CN115977823A - 导气屏结构、发动机、车辆及导气屏结构的设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆技术领域，具体公开了一种导气屏结构、发动机、车辆及导气屏结构的设计方法，导气屏结构包括气缸盖、导气屏、进气门和排气门，气缸盖设有进气道和排气道，导气屏设置于气缸盖的火力面的凹部，凹部高于进气道的气门口以及排气道的气门口，导气屏远离进气道并靠近排气道；导气屏包括第一导向面组和第二导向面组，第一导向面组相对第二导向面组靠近进气道，第一导向面组用于在气门叠开期引导由进气道进入的气体沿第一导向面组与第二导向面组之间的切线方向进入气缸内，以减少扫气量和甲烷排放，提升整机热效率，第二导向面组用于在排气门打开时引导气缸内的气体进入排气道，排气阶段时，可降低排气阻力，有效减少气缸内残余废气。

Description

导气屏结构、发动机、车辆及导气屏结构的设计方法

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种导气屏结构、发动机、车辆及导气屏结构的设计方法。

背景技术

现有天然气发动机多采用气道喷射方案，即天然气喷入进气道与新鲜空气混合后由进气门进入气缸。在排气冲程和进气冲程之间，排气过程中存在气门重叠期，即进气门与排气门同时开启。此时部分天然气与空气的混合气经进气门进入气缸后，从排气门流出到排气管中，造成甲烷排放上升。并且，由于扫气的甲烷未参与燃烧，造成能量浪费，导致发动机热效率下降。

对此，现有技术中，如申请号为CN92112779.0的前期专利公开了一种二冲程发动机，在排气阀的气门口处设计内凸于气缸内的导流屏（导气屏），并且排气阀的气门口对于进气阀的气门口内凸于气缸内，从而在气门重叠期可通过导流屏抑制由进气阀进入气缸内的混合气经排气阀排出，但是这种内凸的设计占用气缸内的空间，不利于燃烧效率的提升，在排气冲程时高于排气阀部分空间内的气体无法顺利排出，并且该导气屏的结构设计也缺乏合理性，也不利于顺利排气。

如申请号为CN201810609525.3的前期专利中公开了一种二冲程柴油机气阀式逆滚流换气系统，进气道和排气道均设置在缸盖火力面的上侧，在进气道出口及缸盖火力面上游处周向设有单侧的导气屏，导气屏可以强制气流逆时针进入气缸，并且该导气屏不会过多占用气缸内空间，但是由于该导气屏为单侧结构，不利于气缸在排气冲程时的正常排气，排气阻力大，容易导致较多的缸内残余废气。

因此，亟需一种导气屏结构、发动机、车辆及导气屏结构的设计方法以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种导气屏结构、发动机、车辆及导气屏结构的设计方法，以解决现有技术中的导气屏结构会阻碍排气冲程时排气门的顺利排气的问题。

一方面，本发明提供一种导气屏结构，该导气屏结构包括气缸盖、导气屏、进气门和排气门，所述气缸盖设有进气道和排气道，且所述气缸盖具有火力面，所述进气门活动设置于所述进气道，所述排气门活动设置于所述排气道，所述火力面包括位于所述进气道和所述排气道之间的凹部，所述凹部高于所述进气道的气门口以及所述排气道的气门口，所述导气屏设置于所述凹部，且所述导气屏远离所述进气道并靠近所述排气道；

所述导气屏包括第一导向面组和第二导向面组，所述第一导向面组相对所述第二导向面组靠近所述进气道，所述第二导向面组相对所述第一导向面组靠近所述排气道，所述第一导向面组与所述第二导向面组相切，所述第一导向面组的顶端与所述凹部连接，所述第二导向面组与所述凹部相连且与所述排气道的气门口处的侧壁相交，所述第一导向面组用于引导由所述进气道进入的气体沿所述第一导向面组与所述第二导向面组之间的切线方向进入气缸内，所述第二导向面组用于在所述排气门打开时引导所述气缸内的气体进入所述排气道。

