CN210289946U - 发动机进气道和发动机气缸盖 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种发动机进气道和发动机气缸盖，所述的发动机进气道构造于发动机气缸盖上，且于发动机气缸盖上构造有喉口部，该喉口部与发动机进气道靠近气缸盖燃烧室的一端串接设置，并在发动机气缸盖上装设有进气门，发动机进气道长度方向各最低点间的连线具有与喉口部相接的末段线，且该末段线被配置为向发动机进气道轴线一侧弯曲；且末段线和喉口部的交点与进气门轴线之间的距离，和进气门的门盘部底端直径的比值在0.2～0.4之间，且末段线和喉口部的交点与喉口部底面之间的距离在1.5～5mm之间。本实用新型的发动机进气道可使发动机燃烧室内具有较高的滚流强度，而可使发动机具有较高的热效率。

Description

发动机进气道和发动机气缸盖

技术领域

本实用新型涉及车辆零部件技术领域，特别涉及一种发动机进气道。本实用新型还涉及一种设有该发动机进气道的发动机气缸盖。

背景技术

发动机的燃料主要是石油衍生物，主要包括C(碳)元素，它的燃烧必然产生CO₂。为了减少CO₂的排放量，一种有效途径是提高发动机的热效率，而提高发动机热效率的一种有效方式是提升发动机气缸内油气混合气体的燃烧速度，目前提升混合气体燃烧素的方式是提升点火时刻缸内的湍动能，而湍动能主要由缸内的滚流在压缩止点时破碎转换而来，因此，缸内滚流强度与点火时刻的湍动能存在正相关性。

为了提升缸内滚流强度，目前主流的措施是提升进气道的滚流比，而提升进气道滚流比的一种有效方式是调整进气道的形状，使流经进气道的气体尽量由进气道的上侧进入燃烧室内，为了尽量使气体由进气道的上侧进入燃烧室内，通常需要将进气道下侧轮廓的末段线设置为进气道轴线一侧弯曲，但末段线的弯曲程度多通过经验值进行设计。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种发动机进气道，以能够具有较好的进气效果，提高发动机的滚流比。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种发动机进气道，构造于发动机气缸盖上，且于所述发动机气缸盖上构造有喉口部，所述喉口部与所述发动机进气道靠近所述发动机气缸盖的燃烧室的一端串接设置，并于所述发动机气缸盖上装设有进气门，所述发动机进气道长度方向各最低点间的连线具有与所述喉口部相接的末段线，所述末段线被配置为向所述发动机进气道的轴线一侧弯曲；且所述末段线和所述喉口部的交点与进气门轴线之间的距离L1，和所述进气门的门盘部底端直径D1的比值在 0.2～0.4之间；而所述末段线和所述喉口部的交点与所述喉口部底面之间的距离 H1在1.5～5mm之间。

进一步的，所述距离L1与所述直径D1的比值为0.3；所述距离H1为3mm 进一步的，经过所述末段线并垂直于所述发动机气缸盖底面的平面和所述喉口部形成的两交线中、靠近所述末段线的一条交线，与所述末段线的位于所述喉口部和所述末段线交点处的切线的夹角α在45°以上。

进一步的，所述发动机进气道长度方向各最高点间的连线与所述切线的夹角σ在15°～30°之间。

进一步的，经过所述末段线并与所述发动机气缸盖底面相垂直的平面和所述燃烧室侧壁相交而形成的两条交线中、靠近所述发动机进气道各最高点间连线的一条交线，与该最高点间所述连线的夹角θ在160°～200°之间。

进一步的，所述发动机进气道长度方向各最高点间的连线与所述进气门轴线的夹角γ在25°～40°之间。

进一步的，所述夹角γ为32°。

进一步的，经过所述末段线并与所述发动机气缸盖底面相垂直的平面和所述喉口部相交的两条交线中、靠近所述末段线的一条交线，与所述进气门轴线的夹角β在40°～80°之间。

进一步的，所述发动机进气道长度方向各最低点间的连线具有与所述末段线相串接的起始段，且所述起始段和所述末段线之间由过渡圆弧圆滑相接，所述过渡圆弧的半径与所述门盘部底端直径D1的比值在1～3之间。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型所述的发动机进气道，通过将发动机进气道长度方向上各最低点间的连线配置为末段线向发动机进气道的轴线弯曲，而且将末段线和喉口部的交点与进气门轴线之间的距离，设置为与门盘底端直径之间的比值在0.2～0.4 之间，并将交点和喉口部底面之间的距离设置在1.5～5mm之间，可以较为有效的对气体进行引导，改善发动机进气道的进气效果，有效提升燃烧室内的滚流强度，提高发动机的燃烧效率。

