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内燃机的一种进气口制作方法

  • 专利名称
    内燃机的一种进气口制作方法
  • 发明者
    浜田胜弘, 田中功, 古市恒
  • 公开日
    1988年1月20日
  • 申请日期
  • 优先权日
  • 申请人
    久保田铁工株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan
  • 文档编号
  • 关键字
  • 权利要求
    1.在内燃机的一种进气口中在缸盖1的下部凹入一个圆拱顶的涡流发生室4,该室开口于缸盖1的底面,进气道3沿斜下方向与圆拱顶的涡流发生室相连,连接区域位于圆拱顶室4的上顶壁5的边缘与环形周壁之间,上述进气道3与在圆拱顶的涡流发生室4中产生的涡流具有相同的弯度及相同的旋转方向,上述进气道3的下游端部的纵剖面呈上缩下胀形,以使气道的边缘与圆拱顶的涡流发生室4过渡连接,在进气道3的邻近气阀挺杆的侧面与圆拱顶的涡流发生室4相交处,制成一条脊线E,它既伸入圆拱顶室的设想基本圆顶形状的内部,又伸入在进气道缩口之前的基本截面形状的内部,圆拱顶涡流发生室4的与脊线E相连的部分壁面S为一双凹壁面,它在接近脊线E附近时更加伸入上述设想基本圆拱形的内部,进气道3的侧壁的与脊线E相连的部分曲壁C,为一双凸壁面,它在接近脊线E附近时更加伸入上述基本截面形状的内部,进气阀导向座9不伸入到圆拱顶的涡流发生室的内部
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  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:内燃机的一种进气口的制作方法本发明与内燃机的一种进气口有关,与用于直喷式柴油机的(但不仅限于此)螺旋型气口的关系尤为密切。在柴油机中使用螺旋气道型进气口(以下称之为螺旋型进气口)是为本专业人员所知的。在该气口中,进气阀口为一旋流发生室,进气道与旋流室的环形周壁相接,以使进气气流切向流入进气阀口,从而在进气冲程中,在燃烧室内产生强涡流。但在以前的螺旋型进气口中,由于邻近涡流发生室的进气道端口是在该室的环形周壁处开通的,所以,在该处流入的一部分进气流与涡流的方向相反,从而使涡流消弱。为此,在此之前已提出一种进气口,在日本1986年实用新型申请第15220号中的就是一个例子。在图7中,旧式的进气口53由一个涡流发生室51及一个进气道52组成,涡流发生室的涡流轴线与进气阀挺杆50同轴;而进气道在涡流发生室51的周壁处与该室切向相连。在邻近进气阀挺杆50的一侧,进气道52的部分壁面由斜面54构成,从而使进气道52的上部渐缩。斜壁面54与上壁面55的交线的延长线穿过进气阀挺杆50,致使进气流只能从进气阀挺杆50的一侧流入(从上游看为左侧)。然而,在1986年日本实用新型申请第15220号中提出的进气口中,由于进气道52的上壁面55与斜壁面54之间的交线的延长线穿过进气阀挺杆50,而且进气道52的下部要与往复运动的进气阀挺杆50相适应,从而使涡流与一部分从斜壁面附近流过的进气流相互干涉,至使涡流在入流口的下部有所削弱,该入流口是流向涡流发生室51的进气流所必经的。进而言之,在这种涡流进气口中,由于进气道52与涡流发生室51水平地连接,所以由涡流发生室51产生的涡流中没有向下的分量。由此引起的不利效果是,发动机的充气效率总是难以改善的。本发明针对解决上述问题,提供一种改进的内燃机进气口,该气口有助于在燃烧室中产生强涡流。为实现上述目的,本发明所提供的内燃机的进气口,有一个圆拱顶的涡流发生室,该室开口于缸盖底面,并从其下部凹入缸盖;一条进气通道沿斜下方向与圆拱顶的涡流发生室相连,连接区域位于圆拱顶室的上顶面边缘与环形周壁之间;该进气通道与在圆拱顶室中产生的涡流具有相同的弯度及相同的旋转方向;上述进气通道的下游端的竖向剖面呈上缩下胀形,即进气通道的上部在接近拱顶室的途中向通道的弯曲侧壁偏折,以便将通道边缘与圆拱顶室过渡连接起来;在进气通道的、邻近气阀挺杆的侧面与圆拱顶的涡流发生室之间,有一条脊线,它既伸向圆拱顶室的设想基本圆拱形的内部,又伸向在进气通道缩口之前的基本截面形状的内部;圆拱顶涡流发生室的邻近脊线并与其相连的拱形周壁部分形成双凹壁面,它接近脊线附近时更加伸入上述设想基本圆拱形的内部,而进气通道侧壁的邻近脊线并与其相连的部分形成双凸壁面,它在接近脊线附近处更加伸入上述基本截面形状的内部;进气阀导向座不伸入圆拱顶涡流发生室中。