CN103806974B - 一种改善高速汽油机缸内气流流动的设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改善高速汽油机缸内气流流动的设备及方法，属于高速汽油机技术领域。所述一种改善高速汽油机缸内气流流动的方法步骤包括步骤1，将第一进气门、第二进气门及第三进气门设置为三角形；步骤2，将第二进气门及第三进气门分为同一气门组；步骤3，进气门组的气门正时视为初始正时相位；步骤4；第一气门的气门正时比气门组的初始正时提前或延后角度α。本发明一种改善高速汽油机缸内气流流动的方法既能增加进气量又能加强缸内涡流。

Description

一种改善高速汽油机缸内气流流动的设备及方法
技术领域
本发明涉及高速汽油机技术领域，特别涉及一种改善高速汽油机缸内气流流动的设备及方法。
背景技术
非对称气门正时的四气门汽油机通过改变两个进气门的气门正时，使其升程曲线错开或者改变凸轮型线达到改变缸内流场的作用。但改变四气门左右两气门正时只能加强缸内涡流，对进气量的调节作用有限。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种既能增加进气量又能加强缸内涡流的改善高速汽油机缸内气流流动的设备及方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种改善高速汽油机缸内气流流动的设备，设置在所述五气门发动机上，所述五气门发动机设置有燃烧室；其特征在于，包括：第一进气门、第二进气门、第三进气门、第一排气门及第二排气门；所述第一进气门设置在所述燃烧室后方；所述第二进气门及第三进气门设置在所述燃烧室前方；所述第一排气门的中心线与所述第二排气门中心线平行，所述第一排气门的中心线及所述第二排气门中心线分别与所述燃烧室中心线成11.5°夹角。
进一步地，所述第一进气门的中心线与所述燃烧室中心线成9.5°夹角。
进一步地，所述第二进气门及所述第一进气门同为一气门组，所述第二进气门的中心线与所述第三进气门的中心线平行，所述气门组的中心线与所述燃烧室中心线成16.7°夹角。
本发明提供了一种改善高速汽油机缸内气流流动的方法，用于五气门发动机，所述五气门发动机上设置有第一进气门、第二进气门及第三进气门；改善高速汽油机缸内气流流动的方法包括以下步骤：步骤1，将第一进气门、第二进气门及第三进气门设置为三角形；步骤2，将第二进气门及第三进气门分为同一气门组；步骤3，气门组的气门正时为初始状态；
步骤4，第一气门的气门正时比初始正时值提前或延后角度α；步骤5，打开第一排气门及第二排气门排出废气。
进一步地，所述第一进气门、第二进气门及第三进气门采用非对称非同步气门正时。
进一步地，所述角度α的范围为10-20度凸轮转角。
本发明提供的一种改善高速汽油机缸内气流流动的方法将第一进气门、第二进气门及第三进气门设置为三角形，将第二进气门及第三进气门分为气门组，第一进气门的气门正时保持不变，气门组的气门正时提前或延后角度α，优化了进气质量流量，既能增加进气量又能加强缸内涡流。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种改善高速汽油机缸内气流流动的方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种改善高速汽油机缸内气流流动设备的结构示意图。
图3为本发明实施例提供的进气质量流量的变化示意图；
图4为本发明实施例提供的缸内平均湍动能的变化示意图；
X1为曲轴转角/°，Y1为进气质量流量/Kg.s-1，A1为气门提前开启时质量流量，A2为气门同步开启时质量流量，A3为气门推迟开启时质量流量，X2为曲轴转角/°，Y2为缸内平均湍动能/m2.s-2，A4为气门提前开启时缸内平均湍动能，A5为气门同步开启时缸内平均湍动能,A6为气门推迟开启时缸内平均湍动能。
具体实施方式
