CN106089478A - 一种单缸柴油机气缸盖的增氧增压混流进气结构 - Google Patents
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Abstract
一种单缸柴油机气缸盖的增氧增压混流进气结构，进气道开口孔为椭圆孔，椭圆孔的中心处于进气门挺杆孔的下端面所在平面内，其长径为进气门挺杆孔导向长度减5～8毫米，短径为进气门座圈3内径的1.1～1.5倍，进气道椭圆的长径和短径均为线性渐减，进气端截面椭圆的长和短径分别与进气道开口孔相同，出气端与进气门座圈的内孔相同，进气道的上弧面通过进气门挺杆孔下端面的中心，在进气道与进气门座圈之间沿进气道内孔壁上设有促使进气旋转的气体导流凸筋。它不仅能低阻尼地增加进气量，提高进气压力，而且能使进入气缸内的空气产生旋转，使得喷入气缸内油雾与旋转的空气之间进行充分的混合，促使油料充分燃烧，提高柴油机的排放环保指标。
Description
技术领域：
本发明涉及一种柴油机部件，尤其涉及一种柴油机的气缸盖。
背景技术：
单缸柴油机是农业机械、抽水机械、工程机械、移动电源、小型船只的理想动力，近年来，随着国家环保排放要求的提高，加上我国现有单缸柴油机的排放水平落后，现有单缸柴油机在国内外市场需求量逐年缩减；落后的排放指标加速了现有单缸柴油机的淘汰速度，为了提高我国柴油机的排放标准，中国于2016年底单缸柴油机将全面实行非道路国三排放标准，排放法规升级后，单缸柴油机排放技术升级已十分迫切；气缸盖作为柴油机燃烧系统中最为关键部件，其技术水平的高低直接影响到整个柴油机能否达标排放。现有气缸盖的进气道和排气道结构、形状如图1～图3所示，其中，进气道的进气阻力太大，进气量不足，进气压力偏低，过滤后空气按线性流动方式被吸入气缸内，按线性流动的空气与喷入气缸内的油雾之间的混合均匀性太差，导致气缸内靠近气缸盖一端的油雾处产生过氧燃烧状态，而靠近活塞顶面一端的油雾则欠氧燃烧，供氧不足及供入气缸内的氧气不能被充分参与燃烧这是导致现有柴油机排放不达标的主要因素之一。申请人作为国内单缸小型柴油机的联盟企业，对单缸柴油机的燃烧系统的现状及存在的技术问题已有充分研究，通过多年的研究和不断的试验，成功研制出一种使单缸柴油机达到国三排放的气缸盖部件，其中，气缸盖的增氧增压混流进气结构是核心。
发明内容：
本发明的目的是提供一种单缸柴油机气缸盖的增氧增压混流进气结构，它不仅能低阻尼地增加进气量，提高进气压力，而且能使进入气缸内的空气产生旋转，使得喷入气缸内油雾与旋转的空气之间进行充分的混合，促使油料充分燃烧，提高柴油机的排放环保指标。
本发明采取的技术方案如下：
一种单缸柴油机气缸盖的增氧增压混流进气结构，包括进气道开口孔、进气道、进气门座圈、进气门挺杆孔，进气道开口孔、进气道和进气门座圈的内孔组成空气进入通道，其特征是：进气道开口孔为椭圆孔，椭圆孔的中心处于进气门挺杆孔的下端面所在平面内，椭圆形进气道开口孔的长径为进气门挺杆孔导向长度减5～8毫米，短径为进气门座圈内径的1.2～1.5倍，进气道的横截面孔的形状也为椭圆形，进气道的截面椭圆的长径和短径均为线性渐减，进气端截面椭圆的长径和短径分别与进气道开口孔相同，出气端与进气门座圈的内孔相同，进气道的上弧面包括进气弧面段和增压弧面段，两者以进气门挺杆孔下端面的中心为分界点，进气弧面段和增压弧面段之间相切过渡对接，进气弧面段的半径大于增压弧面段的半径，增压弧面段的半径大于进气门座圈内孔的半径，在进气道与进气门座圈之间沿进气道内孔壁上设有促使进气旋转的气体导流凸筋。
进一步，所述气体导流凸筋的数量为2～8片。
更进一步，所述气体导流凸筋的数量为3～4片。
更进一步，在气体导流凸筋上设有导流曲面。
更进一步，导流曲面为右旋曲面。
由于将改进气缸盖中进气道的进气角度，增大了进气道开口孔的进气截面积，提高进气截面与出气截面之比值，这样，不仅使进气道的进气更畅通，减小了流动阻力，而且能增加进气量，在提高空气进入气缸内的压力，在条件下进入气缸的空气可提高5％～8％，进气压力可提高7％～8％，有利于油料的充分燃烧。在椭圆进气道与进气门座圈之间沿进气道内孔壁上设有促使进气旋转的气体导流凸筋，所有气体导流凸筋的旋向相同，在进气状态，从空气滤清器过滤后的空气按线性流动方式进入椭圆形进气道开口孔、椭圆形进气道逐步缩径增速，当流动到进气门座圈顶部时，气体导流凸筋上设有导流曲面迫使线性流动的空气开始转向旋转，形成旋转气流从进气门与进气门座圈之间缝隙中进入气缸，旋转的空气流与喷入气缸内的油雾进行充分混合，确保进入气缸内氧体全部参加燃烧，降低了柴油机的排放，提高柴油机环保指标，它是单缸柴油机实现国三排放核心技术。
