CN102207027A - 柴油机进气涡流调节结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及发动机领域，特别涉及一种柴油机进气涡流调节结构。本装置包括设置在发动机汽缸盖内的进气道，进气道一侧与汽缸盖外部连通，一侧与燃烧室连通，其特征在于：进气道分为高涡流进气管和低涡流进气管，低涡流进气管内设有可调节的流量阀，高涡流进气管分叉形成若干高涡流进气歧管，低涡流进气管分叉形成若干低涡流进气歧管，每个燃烧室同时与一个高涡流进气歧管及一个低涡流进气歧管连通。本发明可以对燃烧室内的涡流进行调节，使燃烧室内始终保持合适的涡流比；高涡流进气道和低涡流进气道均为涡流进气道，使燃烧室内的两股涡流顺利混合不易产生紊流。

Description

柴油机进气涡流调节结构
技术领域
本发明涉及发动机领域，特别涉及一种柴油机进气涡流调节结构。
技术背景
柴油机的颗粒排放与燃烧室内的涡流大小有着直接的关系，涡流小状态下，喷油器的油束不能够很好的与空气完全混合，使局部过量空气系数小于0.5，产生颗粒；涡流大状态下，喷油器喷出的相邻油束会发生相交，同样使局部过量空气系数很小，所以调节适中的涡流比才能合理的控制燃烧颗粒，而涡流的形成与进气道结构有着密切的关系。但是在发动机运转中工况是随时变化的，所需的涡流比也随之变化，所以为了调节适当的涡流比，需要采用新的技术来进行控制。
比如中国专利局2008年9月24日公开的公开号为CN101270691A的专利申请，名为柴油机进气涡流强度最优化控制系统，该装置包括气缸盖体和用于调节进气涡流强度的控制装置，在气缸盖体内设置有两个彼此独立的进气道，其中一个为直流气道，一个是涡流气道，用于调节进气涡流强度的控制装置设置在直流气道进气口处。该装置的两个气道分别形成涡流气流和直流气流，两者在燃烧室内混合后容易形成紊流，造成局部涡流比异常，影响柴油机工况。
发明内容
本发明的目的在于解决上述涡流气道和直流气道进入的气流混合容易形成紊流造成局部涡流比异常的问题，提供一种双涡流进气的柴油机进气涡流调节结构。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种柴油机进气涡流调节结构，包括设置在发动机汽缸盖内的进气道，进气道一侧与汽缸盖外部连通，一侧与燃烧室连通，进气道分为高涡流进气管和低涡流进气管，低涡流进气管内设有可调节的流量阀，高涡流进气管分叉形成若干高涡流进气歧管，低涡流进气管分叉形成若干低涡流进气歧管，每个燃烧室同时与一个高涡流进气歧管及一个低涡流进气歧管连通。在气缸盖内分别形成一个高涡流进气管和一个低涡流进气管，新鲜空气通过两个进气管形成两股不同涡旋速度的气流，一股是高涡旋气流，一股是低涡旋气流，这两种气流在燃烧室内发生混合后，形成一股涡旋气流，这股涡旋气流的速度要低于高涡旋气流速度，同时又高于低涡旋气流速度，控制两个进气道的进气比率，就可以调节燃烧室内的涡流比。比如说，在发动机低转速工况时，增压发动机进气量较少，进气速度较慢，燃烧室内的涡旋气流速度慢，关闭低涡流进气管的流量阀，完全通过高涡流进气管进气，这样燃烧室内可以达到合适的涡流比；在中负荷工况下，如果完全经过高涡流进气管进气，则会引起燃烧室内过高的涡流比，可以部分打开低涡流进气管流量阀，让两股涡旋气流在燃烧室内混合，最后达到合适的涡流比；在高负荷工况下，由于增压器输出的压比提高，进入进气道的气流也增加，为了降低涡流比，则完全打开低涡流进气管，使涡流比达到合适的程度。
作为优选，高涡流进气歧管通过高涡流进气门与燃烧室连通，低涡流进气歧管通过低涡流进气门与燃烧室连通，高涡流进气门与低涡流进气门均为螺旋形通道，高涡流进气门的螺距大于低涡流进气门的螺距。通过两进气门螺旋螺距的不同，分别形成高涡旋气流和低涡旋气流，气流从两个螺旋形的进气门进入燃烧室后旋转方向一致，更容易混合成一股涡流，不易形成紊流。
作为优选，高涡流进气管与高涡流进气歧管之间设有高涡流稳压腔。
作为优选，低涡流进气管与低涡流进气歧管之间设有低涡流稳压腔。
作为优选，高涡流进气管与低涡流进气管通过同一个进口与汽缸盖外部连通。保证进口的结构不变，可以不用改变与汽缸盖相连的其他部件的结构，方便对接。
作为优选，高涡流进气管的一侧连有EGR进气管。EGR进气管为废气循环系统的进气管，将一部分废气引入进气管道进行再循环。作为另外的方案，EGR进气管可以设置在高涡流进气管、低涡流进气管的共同进口处。
作为优选，高涡流进气歧管、低涡流进气歧管以及燃烧室的数量相同，并一一对应。
作为优选，所述高涡流进气门和低涡流进气门的螺旋方向一致。
本发明将进气道分成高涡流进气道和低涡流进气道，对燃烧室内的涡流进行调节，使燃烧室内始终保持合适的涡流比；高涡流进气道和低涡流进气道均为涡流进气道，使燃烧室内的两股涡流顺利混合不易产生紊流。
附图说明
图1是本发明汽缸盖中一种进气道的结构示意图。
图2是本发明进气道结构的正视图。
图3是图2中A处的局部放大图。
图中：1.高涡流进气管，2.低涡流进气管，3. EGR进气管，4.燃烧室，5.高涡流稳压腔，6.低涡流稳压腔，7.高涡流进气歧管，8.低涡流进气歧管，9.高涡流进气门，10.低涡流进气门，11.流量阀。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本发明进一步说明。
实施例：一种柴油机进气涡流调节结构，如图1、图2、图3所示。图1、图2为柴油机汽缸盖中的进气道结构图，图中去除了汽缸盖实体，保留进气道的空心结构。图1、图2中，最左侧为进气道的进口，与汽缸盖外部连通，进口内侧分叉成高涡流进气管1和低涡流进气管2，高涡流进气管1的侧面连通有EGR进气管3，低涡流进气管2中设有可调节的流量阀11。高涡流进气管1连接高涡流稳压腔5，并在高涡流稳压腔5的另一侧分叉成四个高涡流进气歧管7；低涡流进气管2连接低涡流稳压腔6，并在低涡流稳压腔6的另一侧分叉成四个低涡流进气歧管8。高涡流进气歧管7和低涡流进气歧管8一一对应，每个燃烧室4与一个高涡流进气歧管7和一个低涡流进气歧管8连接。如图2、图3所示，高涡流进气歧管7与燃烧室4之间通过高涡流进气门9连接，低涡流进气歧管8与燃烧室4之间通过低涡流进气门10连接，高涡流进气门9和低涡流进气门10均为螺旋通道，高涡流进气门9的螺旋曲线的螺距大于低涡流进气门10得螺旋曲线螺距。高涡流进气门9和低涡流进气门10的螺旋方向一致，保证两进气门形成的涡流能顺利混合避免形成紊流。
在不同的工况下，通过调节流量阀11来控制燃烧室内的涡流比。比如说，在发动机低转速工况时，增压发动机进气量较少，进气速度较慢，燃烧室内的涡旋气流速度慢，关闭低涡流进气管的流量阀，完全通过高涡流进气管进气，这样燃烧室内可以达到合适的涡流比；在中负荷工况下，如果完全经过高涡流进气管进气，则会引起燃烧室内过高的涡流比，可以部分打开低涡流进气管的流量阀，让两股涡旋气流在燃烧室内混合，最后达到合适的涡流比；在高负荷工况下，由于增压器输出的压比提高，进入进气道的气流也增加，为了降低涡流比，则完全打开低涡流进气管德流量阀，使涡流比达到合适的程度。

