[实用新型]一款新型可变截面及滚流进气系统

说明书

技术领域

本实用新型属于汽车发动机进气系统，具体而言，涉及一款新型可变截面及滚流进气系统。

背景技术

随着环保、排放法规的日益严格及消费者对汽车发动机燃油经济性要求的日益提高，如何满足汽车发动机低排放和高燃油经济性已成为汽车界当前必须解决的一个问题。

针对喷油器侧置式直喷汽油机，由于其喷油器侧置，在喷油过程中，油束与气缸底平面向下倾斜某一角度，随喷油时间向前发展，在进气气流强度较低的工况下，喷雾必然会与气缸壁面、活塞顶面发生碰撞，导致积碳、机油稀释、排放恶化等问题。所以在部分负荷时，进气流量小，希望有较高的进气流速，提高充气效率，同时希望有较高滚流比，降低燃油湿壁现象，降低机油稀释率，提高燃烧效率。

针对气道喷射汽油机，在低速部分负荷工况下，发动机需求进气量较少，节气门节流损失大，而节气门体后的进气截面较大，导致进气强度较低，不利于油气混合；滚流强度低，燃烧速率慢，不利于燃油经济性的提高。

众所周知，进气道的滚流比和流量系数是相互矛盾的，滚流比越大，流量系数越低；在进气压缩过程中形成较高的滚流比，会在压缩上止点前产生较高的湍流强度，加快火焰传播速度，缩短燃烧持续期，减少传热损失，从而提高指示热效率。而目前的进气系统结构，为了兼顾高低速性能选取了大流量系数低滚流比的进气道结构，所以燃烧持续期较长，热效率较低。

发明内容

为了克服进气流速问题，本专利提供一款新型可变截面及滚流进气系统，通过改变低负荷工况下的进气歧管进气截面，从而提高进气流速，配合进气道隔板提高了进气滚流比，不仅降低了缸内喷射燃油对缸套、活塞顶面及气门的湿壁现象，而且提高混合气均匀性、燃油经济性。本实用新型所采用的技术方案是：进气歧管的稳压腔和各支管都分成双层结构，在稳压腔内有一旋转阀板，可以根据不同工况旋转不同角度；缸盖进气道上装有一隔板，也将进气道分为上下两层，与进气歧管分层结构相互配合，旋转阀板的控制采用电子驱动闭环控制，保证了控制的精度和灵敏性。

附图说明

图1为可变截面积滚流进气系统示意图

图中：(1)活塞(2)缸盖(3)喷油器(4)旋转阀板(5)进气歧管主体(6)缸盖进气道(7)进气道隔板(8)进气门(9)排气门

具体实施方式

进气歧管主体(5)的稳压腔和各支管都分成双层结构，在稳压腔内有一旋转阀板(4)，可以根据不同工况旋转不同角度；缸盖进气道(6)上装有一进气道隔板(7)，也将缸盖进气道(6)分为上下两层，与进气歧管主体(5)分层结构相互配合，缸盖(2)上还装有进排气门(8)(9)；喷油器(3)可安装在进气道下方或上方，取决于不同的喷射方式。

在低负荷工况下，旋转阀板(4)不转动，气流只能从进气歧管主体(5)和缸盖进气道(6)的上层经过，气流沿着燃烧室壁面切向进入，扫过排气门(9)底面，顺着缸壁向下运动，随着进气门(8)的开启和活塞(1）下行形成大尺度旋流，即滚流；由于进气道隔板(7)导流的作用，有很少气流从进气道隔板(7)下方经过，这样大尺度的滚流得以形成。随着活塞(1)上行，大尺度滚流流速逐渐加强，直到接近压缩上止点，大尺度滚流破碎成大量小涡流，增加了点火时刻的湍流强度，提高了燃烧时火焰的传播速度，从而缩短了燃烧持续期，减少了做功冲程的传热损失，从而提高热效率，降低燃油消耗。

在中高负荷工况下，旋转阀板(4)转动一定角度，气流可以从进气歧管主体(5)和缸盖进气道(6)上下两层同时进气，由于旋转阀板(4)角度不同，可以控制不同工况下对滚流强度和流量系数的要求。当旋转阀板(4)完全打开时，气流从进气门(8)四周涌入气缸，提高了进气的流量系数，满足大负荷工况对进气量的要求。

旋转阀板(4)的控制采用电子驱动闭环控制，使得旋转阀板(4)在0-90°之间自由转动，保证了控制的精度和灵敏性。