作为导气屏结构的优选技术方案，所述第一导向面组包括第一平面和第一圆弧面，所述第二导向面组包括第二平面和第二圆弧面，所述第一平面与所述凹部呈夹角连接且与所述第一圆弧面相切，所述第一圆弧面与所述第二圆弧面外切，所述第二圆弧面与所述第二平面相切，所述第二平面与所述凹部相连且与所述排气道的气门口处的侧壁相交，所述第一导向面组用于引导由所述进气道进入的气体沿所述第一圆弧面与所述第二圆弧面之间的切线方向进入气缸内。

作为导气屏结构的优选技术方案，所述凹部包括第三平面、第四平面和第五平面，所述第三平面的底端和所述排气道的气门口处的侧壁相交，所述第三平面的顶端和所述第四平面的顶端相交，所述第四平面的底端和所述第五平面的顶端相交，所述第五平面的底端与所述进气道的气门口处的侧壁相交，所述第一平面和所述第二平面均和所述第三平面相交。

作为导气屏结构的优选技术方案，所述第一平面与所述第三平面之间的夹角不大于30°。

作为导气屏结构的优选技术方案，所述排气门的半径为R，所述第二圆弧面的圆心和所述导气屏分别位于所述第三平面的两侧，且所述第二圆弧面与所述第三平面之间的间距不小于0.2R，且不大于0.5R；

所述第二圆弧面的圆心与所述排气门的中心线之间的间距不小于0.58R，且不大于0.75R。

作为导气屏结构的优选技术方案，所述排气门的半径为R，所述第一圆弧面的圆心与所述第四平面之间的间距不小于0.17R，且不大于0.42R。

作为导气屏结构的优选技术方案，当所述进气门打开且所述排气门打开时，所述第一圆弧面与所述第二圆弧面的切线的延伸线始终位于所述排气门的下方。

另一方面，本发明提供一种发动机，包括上述任一方案中的导气屏结构。

另一方面，本发明提供一种车辆，包括上述任一方案中的发动机。

另一方面，本发明提供一种导气屏结构的设计方法，用于设计任一上述方案中所述的导气屏结构，所述第一导向面组包括第一平面和第一圆弧面，所述第二导向面组包括第二平面和第二圆弧面，所述第一平面与所述凹部呈夹角连接且与所述第一圆弧面相切，所述第一圆弧面与所述第二圆弧面外切，所述第二圆弧面与所述第二平面相切，所述第二平面与所述凹部相连且与所述排气道的气门口处的侧壁相交，所述第一导向面组用于引导由所述进气道进入的气体沿所述第一圆弧面与所述第二圆弧面之间的切线方向进入气缸内，第一平面与凹部的夹角为α，第二平面与凹部的夹角为β，第一圆弧面的半径为R₁，第一圆弧面的圆心坐标为O₁，第二圆弧面的半径为R₂，第二圆弧面的圆心坐标为O₂；

所述导气屏结构的设计方法包括：

S10：赋予β第一初始值；

S20：赋予R₂第二初始值，赋予O₂第三初始值；

S30：赋予R₁第四初始值，赋予O₁第五初始值，且R₁不小于R₂；

S40：基于β、R₁、O₁、R₂、O₂计算α；

S50：判断α是否小于第一预设值；若α不小于第一预设值，则执行S60；若α小于第一预设值，则执行S70；

S60：将R₁的值增大第一设定值并重新执行S40；

S70：基于β、R₁、O₁、R₂、O₂和α设计所述导气屏的三维模型；

S80：获取基础三维模型，并将所述导气屏三维模型导入所述基础三维模型中得到导气屏结构的三维模型；

所述三维模型包括：进气门的三维模型、排气门的三维模型以及气缸盖的三维模型；

S90：基于所述导气屏结构的三维模型初步分析在所述进气门打开且所述排气门打开时所述第一圆弧面与所述第二圆弧面之间的切线的延长线是否位于所述排气门的下方；若否，则执行S100，若是，则执行S110；