Claims (8)

1.一种柴油机进气涡流调节结构，包括设置在发动机汽缸盖内的进气道，进气道一侧与汽缸盖外部连通，一侧与燃烧室连通，其特征在于：进气道分为高涡流进气管和低涡流进气管，低涡流进气管内设有可调节的流量阀，高涡流进气管分叉形成若干高涡流进气歧管，低涡流进气管分叉形成若干低涡流进气歧管，每个燃烧室同时与一个高涡流进气歧管及一个低涡流进气歧管连通。
2.根据权利要求1所述的柴油机进气涡流调节结构，其特征在于：高涡流进气歧管通过高涡流进气门与燃烧室连通，低涡流进气歧管通过低涡流进气门与燃烧室连通，高涡流进气门与低涡流进气门均为螺旋形通道，高涡流进气门的螺距大于低涡流进气门的螺距。
3.根据权利要求1或2所述的柴油机进气涡流调节结构，其特征在于：高涡流进气管与高涡流进气歧管之间设有高涡流稳压腔。
4.根据权利要求1或2所述的柴油机进气涡流调节结构，其特征在于：低涡流进气管与低涡流进气歧管之间设有低涡流稳压腔。
5.根据权利要求1或2所述的柴油机进气涡流调节结构，其特征在于：高涡流进气管与低涡流进气管通过同一个进口与汽缸盖外部连通。
6.根据权利要求1或2所述的柴油机进气涡流调节结构，其特征在于：高涡流进气管的一侧连有EGR进气管。
7.根据权利要求1或2所述的柴油机进气涡流调节结构，其特征在于：高涡流进气歧管、低涡流进气歧管以及燃烧室的数量相同，并一一对应。
8.根据权利要求2所述的柴油机进气涡流调节结构，其特征在于：所述高涡流进气门和低涡流进气门的螺旋方向一致。
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Assignee: Ningbo fertile turbo charge system company limited

Assignor: Zhejiang Geely Automobile Research Institute Co., Ltd., Zhejiang Geely Holding Group Company Limited

Contract record no.: 2014330000053

Denomination of invention: Air inlet vortex adjusting structure of diesel engine

Granted publication date: 20130313

License type: Exclusive License

Record date: 20140326

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