CN219344834U - 发动机缸盖的进气结构及发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于发动机技术领域，尤其是涉及一种发动机缸盖的进气结构及发动机。该进气结构包括进气主体及气门导管孔，进气主体包括进气道；气门导管孔的中心线与进气道的分模线之间的锐角为第一夹角γ，进气道的出口处的上端切线与下端切线与气门导管孔的中心线之间的锐角分别为第二夹角α及第三夹角β；第二夹角α小于第一夹角γ，第三夹角β大于第一夹角γ。可见，进气道在分模线的上下两侧并不是对称布置，其次，进气道的出口处的上下两侧的流速不同，具体上侧的流速大于下侧的流速，从而在燃烧室中形成滚流，如此保证油气混合均匀，保证燃烧效率。相应地，具备该进气机构的发动机具有更高的性能和更低的油耗。

Description

发动机缸盖的进气结构及发动机

技术领域

本实用新型属于发动机技术领域，尤其是涉及一种发动机缸盖的进气结构及发动机。

背景技术

为发动机提供所需空气的通道为进气道，通过进气道向燃烧室中提供一定流量空气，保证燃烧室正常作业。

在现有进气道的结构设计中，气道分模线两侧的气流强度相当，导致气流通过进气道进入燃烧室后无法形成一定强度的缸内气流运动，燃烧室内的气体滚流强度小。如此，发动机在喷油阶段，油气混合均匀度不高，导致发动机的燃烧效率较低，难以达到更高的性能和更低的油耗。

实用新型内容

本实用新型提供了一种发动机缸盖的进气结构及发动机，以解决现有技术中提出燃烧室内气体滚流强度小导致油气混合不匀的技术问题。

本实用新型第一方面提供了一种发动机缸盖的进气结构，该进气结构包括进气主体及气门导管孔，所述进气主体包括进气道；所述气门导管孔的中心线与所述进气道的分模线之间的锐角为第一夹角γ，所述进气道的出口处的上端切线与下端切线与所述气门导管孔的中心线之间的锐角分别为第二夹角α及第三夹角β；所述第二夹角α小于所述第一夹角γ，所述第三夹角β大于所述第一夹角γ。

在本方案中，通过合理设置参数第一夹角γ，第二夹角α以及第三夹角β，使得进气道上下两侧的流速不同，进而能够形成一定强度的滚流。

在本实用新型可选的方案中，所述进气主体还包括喉口部，所述喉口部设置于所述进气道的出口处，所述气门导管孔的中心线穿过所述喉口部的中心。进一步地，气门导管孔与进气道交叉，并且气门导管孔的中心线穿过喉口部的中心，以保证气道密封效果。

在本实用新型可选的方案中，所述进气道包括第一进气道支路、第二进气道支路及进气道主干路；所述第一进气道支路及所述第二进气道支路位于所述进气道主干路的下游并交汇于所述进气道主干路；所述气门导管孔包括第一气门导管孔及第二气门导管孔，所述第一气门导管孔及所述第二气门导管孔分别连接于所述第一进气道支路及所述第二进气道支路。进一步地，进气道为分叉式结构，适用于多气门发动机。

在本实用新型可选的方案中，所述第一夹角γ为20°至50°。

在本实用新型可选的方案中，所述第二夹角α为10°至30°。

在本实用新型可选的方案中，所述第三夹角β为40°至60°。

在本实用新型可选的方案中，所述喉口部的上端切线与下端切线夹角为第四夹角ε，所述第四夹角ε为60°至90°。

在本实用新型可选的方案中，所述进气结构还包括进气座环槽，所述进气座环槽连接所述喉口部，所述喉口部与所述进气座环槽的连接处设有倒角R。

在本实用新型可选的方案中，所述倒角R的大小为3°至6°。

在本方案中，通过合理设置第一夹角γ，第二夹角α、第三夹角β、第四夹角ε及倒角R，保证兼顾滚流比及流量系数。

本实用新型第二方面提供了一种发动机，该发动机包括缸筒及上述的发动机缸盖的进气结构，所述发动机缸盖连接于所述缸筒，所述进气结构连通所述缸筒的燃烧室。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

在本方案提供的进气结构主要由进气主体及气门导管孔构成，进气主体包括进气道，气门导管孔的中心线与进气道的分模线之间的锐角为第一夹角γ，进气道的出口处的上端切线与下端切线与气门导管孔的中心线之间的锐角分别为第二夹角α及第三夹角β。

进一步地，第二夹角α与第三夹角β基于第一夹角γ进行设计，使得第二夹角α小于第一夹角γ，第三夹角β大于第一夹角γ。可见，进气道在分模线的上下两侧并不是对称布置，其次，进气道的出口处的上下两侧的流速不同，具体上侧的流速大于下侧的流速，从而在燃烧室中形成滚流，如此保证油气混合均匀，保证燃烧效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本实用新型其中一个实施例提供的进气结构与燃烧室的装配示意简图；