S100：将R₂的值增大第二设定值并重新执行S30；

S110：基于所述导气屏结构的三维模型进行仿真分析；

S120：判断在所述进气门打开且所述排气门打开时所述第一圆弧面与所述第二圆弧面之间的切线的延长线是否位于所述排气门的下方；若否，则执行S100，若是，则结束。

本发明的有益效果为：

本发明提供一种导气屏结构、发动机、车辆及导气屏结构的设计方法，该导气屏结构包括气缸盖、导气屏、进气门和排气门。气缸盖设有进气道和排气道，且气缸盖具有火力面，进气门活动设置于进气道，排气门活动设置于排气道，导气屏设置于火力面。火力面包括位于进气道和排气道之间的凹部，凹部高于进气道的气门口以及排气道的气门口，导气屏设置于凹部，且导气屏远离进气道并靠近排气道；导气屏包括第一导向面组和第二导向面组，第一导向面组相对第二导向面组靠近进气道，第二导向面组相对第一导向面组靠近排气道，第一导向面组与第二导向面组相切，第一导向面组的顶端与凹部连接，第二导向面组与凹部相连且与排气道的气门口处的侧壁相交，第一导向面组用于引导由进气道进入的气体沿第一导向面组与第二导向面组之间的切线方向进入气缸内，第二导向面组用于在排气门打开时引导气缸内的气体进入排气道。在气门叠开期时，可通过第一导向面组将由进气道输送至气缸内的混合气体引导至气缸的燃烧室内，以避免混合气体从排气道流出，可减少扫气量，降低甲烷排放，提升发动机热效率。当处于排气阶段时，还可通过第二导向面组引导气缸内的废气进入排气道，降低排气阻力，避免因为设置导气屏妨碍正常的排气，可有效减少气缸内残余废气。

附图说明

图1为本发明实施例中导气屏结构的结构示意图；

图2为本发明实施例中导气屏结构的局部放大示图；

图3为为本发明实施例中导气屏和凹部的结构示意图；

图4为本发明实施例中导气屏结构的涉及方法的流程图。

图中：

10、进气道；20、排气道；30、导气屏；40、进气门；50、排气门；

1、第一导向面组；11、第一平面；12、第一圆弧面；

2、第二导向面组；21、第二平面；22、第二圆弧面；

3、凹部；31、第三平面；32、第四平面；33、第五平面。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本实施例中，涉及到的名词解释如下：

气门叠开期：发动机进、排气门同时打开时持续的曲轴转角。发动机运行时四个冲程不断循环，分别是进气—压缩—燃烧—排气—进气。气门叠开期发生在排气—进气过程中。在排气后期排气门尚未关闭，此时进气门打开，从而存在一段气门叠开期。

扫气过程及扫气量：在气门叠开期内，天然气和空气的混合气由进气门进入气缸后，有一部分混合气直接经排气门流入排气管。在扫气过程中，从进气直接经排气门流入排气管的混合气量，称为扫气量。

缸内残余废气：气缸内燃烧后的废气需要经排气门排出气缸，但是，部分燃烧废气并未排出，而是停留在了气缸内，与新鲜进气混合后参与下一循环燃烧过程，燃烧后未排出气缸的废气叫做缸内残余废气。

曲轴转角：发动机旋转一圈为360°，记为360°曲轴转角，即360°CA。

气道喷射：天然气喷嘴设置在进气管或进气道上，天然气从喷嘴喷入气道，然后与新鲜空气混合后进入气缸。

甲烷排放：天然气主要成分是甲烷。天然气燃烧不充分，或者扫气后，会产生甲烷排放。甲烷是温室气体，排放法规严格控制其排放量。

在排气冲程和进气冲程之间，排气过程中存在气门重叠期，即进气门与排气门同时开启。此时部分天然气与空气的混合气经进气门进入气缸后，从排气门流出到排气管中，造成甲烷排放上升。并且，由于扫气的甲烷未参与燃烧，造成能量浪费，导致发动机热效率下降。对此，现有技术中通过将进气道和排气道均设置在缸盖火力面的上侧，在进气道出口及缸盖火力面上游处周向设有单侧的导气屏，导气屏可以强制气流逆时针进入气缸，并且该导气屏不会过多占用气缸内空间，但是由于该导气屏为单侧结构，不利于气缸在排气冲程时的正常排气，排气阻力大，容易导致较多的缸内残余废气。

