CN203488285U - 进气管以及具有该进气管的发动机 - Google Patents

进气管以及具有该进气管的发动机 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种进气管以及具有所述进气管的发动机。所述进气管包括:管体,所述管体内具有进气腔,所述进气腔具有第一进气口和第一出气口;和扩增部,所述扩增部内具有扩增腔,所述扩增腔具有第二进气口和第二出气口,所述扩增腔的横截面积沿从所述第二进气口到所述第二出气口的方向增大,其中所述扩增部的一端与所述管体的一端相连且所述第二进气口与所述第一出气口连通。因此,通过利用根据本实用新型实施例的进气管,从而可以使发动机具有着火稳定性高、火焰传播率高、油耗低、污染物排放少等优点。

Description

进气管以及具有该进气管的发动机
技术领域
本实用新型涉及一种进气管,还涉及一种具有所述进气管的发动机。
背景技术
为了降低油耗和控制尾气排放,缸内直喷技术在汽油机上的应用越来越广泛。缸内直喷汽油机在喷油器、缸内流场、混合气的控制及燃烧控制方面的要求比较严格。合理地组织缸内的气流运动对混合气的形成及燃烧过程有非常重要的影响,同时更加说明了进气道的设计在缸内直喷汽油机开发过程中的重要性。在进气道的设计中,由于滚流强度和流量系数是互相制约的两个参数,提高滚流强度,流量系数就会降低,反之亦然。为得到较大强度的滚流运动,都是通过降低流量系数而实现的。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型的一个目的在于提出一种进气管。
本实用新型的另一个目的在于提出一种具有所述进气管的发动机。
为了实现上述目的,根据本实用新型的第一方面提出一种进气管,所述进气管包括:管体,所述管体内具有进气腔,所述进气腔具有第一进气口和第一出气口;和扩增部,所述扩增部内具有扩增腔,所述扩增腔具有第二进气口和第二出气口,所述扩增腔的横截面积沿从所述第二进气口到所述第二出气口的方向增大,其中所述扩增部的一端与所述管体的一端相连且所述第二进气口与所述第一出气口连通。
根据本实用新型的进气管通过使所述扩增腔的横截面积沿从所述第二进气口到所述第二出气口的方向增大,从而可以使空气以较高的流速从缸盖上的所述进气口进入到燃烧室内,进而可以使进入到所述燃烧室内的空气形成较强的滚流运动。由此可以提高所述燃烧室内的油气混合速度和均匀性,组织所述燃烧室内的气流流动,减少耗散能的损失,降低燃油湿壁,提高燃烧稳定性,防止发动机燃烧爆震,并有效地降低发动机的燃油消耗和污染物排放。
与已知的进气管相比,根据本实用新型的进气管可以将切向气道滚流强度提高50%-100%,同时流量系数仅降低2%-5%。
因此,通过利用根据本实用新型的进气管,从而可以使发动机具有着火稳定性高、火焰传播率高、油耗低、污染物排放少等优点。
另外,根据本实用新型的进气管还具有如下附加技术特征:
所述第二出气口的面积与所述第二进气口的面积之比大于预定值。由此可以使空气以更高的流速从缸盖上的所述进气口进入到燃烧室内,进而可以使进入到所述燃烧室内的空气形成较强的滚流运动,从而可以进一步提高所述燃烧室内的油气混合速度和均匀性,组织所述燃烧室内的气流流动,进一步减少耗散能的损失,进一步降低燃油湿壁,进一步提高燃烧稳定性,进一步防止发动机燃烧爆震,并更加有效地降低发动机的燃油消耗和污染物排放。
所述第二进气口的面积与所述第二出气口的面积之比为1:1.5-1.7。由此可以使空气以更高的流速从缸盖上的所述进气口进入到燃烧室内,进而可以使进入到所述燃烧室内的空气形成较强的滚流运动,从而可以进一步提高所述燃烧室内的油气混合速度和均匀性,组织所述燃烧室内的气流流动,进一步减少耗散能的损失,进一步降低燃油湿壁,进一步提高燃烧稳定性,进一步防止发动机燃烧爆震,并更加有效地降低发动机的燃油消耗和污染物排放。
所述第二进气口的面积等于所述第一出气口的面积。
所述进气腔的横截面积沿从所述第一进气口到所述第一出气口的方向减小。由此可以使空气以更高的流速从缸盖上的所述进气口进入到燃烧室内,进而可以使进入到所述燃烧室内的空气形成较强的滚流运动,从而可以进一步提高所述燃烧室内的油气混合速度和均匀性,组织所述燃烧室内的气流流动,进一步减少耗散能的损失,进一步降低燃油湿壁,进一步提高燃烧稳定性,进一步防止发动机燃烧爆震,并更加有效地降低发动机的燃油消耗和污染物排放。
