专利名称：一种发动机及其涡流增压装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及涡流增压技术领域，尤其涉及一种发动机及其涡流增压装置。
背景技术：
汽车发动机理论上的空燃比，即达到完全燃烧时所需空气和燃料的数量比例为14.5 :1，最佳的空燃比为15. 0:1，此时混合气处于最佳的稀薄燃烧状态，燃油可以完全燃烧，发动机此时能达到原设计所标定的最大功率，然而，由于发动机自然进气所需的空气完全依靠活塞下行时产生的负压而进入，从而受诸多因素的约束，基本上都无法达到15.0 :1的最佳空燃比状态，发动机自然进气状态下一般进气量只能达到设计所需要的65% 90%， 发动机因此也只能发出原设计65% 90%的功率。上述因素包括I、空气滤芯的阻力导致的进气不足；2、空气管道的阻力导致的进气不足；3、发动机排气的阻力导致的进气不足；4、发动机活塞到上止点时，气缸盖内部还有一部分空余的面积没被消除，气缸内并没有完全形成100%的真空状态，致使发动机气缸内的真空度下降，吸气拉力因此降低，导致进气不足；5、发动机内的进排气门不能完全密封所产生的漏气及用于密封的活塞环自身所必须预留的膨胀间隙造成发动机真空度的下降，导致进气不足；6、海拔高度的变化将造成空气密度的变化，汽车电子控制单元对空气流量是以零海拔高度的空气质量为标准的。当海拔高度升高后，空气会膨胀导致质量下降。高海拔地区的I立方米的空气质量实际小于0海拔地区的I立方米的空气质量，由于汽车电子控制单元是依据空气的流量而不是依据空气的质量来计算供油量，它会依据空气的流量来指令供油系统按原设计标准额供给发动机燃油，实际的进入的空气是较少的，导致进气不足。因此，如何提供一种装置，以实现发动机内空气的充分供给是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种涡流增压装置，以解决发动机内进气不足的问题；本实用新型的另一目的是提供一种包括上述涡流增压装置的发动机，该发动机空气供给十分充分。为解决上述技术问题，本实用新型提供一种涡流增压装置，用于增加发动机进气量，包括环形外壳；通过加强肋固定在所述环形外壳中的环形内壁，所述环形内壁与所述环形外壳之间存在空隙；放置在所述环形内壁中的轴承；与所述轴承配合的叶轮转轴；延伸方向与所述叶轮转轴轴线成设定夹角，且安装在所述叶轮转轴上的弧形叶片。优选的，上述弧形叶片均匀分布在所述叶轮转轴的圆周上。[0013]优选的，上述叶轮转轴的顶端设置有顶端为弧形面的凸起部，且该凸起部以所述叶轮转轴的中线为对称中心。优选的，上述轴承采用螺母固定在所述环形内壁中。优选的，上述环形外壳包括渐缩段和与所述渐缩段连接等径段，所述弧形叶片位于等径段中。本实用新型还提供一种发动机，包括上述任一项所述的涡流增压装置。相对上述背景技术，本实用新型提供的涡流增压装置的发动机包括具有 内腔的节气门本体，其内腔中可拆卸的安装有所述环形外壳，所述环形外壳通过台阶定位面定位安装在所述发动机的节气门本体上。本实用新型中的涡流增压装置，所需的空气完全依靠活塞下行时产生的负压而进入到涡流增压装置中，当空气通过涡流增压装置时，气流促使与叶轮转轴成设定夹角的弧形叶片自动旋转产生导流作用，使空气从导流叶片间分离出来，并在弧形叶片后掠边缘上产生分离涡流，其产生的气流经汇流聚集生成具有附加升力动能的气流，从而全面提升发动机进气气流速度以增加单位时间内的进气量，极大提高了进气能力和效率，实现了发动机内空气的充分补给。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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例，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I为本实用新型提供的涡流增压装置结构示意图；图2为本实用新型提供的弧形叶片结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的涡流增压装置放置在发动机上使用的结构示意图。上图1-3 中叶轮转轴I、弧形叶片2、弧形面凸起部3、螺母4、环形外壳5、轴承6、节气门7、节气门阀门片8、环形内壁9。
具体实施方式
