CN219691644U - 一种喉口导流板、发动机及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种喉口导流板、发动机及车辆；涉及发动机领域，针对目前进气喉口位置导流结构组织气流能力较差的问题，在进气喉口位置配置独立的导流板，导流板的导流部上开设凹槽，凹槽处于倾斜状态，凹槽对流经气流进行导向，在凹槽作用下重新组织气流，使气流进入缸内后形成滚流，促进气体与缸内燃料的充分混合。

Description

一种喉口导流板、发动机及车辆

技术领域

本实用新型涉及发动机领域，特别涉及一种喉口导流板、发动机及车辆。

背景技术

发动机缸盖内设置有进气道，进气道内的气流经进气喉口进入缸内。为了提高气流在缸内的混合效果，通过调整进气道结构、进气喉口结构等方式来调节气流分布，提高气流混合效果。在调整进气喉口结构时，通过在进气喉口与进气阀座之间安装导流板、调整进气喉口形状的方式来实现。

中国专利(公开号：CN 113405759 A)中给出一种气道滚流比快速调整装置，在气门座圈处设计滚流尖角，可以避免铸造偏差导致气道性能发生改变，改善各缸滚流比的一致性，降低了缸盖铸造的难度；其对应滚流尖角位置形成弧形导向面，但其弧形导向面表面光滑，气流仍保持原有分布状态相缸内流动，导向效果较差，气流通过时难以有效组织气流，气流进入气缸内难以形成稳定的滚流，影响气缸内气体和燃料的混合效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种喉口导流板、发动机及车辆，在进气喉口位置配置独立的导流板，导流板的导流部上开设凹槽，凹槽处于倾斜状态，凹槽对流经气流进行导向，在凹槽作用下重新组织气流，使气流进入缸内后形成滚流，促进气体与缸内燃料的充分混合。

本实用新型的第一目的是提供一种喉口导流板，采用以下技术方案：

包括环形板，环形板内圈局部向圆心方向延伸形成新月形的导流部；沿环形板轴向上，导流部顶部凸起于环形板顶端面，沿半径向圆心方向上导流部轴向厚度逐渐减小，使导流部顶面相对于环形板顶端面倾斜布置；导流部顶面上设有多道凹槽，每道凹槽的轴线所在直线均位于导流板顶面内，且与环形板的轴线相交。

进一步地，所述导流部沿环形板轴向的投影呈新月形，导流部分布区域对应环形板内圈的圆心角小于平角。

进一步地，沿环形板轴向上，所述导流部的投影面积小于环形板内圈的投影面积的一半。

进一步地，所述凹槽开口位于导流部顶面，凹槽的沿其轴向上贯穿导流部。

进一步地，所述导流部顶面的凹槽依次间隔布置，相邻凹槽之间形成凸起，相邻凹槽的轴线呈锐角。

进一步地，所述凹槽底面呈弧形，凹槽走向与导流部顶面走向一致。

进一步地，沿环形板轴向上，所述导流部顶面凸起于环形板顶端面，导流部底面与环形板底面平齐。

进一步地，所述导流部向心侧与环形板内圈连接位置平滑过渡。

本实用新型的第二目的是提供一种发动机，利用如第一目的所述的喉口导流板。

本实用新型的第三目的是提供一种车辆，利用如第一目的所述的发动机。

与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果是：

(1)针对目前进气喉口位置导流结构组织气流能力较差的问题，在进气喉口位置配置独立的导流板，导流板的导流部上开设凹槽，凹槽处于倾斜状态，凹槽对流经气流进行导向，在凹槽作用下重新组织气流，使气流进入缸内后形成滚流，促进气体与缸内燃料的充分混合。

(2)采用新月形导流部结构，对经过进气喉口的局部气流进行导流，导流部顶面为倾斜面，并设置倾斜布置的凹槽，使导向后的气流朝向缸内流动，促进缸内气体形成滚流，减少对流经气流的阻力。

(3)多个凹槽沿环向上布置，每条凹槽均朝向环形板的中心轴线布置，使导向后的气流朝向进气喉口中心方向流动，促进气流形成滚流，改善缸内滚流比；喉口导流板为独立拆装结构，能够在喉口位置配合座圈快速安装和更换。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书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。

