CN106089515A - 自然吸气发动机进气管容积控制系统 - Google Patents

自然吸气发动机进气管容积控制系统 Download PDF

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Abstract

一种机械设计技术领域的自然吸气发动机进气管容积控制系统，包括调节体、旋转轴、旋转体、拉伸体、离心体、滚珠、拉杆、移动体、弹簧，调节体布置在排气总管的前部，旋转轴与旋转体固结在一起，拉伸体、离心体均布置在旋转体内，滚珠镶嵌在拉伸体上，离心体的一侧壁通过滚珠与拉伸体相接触，离心体的另一侧壁通过第一弹簧与旋转体的内壁面相连接，拉伸体的顶部通过第二弹簧与旋转体的内壁面相连接，旋转轴通过链条与发动机曲轴相连接。当发动机转速较高时，移动体上移，进气管路容积变小；当发动机转速较低时，移动体下移，进气管路容积变大。本发明设计合理，结构简单，适用可变进气管系统优化设计。

Description

自然吸气发动机进气管容积控制系统
技术领域
本发明涉及的是一种机械设计技术领域的自然吸气发动机进气管容积控制系统，特别是一种适用于进气管路容积可变系统的自然吸气发动机进气管容积控制系统。
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
本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种自然吸气发动机进气管容积控制系统，可以使发动机进气管路容积根据发动机转速进行自我调节。
本发明是通过以下技术方案来实现的，本发明包括前端进气管、后端进气管、空滤、节气门、发动机、排气管、催化器、消音器、调节体、旋转轴、旋转体、拉伸体、离心体、滚珠、拉杆、移动体、第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧、连接管，节气门的两端分别与前端进气管、后端进气管相连接，发动机的进气道与后端进气管相连接，发动机的排气道与排气管相连接，空滤布置在前端进气管上，催化器、消音器依次布置在排气管上，调节体布置在后端进气管上，旋转轴与旋转体固结在一起，拉伸体、离心体均布置在旋转体内，滚珠镶嵌在拉伸体上，离心体的一侧壁通过滚珠与拉伸体相接触，离心体的另一侧壁通过第一弹簧与旋转体的内壁面相连接，拉伸体的顶部通过第二弹簧与旋转体的内壁面相连接，旋转轴通过链条与发动机曲轴相连接，拉伸体的纵截面为梯形，拉杆的上端穿过旋转体下壁面后与拉伸体的下端铰接在一起，移动体布置在调节体内，移动体与调节体内部腔体的横截面均为长方形，拉杆的下端与移动体的上端铰接在一起，第三弹簧布置在调节体内，第三弹簧的下端与移动体的顶部相连接，第三弹簧的上端与调节体的内壁面相连接，连接管的一端与催化器、消音器之间的排气管相连通，连接管的另一端与移动体下方的容积腔相连通。
进一步地，在本发明中，离心体、滚珠均为阵列式布置，旋转体内部腔体的横截面为圆型，拉伸体的横截面为圆型，离心体的横截面为长方形。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果为：本发明设计合理，结构简单；进气管路容积可以根据发动机转速进行连续可调，从而兼顾发动机的各种运行工况。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的局部放大图；
图3为图1中A-A剖面的结构示意图；
图4为图1中B-B剖面的结构示意图；
其中：1、前端进气管，2、后端进气管，3、空滤，4、节气门，5、发动机，6、排气管，7、催化器，8、消音器，9、调节体，10、旋转轴，11、旋转体，12、拉伸体，13、离心体，14、滚珠，15、拉杆，16、移动体，17、第一弹簧，18、第二弹簧，19、第三弹簧，20、连接管。
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
如图1至图4所示，本发明包括前端进气管1、后端进气管2、空滤3、节气门4、发动机5、排气管6、催化器7、消音器8、调节体9、旋转轴10、旋转体11、拉伸体12、离心体13、滚珠14、拉杆15、移动体16、第一弹簧17、第二弹簧18、第三弹簧19、连接管20，节气门4的两端分别与前端进气管1、后端进气管2相连接，发动机5的进气道与后端进气管2相连接，发动机5的排气道与排气管6相连接，空滤3布置在前端进气管1上，催化器7、消音器8依次布置在排气管6上，调节体9布置在后端进气管2上，旋转轴10与旋转体11固结在一起，拉伸体12、离心体13均布置在旋转体11内，滚珠14镶嵌在拉伸体12上，离心体13的一侧壁通过滚珠14与拉伸体12相接触，离心体13的另一侧壁通过第一弹簧17与旋转体11的内壁面相连接，拉伸体12的顶部通过第二弹簧18与旋转体11的内壁面相连接，旋转轴10通过链条与发动机曲轴相连接，拉伸体12的纵截面为梯形，拉杆15的上端穿过旋转体11下壁面后与拉伸体12的下端铰接在一起，移动体16布置在调节体9内，移动体16与调节体9内部腔体的横截面均为长方形，拉杆15的下端与移动体16的上端铰接在一起，第三弹簧19布置在调节体9内，第三弹簧19的下端与移动体16的顶部相连接，第三弹簧19的上端与调节体9的内壁面相连接，连接管20的一端与催化器7、消音器8之间的排气管6相连通，连接管20的另一端与移动体16下方的容积腔相连通；离心体13、滚珠14均为阵列式布置，旋转体11内部腔体的横截面为圆型，拉伸体12的横截面为圆型，离心体13的横截面为长方形。
在本发明的工作过程中，旋转轴10通过链条与发动机曲轴相连接。当发动机4转速较高时，旋转体11的旋转速度也较高，在离心力的左右下离心体13向外移动并压缩第一弹簧17，拉伸体12在第二弹簧18的作用下向上移动，从而使拉杆15带动移动体16向上移动，发动机进气管路容积变小。同理，当发动机4的转速较小时，在第一弹簧17的弹性力左右下离心体13向内移动，从而使拉杆15带动移动体16向下移动，发动机进气管路容积变大，发动机充气效率较大。在第三弹簧19、连接管20的作用下，移动体16的移动比较平滑。

