CN106481476A - 用于强滚流进气口的带混合式进气阀座的汽缸盖 - Google Patents

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Abstract

一种汽缸盖限定具有出口的进气口。阀座嵌件限定邻近进气口的出口设置的阀座切面。平行于进气口的中心线的进气口的截面限定进气口横截面的长转向边缘。进气口横截面的长转向边缘限定进气口的流动路径轨迹。阀座切面和流动路径轨迹基本上对齐以使进气口横截面的长转向边缘的流动路径轨迹延伸穿过阀座切面。

Description

用于强滚流进气口的带混合式进气阀座的汽缸盖
技术领域
本发明总体上涉及一种用于内燃机的汽缸盖。
背景技术
内燃机包括汽缸盖，其覆盖发动机缸体的一个或多个汽缸孔。汽缸盖限定进气口，燃料与空气的混合物通过该进气口引入汽缸孔中。汽缸盖可移动地支撑进气阀，在发动机的操作周期中该进气阀操作以打开和关闭进气口。进气口方向的急剧变化，特别是进气阀座和进气口进入汽缸孔的出口处的急剧变化，可以扰动燃料/空气混合物的流动或将湍流引入其中。
发明内容
本发明提供了一种用于内燃机的汽缸盖。汽缸盖包括限定进气口的结构。进气口包括出口。阀座切面邻近进气口的出口设置。进气口沿中心线延伸。与该中心线平行的进气口横截面限定该进气口横截面的长转向边缘以及该进气口横截面的相对急转向边缘。进气口横截面的长转向边缘限定流动路径轨迹，该流动路径轨迹在进气口出口处基本上与进气口横截面的长转向边缘相切。流动路径轨迹突出至与孔轴线相交，形成大于30°的锐角内角。阀座切面和流动路径轨迹基本上对齐，从而使进气口横截面的长转向边缘的流动路径轨迹延伸穿过阀座切面。
本发明还提供了一种内燃机。内燃机包括限定至少一个汽缸孔的缸体，该汽缸孔沿孔轴线延伸。汽缸盖附接到缸体。汽缸盖包括具有出口的进气口。能够操作进气口以将燃料与空气的混合物引入汽缸孔。汽缸盖包括位于进气口的出口处的喉部切面。进气阀由汽缸盖可移动地支撑。进气阀包括阀座。阀座嵌件联接到该结构。阀座嵌件围绕进气口的出口外围设置。阀座嵌件限定阀座切面，该阀座切面邻近进气口的出口处的喉部切面设置。阀座切面和进气阀的阀座被成形为以密封接合的方式彼此接合，以密封进气阀的出口。进气口沿中心线延伸。沿由进气口的中心线和孔轴线限定的平面的进气口横截面限定该进气口横截面的长转向边缘以及该进气口横截面的相对急转向边缘。进气口横截面的长转向边缘限定流动路径轨迹，该流动路径轨迹在进气口出口处基本上与进气口横截面的长转向边缘相切。流动路径轨迹突出至与孔轴线相交，形成大于30°的锐角内角。阀座切面和喉部切面基本上与流动路径轨迹对齐，从而使该进气口横截面的长转向边缘的流动路径轨迹延伸穿过喉部切面和阀座切面两者。
因此，由于阀座切面和喉部切面大致上与由进气口限定的流动路径轨迹对齐，所以当燃料/空气混合物通过阀座切面进入汽缸孔时，燃料/空气混合物的流动并未受到扰动，从而减少燃料/空气混合物流动的湍流，提高内燃机的性能。阀座切面大致上与喉部切面对齐，从而使进气口的流动路径轨迹在基本上无干扰和/或扰动的情况下延伸。
上述特征和优点及本教导的其它特征和优点将从以下结合附图对实施本教导的最佳方式所进行的详细描述中更加显而易见。
附图说明
图1是内燃机的示意性局部横截面图。
图2是内燃机的示意性的、放大的局部横截面图。
具体实施方式
本领域的普通技术人员应认识到诸如“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”等术语用于描述附图，并不限制所附权利要求所限定的本发明范围。而且，在本文中针对功能和/或逻辑模块部件和/或各处理步骤等方面对本教导进行描述。应该认识到这种模块部件可以包括任意数量的配置成执行具体功能的硬件、软件和/或固件部件。
参照附图，其中在全部视图中相同的参考标号表示相同的零件，内燃机大体上表示为20。内燃机20可以包括任何型式和/或配置的发动机。例如，内燃机20可以包括，但不限于，汽油发动机或柴油发动机。另外，内燃机20可以配置成，但不限于，内置电机或V型电机。
参照图1，内燃机20包括缸体22。缸体22限定至少一个汽缸孔24。汽缸孔24沿孔轴线26延伸。如本领域中所公知的，活塞(未示出)在该汽缸孔24内往复运动。汽缸盖28附接到缸体22。汽缸盖28形成汽缸孔24的端部，在发动机的操作周期中，活塞抵靠该汽缸孔端部压缩燃烧进料。