本实用新型的另一目的在于提出一种发动机气缸盖，于所述发动机气缸盖上设置有如上所述的发动机进气道。

本实用新型的发动机气缸盖与上述的发动机进气道具有大致相同的有益效果，在此不再赘述。

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一所述的发动机进气道整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例一所述的发动机进气道与进气门的配合示意图；

图3为本图1中A处的放大图。

附图标记说明：

11-第一连线，111-末段线，112-起始段，113-过渡圆弧，12-切线，13-第二连线，2-喉口部，21-第一交线，3-进气门，31-门盘部，32-进气门轴线，4-燃烧室，41-正向滚流，42-逆向滚流，43-第二连线，5-进气门座圈。

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。

实施例一

本实施例涉及一种发动机进气道，如图1所示，该发动机进气道布置于发动机气缸盖上，且于发动机气缸盖上构造有喉口部2，该喉口部2与发动机进气道靠近发动机气缸盖的燃烧室4的一端串接设置，且在该发动机进气缸盖上装设有进气门3。

参考图1中所示，发动机在工作过程中，由进气道进入燃烧室4内的气体一部分流向燃烧室4远离进气道的侧壁上，经燃烧室4内壁的导向形成正向滚流41，另一部分流向燃烧室4靠近进气道的侧壁上，并经燃烧室4内壁的导向形成逆向滚流42；其中，正向滚流41有利于进入燃烧室4的油气与空气充分混合，从而可使油气的燃烧更加充分，而可提高发动机的燃烧效率，降低发动机废气中污染物的含量；而逆向滚流42则会降低正向滚流41的强度，降低发动机的燃烧效率。

为了提高正向滚流41的强度，同时降低逆向滚流42的强度，本实施例中，如图1和图2所示，发动机进气道长度方向上各最低点间的连线中，与所述喉口部2相接的末段线111被配置为向发动机进气道的轴线一侧弯曲，为了便于描述，下述时将该发动机进气道长度方向上各最低点间的连线称为第一连线11，其中，发动机进气道长度方向上各最低点指的是与发动机气缸盖底面相垂直、并与发动机进气道延伸方向正交的各平面和发动机进气道相交轮廓的最低点的集合，同时，如图1所示，该第一连线11也是发动机进气道在与发动机气缸盖底面相垂直的、并与发动机进气道轴线相平行的平面上投影的底部轮廓线。

通过将该第一连线11的末段线111设置为向发动机进气道的轴线一侧弯曲，从而可对发动机进气道内的气体进行引导，可使流向燃烧室4远离进气道侧壁上的，也即经如图1所示的进气门轴线32上侧进入燃烧室4的气体增多，使流向燃烧室4靠近进气道的侧壁上的，也即经如图1所示的发动机进气门轴线32下侧进入燃烧室4的气体减少，即形成上述正向滚流41的气体增多，形成所述逆向滚流42的气体减少，从而可最终有效提高发动机的燃烧效率，并可提高车辆尾气的清洁性。

现有技术中，末段线111一般通过经验值的方式进行设置，难以取得较优的效果。为此，发明人对末段线111的布置方式进行了大量研究，并意外的发现，参考图2所示，该末段线111和喉口部2的交点与进气门轴线32之间的距离L1，和进气门3的门盘部31底端的直径D1之间的比值在0.2～0.4之间，而末段线111和喉口部2的交点与喉口部2底面之间的距离H1在1.5～5mm之间时，可使该发动机进气道具有较优的进气效果，而使发动机具有较高的热效率。

优选的，末段线111和喉口部2的交点与发动机进气门轴线32之间的距离 L1与门盘部31底端直径D1的比值为0.3，且末段线111和喉口部2的交点与喉口部2底面之间的距离H1为3mm，此时，进入发动机气缸盖上的进气门座圈5内的气体将出现流动分离现象，进气门座圈5中位于进气门轴线32上侧的气体流动速度高、流量大，进气门座圈5中位于进气门轴线32下侧的气体速度甚至可以降至0附近，此时正向滚流41的强度较强，而逆向滚流42对正向滚流41强度的影响较小，因而可使燃烧室4内具有较高的有效滚流强度，而提高发动机的热效率。

当然，末段线111和喉口部2的交点与发动机进气道轴线之间的距离L1 与门盘部31底端直径D1的比值也不仅可以为0.3，例如，其还可以为0.2、0.22、 0.25、0.27、0.32、0.35、0.38、0.4等任一数值；末段线111和喉口部2的交点与喉口部2的底面之间的距离H1也不仅可以为3mm，其还可以为1.5mm、 1.7mm、2.2mm、2.6mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm中任一数值。

