CN205013116U - 发动机和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种发动机和车辆，所述发动机包括：燃烧室，所述燃烧室具有进气口和回气口；进气道，所述进气道通过所述进气口与所述燃烧室可选择性地连通，所述进气道与所述回气口相连；回气组件，所述回气组件可选择性地打开或关闭所述回气口。本实用新型所述的发动机，可以实现阿特金森循环，以提高发动机的效率，且可以保证发动机的最大输出扭矩，且在各种工况下都可以保持较好的工作状态。

Description

发动机和车辆

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，特别涉及一种发动机和具有该发动机的车辆。

背景技术

阿特金森循环是在发动机压缩行程中，使缸内混合气回流至进气歧管，实现发动机的膨胀行程大于压缩行程，由此，不仅可以改善发动机的进气效率，也使得发动机的膨胀比高于压缩比，可以有效地提高发动机的效率，这种发动机的工作原理被称为阿特金森循环。

现有的要实现阿特金森循环的技术，都是对进气凸轮轴包角进行加大，虽然在部分负荷时可以降低泵气损失，但是凸轮轴型线不可变，在高负荷时由于其进气包角过大，导致进气较差，影响最大输出扭矩，并且发动机的冷启动困难。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种发动机，以在满足阿特金森循环的同时部影响发动机的最大输出扭矩。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种发动机，包括：燃烧室，所述燃烧室具有进气口和回气口；进气道，所述进气道通过所述进气口与所述燃烧室可选择性地连通，所述进气道与所述回气口相连；回气组件，所述回气组件可选择性地打开或关闭所述回气口。

进一步地，所述回气口邻近所述进气口设置。

进一步地，所述进气口为两个，所述回气口到两个所述进气口的距离相等。

进一步地，在所述燃烧室的径向上所述回气口位于所述进气口的外侧。

进一步地，所述回气组件包括回气气门和回气执行器，所述回气执行器与所述回气气门相连以驱动所述回气气门可选择性地打开或关闭所述回气口。

进一步地，所述回气执行器包括电机，所述电机用于驱动所述回气气门。

进一步地，所述进气口通过进气气门可选择性地打开和关闭，所述进气气门与所述发动机的凸轮轴联动。

进一步地，所述回气口和所述进气口均设在所述燃烧室的顶壁上。

相对于现有技术，本实用新型所述的发动机具有以下优势：

(1)本实用新型所述的发动机通过在燃烧室上设置回气口，并设置回气组件以选择性地打开或关闭回气口，可以根据发动机的工况在需要时开启回气口，从而实现阿特金森循环，以提高发动机的效率，在另一些工况下，关闭回气口，以保证发动机的性能，由此，发动机的性能优良，可以保证发动机的最大输出扭矩，且在各种工况下都可以保持较好的工作状态。

(2)本实用新型所述的发动机，通过将回气口设置在进气口附近，便于进气道与进气口及回气口的连接。

本实用新型的另一目的在于提出一种车辆，以改善车辆的性能。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种车辆，包括：如上述任一种所述的发动机；传感器，所述传感器用于检测所述车辆的工况；控制器，所述控制器分别与所述传感器和所述回气组件相连，所述控制器根据所述工况控制所述回气组件可选择性地打开或关闭所述回气口。

相对于现有技术，本实用新型所述的车辆具有以下优势：

(1)本实用新型所述的车辆，可以根据车辆的工况选择是否执行阿特金森循环，且不影响发动机在高负荷工况下的输出功率，发动机的性能优良，且在各种工况下都可以保持较好的工作状态。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的发动机的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的燃烧室的俯视图。

附图标记说明：

100-发动机，110-燃烧室，111-进气口，112-排气口，113-回气口，114-燃烧室的顶壁，121-进气道，122-排气道，130-回气组件，131-回气气门，132-回气执行器，141-进气气门，142-排气气门，150-气缸。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

首先参考附图详细说明本实用新型实施例的发动机100。如图1-图2所示，发动机100包括燃烧室110、进气道121和回气组件130。

其中，燃烧室110具有进气口111和回气口113，进气道121通过进气口111与燃烧室110可选择性地连通，在进气行程中，进气口111开启，进气道121内的气体通过进气口111进入燃烧室110。如图1所示，进气道121与回气口113相连，在压缩行程中，回气组件130可选择性地打开或关闭回气口113，以将进气道121与燃烧室110可选择性地连通或断开。

在发动机100处于中小负荷状态时，回气组件130控制回气口113在压缩行程时开启，进气道121与燃烧室110通过回气口113连通，燃烧室110内的部分混合气体可以通过回气口113回流入进气道121，以缩短压缩行程，从而实现阿特金森循环。在发动机100处于大负荷、冷机启动或怠速状态时，回气组件130控制回气口113始终处于关闭状态，以保证最大扭矩输出和顺利的冷机启动及平稳怠速工况。