参见图2，本发明实施例提供的一种改善高速汽油机缸内气流流动的设备，第一进气门1、第二进气门2、第三进气门3、第一排气门4及第二排气门5。第一进气门1设置在燃烧室后方。第一进气门1的中心线与燃烧室中心线成9.5°夹角。第二进气门2及第三进气门3设置在燃烧室前方。第二进气门2的中心线与第三进气门3的中心线平行，第二进气门2及第一进气门3同为一气门组，气门组的中心线与燃烧室中心线成16.7°夹角。第一排气门的中心线与第二排气门中心线平行，第一排气门的中心线及第二排气门中心线分别与燃烧室中心线成11.5°夹角。
参见图1，本发明实施例提供的一种改善高速汽油机缸内气流流动的方法，用于五气门发动机。五气门发动机包括燃烧室、第一进气门1、第二进气门2、第三进气门3、第一排气门4及第二排气门5。改善高速汽油机缸内气流流动的方法包括以下步骤：步骤1，将第一进气门1、第二进气门2及第三进气门3设置为三角形；步骤2，将第二进气门2及第三进气门3分为同一气门组；步骤3，气门组的气门正时为初始状态；步骤4，第一气门1的气门正时比初始正时值提前或延后角度α。提前或延后角度α的范围为10-20度凸轮转角。第一进气门1、第二进气门2及第三进气门3采用非对称非同步气门正时。步骤5，打开第一排气门4及第二排气门5排出废气。
实施例1
步骤1，将第一进气门1、第二进气门2及第三进气门3设置为三角形。
步骤2，将第二进气门2及第三进气门3为同一气门组。
步骤3，进气门组的气门正时保持不变。
步骤4，发动机电控系统根据工况变化，气门组的气门正时保持初始状态不变，第一进气门1的气门正时分别在小负荷时提前一定角度，在大负荷时延后一定角度，优化进气质量流量。参见图3，当第一进气门1提前开启时有助于减少进气末期缸内气体的倒流，进气量质量流量大。同时，参见图4，第一进气门1的气门正时提前10度凸轮转角，在点火时刻及燃烧初期有更强的缸内涡流。使得火焰传播速度更快，尤其有利于改善高速发动机燃烧过程，从而减少油耗，降低排放，提高发动机动力性和经济性。
步骤5，打开第一排气门4及第二排气门5排出废气。
实施例2
步骤1，将第一进气门1、第二进气门2及第三进气门3设置为三角形。
步骤2，将第二进气门2及第三进气门3为同一气门组。
步骤3，进气门组的气门正时保持不变。
步骤4，发动机电控系统根据工况变化，气门组的气门正时保持初始状态不变，第一进气门1的气门正时分别在小负荷时提前一定角度，在大负荷时延后一定角度，优化进气质量流量。参见图3，当第一进气门1提前开启时有助于减少进气末期缸内气体的倒流，进气量质量流量大。同时，参见图4，第一进气门1的气门正时提前15度凸轮转角，在点火时刻及燃烧初期有更强的缸内涡流。使得火焰传播速度更快，尤其有利于改善高速发动机燃烧过程，从而减少油耗，降低排放，提高发动机动力性和经济性。
步骤5，打开第一排气门4及第二排气门5排出废气。
实施例3
步骤1，将第一进气门1、第二进气门2及第三进气门3设置为三角形。
步骤2，将第二进气门2及第三进气门3为同一气门组。
步骤3，进气门组的气门正时保持不变。
步骤4，发动机电控系统根据工况变化，气门组的气门正时保持初始状态不变，第一进气门1的气门正时分别在小负荷时提前一定角度，在大负荷时延后一定角度，优化进气质量流量。参见图3，当第一进气门1提前开启时有助于减少进气末期缸内气体的倒流，进气量质量流量大。同时，参见图4，第一进气门1的气门正时提前20度凸轮转角，在点火时刻及燃烧初期有更强的缸内涡流。使得火焰传播速度更快，尤其有利于改善高速发动机燃烧过程，从而减少油耗，降低排放，提高发动机动力性和经济性。
步骤5，打开第一排气门4及第二排气门5排出废气。
实施例4
步骤1，将第一进气门1、第二进气门2及第三进气门3设置为三角形。
步骤2，将第二进气门2及第三进气门3为同一气门组。
步骤3，进气门组的气门正时保持不变。
步骤4，发动机电控系统根据工况变化，气门组的气门正时保持初始状态不变，第一进气门1的气门正时分别在小负荷时提前一定角度，在大负荷时延后一定角度，优化进气质量流量。参见图3，当第一进气门1提前开启时有助于减少进气末期缸内气体的倒流，进气量质量流量大。同时，参见图4，第一进气门1的气门正时延后10度凸轮转角，在点火时刻及燃烧初期有更强的缸内涡流。使得火焰传播速度更快，尤其有利于改善高速发动机燃烧过程，从而减少油耗，降低排放，提高发动机动力性和经济性。
