CN104481757A - 气动式执行器 - Google Patents

Abstract

一种属于内燃机技术领域的气动式执行器，包括发动机进气管、发动机、发动机排气管、连接管、内部管、调节腔、控制腔、旋转轴，调节腔、控制腔通过旋转轴同轴相连，挡板与旋转体固结在一起，固定体的左壁面通过弹簧与挡板连接在一起，第二连接管的一端与控制腔内部腔体相连通，第二连接管的另一端与催化包前的发动机排气管相连通。在本发明中，当发动机在低速工况运行时进气管容积较低大，在高速工况运行进气管容积较小，进气管容积可以自我调节。本发明设计合理，结构简单，适用于自然吸气内燃机进气系统的优化设计。

Description

气动式执行器

技术领域

本发明属于内燃机技术领域，具体地说，是一种可以实现自然吸气发动机进气管容积自我调节的气动式执行器。

背景技术

现在的发动机可分为自然吸气式和增压式，其中增压式又可分为机械增压、涡轮增压和最新的气波增压。自然吸气式是没有增压器的，指空气单纯经过空气滤清器、节气门、进气歧管到达汽缸，汽油是通过喷油嘴直接喷射在进气歧管里的。以四缸发动机为例，一个活塞作一次功有四个行程：下行(进气门打开，存在压力差，空气和燃油的混合气在压力差的作用下进入汽缸)，上行(进气门关闭，压缩混合气，活塞上行到最高点时点火)，又下行(混合气燃烧膨胀，推动活塞对外做功，输出动力)，又上行(排气门打开，排气)。自然吸气式就是指在上面第一个行程中，混合气是靠自然形成的压力差进行吸气，增压式就是指先把气体压缩，提高气体的压力和密度，当气门打开的时候靠压力差和气体自身的高压来增加进气量，提高功率。对于自然吸气发动机来说，可变进气歧管技术较为普遍。可变进气歧管通过改变进气管的长度和截面积，提高燃烧效率，使发动机在低转速时更平稳、扭矩更充足，高转速时更顺畅、功率更强大。在理想的情况下，在低速工况时进气歧管容积越大越好，在高速工况时进气歧管容积越小越好，这样在各个转速，发动机的充气效率都较高，性能都较好。

经过现有文献检索，发现专利申请号为20142022823.6，名称为小排量发动机可变进气歧管的专利技术，提供了一种排气管容积两级可变的技术，但是它不能进气管容积现实连续可变。

发明内容

本发明针对上述不足，提供一种气动式执行器，可以实现进气管容积的连续可变。

本发明是通过以下技术方案来实现的，本发明包括发动机进气管、空滤、节气门、发动机、发动机排气管、催化包、消音器、第一连接管、调节腔、旋转轴、旋转板、固定板、控制腔、固定体、第一内部管、第二内部管、弹簧、隔板、旋转体、连接板、第二连接管、挡板，发动机进气管的出气口与发动机的进气道相连接，发动机排气管的出气口与发动机的排气道相连接，空滤、节气门依次布置在发动机进气管上，催化包、消音器依次布置在发动机排气管上，旋转轴的一端镶嵌在调节腔的右壁面上，旋转轴的另一端依次穿过调节腔左壁面、控制腔右壁面后镶嵌在控制腔的左壁面上，调节腔、控制腔通过旋转轴同轴相连，固定板布置在调节腔内并与调节腔内壁面固结在一起，旋转板布置在调节腔内并与旋转轴固结在一起，控制腔内部腔体的纵截面为圆形，固定体、旋转体的纵截面均为圆弧状，固定体安装在控制腔内并与控制腔的内壁面固结在一起，第一内部管、第二内部管均布置在固定体内，第一内部管、第二内部管连接在一起，第二内部管的横截面面积大于第一内部管的横截面面积，隔板安装在第二内部管内并与第二内部管的壁面密封接触，旋转体的一端伸入第一内部管内并与第一内部管的壁面密封接触，旋转体的另一端与隔板固结在一起，旋转体、连接板、旋转轴固结在一起，挡板与旋转体固结在一起，固定体的左壁面通过弹簧与挡板连接在一起，第二连接管的一端与控制腔内部腔体相连通，第二连接管的另一端与催化包前的发动机排气管相连通。

本发明的有益效果是：本发明设计合理，结构简单，进气管容积可以连续可变，发动机在各个转速工况性能都较好。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中A-A剖面的结构示意图；

图3为图1中B-B剖面的结构示意图；

图4为图3中C-C剖面的结构示意图；

图5为图3中D-D剖面的结构示意图；

附图中的标号分别为：1、机进气管，2、空滤，3、节气门，4、发动机，5、发动机排气管，6、催化包，7、消音器，8、第一连接管，9、调节腔，10、旋转轴，11、旋转板，12、固定板，13、控制腔，14、固定体，15、第一内部管，16、第二内部管，17、弹簧，18、隔板，19、旋转体，20、连接板，21、第二连接管，22、挡板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

