CN114439606A - 一种发动机的进气机构及发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机的进气机构和发动机，该进气机构包括：进气管；进气门；第一磁性件，第一磁性件安装在进气管上；气门罩，气门罩的形状与进气门的形状相适配且设有滚流阻挡部，气门罩套设在进气门上，滚流阻挡部位于进气门的远离排气门的一侧；第二磁性件，第二磁性件安装在气门罩上，第二磁性件与第一磁性件相对，第一磁性件与第二磁性件中的至少一个是电磁件；气门罩与进气门之间具有结合状态和分离状态，在结合状态气门罩与进气门贴合在一起并与进气门同步滑动，在分离状态气门罩与进气门分离。该进气机构可增大发动机气缸内的滚流比，提高发动机的热效率。

Description

一种发动机的进气机构及发动机

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种发动机的进气机构及发动机。

背景技术

滚流比和流量系数是汽油发动机开发过程中需要重点关注的参数。滚流比越高，缸内油气混合就越充分，同时，缸内滚流在发动机压缩冲程经活塞压缩后可以形成湍流，加快燃烧速度，从而一定程度上抑制发动机爆震，提升发动机热效率，降低发动机污染物排放。流量系数越高，发动机在外特性工况下进气量就越大，这样发动机可以喷射更多的燃油参与燃烧，从而提升发动机的扭矩和功率。然而，一般情况下，滚流比和流量系数之间存在此消彼长的关系，即提升滚流比通常会导致流量系数降低，反之提升流量系数又会导致滚流比下降。这导致目前的发动机在提升发动机热效率时，扭矩和功率往往会有所下降，而在提升发动机扭矩和功率时，热效率又往往会降低。

中国专利CN201720621688.4公开了一种发动机的滚流机构，包括阀体、执行器和滚流调节组件，滚流调节组件包括转轴和位于所述进气通道中的阀片，初始状态下阀片与进气通道的底面贴合，这时阀片对气流的影响较小，可保证发动机的进气量。当发动机需要更高的滚流比时，执行器驱动转轴转动，使阀片与进气通道的底面呈一定夹角，以提高进气滚流比。该滚流机构可兼顾滚流比和流量系数，既可提高发动机热效率，又可提升发动机扭矩和功率。但是，该专利中，滚流调节组件位于进气通道中，距离进气门较远，对发动机气缸内的滚流影响较小，发动机热效率的提升较小。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种发动机的进气机构，该进气机构可增大发动机气缸内的滚流比，提高发动机的热效率。

本发明的发动机的进气机构，包括：进气管，所述进气管设有供气体流入发动机气缸的供气口；进气门，所述进气门可滑动地安装在进气管上以打开或封闭所述供气口；第一磁性件，所述第一磁性件安装在进气管上；气门罩，所述气门罩的形状与所述进气门的形状相适配且设有滚流阻挡部，所述气门罩套设在进气门上，所述滚流阻挡部位于进气门的远离排气门的一侧；第二磁性件，所述第二磁性件安装在所述气门罩上，所述第二磁性件与所述第一磁性件相对，所述第一磁性件与第二磁性件中的至少一个是电磁件；所述气门罩与进气门之间具有结合状态和分离状态，在结合状态，所述第一磁性件与所述第二磁性件产生相吸或相斥作用的其中一个，使得所述气门罩与进气门贴合在一起并与所述进气门同步滑动，在分离状态，所述第一磁性件与所述第二磁性件产生相吸或相斥作用的另外一个，使得所述气门罩与进气门分离。

进一步地，所述第一磁性件与第二磁性件均为电磁件。

进一步地，所述第一磁性件位于所述第二磁性件下方，在结合状态，所述第一磁性件与第二磁性件相吸，在分离状态，所述第一磁性件与所述第二磁性件相斥。

进一步地，所述第一磁性件位于所述第二磁性件上方，在结合状态，所述第一磁性件与第二磁性件相斥，在分离状态，所述第一磁性件与所述第二磁性件相吸。

进一步地，所述进气管包括气管部和安装管部，所述供气口位于所述气管部的一端，所述第一磁性件安装在所述安装管部内，所述进气门和气门罩从所述安装管部穿过且可相对所述安装管部滑动。