对此，本实施例提供一种导气屏结构以解决上述问题，该导气屏结构可应用于发动机中，并集成于车辆中。其中，本实施例中的发动机具体指气体发动机。

如图1至如图3所示，该导气屏结构包括气缸盖、导气屏30、进气门40和排气门50。其中，气缸盖设有进气道10和排气道20，且气缸盖具有火力面，进气门40活动设置于进气道10，排气门50活动设置于排气道20，导气屏30设置于火力面。当处于气门叠开期时，进气门40打开时，排气门50尚未完全落座，此时进气门40和排气门50同时打开，从进气道10输送至气缸内的混合气体容易有部分从排气道20流出，可通过导气屏30对该部分气体进行阻拦，以使该部分气体尽量流入气缸内。

具体地，火力面包括位于进气道10和排气道20之间的凹部3，凹部3高于进气道10的气门口以及排气道20的气门口，导气屏30设置于凹部3，且导气屏30远离进气道10并靠近排气道20；导气屏30包括第一导向面组1和第二导向面组2，第一导向面组1相对第二导向面组2靠近进气道10，第二导向面组2相对第一导向面组1靠近排气道20，第一导向面组1与第二导向面组2相切，第一导向面组1的顶端与凹部3连接，第二导向面组2与凹部3相连且与排气道20的气门口处的侧壁相交，第一导向面组1用于引导由进气道10进入的气体沿第一导向面组1与第二导向面组2之间的切线方向进入气缸内，第二导向面组2用于在排气门50打开时引导气缸内的气体进入排气道20。如此设置，在气门叠开期时，可通过第一导向面组1将由进气道10输送至气缸内的混合气体引导至气缸的燃烧室内，以避免混合气体从排气道20流出，可减少扫气量，降低甲烷排放，提升发动机热效率。当处于排气行程时，还可通过第二导向面组2引导气缸内的废气进入排气道20，降低排气阻力大，避免因为设置导气屏30妨碍正常的排气，可有效减少缸内残余废气。

其中，定义平面S为与排气道20的中心线重合，与气缸内活塞的中心线平行，且与活塞顶面垂直。凹部3以及导气屏30均沿垂直于平面S的方向延伸，导气屏结构通过平面S截取后的图形如图2所示。

可选地，第一导向面组1包括第一平面11和第一圆弧面12，第二导向面组2包括第二平面21和第二圆弧面22，第一平面11与凹部3呈夹角连接且与第一圆弧面12相切，第一圆弧面12与第二圆弧面22外切，第二圆弧面22与第二平面21相切，第二平面21与凹部3相连且与排气道20的气门口处的侧壁相交，第一导向面组1用于引导由进气道10进入的气体沿第一圆弧面12与第二圆弧面22之间的切线方向进入气缸内。通过使第一平面11、第一圆弧面12、第二圆弧面22和第二平面21依次相切，能够最大程度降低导气屏30对气流的阻挡，同时提升对气流的引导效果。优选地，第一圆弧面12向气缸的燃烧室外凸出，第二圆弧面22向气缸的燃烧室内凸出，第二圆弧面22的波谷点位于第二圆弧面22的两端之间且位于第二圆弧面22两端的下方，第一圆弧面12位于第二圆弧面22上方，第一平面11位于第一圆弧面12的上方，第二平面21位于第二圆弧面22的上方，第一圆弧面12和第二圆弧面22的切线方向倾斜向下，从而，当从进气道10进入的混合气体在沿第一圆弧面12和第二圆弧面22的切线方向流动时，还可通过第二圆弧面22的波谷部分以阻挡气流越过，进而避免混合气体流向排气道20。

可选地，凹部3包括第三平面31、第四平面32和第五平面33，第三平面31的底端和排气道20的气门口处的侧壁相交，第三平面31的顶端和第四平面32的顶端相交，第四平面32的底端和第五平面33的顶端相交，第五平面33的底端与进气道10的气门口处的侧壁相交，第一平面11和第二平面21均和第三平面31相交。其中，第五平面33用于引导从进气道10进入的混合气体向第四平面32流动，第四平面32则用于引导混合气体流向第一导向面组1并沿第一圆弧面12和第二圆弧面22的切线方向流动。