本发明的实施例如图1至图5所示，本发明包括发动机进气管1、空滤2、节气门3、发动机4、发动机排气管5、催化包6、消音器7、第一连接管8、调节腔9、旋转轴10、旋转板11、固定板12、控制腔13、固定体14、第一内部管15、第二内部管16、弹簧17、隔板18、旋转体19、连接板20、第二连接管21、挡板22，发动机进气管1的出气口与发动机4的进气道相连接，发动机排气管5的出气口与发动机4的排气道相连接，空滤2、节气门3依次布置在发动机进气管1上，催化包6、消音器7依次布置在发动机排气管5上，旋转轴10的一端镶嵌在调节腔9的右壁面上，旋转轴10的另一端依次穿过调节腔9左壁面、控制腔13右壁面后镶嵌在控制腔13的左壁面上，调节腔9、控制腔13通过旋转轴10同轴相连，固定板12布置在调节腔9内并与调节腔9内壁面固结在一起，旋转板11布置在调节腔9内并与旋转轴10固结在一起，控制腔13内部腔体的纵截面为圆形，固定体14、旋转体19的纵截面均为圆弧状，固定体14安装在控制腔13内并与控制腔13的内壁面固结在一起，第一内部管15、第二内部管16均布置在固定体14内，第一内部管15、第二内部管16连接在一起，第二内部管16的横截面面积大于第一内部管15的横截面面积，隔板18安装在第二内部管16内并与第二内部管16的壁面密封接触，旋转体19的一端伸入第一内部管15内并与第一内部管15的壁面密封接触，旋转体19的另一端与隔板18固结在一起，旋转体19、连接板20、旋转轴10固结在一起，挡板22与旋转体19固结在一起，固定体14的左壁面通过弹簧17与挡板22连接在一起，第二连接管21的一端与控制腔13内部腔体相连通，第二连接管21的另一端与催化包6前的发动机排气管5相连通。

在本发明的实施过程中，旋转板11、隔板18、旋转体19、连接板20可以通过旋转轴10同轴旋转。当发动机4在高速工况运行时，催化包6前的排气管5内的排气压力较大，控制腔13内的压力也较大，从而使隔板18、旋转体19、连接板20、旋转板11均逆时针旋转并拉伸弹簧17，节气门3后进气管路容积变小；当发动机4在低速工况运行时，催化包6前的排气管5内的排气压力较小，控制腔13内的压力也较小，在弹簧17的拉伸作用下使隔板18、旋转体19、连接板20、旋转板11均顺时针旋转，节气门3后进气管路容积变大。因此，在本发明中节气门3后进气管路容积可以自我调节，在各工况发动机充气效率均较高。

Claims (1)

1.一种气动式执行器，包括发动机进气管(1)、空滤(2)、节气门(3)、发动机(4)、发动机排气管(5)、催化包(6)、消音器(7)，发动机进气管(1)的出气口与发动机(4)的进气道相连接，发动机排气管(5)的出气口与发动机(4)的排气道相连接，空滤(2)、节气门(3)依次布置在发动机进气管(1)上，催化包(6)、消音器(7)依次布置在发动机排气管(5)上，其特征在于，还包括第一连接管(8)、调节腔(9)、旋转轴(10)、旋转板(11)、固定板(12)、控制腔(13)、固定体(14)、第一内部管(15)、第二内部管(16)、弹簧(17)、隔板(18)、旋转体(19)、连接板(20)、第二连接管(21)、挡板(22)，旋转轴(10)的一端镶嵌在调节腔(9)的右壁面上，旋转轴(10)的另一端依次穿过调节腔(9)左壁面、控制腔(13)右壁面后镶嵌在控制腔(13)的左壁面上，调节腔(9)、控制腔(13)通过旋转轴(10)同轴相连，固定板(12)布置在调节腔(9)内并与调节腔(9)内壁面固结在一起，旋转板(11)布置在调节腔(9)内并与旋转轴(10)固结在一起，控制腔(13)内部腔体的纵截面为圆形，固定体(14)、旋转体(19)的纵截面均为圆弧状，固定体(14)安装在控制腔(13)内并与控制腔(13)的内壁面固结在一起，第一内部管(15)、第二内部管(16)均布置在固定体(14)内，第一内部管(15)、第二内部管(16)连接在一起，第二内部管(16)的横截面面积大于第一内部管(15)的横截面面积，隔板(18)安装在第二内部管(16)内并与第二内部管(16)的壁面密封接触，旋转体(19)的一端伸入第一内部管(15)内并与第一内部管(15)的壁面密封接触，旋转体(19)的另一端与隔板(18)固结在一起，旋转体(19)、连接板(20)、旋转轴(10)固结在一起，挡板(22)与旋转体(19)固结在一起，固定体(14)的左壁面通过弹簧(17)与挡板(22)连接在一起，第二连接管(21)的一端与控制腔(13)内部腔体相连通，第二连接管(21)的另一端与催化包(6)前的发动机排气管(5)相连通。