CN202325823U - 汽车发动机可变涡流进气歧管控制结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车发动机可变涡流进气歧管控制结构，包括转轴和涡流阀片，所述转轴横穿整个进气歧管的缸盖法兰，其中转轴的一端伸出法兰，所述进气歧管各通道内安装有将进气歧管通道分隔呈两腔的进气隔板，所述涡流阀片位于进气歧管通道内的一侧且固定于转轴上，所述进气隔板与涡流阀片位于同一个腔内。本实用新型结构简单、安装方便，能使汽缸内形成涡流，促进空气与燃油的混合，提高燃烧效率，有效降低燃油消耗和尾气排放，同时发动机在中高速、中高负荷时，抵消涡流，从而保证其有足够的进气量。

Description

汽车发动机可变涡流进气歧管控制结构

技术领域

本实用新型涉及汽车发动机进气系统，具体地指一种汽车发动机可变涡流进气歧管控制结构。

背景技术

目前，汽车发动机用的非可变进气歧管长度和进气截面积为定值，在冷启动、小负荷运行时，其进气量较小，混合气在缸内流动性较差，燃烧不充分，从而会造成燃油消耗大、废气排放水平高等问题，同时发动机的动力性也会下降。为解决这一问题，常用的技术是用可变长度进气歧管、可变滚流进气歧管或可变涡流进气歧管等代替非可变进气歧管，这些方法都是为了改善某一工况下的燃烧，实现发动机动力性的改善和经济性的提高。但采用可变长度进气歧管成本高、所需布置空间大，且多在2.0L及以上的大排量发动机上实施。同时，非可变进气歧管改为可变长度进气歧管时，涉及歧管本身及其相邻零部件改动较大，实施比较困难。而现有的可变滚流进气歧管或可变涡流进气歧管歧管长度固定，进气面积不变，仍存在进气量较小、燃烧不充分导致燃油消耗大的问题。但因他们的歧管长度固定，占用空间小，仅需在进气歧管缸盖法兰处增加调节机构，通过改变进气截面积的大小和进气位置来实现可变进气，相比可变长度进气歧管，可变涡流进气歧管工艺设计简单，由非可变长度进气歧管改进相对容易，对燃油消耗和尾气排放改善显著。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种汽车发动机可变涡流进气歧管控制结构，能使燃油消耗和尾气排放得到显著改善。

为解决上述技术问题，本实用新型所设计的汽车发动机可变涡流进气歧管控制结构，包括转轴和涡流阀片，所述转轴横穿整个进气歧管的缸盖法兰，其中转轴的一端伸出法兰，所述进气歧管各通道内安装有将进气歧管通道分隔呈两腔的进气隔板，所述涡流阀片位于进气歧管通道内的一侧且固定于转轴上，所述进气隔板与涡流阀片位于同一个腔内。

所述进气隔板可以与进气歧管整体成型。

所述进气歧管缸盖法兰端面设有凹槽，所述进气隔板嵌在所设凹槽处。

所述进气歧管缸盖法兰侧端面加工有配合转轴安装的轴孔。

所述转轴上设有配合涡流阀片定位的贴合平面。

本实用新型的优点在于：由于在现有的汽车发动机可变涡流进气歧管缸盖法兰处安装有转轴和涡流阀片，在进气歧管各通道内安装有进气隔板，使得进气隔板将歧管通道内的气流隔成两股，而伸入缸盖进气道的部分使两股混合气相对独立的从进气口流入燃烧室。当涡流阀片关闭时，进气隔板与阀片共同堵住一侧通道的进气，使混合气从另一侧通道进入燃烧室，气流与汽缸壁摩擦偏转形成涡流，缸内形成的涡流运动明显促进空气与燃油混合，提高燃烧效率，有效的降低了燃油消耗和尾气排放；当涡流阀片开启时，被进气隔板分开的气流从两侧同时进入气缸，这两股气流在气缸内流动趋势相反，涡流效果被抵消，在发动机中高速、中高负荷时，为达到较大输出功率，需要有充足的进气，开启涡流阀片增大进气面积，从而保证足够的进气充量。