图1是本实用新型实施例1和2和3中喉口导流板的示意图。

图2是本实用新型实施例1和2和3中喉口导流板的主视示意图。

图3是本实用新型实施例1和2和3中凹槽内部底面的走向示意图。

图4是本实用新型实施例1和2和3中喉口导流板的俯视示意图。

图5是本实用新型实施例1和2和3中凹槽的结构示意图。

图6是本实用新型实施例1和2和3中喉口导流板安装在进气喉口的示意图。

图7是本实用新型实施例1和2和3中喉口导流板流量系数对比示意图。

图8是本实用新型实施例1和2和3中仿真流线对比示意图。

其中，1.环形板，2.导流部，3.凹槽，4.喉口，5.座圈。

具体实施方式

实施例1

本实用新型的一种典型的实施方式中，如图1-图8所示，提出了一种喉口导流板。

发动机缸盖内设置有气道，进气道将外部气体引入缸内供给燃烧，进气道内的气流经进气喉口进入缸内。气体与燃料在缸内的混合效果影响了发动机的热效率，为了提高气流在缸内的混合效果，通过调整进气道结构、进气喉口结构等方式来调节气流分布，提高气流混合效果。在调整进气喉口结构时，通过在进气喉口与进气阀座之间安装导流板、调整进气喉口形状的方式来实现。

现有技术中给出了一些喉口结构的调整方案，比如中国专利(公开号：CN113405759A)中给出一种气道滚流比快速调整装置，在气门座圈处设计滚流尖角，可以避免铸造偏差导致气道性能发生改变，改善各缸滚流比的一致性，降低了缸盖铸造的难度；其对应滚流尖角位置形成弧形导向面，但其弧形导向面表面光滑，气流仍保持原有分布状态相缸内流动，导向效果较差，气流通过时难以有效组织气流，气流进入气缸内难以形成稳定的滚流，影响气缸内气体和燃料的混合效果。

目前还存在采用平面结构延伸至进气喉口通道内的方案，但其导流平面与喉口走向垂直，气流通过时仍然无法有效组织气流，导致在气缸内无法形成稳定的滚流，反而降低缸内气体混合效果。

基于此，本实施例给出一种喉口导流板，区别与现有的平面导向结构，在喉口导流板上配置倾斜的导流部2，并在导流部2上配置组织气流用凹槽3，既能够对经过进气喉口4的气流进行导向，又能够组织气流使缸内气流可以产生滚流，继而使缸内气体充分混合，有助于增强缸内燃料充分燃烧，降低燃气消耗，提高发动机工作效率。

下面结合附图对本实施例提出的喉口导流板进行详细说明。

参照图1，喉口导流板以环形板1为主体，环形板1的内圈设置导流部2，导流部2为凸出于环形板1内圈的结构。在安装至进气喉口4时，环形板1位于座圈5与气缸盖之间，被座圈5压紧，环形板1内圈与喉口4内部通道平齐，导流部2探入喉口4形成的通道内，对经过喉口4通道的气流进行导向。

结合图1和图4，环形板1内圈局部向圆心方向延伸形成新月形的导流部2，导流部2呈新月形，中间区域沿径向上的长度较大，两端沿径向上的长度较小，并且，从中间向两端逐渐缩短。

沿环形板1轴向上，导流部2顶部凸起于环形板1顶端面，沿半径向圆心方向上导流部2轴向厚度逐渐减小，使导流部2顶面相对于环形板1顶端面倾斜布置，如图2所示。导流部2顶面所在平面与环形板1顶面所在平面呈夹角α，α为锐角，在本实施例中，α取值为2°-3°。在其他实施方式中，可以根据需求进行调整，以能够达到对气流良好的导向效果为目的。

通过将导流部2顶面倾斜布置来对进气管内气流导向，在对气流进行导向的同时，通过配置凹槽3来对气流进行组织，导流部2顶面上设有多道凹槽3，每道凹槽3的轴线所在直线均位于导流板顶面内，且与环形板1的轴线相交。

对于所布置的凹槽3结构，结合图5和图4，凹槽3开口位于导流部2顶面，凹槽3的沿其轴向上贯穿导流部2，在安装喉口导流板时，导流部2远心一侧抵接进气道内壁，并且该侧位置高于近心一侧，方便对气流进行引导。

导流部2顶面的凹槽3依次间隔布置，相邻凹槽3之间形成凸起，相邻凹槽3的轴线呈锐角。结合图3和图4，导流板的仿生凹槽3结构，每条相邻凹槽3之间的角度β为15°，对应的凹槽3底面走向如图3所示，凹槽3底面呈弧形，凹槽3走向与导流部2顶面走向一致，凹槽3宽度B为3.6-4mm，凹槽3高度H为0.8-1mm,宽高比为3.6-5。

喉口导流板的环形板1部分用于安装固定，导流部2用于对气流进行引导和组织，环形板1内圈导流部2未覆盖区域供气流穿过，如图4所示，喉口导流板供气流直接穿过的区域面积占环形板1内圈总面积的77％～85％。

