CN203321666U - 汽车发动机的涡流进排气系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了汽车发动机的涡流进排气系统，包括发动机本体，发动机本体具有进气管、排气管，在所述进气管上安装有涡流进气结构，在所述排气管上安装有涡流排气系统。本实用新型采用在发动机本体的进气管上安装涡流进气结构，从而改进发动机的进气系统，利用涡流进气结构来解决发动机存在的内部气流死角问题，优化进气系统，提高燃油的效率；同时在发动机本体的排气管上安装排气系统，使涡流排气结构连接在发动机上，以涡流排气结构形成的涡流造成负压，吸附发动机内的燃后废气，可以避免气流死角的问题，解决燃气燃烧和排放不充分的问题，达到提高燃油效率的目的。

Description

汽车发动机的涡流进排气系统

技术领域

本实用新型涉及一种汽车发动机的涡流进排气系统，具体是指一种汽车发动机的涡流进排气系统。 

背景技术

发动机是汽车的心脏，为汽车的行走提供动力，关系着汽车的动力性、经济性、环保性。简单来说，发动机就是一个能量转换机构，即将汽油、柴油或天然气的热能，通过在密封汽缸内燃烧气体膨胀，推动活塞作功，转变为机械能，这是发动机最基本的原理。发动机的所有结构都是为能量转换服务的，发动机伴随着汽车走过了100多年的历史，无论是在设计、制造、工艺还是在性能、控制方面都有很大的提高，但其基本原理仍然没有改变。这是一个富于创造的时代，那些发动机的设计者们，不断地将最新科技与发动机融为一体，把发动机变成一个复杂的机电一体化产品，使发动机性能达到近乎完善的程度，各世界著名汽车厂商也将发动机的性能作为竞争亮点，更加注重能源消耗、尾气排放等与环境保护相关的方面，从而使人们在悠闲的享受汽车文化的同时，也能保护环境、节约资源。涡轮发动机（Turbine engine，或常简称为Turbine）是一种利用旋转的机件自穿过它的流体中汲取动能的发动机形式，是内燃机的一种，常用作飞机与大型的船舶或车辆的发动机。目前，汽车的发动机在使用过程中存在一定的问题：气体从进气管进入发动机内后和汽油颗粒混合燃烧，由于受到发动机内部结构的限制，存在一些气流死角，造成局部区域的燃气无法燃烧或者排出，导致整体的燃油效率低下；汽车的发动机在使用过程中是这样排气的：进入发动机的空气与汽油充分混合后被压然或者是点燃，进行快速的燃烧时气体体积急剧膨胀，压强变大，在排气冲程的时候开启排气阀门，高压高温的燃后废气被压入排气管，从烟囱排出，即：燃后废气的排出是依靠发动机内外的压强差进行的，动力是发动机内的压强，在此排气过程中，排气管的弯折处等结构容易造成气流死角，使得然后废气不易排出。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于通过这个进排气糸统，利用汽车所排放的热能经过物理涡流处理，利用冷热空气的混合产生澎胀收缩的推动效能和涡流导流，产生负压。可让排气低扭不失压，中高扭更顺畅，从改善排气顺畅度来提升进气顺畅，提升喷油燃烧率，让喷油最大效率燃烧利用。除了明显提升动力外还有节油效果 

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

汽车发动机的涡流进排气系统，包括发动机本体，发动机本体具有进气管、排气管，在所述进气管上安装有涡流进气装置，在所述排气管上安装有涡流排气系统。本实用新型采用在发动机本体的进气管上安装涡流进气装置，从而改进发动机的进气系统，利用涡流进气结构来，优化进气系统，提高燃油的效率；同时在发动机本体的排气管上安装排气系统，使涡流排气结构连接在发动机上，以涡流排气结构形成的涡流造成负压，吸附发动机内的燃后废气，加快排气，解决燃气燃烧和排放不充分的问题，达到提高燃油效率的目的。