可选地，当进气门40打开且排气门50打开时，第一圆弧面12与第二圆弧面22的切线的延伸线始终位于排气门50的下方。如此能够保证由进气道10进入的混合气体沿第一圆弧面12与第二圆弧面22的切线方向流动时，不会和排气门50接触，进而避免进入至排气道20中。具体地，根据不同的机型，气门叠开期，排气门50最大开度是一定的，从而可根据排气门50的最大开度设计第一圆弧面12与第二圆弧面22的切线方向，以避混合气体流向排气道20。

可选地，第一平面11与第三平面31之间的夹角不大于30°，具体地，如图2所示，第一平面11与第三平面31之间的夹角为α，α的值可以为30°、25°、20°、15°、10°或5°等。

可选地，排气门50的半径为R，第二圆弧面22的圆心和导气屏30分别位于第三平面31的两侧，且第二圆弧面22与第三平面31之间的间距不小于0.2R，且不大于0.5R；具体地，第二圆弧面22与第三平面31之间的间距可以为0.2R、0.25R、0.3R、0.35R、0.4R、0.45R或0.5R。第二圆弧面22的圆心与排气门50的中心线之间的间距不小于0.58R，且不大于0.75R。具体地，第二圆弧面22的圆心与排气门50的中心线之间的间距可以为0.58R、0.59R、0.6R、0.61R、0.62R、0.63R、0.64R、0.65R、0.66R、0.67R、0.68R、0.69R、0.7R、0.71R、0.72R、0.73R、0.74R或0.75R。

可选地，第一圆弧面12的圆心与第四平面32之间的间距不小于0.17R，且不大于0.42R。具体地，第一圆弧面12的圆心与第四平面32之间的间距为0.17R、0.18R、0.19R、0.2R、0.21R、0.22R、0.23R、0.24R、0.25R、0.26R、0.27R、0.28R、0.29R、0.3R、0.31R、0.32R、0.33R、0.34R、0.35R、0.36R、0.37R、0.38R、0.39R、0.4R、0.41R或0.42R。

本发明还提供一种发动机，包括上述导气屏结构。发动机的每个气缸对应设置有两个进气门40和两个排气门50，两个进气门40位于导气屏30的一侧，两个排气门50位于导气屏30的另一侧。

本发明还提供一种车辆，包括上述发动机。

本发明还提供一种导气屏结构的设计方法，用于设计上述导气屏结构。

其中，第一平面11与凹部3的夹角为α，第二平面21与凹部3的夹角为β，第一圆弧面12的半径为R₁，第一圆弧面12的圆心坐标为O₁，第二圆弧面22的半径为R₂，第二圆弧面22的圆心坐标为O₂。如图2所示，β角起始段方向与排气道20气门口的上边缘方向相平行

具体地，如图4所示，该导气屏结构的设计方法包括以下步骤。

S10：赋予β第一初始值。

S20：赋予R₂第二初始值，赋予O₂第三初始值。

S30：赋予R₁第四初始值，赋予O₁第五初始值，且R₁不小于R₂。

其中，β、R₁、O₁、R₂、O₂的初始值可依据发动机的具体型号根据设计经验给出。R₁和R₂用于控制第一圆弧面12和第二圆弧面22之间的切线的方向，同时R₂还用于控制第二圆弧面22的高度，即波谷凸向气缸的燃烧室的高度，β为排气引流角，用于引导排气气流。