本实施例中，参考图3所示，上述喉口部2与垂直于发动机气缸盖底面的平面相交的交线为直线，相比于现有技术中该交线为圆弧，通过将该交线设置为直线，可为上述末段线111提供较为充足的布置空间。同时，为了避免上述的末段线111与喉口部2的相接处存在尖角结构，导致加工时出现翻边、毛刺等现象，使得发动机各燃烧室4的进气道性能差异过大，本实施例中，如图3 所示，上述末段线111在该喉口部2与末段线111交点处的切线12，以及经过末段线111并与发动机气缸盖底面相垂直的平面和喉口部2相交而形成的两个交线中、靠近末段线111的一条交线，两者之间的夹角α被设置为在45°以上，为了便于描述，本实施例中，下述时将该靠近末段线111的一条交线称为第一交线21。当然，该切线12与第一交线21间的夹角α还可以为47°、50°、55°中任一，显然，该夹角α还可以为其它数值，需要说明的是，上述经过末段线 111的平面指的是经过末段线111上任一点的平面，也即该末段线111位于该平面上，下述经过直线的平面也均指经过该平面经过直线上的任一点。

为了在满足上述距离L1以及距离H1的同时，便于发动机进气道以及喉口部2的加工成型，本实施例中，如图3所示，上述第一交线21与进气门轴线 32之间的夹角β被配置为在40°～80°之间，当该第一交线21与进气门轴线 32之间的夹角β大于上述范围时，会使末段线111与第一交线21之间的夹角过小，在加工时容易出现翻边、毛刺等现象，进而导致各燃烧室4的进气道性能差异较大；当该第一交线21与进气门轴线32之间的夹角β小于上述范围时，会导致末段线111和喉口部2的交点与进气门轴线32间的距离过大，不能有效降低逆向滚流42的强度。该第一交线21与进气门轴线32之间的夹角β优选为 60°，当然，该第一交线21与进气门轴线32之间的夹角β也可以为40°、45°、 50°、55°、65°、70°、75°、80°之中任一。

同时，发明人亦对发动机进气道各最高点间的连线进行了改进，本实施例将在下述时称该最高点间连线为第二连线13，发动机进气道长度方向上各最高点指的是与发动机气缸盖底面相垂直的、并与发动机进气道延伸方向正交的各平面和发动机进气道相交轮廓的最高点的集合，参考图1和图2所示，该第二连线13也是发动机进气道在与发动机气缸盖底面相垂直、并与发动机进气道轴线相平行的平面上投影的顶部轮廓线。

为了避免空气由发动机进气道进入燃烧室4内时受到阻挡，避免空气流动的波动影响燃烧室4内的气体流动状态及进气量，本实施例中，如图2所示，该第二连线13，以及经过第二连线13并与发动机气缸盖底面相垂直的平面和燃烧室4侧壁相交而形成的两条交线中、靠近第二连线13的交线，下述时称该交线为第二交线43，第二连线13与第二交线43之间的夹角θ被设置在160°～200°之间，且第二连线13与第二交线43之间的夹角θ优选为180°，即两者平行设置，以可将燃烧室4侧壁对进气的影响降到较低水平。当然，上述第二连线13与第二交线43之间的夹角θ也可以为160°、165°、170°、175°、185°、190°、195°、200°中任一。

本实施例中，如图3所示，上述第二连线13还被配置为：该第二连线13 与上述切线12的夹角σ在15°～30°之间，通过将该第二连线13与切线12的夹角σ按如上角度设置，可有效的将气体导向至燃烧室4远离进气道一侧的侧壁上，从而可提高正向滚流41的强度；若该第二连线13与切线12的夹角σ设置过大，则会导致末段线111与第一交线21的夹角较小，容易导致翻边、毛刺现象，进而造成发动机各燃烧室4的进气道性能差异较大，若该第二连线13 与切线12的夹角σ设置过小，则不能有效提高正向滚流41强度并降低逆向滚流42强度。该第二连线13与上述切线12的夹角σ优选为22°，当然，该第二连线13与切线12的夹角σ还可以为15°、17°、20°、25°、28°、30°中任一。

本实施例中，如图3所示，上述第二连线13还被配置为：该第二连线13 与进气门轴线32之间的夹角γ在25°～40°之间，增大该第二连线13与进气门轴线32之间的夹角γ可提高正向滚流41的强度，但该第二连线13与进气门轴线32之间的夹角γ设置过大会导致末段线111与第一交线21之间的夹角过小，可能会导致进气道加工时存在翻边、毛刺等现象，导致发动机各燃烧室4 进气道性能差异较大，而将夹角γ设置在25°～40°之间可在正向滚流41的强度和各进气道性能之间取得较好平衡，该第二连线13与进气门轴线32之间的夹角γ优选为32°，当然该第二连线13与进气门轴线32之间的夹角γ还可以为25°、27°、30°、35°、38°、40°中任一。