所述管体的进气端构造成倒角部,所述倒角部的倒角为15度-40度。由此可以使所述管体的结构更加合理。
所述管体包括本体、与所述本体相连的第一支管和与所述本体相连的第二支管,其中所述扩增部为两个,一个所述扩增部的一端与所述第一支管的一端相连,另一个所述扩增部的一端与所述第二支管的一端相连。由此可以使所述管体的结构更加合理。
根据本实用新型的第二方面提出一种发动机,所述发动机包括:缸体;缸盖,所述缸盖设在所述缸体上,所述缸盖上设有进气口;气门座圈,所述气门座圈设在所述缸盖上,所述气门座圈内具有连接腔,所述连接腔具有第三进气口和与所述进气口连通的第三出气口;和进气管,所述进气管为根据本实用新型第一方面所述的进气管,其中所述扩增部的另一端与所述气门座圈的一端相连且所述第二出气口与所述第三进气口连通。
根据本实用新型的发动机通过设置根据本实用新型第一方面所述的进气管,从而具有着火稳定性高、火焰传播率高、油耗低、污染物排放少等优点。
所述进气腔的中心线与水平面的夹角为30度-40度,所述进气口的中心线与所述缸盖的中心线的夹角为20度-30度。由此可以使所述发动机的结构更加合理。
所述扩增腔的壁与垂直于前后方向的竖直平面相交于第一直线和位于所述第一直线上方的第二直线,所述连接腔与所述竖直平面相交于第一曲线和位于所述第一曲线上方的第二曲线,其中所述第一曲线和所述第一直线相交于第一点,所述第二曲线和所述第二直线相交于第二点,与所述第一曲线的所述第一点相切的第一切线和所述第一直线的夹角为140度-150度,与所述第二曲线的所述第二点相切的第二切线和所述第二直线的夹角为140度-150度。
由此可以使空气以更高的流速从缸盖上的所述进气口进入到燃烧室内,进而可以使进入到所述燃烧室内的空气形成较强的滚流运动,从而可以进一步提高所述燃烧室内的油气混合速度和均匀性,组织所述燃烧室内的气流流动,进一步减少耗散能的损失,进一步降低燃油湿壁,进一步提高燃烧稳定性,进一步防止发动机燃烧爆震,并更加有效地降低发动机的燃油消耗和污染物排放。
所述第一切线和所述第一直线的夹角等于所述第二切线和所述第二直线的夹角。由此可以使所述发动机的结构更加合理。
所述扩增腔的壁与垂直于前后方向的竖直平面相交于第一直线和位于所述第一直线上方的第二直线,所述管体的邻近所述扩增部的部分与所述竖直平面相交于第三直线和位于所述第三直线上方的第四直线,其中所述第三直线与所述第一直线的夹角小于所述第四直线与所述第二直线的夹角。
由此可以使空气以更高的流速从缸盖上的所述进气口进入到燃烧室内,进而可以使进入到所述燃烧室内的空气形成较强的滚流运动,从而可以进一步提高所述燃烧室内的油气混合速度和均匀性,组织所述燃烧室内的气流流动,进一步减少耗散能的损失,进一步降低燃油湿壁,进一步提高燃烧稳定性,进一步防止发动机燃烧爆震,并更加有效地降低发动机的燃油消耗和污染物排放。
所述第二出气口的面积等于所述第三进气口的面积。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本实用新型实施例的进气管的结构示意图;
图2是根据本实用新型实施例的发动机的局部剖视图;
图3是图2中的C区域的放大图;
图4是图2中的C区域的放大图。
发动机10、缸盖100、气门座圈200、连接腔210、
进气管300、管体310、进气腔311、第一进气口3111、本体3101、第一支管3102、第二支管3103、进气端312、
扩增部320、扩增腔321、第一直线410、第二直线420、第三直线430、第四直线440、第一曲线450、第二曲线460、第一切线470、第二切线480