根据本实用新型实施例的发动机100，通过在燃烧室110上设置回气口113，并设置回气组件130以选择性地打开或关闭回气口113，可以根据发动机100的工况在需要时开启回气口113，从而实现阿特金森循环，以提高发动机100的效率，在另一些工况下，关闭回气口113，以保证发动机100的性能，由此，发动机100的性能优良，可以保证发动机100的最大输出扭矩，且在各种工况下都可以保持较好的工作状态。

在本实用新型的一些优选的实施例中，如图1和图2所示，回气口113和进气口111可以均设在燃烧室110的顶壁114上。

可以理解的是，发动机100包括气缸150和缸盖，燃烧室110可以位于气缸150的活塞与缸盖之间，燃烧室110的顶壁114即为发动机100的缸盖，回气口113和进气口111可以均贯穿燃烧室110的顶壁114(发动机100的缸盖)，并与进气道121相连。

发动机100可以包括多个气缸150，比如四个或六个，相应地，可以具有多个燃烧室110。

优选地，如图2所示，回气口113可以邻近进气口111设置，换言之，回气口113与进气口111可以集中设置，由此，在不改变进气道121的口径的情况下，便于进气道121与进气口111及回气口113的连接。

进一步地，如图2所示，进气口111可以为两个，回气口113到两个进气口111的距离可以相等。也就是说，回气口113的中心可以位于两个进气口111的中心的连线的中轴线上，由此，便于进气道121与进气口111及回气口113的连接。

具体地，如图2所示，在燃烧室110的径向上，回气口113可以位于进气口111的外侧。可以理解的是，在一些可选的实施例中，燃烧室110的顶壁114(缸盖的对应部分)可以为球形的一部分，两个进气口111到燃烧室110的顶壁114的中心的距离可以相等，燃烧室110的顶壁114上进气口111外侧的空间较大，有利于回气口113的布置。

根据本实用新型的一些可选的实施例，如图1所示，回气组件130可以包括回气气门131和回气执行器132，回气执行器132与回气气门131相连以驱动回气气门131可选择性地打开或关闭回气口113。

可以理解的是，回气气门131可以沿回气气门131的中心轴线移动以可选择性地打开或关闭回气口113，回气执行器132用于驱动回气气门131。

具体地，回气执行器132可以包括电机(附图未示出)，电机用于驱动回气气门131，以使回气气门131可选择性地打开或关闭回气口113。当然，在本实用新型的另一些可选的实施例中，回气执行器132也可以包括其他动力装置以驱动回气气门131。

如图1所示，进气口111可以通过进气气门141可选择性地打开和关闭，进气气门141可以与发动机100的凸轮轴联动，即进气气门141可以与传统发动机的气门驱动方式相同，即通过凸轮轴驱动，由此，可以控制进气口111的打开和关闭，以控制发动机100的进气。

可选地，如图1和图2所示，燃烧室110可以具有排气口112，排气口112可以与排气道122相连，且排气口112也可以设在燃烧室110的顶壁114上，换言之，排气口112可以贯穿燃烧室110的顶壁114。排气口112可以为两个，两个排气口112可以远离进气口111设在燃烧室110的顶壁114的另一侧。

如图1所示，排气口112可以通过排气气门142可选择性地打开和关闭，排气气门142可以与发动机100的凸轮轴联动，即排气气门142可以与传统发动机的气门驱动方式相同，即通过凸轮轴驱动，由此，通过控制排气口112的打开和关闭，可以控制发动机100的排气。

在本实用新型的一个具体示例中，如图1和图2所示，发动机100可以包括燃烧室110、进气道121、回气组件130和排气道122。

如图2所示，其中，燃烧室110具有进气口111、排气口112和回气口113，进气口111、排气口112和回气口113可以均设在燃烧室110的顶壁114上，进气口111、排气口112和回气口113均贯穿燃烧室110的顶壁114。进气口111和排气口112可以为两个，回气口113可以为一个，两个进气口111和两个排气口112可以分别设在燃烧室110的顶壁114的两侧，且回气口113可以邻近进气口111设置，回气口113到两个进气口111的距离可以相等，且在燃烧室110的径向上，回气口113可以位于进气口111的外侧。

如图1所示，进气道121通过进气口111与燃烧室110可选择性地连通，在进气行程中，进气口111开启，进气道121内的气体通过进气口111进入燃烧室110。进气口111可以通过进气气门141可选择性地打开和关闭，进气气门141可以与发动机100的凸轮轴联动。