所述涡流进气结构包括小直径筒体、大直径筒体，小直径筒体与大直径筒体通过圆弧段连接，还包括套装在小直径筒体、大直径筒体内的小轴筒，小轴筒、小直径筒体、大直径筒体、以及圆弧段的轴线均在同一直线上，在小轴筒外侧安装有多个导流板，导流板、小轴筒、小直径筒体、大直径筒体形成多个螺旋通道。本实用新型由三段式筒体构成外壳作为气体流道的外部壳体，即：同轴的小直径筒体、大直径筒体、圆弧段，圆弧段作为小直径筒体与大直径筒体之间的连接件，在外壳内套装有一个小轴筒，小轴筒与外壳之间形成通道，小轴筒内部也形成通道，在小轴筒外部的通道内安装导流板，形成多个螺旋通道，使用时，将大直径筒体端与发动机的排气管路连接，小直径筒体端与发动机连接，进气部分划分成两个部分：一部分从小轴筒内部的通道进入发动机，另一部分经过小轴筒外部的螺旋通道进入到发动机，在这两部分气体中，由于小轴筒内径不变，其流经的气体速度前后一致，保持平衡状态，而流经螺旋通道的气体，由于从大直径筒体进入小直径筒体，其流经面积的缩小，必然导致气体的流速加快，在小直径筒体的出口处形成两种流动的气体：从小轴筒进入的稳定直向气流、从螺旋通道 进入的快速气体，其流向为直向气流的外部切线，两种不同流速、方向的气流共同作用形成涡流，气体在发动机内部的涡流会产生两个效果：将雾状汽油与进入的空气混合更加充分，同时也可以在燃烧后将燃烧后的废气全部带走，达到加快排出燃后气体的目的。 

所述导流板均匀分布在小轴筒外侧。进一步讲，为了形成较稳定的涡流，导流板均匀分布在小轴筒外侧，导流板在小轴筒外侧按照阿基米德螺旋线的方式排布，形成阿基米德螺旋通道，较好的情况是，导流板的扭曲小于一个周期，即螺旋通道的进入方向和流出方向经过的角度小于360°，避免过长的流道对气流的阻挡作用。 

所述圆弧段与小直径筒体连接成平滑的曲面，圆弧段与大直径筒体连接成平滑的曲面。进一步讲，作为本实用新型的进一步优化，圆弧段与小直径筒体、圆弧段与大直径筒体之间均连接成平滑的曲面，避免自身的夹角引起的死角问题。 

所述导流板为五个。优选的，五个导流板可以形成五个螺旋通道，如果导流板增多，会导致气流面积减小，风量减小，而导流板减少，又不能形成较好的涡流，优选的方式为五个。 

所述涡流排气系统包括依次安装在排气管上的涡流排气结构、共鸣器、消音筒、过滤器、烟囱。本实用新型排气管连接在发动机上，作为燃烧废气的排出通道，依次经过共鸣器、消音筒、过滤器然后从烟囱排出，本实用新型采用在发动机本体的进气管上安装涡流进气装置，从而改进发动机的进气系统，利用涡流进气结构来，优化进气系统，提高燃油的效率；同时在发动机本体的排气管上安装排气系统，使涡流排气结构连接在发动机上，以涡流排气结构形成的涡流造成负压，吸附发动机内的燃后废气，加快排气，解决燃气燃烧和排放不充分的问题，达到提高燃油效率的目的。 

所述涡流排气结构包括流量调节筒，在流量调节筒的一端设置有同轴的引气筒，好包括固定在流量调节筒外且同轴设置的包壳，在包壳与流量调节筒之间还安装有多个引流板，引流板以流量调节筒的轴线为中心线按照阿基米德螺旋线方式扭曲，两个相邻的引流板之间形成螺旋通道，在引气筒侧壁上设置有多个分气孔。具体地讲，涡流排气结构是安装在发动机的排气管上的，包括一个流量调节筒，流量调节筒的一端连接在引气筒上，引气筒作为与排气管的输出端连接的部件，通常情况下，可以将流量调节筒看做一个不通气的结构，在引气筒的侧壁上设置有多个分气孔，还包括一个包壳，包壳的结构整体上呈圆筒状，其两端为弧形或锥形，包壳将分气孔罩住，在包壳与流量调节筒之间安装有多个引流板，引流板弯曲扭转后形成多个螺旋通道，每个引流板的螺旋方向均相同，使用时，发动机内的废气从引气筒内部进入，一小部分经过流量调节筒，而剩余的部分从分气孔进入到包壳与引气筒之间的空腔，然后沿螺旋通道流动，由于螺旋通道的横截面积大于引起筒的横截面积，导致气体在此处的压强降低，相对于引气筒而言产生了负压，将燃后废气吸入到螺旋通道中，而且，螺旋通道的出口处形成废气涡流，加快了气流的流动，使得弯折处等等的死角变为气体流动的区域，解决了排气管路上的死角问题，有利于排气，让排气低扭不失压，中高扭更顺畅，从改善排气顺畅度来提升进气顺畅，提升喷油燃烧率，让燃油最大效率燃烧利用。 