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,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,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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实用新型和简化描述,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实用新型的限制。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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中,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实用新型中的具体含义。
下面参考图1-图4描述根据本实用新型实施例的发动机10。如图1-图4所示,根据本实用新型实施例的发动机10包括缸体(图中未示出)、缸盖100、气门座圈200和进气管300。
缸盖100设在所述缸体上,缸盖100上设有进气口。气门座圈200设在缸盖100上,气门座圈200内具有连接腔210,连接腔210具有第三进气口和与所述进气口连通的第三出气口。
下面参考图1-图3描述根据本实用新型实施例的进气管300。如图1-图3所示,根据本实用新型实施例的进气管300包括管体310和扩增部320。
管体310内具有进气腔311,进气腔311具有第一进气口3111和第一出气口。扩增部320内具有扩增腔321,扩增腔321具有第二进气口和第二出气口。扩增腔321的横截面积沿从所述第二进气口到所述第二出气口的方向增大。其中,扩增部320的一端与管体310的一端相连且所述第二进气口与所述第一出气口连通。
扩增部320的另一端与气门座圈200的一端相连且所述第二出气口与所述第三进气口连通。
空气可以从进气管300的第一进气口3111进入到进气管300内,并依次通过进气腔311、扩增腔321、连接腔210和所述进气口进入到发动机10的燃烧室内。
根据本实用新型实施例的进气管300通过使扩增腔321的横截面积沿从所述第二进气口到所述第二出气口的方向增大,从而可以使空气以较高的流速从缸盖100上的所述进气口进入到燃烧室内,进而可以使进入到所述燃烧室内的空气形成较强的滚流运动。由此可以提高所述燃烧室内的油气混合速度和均匀性,组织所述燃烧室内的气流流动,减少耗散能的损失,降低燃油湿壁,提高燃烧稳定性,防止发动机10燃烧爆震,并有效地降低发动机10的燃油消耗和污染物排放。
与已知的进气管相比,根据本实用新型实施例的进气管300可以将切向气道滚流强度提高50%-100%,同时流量系数仅降低2%-5%。
因此,通过利用根据本实用新型实施例的进气管300,从而可以使发动机10具有着火稳定性高、火焰传播率高、油耗低、污染物排放少等优点。
根据本实用新型实施例的发动机10通过设置进气管300,从而具有着火稳定性高、火焰传播率高、油耗低、污染物排放少等优点。
由于扩增腔321的横截面积沿从所述第二进气口到所述第二出气口的方向增大,因此进气管300的第一出气口的横截面积小于已知的进气管的出气口的横截面积(气门座圈200与现有的气门座圈可以相同)。
本领域技术人员可以理解的是,根据本实用新型实施例的发动机10还可以包括活塞,所述活塞可以设在所述缸体与缸盖100之间限定出的容纳腔内,所述缸体、缸盖100与所述活塞之间可以限定出与缸盖100上的进气口连通的燃烧室。
有利地,所述第二出气口的面积与所述第二进气口的面积之比可以大于预定值。由此可以使空气以更高的流速从缸盖100上的所述进气口进入到燃烧室内,进而可以使进入到所述燃烧室内的空气形成较强的滚流运动,从而可以进一步提高所述燃烧室内的油气混合速度和均匀性,组织所述燃烧室内的气流流动,进一步减少耗散能的损失,进一步降低燃油湿壁,进一步提高燃烧稳定性,进一步防止发动机10燃烧爆震,并更加有效地降低发动机10的燃油消耗和污染物排放。
所述第二进气口的面积与所述第二出气口的面积之比可以是1:1.5-1.7。换言之,所述第二出气口的面积可以是所述第二进气口的面积的1.5倍-1.7倍。由此可以使空气以更高的流速从缸盖100上的所述进气口进入到燃烧室内,进而可以使进入到所述燃烧室内的空气形成较强的滚流运动,从而可以进一步提高所述燃烧室内的油气混合速度和均匀性,组织所述燃烧室内的气流流动,进一步减少耗散能的损失,进一步降低燃油湿壁,进一步提高燃烧稳定性,进一步防止发动机10燃烧爆震,并更加有效地降低发动机10的燃油消耗和污染物排放。