S40：基于β、R₁、O₁、R₂、O₂计算α。

具体地，基于β、R₁、O₁、R₂、O₂计算α，可通过根据β、R₁、O₁、R₂、O₂与α的关系图表，通过查询图表获得，关系图表可通过前期大量试验获取。

S50：判断α是否小于第一预设值；若α不小于第一预设值，则执行S60；若α小于第一预设值，则执行S70。

其中，第一预设值为30°。

S60：将R₁的值增大第一设定值并重新执行S40。

S70：基于β、R₁、O₁、R₂、O₂和α设计导气屏30的三维模型。

通过循环步骤S40-S60，能够使R₁的值满足要求。

S80：获取基础三维模型，并将导气屏30的三维模型导入基础三维模型中得到导气屏结构的三维模型。

其中，基础三维模型包括：进气门40的三维模型、排气门50的三维模型以及气缸盖的三维模型。

S90：基于导气屏结构的三维模型初步分析在进气门40打开且排气门50打开时第一圆弧面12与第二圆弧面22之间的切线的延长线是否位于排气门50的下方；若否，则执行S100，若是，则执行S110。

其中，初步分析是指在导气屏结构的三维模型中标定气门叠开时且排气门50处于最大开度时排气门50的位置，分析导气屏30中第一圆弧面12与第二圆弧面22之间的切线的延长线否位于排气门50的下方。

S100：将R₂的值增大第二设定值并重新执行S30。

S110：基于导气屏结构的三维模型进行仿真分析。

其中，可通过有限元或者其他软件对三维模型进行仿真分析。

S120：判断在进气门40打开且排气门50打开时第一圆弧面12与第二圆弧面22之间的切线的延长线是否位于排气门50的下方；若否，则执行S100，若是，则结束。

由于在气门叠合时，导气屏30对混合气体的引导方向除了受各个部件几何位置关系的影响，还会受到其他因素的影响，比如温度、缸内滚流的流场等，通过重复步骤S30-S130可排除仿真分析可排除其他因素对导气屏30设计参数的影响，并且可保证R₂的最终值符合要求。

当设计结束时，当前的β、R₁、O₁、R₂、O₂和α即可作为导气屏30的设计参数。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.导气屏结构，包括气缸盖、导气屏（30）、进气门（40）和排气门（50），所述气缸盖设有进气道（10）和排气道（20），且所述气缸盖具有火力面，所述进气门（40）活动设置于所述进气道（10），所述排气门（50）活动设置于所述排气道（20），其特征在于，所述火力面包括位于所述进气道（10）和所述排气道（20）之间的凹部（3），所述凹部（3）高于所述进气道（10）的气门口以及所述排气道（20）的气门口，所述导气屏（30）设置于所述凹部（3），且所述导气屏（30）远离所述进气道（10）并靠近所述排气道（20）；

所述导气屏（30）包括第一导向面组（1）和第二导向面组（2），所述第一导向面组（1）相对所述第二导向面组（2）靠近所述进气道（10），所述第二导向面组（2）相对所述第一导向面组（1）靠近所述排气道（20），所述第一导向面组（1）与所述第二导向面组（2）相切，所述第一导向面组（1）的顶端与所述凹部（3）连接，所述第二导向面组（2）与所述凹部（3）相连且与所述排气道（20）的气门口处的侧壁相交，所述第一导向面组（1）用于引导由所述进气道（10）进入的气体沿所述第一导向面组（1）与所述第二导向面组（2）之间的切线方向进入气缸内，所述第二导向面组（2）用于在所述排气门（50）打开时引导所述气缸内的气体进入所述排气道（20）。

2.根据权利要求1所述的导气屏结构，其特征在于，所述第一导向面组（1）包括第一平面（11）和第一圆弧面（12），所述第二导向面组（2）包括第二平面（21）和第二圆弧面（22），所述第一平面（11）与所述凹部（3）呈夹角连接且与所述第一圆弧面（12）相切，所述第一圆弧面（12）与所述第二圆弧面（22）外切，所述第二圆弧面（22）与所述第二平面（21）相切，所述第二平面（21）与所述凹部（3）相连且与所述排气道（20）的气门口处的侧壁相交，所述第一导向面组（1）用于引导由所述进气道（10）进入的气体沿所述第一圆弧面（12）与所述第二圆弧面（22）之间的切线方向进入气缸内。