此外，如图2所示，上述第一连线11除包括末段线111外，还包括与末段线111串接设置的起始段112，为了减少气体在由包含起始段112的进气道进入包含末段线111的进气道时的动能损失，本实施例中，如图2所示，在起始段112和末段线111之间设置有过渡圆弧113，以通过该过渡圆弧113的导向而减小气体的动能损失。同时，相对于通常根据经验值设置的圆弧半径，本实施例中，该圆弧的大小被配置为：该过渡圆弧113的半径与门盘部31底端直径 D1的比值在1～3之间。当过渡圆弧113的半径大于上述范围时，会导致末段线111的长度过小，对气体的引导性能较差，不能有效提高正向滚流41的强度和降低逆向滚流42的强度；当过渡圆弧113半径小于上述范围时，气体经过此处的动能损失会明显增大，也会降低燃烧室4内的滚流强度。上述过渡圆弧113 的半径与门盘部31底端直径D1的比值优选为2，当然，该过渡圆弧113的半径与门盘部31底端直径D1的比值还可以为1、1.5、2.5、3中任一。

综上所示，本实施例的发动机进气道，通过对发动机进气道结构的设置，可有效提高燃烧室4内滚流强度，提高发动机的燃烧效率，减少车辆尾气中污染物排放。

实施例二

本实施例涉及一种发动机气缸盖，于所述发动机气缸盖上设置有如实施例一所述的发动机进气道。

本实施例的发动机气缸盖，可有效提高发动机的热效率，提高发动机能源利用率，有利于节能减排。

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 (10)

1.一种发动机进气道，构造于发动机气缸盖上，且于所述发动机气缸盖上构造有喉口部(2)，所述喉口部(2)与所述发动机进气道的靠近所述发动机气缸盖的燃烧室(4)的一端串接设置，并于所述发动机气缸盖上装设有进气门(3)，其特征在于：所述发动机进气道长度方向各最低点间的连线具有与所述喉口部(2)相接的末段线(111)，所述末段线(111)被配置为向所述发动机进气道的轴线一侧弯曲；且所述末段线(111)和所述喉口部(2)的交点与进气门轴线(32)之间的距离L1，和所述进气门(3)的门盘部(31)底端直径D1的比值在0.2～0.4之间；而所述末段线(111)和所述喉口部(2)的交点与所述喉口部(2)底面之间的距离H1在1.5～5mm之间。

2.根据权利要求1所述的发动机进气道，其特征在于：所述距离L1与所述直径D1的比值为0.3；所述距离H1为3mm。

3.根据权利要求1所述的发动机进气道，其特征在于：经过所述末段线(111)并垂直于所述发动机气缸盖底面的平面和所述喉口部(2)形成的两交线中、靠近所述末段线(111)的一条交线，与所述末段线(111)的位于所述喉口部(2)和所述末段线(111)交点处的切线(12)的夹角α在45°以上。

4.根据权利要求3所述的发动机进气道，其特征在于：所述发动机进气道长度方向各最高点间的连线与所述切线(12)的夹角σ在15°～30°之间。

5.根据权利要求1所述的发动机进气道，其特征在于：经过所述末段线(111)并与所述发动机气缸盖底面相垂直的平面和所述燃烧室(4)侧壁相交而形成的两条交线中、靠近所述发动机进气道各最高点间连线的一条交线，与该最高点间所述连线的夹角θ在160°～200°之间。

6.根据权利要求1所述的发动机进气道，其特征在于：所述发动机进气道长度方向各最高点间的连线与所述进气门轴线(32)的夹角γ在25°～40°之间。

7.根据权利要求6所述的发动机进气道，其特征在于：所述夹角γ为32°。

8.根据权利要求1所述的发动机进气道，其特征在于：经过所述末段线(111)并与所述发动机气缸盖底面相垂直的平面和所述喉口部(2)相交的两条交线中、靠近所述末段线(111)的一条交线，与所述进气门轴线(32)的夹角β在40°～80°之间。

9.根据权利要求1所述的发动机进气道，其特征在于：所述发动机进气道长度方向各最低点间的连线具有与所述末段线(111)相串接的起始段(112)，且所述起始段(112)和所述末段线(111)之间由过渡圆弧(113)圆滑相接，所述过渡圆弧(113)的半径与所述门盘部(31)底端直径D1的比值在1～3之间。

10.一种发动机气缸盖，其特征在于：于所述发动机气缸盖上设置有如权利要求1至9中任一项所述的发动机进气道。

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