排气道122通过排气口112与燃烧室110可选择性地连通，在排气行程中，排气口112开启，燃烧室110内的气体通过排气口112进入排气道122以排出。排气口112可以通过排气气门142可选择性地打开和关闭，排气气门142可以与发动机100的凸轮轴联动。

回气组件130可以包括回气气门131和回气执行器132，在压缩行程中，回气执行器132与回气气门131相连以驱动回气气门131可选择性地打开或关闭回气口113。进气道121与回气口113相连，在压缩行程中，回气执行器132可驱动回气气门131选择性地打开或关闭回气口113，以将进气道121与燃烧室110可选择性地连通或断开。

在发动机100处于中小负荷状态时，回气执行器132驱动回气气门131在压缩行程时打开回气口113，进气道121与燃烧室110通过回气口113连通，燃烧室110内的部分混合气体可以通过回气口113回流入进气道121，以缩短压缩行程，从而实现阿特金森循环。在发动机100处于大负荷、冷机启动或怠速状态时，回气执行器132控制回气气门131使回气口113始终处于关闭状态，以保证最大扭矩输出和顺利的冷机启动以及平稳怠速工况。

综上所述，根据本实用新型实施例的发动机100，通过在燃烧室110上与进气口111邻近的位置设置回气口113，可以根据发动机100的工况在需要时开启回气口113，从而实现阿特金森循环，以提高发动机100的效率，在另一些工况下，控制回气口113始终关闭，以保证发动机100的性能，由此，发动机100的性能优良，且在各种工况下都可以保持较好的工作状态。

下面描述根据本实用新型实施例的车辆。

如图1-图2所示，车辆包括发动机100、传感器和控制器，其中，发动机100为上述实施例描述的任一种发动机100，传感器用于检测车辆的工况，控制器分别与传感器和回气组件130相连，控制器根据车辆的工况控制回气组件130可选择性地打开或关闭回气口113。

可以理解的是，控制器接收到传感器检测到的车辆的工况信号，并根据该工况信号判断发动机100是否要执行阿特金森循环。若需要执行阿特金森循环，则控制器控制发动机100的回气组件130在压缩行程时打开回气口113，使燃烧室110内的部分混合气体回流入进气道121，从而实现阿特金森循环，以提高发动机100的效率。若不需要执行阿特金森循环，则控制器控制发动机100的回气组件130始终关闭回气口113，以保证发动机100的性能。

根据本实用新型实施例的车辆，可以根据车辆的工况选择是否执行阿特金森循环，且不影响发动机100在高负荷工况下的输出功率，发动机100的性能优良，且在各种工况下都可以保持较好的工作状态。

可选地，控制器可以为EMC(ExternalMemoryController)，也就是外部存储器控制器。可选地，控制器可以与车辆的ECU集成。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种发动机(100)，其特征在于，包括：

燃烧室(110)，所述燃烧室(110)具有进气口(111)和回气口(113)；

进气道(121)，所述进气道(121)通过所述进气口(111)与所述燃烧室(110)可选择性地连通，所述进气道(121)与所述回气口(113)相连；

回气组件(130)，所述回气组件(130)可选择性地打开或关闭所述回气口(113)。

2.根据权利要求1所述的发动机(100)，其特征在于，所述回气口(113)邻近所述进气口(111)设置。

3.根据权利要求2所述的发动机(100)，其特征在于，所述进气口(111)为两个，所述回气口(113)到两个所述进气口(111)的距离相等。

4.根据权利要求2所述的发动机(100)，其特征在于，在所述燃烧室(110)的径向上所述回气口(113)位于所述进气口(111)的外侧。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的发动机(100)，其特征在于，所述回气组件(130)包括回气气门(131)和回气执行器(132)，所述回气执行器(132)与所述回气气门(131)相连以驱动所述回气气门(131)可选择性地打开或关闭所述回气口(113)。

6.根据权利要求5所述的发动机(100)，其特征在于，所述回气执行器(132)包括电机，所述电机用于驱动所述回气气门(131)。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的发动机(100)，其特征在于，所述进气口(111)通过进气气门(141)可选择性地打开和关闭，所述进气气门(141)与所述发动机(100)的凸轮轴联动。

8.根据权利要求1所述的发动机(100)，其特征在于，所述回气口(113)和所述进气口(111)均设在所述燃烧室(110)的顶壁(114)上。

9.一种车辆，其特征在于，包括：

如权利要求1-8中任一项所述的发动机(100)；

传感器，所述传感器用于检测所述车辆的工况；

控制器，所述控制器分别与所述传感器和所述回气组件(130)相连，所述控制器根据所述工况控制所述回气组件(130)可选择性地打开或关闭所述回气口(113)。