进一步地，所述进气门包括滑杆部和端盖部，所述端盖部与所述滑杆部的一端相连，所述气门罩还包括空心杆部，所述滚流阻挡部与所述空心杆部的一端相连，所述空心杆部套设在所述滑杆部外，所述滚流阻挡部的形状与所述端盖部的形状相适配。

进一步地，所述第一磁性件与第二磁性件均成圆环形，所述空心杆部从所述第一磁性件内穿过，所述第二磁性件套装在空心杆部上。

进一步地，所述端盖部成实心喇叭形，所述滚流阻挡部成半喇叭形。

进一步地，还包括环形座圈，所述环形座圈安装在所述供气口上，所述端盖部和滚流阻挡部均位于所述环形座圈下侧，在所述进气门的轴向上，所述端盖部和滚流阻挡部的边沿与所述环形座圈重叠。

本发明还提出一种发动机，包括上述的进气机构。

有益效果：

本发明的进气机构，通过设置第一磁性件与第二磁性件，在结合状态，气门罩与进气门贴合在一起并与进气门同步滑动，即气门罩随进气门的开启而开启，气门罩与进气门贴合在一起，滚流阻挡部不阻挡气体的流入，进而提高进气流量系数，提升发动机扭矩和功率；在分离状态，气门罩与进气门分离，即气门罩不随进气门的开启而开启，气门罩的滚流阻挡部阻挡气流，使气流从靠近排气门侧进入气缸，进而提高进气滚流比。本发明的进气机构，在进气门处设置滚流阻挡部，可增大发动机气缸内的滚流比，提高发动机的热效率，而且，该进气机构结构简单，对发动机的改动较小。

本发明的发动机，可提高热效率，而且对发动机的改动较小。

附图说明

图1是本发明一个实施例的进气机构的剖视示意图(供气口封闭，气门罩与进气门之间处于结合状态或分离状态)；

图2是本发明一个实施例的进气机构的剖视示意图(供气口打开，气门罩与进气门之间处于分离状态)；

图3是本发明一个实施例的进气机构的剖视示意图(供气口打开，气门罩与进气门之间处于结合状态)；

图4是图1中A处的放大示意图；

图5是本发明一个实施例中进气管和环形座圈的剖视示意图；

图6是本发明一个实施例中进气门和排气门的位置示意图；

图7是本发明一个实施例中气门罩的示意图；

图8是本发明一个实施例中进气门的示意图；

图9是本发明一个实施例中发动机的示意图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参考图1至图9描述本发明实施例的发动机的进气机构1000及发动机。

本发明一个实施例的发动机的进气机构1000，包括：进气管10，进气管10设有供气体流入发动机气缸的供气口101；进气门11，进气门11可滑动地安装在进气管10上以打开或封闭供气口101；第一磁性件12，第一磁性件12安装在进气管10上；气门罩13，气门罩13的形状与进气门11的形状相适配且设有滚流阻挡部131，气门罩13套设在进气门11上，滚流阻挡部131位于进气门11的远离排气门17的一侧；第二磁性件14，第二磁性件14安装在气门罩13上，第二磁性件14与第一磁性件12相对，以便二者相互吸引或排斥，第一磁性件12与第二磁性件14中的至少一个是电磁件，即第一磁性件12与第二磁性件14中的一个是电磁件（电磁铁），另一个是永磁件（永磁铁），或者，第一磁性件12与第二磁性件14都是电磁件。

需要说明的是，现有技术中的发动机通常包括进气管10、进气门11、排气管16和排气门17，进气门11在凸轮轴和弹簧共同作用下相对进气管10来回运动，以打开或封闭供气口101，当供气口101打开时，气体流入发动机的气缸，进气门11和排气门17的具体安装结构此处不再详细说明。

气门罩13与进气门11之间具有结合状态和分离状态。在结合状态，第一磁性件12与第二磁性件14产生相吸或相斥作用的其中一个，使得气门罩13与进气门11贴合在一起并与进气门11同步滑动；在分离状态，第一磁性件12与第二磁性件14产生相吸或相斥作用的另外一个，使得气门罩13与进气门11分离。在结合状态，第一磁性件12与第二磁性件14可以相吸，也可以相斥，只要能使气门罩13与进气门11贴合在一起就行，具体可根据第一磁性件12与第二磁性件14的安装位置确定；在分离状态，第一磁性件12与第二磁性件14可以相吸，也可以相斥，只要能使气门罩13与进气门11分离就行，具体可根据第一磁性件12与第二磁性件14的安装位置确定。