汽缸盖28包括结构30。该结构30为每个汽缸孔24限定至少一个进气口32和至少一个排气口(未示出)。进气口32包括邻近汽缸孔24设置的出口34。进气口32可操作以将形成燃烧进料的燃料与空气的混合物引入或引导进入汽缸孔24。汽缸盖28包括设置在进气口32的出口34处的喉部切面36。喉部切面36由结构30限定，并且部分地限定邻近进气口32的出口34的进气口32。
阀座嵌件38联接到结构30。阀座嵌件38围绕进气口32的出口34的外围或圆周设置。阀座嵌件38可以任何合适的方式(诸如但不限于压入配合连接)联接到结构30。进气口32和阀座44之间的相交或接合限定进气口32的出口34。阀座嵌件38形成以限定阀座切面40。阀座切面40邻近位于进气口32的出口34处的喉部切面36设置。因此，阀座切面40邻近进气口32的出口34设置，位于进气口32的喉部切面36的下游。
内燃机20包括至少一个用于每个进气口32的进气阀42。进气阀42由汽缸盖28可移动地支撑。进气阀42包括和/或限定阀座44。阀座切面40和进气阀42的阀座44被成形为以密封接合的方式彼此接合，以密封进气口32的出口34。众所周知，在发动机循环操作过程中，进气阀42往复运动以打开和关闭进气口32和汽缸孔24之间的流体连通。
进气口32沿入口(未示出)和出口34之间的中心线46延伸。应当理解的是进气口32的中心线46可以是曲线，并且大致上被限定为进气口32的三维中心，在入口和出口34之间延伸。如图1所示，平行于中心线46且平行于孔轴线26的进气口32的截面限定进气口32截面的长转向边缘48以及进气口32截面的相对急转向边缘50。进气口32的截面可限定为沿由进气口32的中心线46和孔轴线26限定的平面截取的进气口32的截面。
进气口32截面的长转向边缘48限定流动路径轨迹52。流动路径轨迹52是当空气/燃料混合物流经进气口32并接近进气口32的出口34时，空气/燃料混合物沿进气口32截面的长转向边缘48行进的流动路径。流动路径轨迹52在进气口32的出口34处基本上与进气口32截面的长转向边缘48相切。参照图2，流动路径轨迹52从进气口32向外突出，伸入汽缸孔24至与孔轴线26相交，与孔轴线26形成大于30°的锐角内角54。由于进气口32的流动路径轨迹52相对于孔轴线26的角度54，本领域技术人员可将进气口32限定为“强滚流口”。
喉部切面36和阀座切面40绕进气口32的出口34的外围或圆周基本上彼此对齐。通过将阀座切面40和喉部切面36成形为彼此对齐，喉部切面36基本上是阀座切面40进入到进气口32的延伸部。相反地说，阀座切面40基本上是喉部切面36从进气口32进入到汽缸孔24的延伸部。
参照图2，喉部切面36和阀座切面40各自限定相对于参考平面的相应向内锥角。参考平面可由进气口32的出口34所在的平面限定。如本文所述，当相对于参考平面的喉部切面36的向内锥角56和阀座切面40的向内锥角58在彼此的10°以内时，喉部切面36和阀座切面40基本上彼此对齐。更优选地，相对于参考平面的喉部切面36的向内锥角56和阀座切面40的向内锥角58在彼此的5°以内。例如，如果相对于参考平面的喉部切面36的向内锥角56等于45°，那么当相对于参考平面的的阀座切面40的向内锥角58在35°和55°之间时，喉部切面36和阀座切面40基本上彼此对齐。
阀座切面40和喉部切面36还与流动路径轨迹52基本上对齐。阀座切面40与流动路径轨迹52对齐，使进气口32截面的长转向边缘48的流动路径轨迹52延伸穿过喉部切面36和阀座切面40两者，使得当燃料/空气混合物引入汽缸孔24时，进气口32不会扰动燃料/空气混合物的流动或将湍流引入其中。
如本文所述，当流动路径轨迹52与阀座切面40相对于孔轴线26的角度差在0°与10°之间，且更优选地在0°与5°之间时，阀座切面40和流动路径轨迹52基本上彼此对齐。类似地，如本文所述，当流动路径轨迹52与喉部切面36相对于孔轴线26的角度差在0°与10°之间，且更优选地在0°与5°之间时，喉部切面36和流动路径轨迹52基本上彼此对齐。
例如，参照图2，如果流动路径轨迹52的突出部与孔轴线26相交，并在其间形成等于60°的内角54，则当从阀座切面40的线性突出部与孔轴线26相交形成在50°与70°之间的内角60时，阀座切面40可被认为基本上与流动路径轨迹52对齐。类似地，当从喉部切面36的线性突出部与孔轴线26相交形成在50°与70°之间的内角62时，喉部切面36可被认为基本上与流动路径轨迹52对齐。
具体实施方式和附图或图支持并描述了本发明，但是本发明的范围仅由权利要求书限定。尽管已经详细描述了实施所要求保护的教导的一些最佳方式和其它实施例，但是存在用于实践所附权利要求书中所限定的本发明的各种可选设计和实施例。