因为进气通道沿斜下方向与凹入缸盖的圆拱顶涡流发生室相连,连接区域位于圆拱顶室的上顶面边缘与环形周壁之间,而且进气通道与圆拱顶室之间的连接部的双面曲壁能使气阀导向座不伸入圆拱顶的涡流发生室,所以从进气通道流入的进气流只能流向进气阀挺杆的一侧,而且它们不影响在圆顶形室中产生的涡流。进而言之,由于进气通道与在圆拱顶的涡流发生室中产生的涡流具有相同的弯度及相同的旋转方向,所以流向进气通道下游端的进气流在通道内逐渐地改变方向,并在流入燃烧室时保持相同的螺旋涡流方向。这可明显地减小进气流的压力损失,并随之增加燃烧室的充气效率。本发明的上述及其它目的,以及诸多优点,可在借助附图做以下说明时,得以实际体会。
图1是本发明的一种进气口的透视图;
图2是采用本发明的一种缸盖的横剖面图;
图3是该缸盖的底视图;
图4是缸盖的侧视图;
图5(A)-图5(G)分别为进气口的纵向局剖图;
图5(A)为沿图2上的X-X线所做的局剖图;
图5(B)为沿图2上的Y-Y线所做的局剖图;
图5(C)为沿图2上的Z-Z线所做的局剖图;
图5(D)为沿图2上的T-T线所做的局剖图;
图5(E)为沿图2上的U-U线所做的局剖图;
图5(F)为沿图2上的V-V线所做的局剖图;
图5(G)为沿图2上的W-W线所做的局剖图;
图6为一曲线图,它用于比较采用本发明的进气口及采用传统的进气口的不同的发动机的性能;
图7示出了与图1相应的先有技术。
在图1-图4中,标号1表示一个柴油机的缸盖,标号2表示缸盖1中的进气口。进气口2由一个一端开口于缸盖1的进气道3及一个与气道3相连的圆拱顶的涡流发生室组成。
进气道3与在圆拱顶室4中产生的涡流具有相同的弯度及相同的旋转方向,并沿斜下方向与圆拱顶室4相连,连接部位位于拱形室4的环形周壁与其上顶壁5的边缘之间,该边缘位于气阀挺杆孔6之外。为了获得强涡流并减小进气阻力,进气道3在其下游端部呈上缩下胀形,即气道3在接近位于其下游端部的拱顶室处的截面形状为上窄下宽。在进气道3的邻近气阀挺杆的侧壁7与圆拱顶涡流发生室4的周壁的相交处,有一条脊线E,它由从圆拱顶室4的上顶面延伸至其环形周壁的曲面同进气道的圆弧面相交而成。脊线E既伸入拱顶室的设想基本圆顶形状的内部,又伸入在进气道3缩口之前的基本截面形状的内部(如图3和图4所示)。
拱形涡流发生室4的与脊线E相连的部分壁面S为一双凹壁面,它在接近脊线E附近时更加伸入上述设想基本圆顶的内部;而进气道3的靠近阀门挺杆侧的侧壁7处与脊线E相连的部分曲面C,为一双凸壁面,它在接近脊线E附近时更加伸入上述进气道3基本截面形状的内部。
如图5(A)-图5(D)所示,进气阀导向座9的下端不伸入圆拱顶的涡流发生室4的内部,该下端表面即为圆拱顶室4的上顶面5。
图6示出了发动机的不同性能的比较,例如每平均有效压力的燃油耗(be)及Bosh烟度的比较。发动机的测量转速为2000转/分。其中的一台发动机采用了本发明的上述应用实例,另外两台为传统的发动机,一台为带有传统的进气口的发动机,另一台为分离燃烧室式发动机。
如上所述,因为进气道与圆拱顶的涡流发生室沿斜下方向相连,连接区域位于圆拱顶室的上顶壁的边缘与环形周壁之间,而进气道与圆拱顶室之间的连接部形成双面曲壁,气阀导向座不伸入到拱形室的内部,所以进气流只能流入进气道的外侧,即远离进气阀挺杆的一侧。从而采用本发明可借助进气螺旋涡流获得向下的充气力。
本发明的另一个特点是,因为进气道与在圆拱顶室中产生的涡流具有相同的弯度及相同的旋转方向,进气流在气道的下游端处逐渐地改变流动的方向,在进入燃烧室时与螺旋涡流保持相同的方向,所以进气压力的损失可明显减小,进气效率可大大提高。
因此,采用本发明,在燃烧室中保持强涡流,增加充气效率,可改善发动机的性能。


内燃机的螺旋形进气口,为在设于缸盖上的拱顶涡流发生室中产生强涡流。一个螺旋形进气道沿斜下方与拱形室相连,连接部附近的气道纵截面呈上缩下胀形,使气道边缘与拱形室过渡连接。气道的内侧壁与拱顶室相交形成一条脊线,伸入进气道及拱顶室的设想基形的内部,并通过一个双凹壁面与拱顶室的内壁光滑连接,还通过一个双凸壁面与气道的内曲壁光滑连接。缸盖上有进气阀导向座,它不伸入拱顶室的内部之中。



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