附图说明：
图1为现有单缸柴油机气缸盖的结构示意图；
图2为图1中A向视图，即进气结合面的结构示意图；
图3为图1中B向视图，即排气结合面的结构示意图；
图4为本发明的结构示意图；
图5为图4中的C向视图；
图6为图4中D向放大视图。
图中：1-进气道开口孔；2-进气道；3-进气门座圈；4-进气门挺杆孔；5-气体导流凸筋；11-机体结合面；12-缸罩安装面；13-进气结合面；14-进气导向孔下端面；21-进气弧面段；22-增压弧面段；51-导流曲面。
具体实施方式：
下面结合附图说明本发明的具体实施方式：
实施例1：一种单缸柴油机气缸盖的增氧增压混流进气结构，如图4～图6所示，它包括进气道开口孔1、进气道2、进气门座圈3、进气门挺杆孔4，进气道开口孔1设置在进气结合面13上，进气门座圈3的下端面处于机体结合面11上，进气门挺杆孔4设置在缸罩安装面12与进气道2之间，缸罩安装面12与进气导向孔下端面14之间的距离为H，该距离H为进气门挺杆的导向长度，进气道开口孔1、进气道2和进气门座圈3的内孔组成空气进入通道，进气道开口孔1为椭圆孔，椭圆孔的中心处于进气门挺杆孔4的下端面所在平面内，椭圆形进气道开口孔1的长径为进气门挺杆孔4导向长度减5～8毫米，短径为进气门座圈3内径的1.3～1.5倍，进气道的横截面孔的形状也为椭圆形，进气道的截面椭圆的长径和短径均为线性渐减，进气端截面椭圆的长和短径分别与进气道开口孔1相同，出气端与进气门座圈3的内孔相同，进气道2的上弧面包括进气弧面段21和增压弧面段22，两者以进气门挺杆孔4下端面的中心为分界点，进气弧面段21和增压弧面段22之间相切过渡对接，进气弧面段21的半径大于增压弧面段22的半径，增压弧面段22的半径大于进气门座圈内孔的半径，在进气道2与进气门座圈3之间沿进气道内孔壁上均匀地设有3片气体导流凸筋5，在气体导流凸筋5上设有右旋的导流曲面51，导流曲面51能使进气产生气旋流。
本发明的实施方式很多，不在此逐一罗列，只要利用本发明的技术思路引伸出的等功能代换方案均在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种单缸柴油机气缸盖的增氧增压混流进气结构，包括进气道开口孔(1)、进气道(2)、进气门座圈(3)、进气门挺杆孔(4)，进气道开口孔(1)、进气道(2)、进气门座圈(3)的内孔组成空气进入通道，其特征是：进气道开口孔(1)为椭圆孔，椭圆孔的中心处于进气门挺杆孔(4)的下端面所在平面内，椭圆形进气道开口孔(1)的长径为进气门挺杆孔(4)导向长度减5～8毫米，短径为进气门座圈(3)内径的1.1～1.5倍，进气道的横截面孔的形状也为椭圆形，进气道的截面椭圆的长径和短径均为线性渐减，进气端截面椭圆的长和短径分别与进气道开口孔(1)相同，出气端与进气门座圈(3)的内孔相同，进气道的上弧面包括进气弧面段(21)和增压弧面段(22)，两者以进气门挺杆孔(4)下端面的中心为分界点，进气弧面段(21)和增压弧面段(22)之间相切过渡对接，进气弧面段(21)的半径大于增压弧面段(22)的半径，增压弧面段(22)的半径大于进气门座圈内孔的半径，在进气道(2)与进气门座圈(3)之间沿进气道内孔壁上设有促使进气旋转的气体导流凸筋(5)。
2.根据权利要求1所述单缸柴油机气缸盖的增氧增压混流进气结构，其特征是：所述气体导流凸筋(5)的数量为2～8片。
3.根据权利要求2所述单缸柴油机气缸盖的增氧增压混流进气结构，其特征是：所述气体导流凸筋(5)的数量为3～4片。
4.根据权利要求1所述单缸柴油机气缸盖的增氧增压混流进气结构，其特征是：在气体导流凸筋(5)上设有导流曲面(51)。
5.根据权利要求4所述单缸柴油机气缸盖的增氧增压混流进气结构，其特征是：导流曲面(51)为右旋曲面。
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