图2为图1中进气结构中的进气主体的示意简图；

图3为根据本实用新型其中一个实施例提供的进气道的俯视图；

图4为图3中的进气道的仰视图。

附图标记

10、进气结构；

11、进气主体；111、进气道；1111、第一进气道支路；1112、第二进气道支路；1113、进气道主干路；112、喉口部；

12、气门导管孔；121、第一气门导管孔；122、第二气门导管孔；13、进气座环槽；

A、燃烧室。

具体实施方式

为了使本实用新型的上述以及其他特征和优点更加清楚，下面结合附图进一步描述本实用新型。应当理解，本文给出的具体实施例是出于向本领域技术人员解释的目的，仅是示例性的，而非限制性的。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

图1为根据本实用新型其中一个实施例提供的进气结构10与燃烧室A的装配示意简图，图2为图1中进气结构10中的进气主体11的示意简图。请参阅图1和图2。

请参阅图1，需要说明的是，该进气结构10设置于发动机缸盖中，将该发动机缸盖安装于缸筒上后，即可连通缸筒的燃烧室A，通过该进气结构10即可将气体引流至燃烧室A。

在本公开中，该进气结构10包括进气主体11及气门导管孔12，进气主体11包括进气道111。需要说明的是，气门导管孔12用于安装气门导管，在具体应用中，气门导管孔12内安装有气门导管后，再从气门导管中穿设气门。换言之，气门通过气门导管安装于气门导管孔12内，气门不与气门导管孔12的内壁接触，通过气门导管减少发动机缸盖的磨损，保证发动机缸盖的使用寿命。

请参阅图2，进一步地，气门导管孔12的中心线与进气道111的分模线之间的锐角为第一夹角γ，进气道111的出口处的上端切线与下端切线与气门导管孔12的中心线之间的锐角分别为第二夹角α及第三夹角β；第二夹角α小于第一夹角γ，第三夹角β大于第一夹角γ。

需要说明的是，发动机缸盖一般采用铸造工艺制成，例如重力铸造等，因此进气道111存在分模线。在本公开中，通过改变第二夹角α，可以调整进气道111的出口处上侧的流通面积，从而调整进气道111的出口处上侧的气流速度；相应地，通过改变第三夹角β，可以调整进气道111的出口处下侧的流通面积，从而调整进气道111的出口处下侧的流速。

在具体应用中，第二夹角α与第三夹角β基于第一夹角γ进行设计，使得第二夹角α小于第一夹角γ，第三夹角β大于第一夹角γ。可见，进气道111在分模线的上下两侧并不是对称布置，其次，进气道111的出口处的上下两侧的流速不同，具体上侧的流速大于下侧的流速，从而在燃烧室A中形成滚流，如此保证油气混合均匀，保证燃烧效率。

可以理解地，第一夹角为γ、第二夹角α及第三夹角β的角度范围在合适的情况下，才能保证通过该进气结构10引入的气流具有合适的滚流比。在一种优选的实施例中，第一夹角为γ为20°至50°；第二夹角α为10°至30°。第三夹角β为40°至60°。

承前所述，气门导管孔12用于安装气门导管以适配气门，需要说明的是，气门包括杆部及伞部，伞部连接于杆部的一端。气门包括进气门和排气门，以进气门举例说明，在发动机的作业过程中，气门与活塞匹配动作，在吸气时，气门伸出以使伞部打开进气道111的出口，在燃烧时，气门回收以使伞部关闭进气道111的出口。

在本公开中，进气主体11还包括喉口部112，喉口部112设置于进气道111的出口处，气门导管孔12的中心线穿过喉口部112的中心。即进气主体11主要由进气道111与喉口部112构成，喉口部112位于进气道111的出口处，换言之，喉口部112处于进气道111的下游，通过进气主体11引入的气体先经过进气道111后流向喉口部112。气门导管孔12的中心线穿过喉口部112的中心，气门回收使得伞部的中心与喉口部112的中心同心，从而密封进气道111的出口，保证密封效果。

在本公开中，进气结构10还包括进气座环槽13，气门回收后会使得伞部嵌入于进气座环槽13中，从而与进气座环槽13配合保证密封性。进气座环槽13连接喉口部112，喉口部112与进气座环槽13的连接处设有倒角R，如此保证气流的顺畅性。在一种优选的实施例中，倒角R的大小为3°至6°。

请参阅图2，在本公开中，喉口部112的上端切线与下端切线夹角为第四夹角ε，在具体应用中，通过成型刀具进行加工喉口部112，使得第四夹角ε为60°至90°。

可以理解地，通过合理匹配参数第一夹角γ、第二夹角α、第三夹角β、第四夹角ε及倒角R，能够获取较高的滚流比的同时获得较高的流量系数。

图3为根据本实用新型其中一个实施例提供的进气道111的俯视图，图4为图3中的进气道111的仰视图。请参阅图3及图4，在本公开中，进气道111包括第一进气道支路1111、第二进气道支路1112及进气道主干路1113。第一进气道支路1111及第二进气道支路1112位于进气道主干路1113的下游并交汇于进气道主干路1113。可见，该进气道111为分叉式气道，气流从进气道主干路1113引入，然后分流从第一进气道支路1111与第二进气道支路1112流出。需要说明的是，上述进气道111的出口是指第一进气道支路1111的出口及第二进气道支路1112的出口，相应地，第一进气道支路1111的出口处与第二进气道支路1112的出口处各对应设置有一个喉口部112。