如图1和图2所示,在本实用新型的一些实施例中,进气腔311的横截面积可以沿从第一进气口3111到所述第一出气口的方向减小。由此可以使空气以更高的流速从缸盖100上的所述进气口进入到燃烧室内,进而可以使进入到所述燃烧室内的空气形成较强的滚流运动,从而可以进一步提高所述燃烧室内的油气混合速度和均匀性,组织所述燃烧室内的气流流动,进一步减少耗散能的损失,进一步降低燃油湿壁,进一步提高燃烧稳定性,进一步防止发动机10燃烧爆震,并更加有效地降低发动机10的燃油消耗和污染物排放。
在本实用新型的一个实施例中,如图1所示,管体310可以包括本体3101、与本体3101相连的第一支管3102和与本体3101相连的第二支管3103。具体而言,第一支管3102的另一端可以与本体3101的端部相连,第二支管3103的另一端可以与本体3101的端部相连。其中,扩增部320可以是两个,一个扩增部320的一端可以与第一支管3102的一端相连,另一个扩增部320的一端可以与第二支管3103的一端相连。由此可以使管体310的结构更加合理。
相应地,气门座圈200可以是两个,缸盖100上可以设有两个所述进气口。一个扩增部320的另一端可以与一个气门座圈200的一端相连,另一个扩增部320的另一端可以与另一个气门座圈200的一端相连。进气腔311的横截面可以是椭圆形。
沿从第一进气口3111到所述第一出气口的方向,可以将进气腔311分为第一部分(a-b段)、第二部分(b-c段)和第三部分(c-d段)。具体而言,所述第一部分的横截面积沿从第一进气口3111到所述第一出气口的方向可以逐渐减小。所述第二部分的横截面积基本不变,变化度不超过5%。所述第三部分的横截面积沿从第一进气口3111到所述第一出气口的方向可以逐渐减小。
具体地,进气腔311的b处的横截面的长轴直径可以是22.25毫米,进气腔311的c处的横截面的长轴直径可以是19.81毫米,进气腔311的d处的横截面的长轴直径可以是15.45毫米。
如图1和图2所示,有利地,管体310的进气端312可以构造成倒角部,所述倒角部的倒角可以是15度-40度。由此可以使管体310的结构更加合理。所述第二进气口的面积可以等于所述第一出气口的面积。所述第二出气口的面积可以等于所述第三进气口的面积。
如图2所示,进气腔311的中心线510与水平面520的夹角α可以是30度-40度,所述进气口的中心线530与缸盖100的中心线540的夹角β可以是20度-30度。由此可以使发动机10的结构更加合理。
在本实用新型的一些示例中,如图3所示,扩增腔321的壁与垂直于前后方向的竖直平面可以相交于第一直线410和位于第一直线410上方的第二直线420,连接腔210与所述竖直平面可以相交于第一曲线450和位于第一曲线450上方的第二曲线460。其中,第一曲线450和第一直线410可以相交于第一点,第二曲线460和第二直线420可以相交于第二点。与第一曲线450的第一点相切的第一切线470和第一直线410的夹角γ1可以是140度-150度,与第二曲线460的第二点相切的第二切线480和第二直线420的夹角γ2可以是140度-150度。
由此可以使空气以更高的流速从缸盖100上的所述进气口进入到燃烧室内,进而可以使进入到所述燃烧室内的空气形成较强的滚流运动,从而可以进一步提高所述燃烧室内的油气混合速度和均匀性,组织所述燃烧室内的气流流动,进一步减少耗散能的损失,进一步降低燃油湿壁,进一步提高燃烧稳定性,进一步防止发动机10燃烧爆震,并更加有效地降低发动机10的燃油消耗和污染物排放。
具体而言,所述竖直平面可以沿左右方向和上下方向延伸,左右方向如图1和图2中的箭头A所示,上下方向如图1和图2中的箭头B所示。
有利地,第一切线470和第一直线410的夹角γ1可以等于第二切线480和第二直线420的夹角γ2。由此可以使发动机10的结构更加合理。
如图4所示,在本实用新型的一个示例中,扩增腔321的壁与垂直于前后方向的竖直平面可以相交于第一直线410和位于第一直线410上方的第二直线420,管体310的邻近扩增部320的部分与所述竖直平面可以相交于第三直线430和位于第三直线430上方的第四直线440。其中,第三直线430与第一直线410的夹角γ3可以小于第四直线440与第二直线420的夹角γ4。