Claims (10)

1.一种用于内燃机的汽缸盖，所述汽缸盖包括：
限定具有出口的进气口的结构；
邻近所述进气口的所述出口设置的阀座切面；
其中，所述进气口沿中心线延伸，且其中与所述中心线平行的所述进气口的横截面限定所述进气口横截面的长转向边缘和所述进气口横截面的相对的急转向边缘；
其中，所述进气口横截面的所述长转向边缘限定流动路径轨迹，所述流动路径轨迹在所述进气口的所述出口处基本上与所述进气口横截面的所述长转向边缘相切，并且所述长转向边缘突出至与孔轴线相交，相对于所述孔轴线形成大于30°的锐角内角；且
其中，所述阀座切面和所述流动路径轨迹基本上对齐以使所述进气口横截面的所述长转向边缘的所述流动路径轨迹延伸穿过所述阀座切面。
2.根据权利要求1所述的汽缸盖，其中，所述流动路径轨迹与所述阀座切面相对于所述孔轴线的角度差在0°与10°之间。
3.根据权利要求2所述的汽缸盖，其中，所述流动路径轨迹与所述阀座切面之间的所述角度差在0°与5°之间。
4.根据权利要求1所述的汽缸盖，其中，所述进气口包括位于所述进气口的所述出口处且邻近所述阀座切面的喉部切面。
5.根据权利要求4所述的汽缸盖，其中，所述喉部切面由所述结构限定，并且部分地限定邻近所述进气口的所述出口的所述进气口。
6.根据权利要求1所述的汽缸盖，其中，所述阀座切面和所述喉部切面基本上与所述流动路径轨迹对齐以使所述流动路径轨迹延伸穿过所述喉部切面和所述阀座切面两者。
7.根据权利要求4所述的汽缸盖，其中，所述喉部切面和所述阀座切面围绕所述进气口的所述出口的圆周基本上彼此对齐，使得所述喉部切面基本上为所述阀座切面进入到所述进气口中的延伸部。
8.根据权利要求7所述的汽缸盖，其中，所述喉部切面和所述阀座切面各自限定相对于参考平面的相应向内锥角，且其中所述喉部切面的所述向内锥角和所述阀座切面的所述向内锥角在彼此的10°内。
9.根据权利要求8所述的汽缸盖，其中，所述喉部切面的所述向内锥角和所述阀座切面的所述向内锥角在彼此的5°内。
10.根据权利要求1所述的汽缸盖，其进一步包括联接到所述结构的阀座嵌件，其中，所述阀座嵌件限定所述阀座切面。
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