本实用新型的目的是提供一种涡流增压装置，以解决发动机内进气不足的问题；本实用新型的另一目的是提供一种包括上述涡流增压装置的发动机，该发动机空气供给十分充分。为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。请参考图I至图3，图I为本实用新型提供的涡流增压装置结构示意图；图2为本实用新型提供的叶片结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的涡流增压装置放置在发动机上使用的结构示意图。本实用新型提供一种涡流增压装置，用于增加发动机进气量，包括环形外壳5 ;通过加强肋固定在所述环形外壳5中的环形内壁9，所述环形内壁9与所述环形外壳5之间存在空隙；放置在所述环形内壁9中的轴承6 ;与所述轴承6配合的叶轮转轴I ;延伸方向与所述叶轮转轴I轴线成设定夹角，且安装在所述叶轮转轴I上的弧形叶片2。上述涡流增压装置，空气从所述环形内壁9与所述环形外壳5之间的空隙中进入，当空气通过涡流增压装置时，气流促使与所述叶轮转轴I成设定夹角的弧形叶片2自动旋转产生导流作用，使空气从弧形叶片2间分离出来，并在弧形叶片2后掠边缘上产生分离涡流，利用空气动力学关于飞弹有效攻角飞行时，其弹翼后掠亚音速前缘产生分离涡流可提供附加升力动能的基本原理，其产生的分离涡流经汇流聚集生成具有附加升力动能的气流，从而全面提升发动机进气气流速度以增加单位时间内的进气量，极大提高了进气能力 和效率，实现了发动机内空气的充分补给。同时该涡流增压装置可以根据节气门7中节气门阀门片8的开度的大小直接控制弧形叶片2转速的快慢，自动调整涡流的强弱满足发动机的工况要求，并且响应时间短。叶轮转轴I的顶端设置有顶端为弧形面的凸起部3，且该凸起部3以所述叶轮转轴I的中线为对称中心。所述弧形面为蘑菇头形状的弧形面，蘑菇头弧形面可以将叶片上提供的空气涡流形成对称流态分布，围绕着叶轮转轴I轴线旋转运动，其产生的气流经汇流聚集生成具有附加升力动能和整体螺旋强脉动气流，经过节气门7到发动机气缸这段距离的运行，从而获得气流加速的发动机涡流增压效果。为了加快空气在进入涡流增压装置时的流速，环形外壳5包括渐缩段和与所述渐缩段连接等径段，渐缩段的直径越来越小，从而起到加快空气流速的作用，同时所述叶片位于等径段中，等径段的是直径与渐缩段的最小直径相同。本实用新型采用轴承6将叶轮转轴I固定在涡流增压装置上，而轴承6则用螺母4固定在环形内壁9上，这种安装固定方式操作简单灵活。本实用新型所提供的发动机包括上述所描述的涡流增压装置；其他部分可以参照现有技术，本文不再展开。涡流增压装置与发动机连接时，涡流增压装置上的环形外壳5通过台阶定位面定位安装在所述发动机的节气门7上，装卸十分方便。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求1.一种涡流增压装置，用于增加发动机进气量，其特征在于，包括 环形外壳； 通过加强肋固定在所述环形外壳中的环形内壁，所述环形内壁与所述环形外壳之间存在空隙； 放置在所述环形内壁中的轴承； 与所述轴承配合的叶轮转轴； 延伸方向与所述叶轮转轴轴线成设定夹角，且安装在所述叶轮转轴上的弧形叶片。
2.根据权利要求I所述的涡流增压装置，其特征在于，所述弧形叶片均匀分布在所述叶轮转轴的圆周上。
3.根据权利要求I所述的涡流增压装置，其特征在于，所述叶轮转轴的顶端设置有顶端为弧形面的凸起部，且该凸起部以所述叶轮转轴的中线为对称中心。
4.根据权利要求I所述的涡流增压装置，其特征在于，所述轴承采用螺母固定在所述环形内壁中。
5.根据权利要求I所述的涡流增压装置，其特征在于，所述环形外壳包括渐缩段和与所述渐缩段连接等径段，所述弧形叶片位于等径段中。
6.一种发动机，其特征在于，包括如权利要求I至5任一项所述的涡流增压装置。
7.根据权利要求6所述的发动机，其特征在于，所述环形外壳通过台阶定位面定位安装在所述发动机的节气门本体上。
专利摘要本实用新型公开了一种涡流增压装置，用于增加发动机进气量，其特征在于，包括环形外壳；通过加强肋固定在所述环形外壳中的环形内壁，所述环形内壁与所述环形外壳之间存在空隙；放置在所述环形内壁中的轴承；与所述轴承配合的叶轮转轴；延伸方向与所述叶轮转轴轴线成设定夹角，且安装在所述叶轮转轴上的弧形叶片。本实用新型提供的涡流增压装置，产生具有附加升力动能的气流，从而全面提升发动机进气气流速度以增加单位时间内的进气量，极大提高了进气能力和效率，实现了发动机内空气的充分补给。
文档编号F02B33/00GK202531278SQ20122003759
公开日2012年11月14日 申请日期2012年2月3日 优先权日2012年2月3日
发明者吕青山, 姜国清, 李建 申请人:姜国清