在所述引流板上还设置有多个引流孔。进一步讲，为了提高涡流的产生率，可以在引流板上还设置有多个引流孔，不仅产生大的涡流，也同时产生小的涡流，解决了局部空气死角的问题。 

所述流量调节筒的直径小于引气筒的直径。进一步讲，为了进一步增加涡流负压的压差，可以提高横截面积，较好的方式是减小流量调节筒的直径，使流量调节筒的直径小于引气筒的直径，就可以达到增加压差的目的。 

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果： 

1本实用新型汽车发动机的涡流进排气系统，采用在发动机本体的进气管上安装涡流进气装置，从而改进发动机的进气系统，利用涡流进气结构来解决发动机的容积率，优化进气系统，提高燃油的效率；同时在发动机本体的排气管上安装排气系统，使涡流排气结构连接在发动机上，以涡流排气结构形成的涡流造成负压，吸附发动机内的燃后废气，可以避免气流死角的问题，解决燃气燃烧和排放不充分的问题，达到提高燃油效率的目的；

2本实用新型汽车发动机的涡流进排气系统，进气部分划分成两个部分：一部分从小轴筒内部的通道进入发动机，另一部分经过小轴筒外部的螺旋通道进入到发动机，在这两部分气体中，由于小轴筒内径不变，其流经的气体速度前后一致，保持平衡状态，而流经螺旋通道的气体，由于从大直径筒体进入小直径筒体，其流经面积的缩小，必然导致气体的流速加快，在小直径筒体的出口处形成两种流动的气体：从小轴筒进入的稳定直向气流、从螺旋通道 进入的快速气体，其流向为直向气流的外部切线，两种不同流速、方向的气流共同作用形成涡流，气体在发动机内部的涡流会产生两个效果：将雾状汽油与进入的空气混合更加充分，同时也可以在燃烧后将燃烧后的废气全部带走，避免气流死角的问题，达到充分排出燃后气体的目的，提高了燃油的效率；

3本实用新型汽车发动机的涡流进排气系统，发动机内的废气从引气筒内部进入，一小部分经过流量调节筒，而剩余的部分从分气孔进入到包壳与引气筒之间的空腔，然后沿螺旋通道流动，由于螺旋通道的横截面积大于引起筒的横截面积，导致气体在此处的压强降低，相对于引气筒而言产生了负压，将燃后废气吸入到螺旋通道中，而且，螺旋通道的出口处形成废气涡流，加快了气流的流动，使得弯折处等等的死角变为气体流动的区域，解决了排气管路上的死角问题，有利于排气，让排气低扭不失压，中高扭更顺畅，从改善排气顺畅度来提升进气顺畅，提升喷油燃烧率，让燃油最大效率燃烧利用；

4本实用新型汽车发动机的涡流进排气系统，结构简单，对于现有排气管的改进较小，易于推广使用。

附图说明

图1为本实用新型原理框图； 

图2为本实用新型涡流进气结构的结构示意图；

图3为本实用新型涡流进气结构大直径筒体端的结构示意图；

图4为本实用新型涡流进气结构小直径筒体端的结构示意图；

图5为本实用新型涡流排气结构的内部结构示意图。

附图中标记及相应的零部件名称： 

1-小直径筒体，2-大直径筒体，3-圆弧段，4-小轴筒，5-导流板，6-发动机本体，7-流量调节筒，8-引气筒，9-包壳，10-引流板，11-分气孔，12-引流孔，13-排气管，14-共鸣器，15-消音筒，16-过滤器，17-烟囱，18-涡流排气结构，19-进气管，20-涡流进气结构。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。 