3.根据权利要求2所述的导气屏结构，其特征在于，所述凹部（3）包括第三平面（31）、第四平面（32）和第五平面（33），所述第三平面（31）的底端和所述排气道（20）的气门口处的侧壁相交，所述第三平面（31）的顶端和所述第四平面（32）的顶端相交，所述第四平面（32）的底端和所述第五平面（33）的顶端相交，所述第五平面（33）的底端与所述进气道（10）的气门口处的侧壁相交，所述第一平面（11）和所述第二平面（21）均和所述第三平面（31）相交。

4.根据权利要求3所述的导气屏结构，其特征在于，所述第一平面（11）与所述第三平面（31）之间的夹角不大于30°。

5.根据权利要求3所述的导气屏结构，其特征在于，所述排气门（50）的半径为R，所述第二圆弧面（22）的圆心和所述导气屏（30）分别位于所述第三平面（31）的两侧，且所述第二圆弧面（22）与所述第三平面（31）之间的间距不小于0.2R，且不大于0.5R；

所述第二圆弧面（22）的圆心与所述排气门（50）的中心线之间的间距不小于0.58R，且不大于0.75R。

6.根据权利要求3所述的导气屏结构，其特征在于，所述排气门（50）的半径为R，所述第一圆弧面（12）的圆心与所述第四平面（32）之间的间距不小于0.17R，且不大于0.42R。

7.根据权利要求2所述的导气屏结构，其特征在于，当所述进气门（40）打开且所述排气门（50）打开时，所述第一圆弧面（12）与所述第二圆弧面（22）的切线的延伸线始终位于所述排气门（50）的下方。

8.发动机，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的导气屏结构。

9.车辆，其特征在于，包括权利要求8所述的发动机。

10.导气屏结构的设计方法，用于设计如权利要求1-7任一项所述的导气屏结构，所述第一导向面组（1）包括第一平面（11）和第一圆弧面（12），所述第二导向面组（2）包括第二平面（21）和第二圆弧面（22），所述第一平面（11）与所述凹部（3）呈夹角连接且与所述第一圆弧面（12）相切，所述第一圆弧面（12）与所述第二圆弧面（22）外切，所述第二圆弧面（22）与所述第二平面（21）相切，所述第二平面（21）与所述凹部（3）相连且与所述排气道（20）的气门口处的侧壁相交，所述第一导向面组（1）用于引导由所述进气道（10）进入的气体沿所述第一圆弧面（12）与所述第二圆弧面（22）之间的切线方向进入气缸内，第一平面（11）与凹部（3）的夹角为α，第二平面（21）与凹部（3）的夹角为β，第一圆弧面（12）的半径为R₁，第一圆弧面（12）的圆心坐标为O₁，第二圆弧面（22）的半径为R₂，第二圆弧面（22）的圆心坐标为O₂；

其特征在于，所述导气屏结构的设计方法包括：

S10：赋予β第一初始值；

S20：赋予R₂第二初始值，赋予O₂第三初始值；

S30：赋予R₁第四初始值，赋予O₁第五初始值，且R₁不小于R₂；

S40：基于β、R₁、O₁、R₂、O₂计算α；

S50：判断α是否小于第一预设值；若α不小于第一预设值，则执行S60；若α小于第一预设值，则执行S70；

S60：将R₁的值增大第一设定值并重新执行S40；

S70：基于β、R₁、O₁、R₂、O₂和α设计所述导气屏（30）的三维模型；

S80：获取基础三维模型，并将所述导气屏（30）的三维模型导入所述基础三维模型中得到导气屏结构的三维模型；

所述基础三维模型包括：进气门（40）的三维模型、排气门（50）的三维模型以及气缸盖的三维模型；

S90：基于所述导气屏结构的三维模型初步分析在所述进气门（40）打开且所述排气门（50）打开时所述第一圆弧面（12）与所述第二圆弧面（22）之间的切线的延长线是否位于所述排气门（50）的下方；若否，则执行S100，若是，则执行S110；

S100：将R₂的值增大第二设定值并重新执行S30；

S110：基于所述导气屏结构的三维模型进行仿真分析；

S120：判断在所述进气门（40）打开且所述排气门（50）打开时所述第一圆弧面（12）与所述第二圆弧面（22）之间的切线的延长线是否位于所述排气门（50）的下方；若否，则执行S100，若是，则结束。

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