本发明的实施例中，气门罩13的形状与进气门11的形状相适配是指二者的形状类似，以便在结合状态时二者更好地贴合在一起，减少对气流的阻碍。

在本发明的一个实施例中，第一磁性件12位于第二磁性件14下方，在结合状态，第一磁性件12与第二磁性件14相吸，在分离状态，第一磁性件12与第二磁性件14相斥。在另外的实施例中，第一磁性件12位于第二磁性件14上方，在结合状态，第一磁性件12与第二磁性件14相斥，在分离状态，第一磁性件12与第二磁性件14相吸。

要使两个磁性件相斥，需要使两个磁性件的同级相对，如N级与N级相对，S级与S级相对；要使两个磁性件相吸，需要使两个磁性件的不同级相对，如N级与S级相对。对永磁件来说，安装好后其N级和S级就确定了，对电磁件来说，通过改变流过电磁件的电流的流向，可改变磁场的方向，进而改变电磁件的N级和S级，本发明实施例中，要使两个磁性件在相斥与相吸之间变换，可以改变流过电磁件的电流方向。

在本发明的一个实施例中，进气管10包括气管部102和安装管部103，供气口101位于气管部102的一端，第一磁性件12安装在安装管部103内，进气门11和气门罩13从安装管部103穿过且可相对安装管部103滑动。

在本发明的一个实施例中，进气门11包括滑杆部111和端盖部112，端盖部112与滑杆部111的一端相连，气门罩13还包括空心杆部132，滚流阻挡部131与空心杆部132的一端相连，空心杆部132套设在滑杆部111外，滚流阻挡部131的形状与端盖部112的形状相适配，即滚流阻挡部131的形状与端盖部112的形状相似，当气门罩13与进气门11位于结合状态时，滚流阻挡部131与端盖部112可以更好地贴合在一起，贴合后的形状与端盖部112的形状相似，以减少对气流的阻碍。

在本发明的一个实施例中，第一磁性件12与第二磁性件14均成圆环形，滑杆部111和空心杆部132均从第一磁性件12内穿过，第二磁性件14套装在空心杆部132上，即第二磁性件14安装在空心杆部132上，即第一磁性件12与第二磁性件14均在空心杆部132外，第一磁性件12与第二磁性件14沿空心杆部132的轴向并排设置，二者相对。

在本发明的一个实施例中，端盖部112成实心喇叭形，滚流阻挡部131成半喇叭形。通常的喇叭形内部是空的，本发明实施例中，实心喇叭形是指将喇叭形内部空的部分填充满而形成的形状，具体可参考图8。半喇叭形是指将一个喇叭沿其轴线切掉一半而形成的形状，具体可参考图7。

在本发明的一个实施例中，该进气机构1000还包括环形座圈15，环形座圈15安装在供气口101上，环形座圈15的作用是为了与端盖部112及滚流阻挡部131配合，以更好地封闭供气口101。端盖部112和滚流阻挡部131均位于环形座圈15下侧(即位于环形座圈15远离安装管部103的一侧)，在进气门11的轴向上，端盖部112和滚流阻挡部131的边沿与环形座圈15重叠，即从进气门11的轴向观察，端盖部112和滚流阻挡部131的边沿与环形座圈15重叠，环形座圈15可以阻止进气门11和气门罩13向上移动，对供气口101进行较好的密封,。