实施例

如图1至5所示，本实用新型包括发动机本体6，发动机本体6具有进气管19和排气管13，在进气管19上安装有涡流进气结构20，涡流进气结构20包括外壳，外壳由同轴的三段筒体连接成整体结构：小直径筒体1、圆弧段3、大直径筒体2依次连接，圆弧段3的边缘连接处均形成平滑的曲面，在外壳内安装有同轴的小轴筒4，小轴筒4内部空腔形成通道，在小轴筒4的外部与壳体之间设置有五个导流板5，五个导流板5均匀分布，导流板5在小轴筒4外侧按照阿基米德螺旋线的方式排布，形成阿基米德螺旋通道，导流板5的扭曲小于一个周期，即螺旋通道的进入方向和流出方向经过的角度小于360°；在发动机本体6的排气管13上依次安装有涡流排气结构18、共鸣器14、消音筒15、过滤器16、烟囱17，其中涡流排气结构18包括一个流量调节筒7，流量调节筒7的一端连接在引气筒8上，引气筒8作为与排气管的输出端连接的部件，流量调节筒7具有排气结构，并可以调节其排气量，在引气筒8的侧壁上设置有多个分气孔11，还包括一个包壳9，包壳9的结构整体上呈圆筒状，其两端为弧形或锥形，包壳9将分气孔11罩住，在包壳9与流量调节筒7之间安装有六个引流板10，六个引流板10均匀分布在流量调节器7的外侧，并延伸至引气筒8外侧，六个引流板10以流量调节器7的轴线为中心线按照阿基米德螺旋线的方式排布，形成阿基米德螺旋通道，引流板10的扭曲小于一个周期，即螺旋通道的进入方向和流出方向经过的角度小于360°，每个引流板10的螺旋方向均相同；在每个引流板10上设置有多个引流孔12，用于产生小涡流。 

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。 

Claims (9)

1.汽车发动机的涡流进排气系统，包括发动机本体（6），发动机本体（6）具有进气管（19）、排气管（13），其特征在于：在所述进气管（19）上安装有涡流进气结构（20），在所述排气管（13）上安装有涡流排气系统。

2.根据权利要求1所述的汽车发动机的涡流进排气系统，其特征在于：所述涡流进气结构（20）包括小直径筒体（1）、大直径筒体（2），小直径筒体（1）与大直径筒体（2）通过圆弧段（3）连接，还包括套装在小直径筒体（1）、大直径筒体（2）内的小轴筒（4），小轴筒（4）、小直径筒体（1）、大直径筒体（2）、以及圆弧段（3）的轴线均在同一直线上，在小轴筒（4）外侧安装有多个导流板（5），导流板（5）、小轴筒（4）、小直径筒体（1）、大直径筒体（2）形成多个螺旋通道。

3.根据权利要求2所述的汽车发动机的涡流进排气系统，其特征在于：所述导流板（5）均匀分布在小轴筒（4）外侧。

4.根据权利要求3所述的汽车发动机的涡流进排气系统，其特征在于：所述圆弧段（3）与小直径筒体（1）连接成平滑的曲面，圆弧段（3）与大直径筒体（2）连接成平滑的曲面。

5.根据权利要求2至4中任意一项所述的汽车发动机的涡流进排气系统，其特征在于：所述导流板（5）为五个。

6.根据权利要求1所述的汽车发动机的涡流进排气系统，其特征在于：所述涡流排气系统包括依次安装在排气管（13）上的涡流排气结构（18）、共鸣器（14）、消音筒（15）、过滤器（16）、烟囱（17）。

7.根据权利要求6所述的汽车发动机的涡流进排气系统，其特征在于：所述涡流排气结构（18）包括流量调节筒（7），在流量调节筒（7）的一端设置有同轴的引气筒（8），还包括固定在流量调节筒（7）外且同轴设置的包壳（9），在包壳（9）与流量调节筒（7）之间还安装有多个引流板（10），引流板（10）以流量调节筒（7）的轴线为中心线按照阿基米德螺旋线方式扭曲，两个相邻的引流板（10）之间形成螺旋通道，在引气筒（8）侧壁上设置有多个分气孔（11）。

8.根据权利要求7所述的汽车发动机的涡流进排气系统，其特征在于：在所述引流板（10）上还设置有多个引流孔（12）。

9.根据权利要求8所述的汽车发动机的涡流进排气系统，其特征在于：所述流量调节筒（7）的直径小于引气筒（8）的直径。

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