由此可以使空气以更高的流速从缸盖100上的所述进气口进入到燃烧室内,进而可以使进入到所述燃烧室内的空气形成较强的滚流运动,从而可以进一步提高所述燃烧室内的油气混合速度和均匀性,组织所述燃烧室内的气流流动,进一步减少耗散能的损失,进一步降低燃油湿壁,进一步提高燃烧稳定性,进一步防止发动机10燃烧爆震,并更加有效地降低发动机10的燃油消耗和污染物排放。
本实用新型还提供了一种车辆。根据本实用新型实施例的车辆包括根据上述实施例的发动机10。
根据本实用新型实施例的车辆通过设置根据上述实施例的发动机10,从而具有油耗低、污染物排放少等优点。
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实用新型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。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型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,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种进气管,其特征在于,包括:
管体,所述管体内具有进气腔,所述进气腔具有第一进气口和第一出气口;和
扩增部,所述扩增部内具有扩增腔,所述扩增腔具有第二进气口和第二出气口,所述扩增腔的横截面积沿从所述第二进气口到所述第二出气口的方向增大,其中所述扩增部的一端与所述管体的一端相连且所述第二进气口与所述第一出气口连通。
2.根据权利要求1所述的进气管,其特征在于,所述第二出气口的面积与所述第二进气口的面积之比大于预定值。
3.根据权利要求2所述的进气管,其特征在于,所述第二进气口的面积与所述第二出气口的面积之比为1:1.5-1.7。
4.根据权利要求1所述的进气管,其特征在于,所述进气腔的横截面积沿从所述第一进气口到所述第一出气口的方向减小。
5.根据权利要求1所述的进气管,其特征在于,所述管体包括本体、与所述本体相连的第一支管和与所述本体相连的第二支管,其中所述扩增部为两个,一个所述扩增部的一端与所述第一支管的一端相连,另一个所述扩增部的一端与所述第二支管的一端相连。
6.一种发动机,其特征在于,包括:
缸体;
缸盖,所述缸盖设在所述缸体上,所述缸盖上设有进气口;
气门座圈,所述气门座圈设在所述缸盖上,所述气门座圈内具有连接腔,所述连接腔具有第三进气口和与所述进气口连通的第三出气口;和
进气管,所述进气管为根据权利要求1-5中任一项所述的进气管,其中所述扩增部的另一端与所述气门座圈的一端相连且所述第二出气口与所述第三进气口连通。
7.根据权利要求6所述的发动机,其特征在于,所述进气腔的中心线与水平面的夹角为30度-40度,所述进气口的中心线与所述缸盖的中心线的夹角为20度-30度。
8.根据权利要求6所述的发动机,其特征在于,所述扩增腔的壁与垂直于前后方向的竖直平面相交于第一直线和位于所述第一直线上方的第二直线,所述连接腔与所述竖直平面相交于第一曲线和位于所述第一曲线上方的第二曲线,其中所述第一曲线和所述第一直线相交于第一点,所述第二曲线和所述第二直线相交于第二点,与所述第一曲线的所述第一点相切的第一切线和所述第一直线的夹角为140度-150度,与所述第二曲线的所述第二点相切的第二切线和所述第二直线的夹角为140度-150度。
9.根据权利要求8所述的发动机,其特征在于,所述第一切线和所述第一直线的夹角等于所述第二切线和所述第二直线的夹角。
10.根据权利要求6所述的发动机,其特征在于,所述扩增腔的壁与垂直于前后方向的竖直平面相交于第一直线和位于所述第一直线上方的第二直线,所述管体的邻近所述扩增部的部分与所述竖直平面相交于第三直线和位于所述第三直线上方的第四直线,其中所述第三直线与所述第一直线的夹角小于所述第四直线与所述第二直线的夹角。
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