Claims (2)

1.一种自然吸气发动机进气管容积控制系统，包括前端进气管(1)、后端进气管(2)、空滤(3)、节气门(4)、发动机(5)、排气管(6)、催化器(7)、消音器(8)，节气门(4)的两端分别与前端进气管(1)、后端进气管(2)相连接，发动机(5)的进气道与后端进气管(2)相连接，发动机(5)的排气道与排气管(6)相连接，空滤(3)布置在前端进气管(1)上，催化器(7)、消音器(8)依次布置在排气管(6)上，其特征在于，还包括调节体(9)、旋转轴(10)、旋转体(11)、拉伸体(12)、离心体(13)、滚珠(14)、拉杆(15)、移动体(16)、第一弹簧(17)、第二弹簧(18)、第三弹簧(19)、连接管(20)，调节体(9)布置在后端进气管(2)上，旋转轴(10)与旋转体(11)固结在一起，拉伸体(12)、离心体(13)均布置在旋转体(11)内，滚珠(14)镶嵌在拉伸体(12)上，离心体(13)的一侧壁通过滚珠(14)与拉伸体(12)相接触，离心体(13)的另一侧壁通过第一弹簧(17)与旋转体(11)的内壁面相连接，拉伸体(12)的顶部通过第二弹簧(18)与旋转体(11)的内壁面相连接，旋转轴(10)通过链条与发动机曲轴相连接，拉伸体(12)的纵截面为梯形，拉杆(15)的上端穿过旋转体(11)下壁面后与拉伸体(12)的下端铰接在一起，移动体(16)布置在调节体(9)内，移动体(16)与调节体(9)内部腔体的横截面均为长方形，拉杆(15)的下端与移动体(16)的上端铰接在一起，第三弹簧(19)布置在调节体(9)内，第三弹簧(19)的下端与移动体(16)的顶部相连接，第三弹簧(19)的上端与调节体(9)的内壁面相连接，连接管(20)的一端与催化器(7)、消音器(8)之间的排气管(6)相连通，连接管(20)的另一端与移动体(16)下方的容积腔相连通。
2.根据权利要求1所述的拉伸式管道喉口面积调节系统，其特征在于离心体(13)、滚珠(14)均为阵列式布置，旋转体(11)内部腔体的横截面为圆型，拉伸体(12)的横截面为圆型，离心体(13)的横截面为长方形。
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