述第一区、第二区和第三区形成的进气座圈型线所具有的流线型使得混合气更顺畅地流动，进一步保证了合适的流量系数和滚流比。

优选地，所述进气门的上部设有减重坑，以减轻进气门的重量。

优选地，所述进气门的背面锥角为24°-26°，进一步优选为25°。

优选地，所述封闭端的封闭面与所述进气座圈型线相配合处的角度及直径相同，所述封闭面的角度进一步优选为45°，以使进气门与进气座圈型线能够更为密闭地配合，不会产生漏气现象。

本实用新型设计的具有特殊形状的进气道结构，能够保证足够高的流量系数，增加每循环进入气缸的新鲜充量，从而增大发动机功率和扭矩；组织适当的滚流强度，通过合理设计进气道结构组织适当的滚流，提高火焰传播速度，减小爆燃倾向，提高燃烧稳定性，优化汽油机工作过程。

附图说明

图1为本实用新型的车用汽油机进气道系统的安装示意图；

图2-1为图1所示进气道的侧视图；

图2-2为图1所示进气道的俯视图；

图3为气道喉口剖面图；

图4为进气座圈剖面图；

图4-1为进气座圈型线示意图；

图5为气门导管示意图；

图6为进气门示意图；

图6-1为图6的局部剖面示意图；

图7为进气道在车用汽油机中的位置示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的一个具体实施例做详细描述。