实施例5
步骤1，将第一进气门1、第二进气门2及第三进气门3设置为三角形。
步骤2，将第二进气门2及第三进气门3为同一气门组。
步骤3，进气门组的气门正时保持不变。
步骤4，发动机电控系统根据工况变化，气门组的气门正时保持初始状态不变，第一进气门1的气门正时分别在小负荷时提前一定角度，在大负荷时延后一定角度，优化进气质量流量。参见图3，当第一进气门1提前开启时有助于减少进气末期缸内气体的倒流，进气量质量流量大。同时，参见图4，第一进气门1的气门正时延后15度凸轮转角，在点火时刻及燃烧初期有更强的缸内涡流。使得火焰传播速度更快，尤其有利于改善高速发动机燃烧过程，从而减少油耗，降低排放，提高发动机动力性和经济性。
步骤5，打开第一排气门4及第二排气门5排出废气。
实施例6
步骤1，将第一进气门1、第二进气门2及第三进气门3设置为三角形。
步骤2，将第二进气门2及第三进气门3为同一气门组。
步骤3，进气门组的气门正时保持不变。
步骤4，发动机电控系统根据工况变化，气门组的气门正时保持初始状态不变，第一进气门1的气门正时分别在小负荷时提前一定角度，在大负荷时延后一定角度，优化进气质量流量。参见图3，当第一进气门1提前开启时有助于减少进气末期缸内气体的倒流，进气量质量流量大。同时，参见图4，第一进气门1的气门正时延后20度凸轮转角，在点火时刻及燃烧初期有更强的缸内涡流。使得火焰传播速度更快，尤其有利于改善高速发动机燃烧过程，从而减少油耗，降低排放，提高发动机动力性和经济性。
步骤5，打开第一排气门4及第二排气门5排出废气。
本发明提供的一种改善高速汽油机缸内气流流动的方法将第一进气
门、第二进气门及第三进气门设置为三角形，将第二进气门及第三进气门分为气门组，第一进气门的气门正时保持不变，气门组的气门正时提前或延后角度α，优化了进气质量流量，既能增加进气量又能加强缸内涡流。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种改善改善高速汽油机缸内气流流动的设备，设置在所述五气门发动机上，所述五气门发动机设置有燃烧室；第一进气门(1)、第二进气门(2)、第三进气门(3)、第一排气门(4)及第二排气门(5)；所述第一进气门(1)设置在所述燃烧室后方；所述第二进气门(2)及第三进气门(3)设置在所述燃烧室前方；所述第一排气门(4)的中心线与所述第二排气门(5)中心线平行；其特征在于，包括：所述第一排气门(4)的中心线及所述第二排气门(5)中心线分别与所述燃烧室中心线成11.5°夹角。
2.根据权利要求1所述的改善高速汽油机缸内气流流动的设备，其特征在于：所述第一进气门(1)的中心线与所述燃烧室中心线成9.5°夹角。
3.根据权利要求1所述的改善高速汽油机缸内气流流动的设备，其特征在于：所述第二进气门(2)及所述第一进气门(3)同为一气门组；所述第二进气门(2)的中心线与所述第三进气门(3)的中心线平行，所述气门组的中心线与所述燃烧室中心线成16.7°夹角。
4.一种基于权利要求1所述的改善高速汽油机缸内气流流动的方法，用于五气门发动机，所述五气门发动机包括燃烧室、第一进气门(1)、第二进气门(2)、第三进气门(3)、第一排气门(4)及第二排气门(5)；其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将第一进气门(1)、第二进气门(2)及第三进气门(3)设置为三角形；步骤2，将第二进气门(2)及第三进气门(3)分为同一气门组；步骤3，气门组的气门正时为初始状态；步骤4，第一气门(1)的气门正时比初始正时值提前或延后角度α；步骤5，打开第一排气门(4)及第二排气门(5)排出废气。
5.根据权利要求4所述的改善高速汽油机缸内气流流动的方法，其特征在于：所述第一进气门(1)、第二进气门(2)及第三进气门(3)采用非对称非同步气门正时。
6.根据权利要求4所述的改善高速汽油机缸内气流流动的方法，其特征在于：所述角度α的范围为10-20度凸轮转角。
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