对应上述需求，配置导流部2在环形板1内圈的分布范围，导流部2沿环形板1轴向的投影呈新月形，导流部2分布区域对应环形板1内圈的圆心角小于平角，即导流部2位于环形板1内圈的一半范围内，减少对气流输入缸内的阻力。

具体的，沿环形板1轴向上，导流部2的投影面积小于环形板1内圈的投影面积的一半，对应上述供气流穿过区域的面积占比，导流部2投影面积占环形板1内圈投影面积的15％-23％。

如图6所示，喉口导流板安装在缸盖喉口4与气门座圈5之间，为了便于安装，沿环形板1轴向上，导流部2顶面凸起于环形板1顶端面，导流部2底面与环形板1底面平齐，使底面能够稳定接触座圈5。

为了提高对气流导向的平顺性，导流部2向心侧与环形板1内圈连接位置平滑过渡。

如图7所示，流量系数1为现有导流板仿真结果，流量系数2为本实施例中提供的喉口导流板的仿真结果，通过对比可知，本实施例中提供的喉口导流板使缸内气体流量系数一致性更好，结合图8所示仿真流线图，左侧图为现有导流板的仿真流线图，右侧为本实施例中提供的喉口导流板安装后的仿真流线图，可见气流更稳定，更易使缸内气体产生滚流，进而令气体与缸内燃料混合更加充分。

需要指出的是，通过配置带有凹槽3的导流部2，可引导气体进入缸内，促使缸内气体产生更多的滚流，从而提高缸内气体混合。目前，气道开发过程较长，不利于新产品的研发，通过设定喉口导流板参数改善缸内滚流比，提前验证不同滚流比下新产品的性能，可以大大缩短开发周期，更好的确定开发方向。

实施例2

本实用新型的另一典型实施例中，如图1-图8所示，给出一种发动机。

本实施例中的发动机利用如实施例1中的喉口导流板。

可以理解的是，发动机的气缸盖的进气喉口4位置安装上述喉口导流板；由于发动机上安装了如实施例1中的喉口导流板，由该喉口导流板带来有益效果参见实施例1，在此不再赘述。

对于未提及的发动机中的其他结构，采用现有的结构即可。

实施例3

本实用新型的另一典型实施例中，如图1-图8所示，给出一种车辆。

本实施例中的车辆利用如实施例1中的发动机。

可以理解的是，车辆上安装上述发动机；由于车辆上安装了如实施例1中的发动机，由该发动机带来有益效果参见实施例1，在此不再赘述。

对于未提及的车辆中的其他结构，采用现有的结构即可。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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)

1.一种喉口导流板，其特征在于，包括环形板，环形板内圈局部向圆心方向延伸形成新月形的导流部；沿环形板轴向上，导流部顶部凸起于环形板顶端面，沿半径向圆心方向上导流部轴向厚度逐渐减小，使导流部顶面相对于环形板顶端面倾斜布置；导流部顶面上设有多道凹槽，每道凹槽的轴线所在直线均位于导流板顶面内，且与环形板的轴线相交

其中，新月形为中心区域径向长度大于两端径向长度的形状，且从中间区域到两端方向上长度逐渐缩短。

2.如权利要求1所述的喉口导流板，其特征在于，所述导流部沿环形板轴向的投影呈新月形，导流部分布区域对应环形板内圈的圆心角小于平角。

3.如权利要求1所述的喉口导流板，其特征在于，沿环形板轴向上，所述导流部的投影面积小于环形板内圈的投影面积的一半。

4.如权利要求1所述的喉口导流板，其特征在于，所述凹槽开口位于导流部顶面，凹槽的沿其轴向上贯穿导流部。

5.如权利要求4所述的喉口导流板，其特征在于，沿环形板轴线的环向上，所述导流部顶面的凹槽依次间隔布置，相邻凹槽之间形成凸起，相邻凹槽的轴线呈锐角。

6.如权利要求5所述的喉口导流板，其特征在于，所述凹槽底面呈弧形，凹槽走向与导流部顶面走向一致。

7.如权利要求1所述的喉口导流板，其特征在于，沿环形板轴向上，所述导流部顶面凸起于环形板顶端面，导流部底面与环形板底面平齐。

8.如权利要求1所述的喉口导流板，其特征在于，所述导流部向心侧与环形板内圈连接位置平滑过渡。

9.一种发动机，其特征在于，利用如权利要求1-8任一所述的喉口导流板。

10.一种车辆，其特征在于，利用如权利要求9所述的发动机。