一种二冲程发动机扫气道的制作方法

本发明涉及一种带可变截面积导流叶片的二冲程发动机扫气道，属于二冲程发动机技术领域。

背景技术：

现在通常的二冲程发动机均会在扫气过程中组织进气涡流、滚流等气体流动，以此提高燃烧室内的火焰传播速度、提高燃烧效率，现有技术中，进气涡流、滚流等流动状况的大小主要由进气道形状和发动机转速决定。

现有技术中，在活塞下行阶段，扫气道出口打开面积较小时，对称布置的扫气道内的两股气体沿径向流入气缸并在气缸中轴线附近发生碰撞，气体流动的局部损失较大，随着扫气道出口打开面积的增大，气体流动方向逐步偏转至平行于扫气道的方向，上述现象不利于各类流动形式的组织和缸内湍流强度的增加，对燃烧效率产生一定的影响。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种解决扫气道在扫气过程中出现的扫气气流由于转向而造成的动量和湍动能损失，进而降低燃烧效率和发动机输出功率问题的二冲程发动机扫气道。

为解决上述问题，本发明提供了一种二冲程发动机扫气道，包括：

位于发动机腔体内的，且为容腔式结构的扫气道本体；

位于所述扫气道本体两端的扫气道进口和扫气道出口，所述扫气道入口与发动机的曲轴箱连通，所述扫气道出口与发动机作功室连通；

其特征在于，所述扫气道本体在靠近所述扫气道出口处设置有弧形折弯部，所述弧形折弯部与所述扫气道出口处之间设置有导流叶片，所述导流叶片通过控制装置调节其与气流流向的夹角，且满足：

当发动机高速运转时，减小所述导流叶片与所述气流流向的夹角，

当发动机低速运转时，增大所述导流叶片与所述气流流向的夹角，

所述气流流向为所述扫气道本体内的气体流向所述发动机作功室的方向。

作为本发明的进一步改进，所述弧形折弯部还设有整流叶片，所述整流叶片用于将流经的气体分割成独立的两部分。

作为本发明的进一步改进，所述导流叶片设置有复数个，且之间平行设置。

作为本发明的进一步改进，所述控制装置包括：

固定在所述导流叶片前缘的连接杆，所述连接杆至少部分伸出于所述扫气道本体，通过旋转连接杆调节所述导流叶片的转动；

与所述连接杆连接的舵机，所述舵机用于调节所述连接杆转动。

作为本发明的进一步改进，所述扫气道本体设置有两组，且相对称设置，两个所述扫气道本体上的连接杆连接在同一个所述舵机上。

本发明的有益效果在于，设置导流叶片，当发动机处于高转速状态时，气流流速大，并且具有较大的湍流动能，减小可变截面积的导流叶片组与气流流向间的夹角，保证气缸内部的湍动能和气体流速处于合理范围之内，防止过大的湍动能或气体流速使滞燃期增长；当发动机处于低转速状态时，气流流速慢，增加可变截面积的导流叶片组与气流流向间的夹角，导流叶片组出口截面积减小，气流的流速增加，同时出口截面出气流流向与气缸径向的夹角增大，有利于减小在扫气道打开初始时刻对称布置的扫气道中流入气缸内的气流由于碰撞损失的湍动能。从而有效解决了现有技术中遇到的问题。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明导流叶片与气流流向夹角小时的剖面示意图。

图3是本发明导流叶片与气流流向夹角大时的剖面示意图

其中：1-扫气道本体；2-扫气道进口；3-扫气道出口；4-弧形折弯部；5-导流叶片；6-整流叶片；7-连接杆。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

如图1-3所示，本发明包括：

位于发动机腔体内的，且为容腔式结构的扫气道本体1；

位于所述扫气道本体1两端的扫气道进口2和扫气道出口3，所述扫气道入口与发动机的曲轴箱连通，所述扫气道出口3与发动机作功室连通；

其特征在于，所述扫气道本体1在靠近所述扫气道出口3处设置有弧形折弯部4，所述弧形折弯部4与所述扫气道出口3处之间设置有导流叶片5，所述导流叶片5通过控制装置调节其与气流流向的夹角，且满足：