附图说明

图1为汽车发动机可变涡流进气歧管控制结构的结构示意图。

图2为汽车发动机可变涡流进气歧管控制结构的爆炸示意图。

图3为涡流阀片关闭时进气隔板两侧气体流动示意图。

图4为涡流阀片开启时进气隔板两侧气体流动示意图。

图中：进气歧管1，进气隔板2，转轴3，涡流阀片4，轴孔5。

具体实施方式

以下结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图中所示的汽车发动机可变涡流进气歧管控制结构，包括转轴3和涡流阀片4，进气歧管缸盖法兰6侧端面上加工有轴孔5，转轴3安装于轴孔5中且横穿整个进气歧管1缸盖法兰6，转轴3能够在轴孔5中转动，轴向无窜动，法兰厚度大于进气歧管的厚度，为保证密封，转轴3的一端伸出缸盖法兰6，且伸出法兰的转轴端面为方形，用来连接其驱动装置，另一端则与法兰侧端面平齐。进气歧管1各歧管通道内安装的进气隔板2将其分成左右对称的两条通道，伸入缸盖进气道部分使缸盖进气道成为两个近似独立的通道，进气隔板2的长度、形状、厚度与进气歧管缸盖法兰6入口大小、缸盖进气道的形状相匹配，安装时进气隔板2与进气歧管1可以整体成型，也可以嵌入进气歧管缸盖法兰6端面的凹槽内。进气隔板2将歧管内气流隔成两股，而伸入缸盖进气道的部分使两股混合气相对独立的从进气口流入燃烧室，当涡流阀片4关闭时，进气隔板2还与涡流阀片4一起堵住一侧通道的进气，使混合气从另一侧通道进入燃烧室，气流与汽缸壁摩擦偏转形成涡流，当涡流阀片开启时，被进气隔板2分开的气流从两侧同时进入燃烧室，因为隔板的厚度较薄，发动机高速时对进气量几乎没有影响。涡流阀片4位于歧管1各通道的一侧且与歧管内壁接触面留存一定的间隙固定于转轴3上，从而可使涡流阀片在关闭位置时也有气流通过，保证燃油进入缸内充分燃烧。涡流阀片4通过螺帽装配在转轴3上加工的贴合平面3a处，为了防止发动机工作过程中螺帽松脱，预先涂胶后再紧固。进气隔板2将每根歧管通道分成两条，使进气独立的进入气道，再相对独立的进入燃烧室。

图3所示为涡流阀片关闭时进气隔板两侧气流运动示意图，此时进气隔板2右侧的歧管通道被涡流阀片4堵住，除阀片与通道之间微量的漏气外，几乎全部进气都由左侧通道进入缸盖进气道7，在缸盖进气道7内，由于进气隔板2的作用，进气阀8打开时，混合气被迫通过左侧的进气口流入气缸，因为左右两个进气口对称分布在燃烧室顶的一侧，只有左侧有气流时，进气在气缸内与缸壁摩擦发生偏转，形成图中所示方向绕气缸中心线的涡流。在发动机冷启动、小负荷运行时，缸内混合气运动不强烈，空气与燃油混合不充分，导致燃烧不充分，从而造成燃油消耗过高，排放较差的不良后果。对于单缸非独立进气道发动机，增加进气隔板后，就可以采用涡流进气系统来改善此问题。从而在发动机冷启动、小负荷运行时，涡流阀片可关闭，进气截面积减小，气流速度加快，缸内形成的涡流运动可以大大促进空气与燃油的混合，提高燃烧效率，有效地降低燃油消耗和排放水平。

图4所示为涡流进气歧管开启时进气隔板两侧气流运动示意图，此时转轴3在执行器的带动作用下顺时针旋转，涡流阀片4由关闭位置旋转到开启位置，由进气歧管进入缸盖进气道7的两股气流在进气隔板2两侧独立的从左、右进气口流入气缸，这两股气流在气缸内流动趋势相反，因此涡流效果被抵消。在发动机中高速、中高负荷运行时，为达到较大的输出功率，需要有充足的进气，此时打开涡流阀片4增大了进气面积，可保证足够的进气量。

实验证明，本用新型发动机可变涡流进气歧管控制结构能够解决发动机冷启动、小负荷运行时油耗过高、排放较差的问题，同时不会对发动机中高速工况的性能有不利影响。为产生缸内涡流，一般具有单缸非独立式进气道结构的缸盖需要改为独立式气道缸盖，才会消除进气相互干涉的影响，本实用新型所设计的发动机可变涡流进气歧管控制结构，由于其进气隔板2可以有效地隔开进气，具有产生缸内涡流的效果，与更改缸盖相比，本设计方法尽改造周期短，改造工作量小，费用增加少，更容易实现。

Claims (5)

1.一种汽车发动机可变涡流进气歧管控制结构，包括转轴(3)和涡流阀片(4)，其特征在于：所述转轴(3)横穿整个进气歧管(1)的缸盖法兰(6)，其中转轴(3)的一端伸出法兰，所述进气歧管(1)各通道内安装有将进气歧管(1)通道分隔呈两腔的进气隔板(2)，所述涡流阀片(4)位于进气歧管(1)通道内的一侧且固定于转轴(3)上，所述进气隔板(2)与涡流阀片(4)位于同一个腔内。

2.根据权利要求1所述的汽车发动机可变涡流进气歧管控制结构，其特征在于：所述进气隔板(2)与进气歧管(1)整体成型。

3.根据权利要求1所述的汽车发动机可变涡流进气歧管控制结构，其特征在于：所述进气歧管缸盖法兰(6)端面设有凹槽，所述进气隔板(2)嵌在所设凹槽处。

4.根据权利要求1或3所述的汽车发动机可变涡流进气歧管控制结构，其特征在于：所述进气歧管缸盖法兰(6)侧端面加工有配合转轴(3)安装的轴孔(5)。

5.根据权利要求1所述的汽车发动机可变涡流进气歧管控制结构，其特征在于：所述转轴(3)上设有配合涡流阀片(4)定位的贴合平面(3a)。

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