本发明实施例的进气机构1000，工作过程中，进气门11在凸轮轴和弹簧共同作用下相对进气管10来回运动，以打开或关闭供气口101。在结合状态，在两个磁性件的作用下，端盖部112与滚流阻挡部131贴合在一起，贴合后的形状与端盖部112的形状相似，当进气门11和气门罩13一起向下运动时，供气口101打开，气体流入，此时滚流阻挡部131不阻挡气体的流入，可提高进气流量系数，提升发动机扭矩和功率。在分离状态，在两个磁性件的作用下，端盖部112与滚流阻挡部131分离，当进气门11向下运动时，气门罩13不随进气门11运动，即滚流阻挡部131不向下运动，此时供气口101虽已打开，气体可流入，但是滚流阻挡部131阻碍气体的流入，使气体从供气口101的靠近排气门的一侧流入，提升滚流比，提升发动机热效率。结合状态与分离状态之间的切换可通过改变第一磁性件12或第二磁性件14的电流方向即可，控制简单，可根据发动机的工况随时切换。

本发明实施例的进气机构1000，具有套设在进气门11上的气门罩13，在气门罩13上设置滚流阻挡部131，由于进气门11距离发动机气缸较近，因此滚流阻挡部131对发动机气缸内的滚流影响较大，可提高发动机气缸内的滚流比，进而提高发动机的热效率。由于气门罩13的形状与进气门11相似，对发动机的改动较小，而且便于布置。

本发明一个实施例的发动机10000，包括上述的进气机构1000。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，术语“安装”、“连接”、“设置”、“连通”等应作广义的理解，可以是直接的安装、连接、设置或连通，也可以是间接的安装、连接、设置或连通。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种发动机的进气机构，其特征在于，包括：

进气管，所述进气管设有供气体流入发动机气缸的供气口；

进气门，所述进气门可滑动地安装在进气管上以打开或封闭所述供气口；

第一磁性件，所述第一磁性件安装在进气管上；

气门罩，所述气门罩的形状与所述进气门的形状相适配且设有滚流阻挡部，所述气门罩套设在进气门上，所述滚流阻挡部位于进气门的远离排气门的一侧；

第二磁性件，所述第二磁性件安装在所述气门罩上，所述第二磁性件与所述第一磁性件相对，所述第一磁性件与第二磁性件中的至少一个是电磁件；

所述气门罩与进气门之间具有结合状态和分离状态，在结合状态，所述第一磁性件与所述第二磁性件产生相吸或相斥作用的其中一个，使得所述气门罩与进气门贴合在一起并与所述进气门同步滑动，在分离状态，所述第一磁性件与所述第二磁性件产生相吸或相斥作用的另外一个，使得所述气门罩与进气门分离。

2.如权利要求1所述的进气机构，其特征在于，所述第一磁性件与第二磁性件均为电磁件。

3.如权利要求1所述的进气机构，其特征在于，所述第一磁性件位于所述第二磁性件下方，在结合状态，所述第一磁性件与第二磁性件相吸，在分离状态，所述第一磁性件与所述第二磁性件相斥。

4.如权利要求1所述的进气机构，其特征在于，所述第一磁性件位于所述第二磁性件上方，在结合状态，所述第一磁性件与第二磁性件相斥，在分离状态，所述第一磁性件与所述第二磁性件相吸。

5.如权利要求1所述的进气机构，其特征在于，所述进气管包括气管部和安装管部，所述供气口位于所述气管部的一端，所述第一磁性件安装在所述安装管部内，所述进气门和气门罩从所述安装管部穿过且可相对所述安装管部滑动。

6.如权利要求1所述的进气机构，其特征在于，所述进气门包括滑杆部和端盖部，所述端盖部与所述滑杆部的一端相连，所述气门罩还包括空心杆部，所述滚流阻挡部与所述空心杆部的一端相连，所述空心杆部套设在所述滑杆部外，所述滚流阻挡部的形状与所述端盖部的形状相适配。

7.如权利要求6所述的进气机构，其特征在于，所述第一磁性件与第二磁性件均成圆环形，所述空心杆部从所述第一磁性件内穿过，所述第二磁性件套装在空心杆部上。

8.如权利要求6所述的进气机构，其特征在于，所述端盖部成实心喇叭形，所述滚流阻挡部成半喇叭形。

9.如权利要求8所述的进气机构，其特征在于，还包括环形座圈，所述环形座圈安装在所述供气口上，所述端盖部和滚流阻挡部均位于所述环形座圈下侧，在所述进气门的轴向上，所述端盖部和滚流阻挡部的边沿与所述环形座圈重叠。

10.一种发动机，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的进气机构。

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