当发动机高速运转时，减小所述导流叶片5与所述气流流向的夹角，

当发动机低速运转时，增大所述导流叶片5与所述气流流向的夹角，

所述气流流向为所述扫气道本体1内的气体流向所述发动机作功室的方向。

作为本发明的进一步改进，所述弧形折弯部4还设有整流叶片6，所述整流叶片6用于将流经的气体分割成独立的两部分。

作为本发明的进一步改进，所述导流叶片5设置有复数个，且之间平行设置。

作为本发明的进一步改进，所述控制装置包括：

固定在所述导流叶片5前缘的连接杆7，所述连接杆7至少部分伸出于所述扫气道本体1，通过旋转连接杆7调节所述导流叶片5的转动；

与所述连接杆7连接的舵机，所述舵机用于调节所述连接杆7转动。

作为本发明的进一步改进，所述扫气道本体1设置有两组，且相对称设置，两个所述扫气道本体1上的连接杆7连接在同一个所述舵机上。

本发明的具体原理如下：

(1)设置导流叶片5，当发动机处于高转速状态时，气流流速大，并且具有较大的湍流动能，减小可变截面积的导流叶片5组与气流流向间的夹角，保证气缸内部的湍动能和气体流速处于合理范围之内，防止过大的湍动能或气体流速使滞燃期增长；当发动机处于低转速状态时，气流流速慢，增加可变截面积的导流叶片5组与气流流向间的夹角，导流叶片5组出口截面积减小，气流的流速增加，同时出口截面出气流流向与气缸径向的夹角增大，有利于减小在扫气道打开初始时刻对称布置的扫气道中流入气缸内的气流由于碰撞损失的湍动能。从而有效解决了现有技术中遇到的问题。

(2)二冲程发动机工作过程中，活塞下行经过扫气道位置后，扫气道打开，气流通过扫气道流入气缸内。气流在流经扫气道弯角部位时，流线发生弯曲，气流受到向心力的作用，扫气道弯角外侧的压力高于内侧的压力，由于流体的粘性，存在的压差远大于弯曲运动所需的向心力，同时由于主流的惯性和连续性，在扫气道中形成了双旋涡形式的二次流动，产生了局部损失。在弯角内侧的后半部分，流动是升压减速的，且流体本身具有惯性，会引起主流脱离扫气道，在壁面附近形成分离区，造成涡流损失。在设置整流叶片6后，可以避免在扫气道弯角的内侧产生较大的涡流区，减小二次流的范围，有利于降低流体在弯角部位产生的不必要的损失。

(3)设置连接杆7，便于调节导流叶片5的的角度，其中导流叶片5与气流流向的夹角在30-50度之间变换最佳；

(4)通过舵机来调节连接杆7，舵机即角度伺服电机，其位置调节精度准确。

以上实施例仅为本发明其中的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：

技术总结
本发明公开了二冲程发动机扫气道，包括扫气道本体、扫气道进口和扫气道出口，其特征在于，所述扫气道本体在靠近所述扫气道出口处设置有弧形折弯部，所述弧形折弯部与所述扫气道出口处之间设置有导流叶片，所述导流叶片通过控制装置调节其与气流流向的夹角，且满足：当发动机高速运转时，减小所述导流叶片与所述气流流向的夹角；当发动机低速运转时，增大所述导流叶片与所述气流流向的夹角，所述气流流向为所述扫气道本体内的气体流向所述发动机作功室的方向。本发明在扫气过程中组织进气涡流、滚流等气体流动，以此提高燃烧室内的火焰传播速度、提高燃烧效率，解决了现有技术中遇到的问题。

技术研发人员：刘超;龙伟成;许祥胜
受保护的技术使用者：江苏心源航空科技有限公司
技术研发日：2018.09.18
技术公布日：2018.12.18