进一步地，气门导管孔12包括第一气门导管孔121及第二气门导管孔122，第一气门导管孔121及第二气门导管孔122分别连接于第一进气道支路1111及第二进气道支路1112。如此，第一气门导管孔121与第二气门导管孔122分别匹配气门，从而对应开合第一进气道支路1111的出口处与第二进气道支路1112的出口处。可见，该进气结构10适用于多气门发动机。

综上所述，本公开提供的进气结构10通过合理设置参数第一夹角γ、第二夹角α及第三夹角β，使得通过进气道111引入的气流在上下两侧的流速不同，从而易形成滚流并保证滚流强度。进一步地，通过合理设置参数倒角R及第四夹角ε，以进一步保证滚流效果。

当然，本实用新型第二方面还提供了一种发动机，该发动机包括上述的进气结构10。由于具体该进气结构10，因而能够在燃烧室A中形成一定强度的滚流，并获得较高的流量系数，保证油气混合均匀，使得发动机具有较高的燃烧效率，以满足性能和排放要求。

需要说明的是，具备本公开提供的进气结构10的发动机缸盖优选应用于三缸以上发动机，通过气流试验测试具备本公开提供的进气结构10的发动机，其滚流比达到了2.34，流量系统达到了0.45，具有较好的滚流比及流量系数。

进一步，本领域技术人员应当理解，如果将本实用新型实施例所提供的各产品所涉及到的全部或部分子模块通过稠合、简单变化、互相变换等方式进行组合、替换，如各组件摆放移动位置；或者将其所构成的产品一体设置；或者可拆卸设计；凡组合后的组件可以组成具有特定功能的设备/装置/系统，用这样的设备/装置/系统代替本实用新型相应组件同样落在本实用新型的保护范围内。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种发动机缸盖的进气结构，其特征在于，所述进气结构(10)包括进气主体(11)及气门导管孔(12)，所述进气主体(11)包括进气道(111)；

所述气门导管孔(12)的中心线与所述进气道(111)的分模线之间的锐角为第一夹角γ，所述进气道(111)的出口处的上端切线与下端切线与所述气门导管孔(12)的中心线之间的锐角分别为第二夹角α及第三夹角β；

所述第二夹角α小于所述第一夹角γ，所述第三夹角β大于所述第一夹角γ。

2.根据权利要求1所述的发动机缸盖的进气结构，其特征在于，所述进气主体(11)还包括喉口部(112)，所述喉口部(112)设置于所述进气道(111)的出口处，所述气门导管孔(12)的中心线穿过所述喉口部(112)的中心。

3.根据权利要求1所述的发动机缸盖的进气结构，其特征在于，所述进气道(111)包括第一进气道支路(1111)、第二进气道支路(1112)及进气道主干路(1113)；

所述第一进气道支路(1111)及所述第二进气道支路(1112)位于所述进气道主干路(1113)的下游并交汇于所述进气道主干路(1113)；

所述气门导管孔(12)包括第一气门导管孔(121)及第二气门导管孔(122)，所述第一气门导管孔(121)及所述第二气门导管孔(122)分别连接于所述第一进气道支路(1111)及所述第二进气道支路(1112)。

4.根据权利要求1所述的发动机缸盖的进气结构，其特征在于，所述第一夹角γ为20°至50°。

5.根据权利要求1所述的发动机缸盖的进气结构，其特征在于，所述第二夹角α为10°至30°。

6.根据权利要求1所述的发动机缸盖的进气结构，其特征在于，所述第三夹角β为40°至60°。

7.根据权利要求2所述的发动机缸盖的进气结构，其特征在于，所述喉口部(112)的上端切线与下端切线夹角为第四夹角ε，所述第四夹角ε为60°至90°。

8.根据权利要求2所述的发动机缸盖的进气结构，其特征在于，所述进气结构(10)还包括进气座环槽(13)，所述进气座环槽(13)连接所述喉口部(112)，所述喉口部(112)与所述进气座环槽(13)的连接处设有倒角R。

9.根据权利要求8所述的发动机缸盖的进气结构，其特征在于，所述倒角R的大小为3°至6°。

10.一种发动机，其特征在于，所述发动机包括缸筒及根据权利要求1至9中任一项所述的发动机缸盖的进气结构，所述发动机缸盖连接于所述缸筒，所述进气结构(10)连通所述缸筒的燃烧室(A)。

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