内燃机进气滚流自动调节系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种内燃机进气滚流自动调节系统，包括控制桶，所述控制桶内形成控制腔，所述控制腔被分隔为互不连通的第一空间和第二空间，所述第一空间通过第一连接管与所述催化包进气侧的排气管连通，所述第二空间通过所述第二连接管与所述催化包出气侧的排气管连通，这种内燃机进气滚流自动调节系统通过简单有效的机械结构，合理利用了内燃机在高速工况和低速工况时排气管的压力变化这一特性来调节发动机的进气滚流，未使用任何的电控设备，使得系统的结构简单，成本低，故障率低，保证具有较长的使用寿命。
【专利说明】
内燃机进气滚流自动调节系统
技术领域
[0001]本发明涉及内燃机技术领域，尤其涉及一种内燃机进气滚流自动调节系统。【背景技术】
[0002]20世纪初，英国B.Hopkinson在内燃机试验中发现:扰动气缸内的空气时，能加速燃烧过程80年代以后，通过发动机的进气系统组织缸内的空气运动，利用涡流实现混合气分层燃烧效果，利用滚流增加燃烧室内的湍流强度和采用稀混合气燃烧模式等，都成为目前火花点火发动机重点关注的研究内容。发动机气缸内的空气运动是瞬变和复杂的，从气体宏观的整体运动来看，一般表现为斜轴涡流，这时涡流和滚流可以做为斜轴涡流两个独立的分量，试验发现滚流同样可以提高压缩终了时燃烧室内空气运动的湍流强度，增加湍流强度可以促使火焰传播速率加快，燃烧持续期缩短，放热率提高，从而改善了燃烧过程， 提高发动机的动力性。滚流模式优于涡流，因为滚流的形成依靠缸壁和活塞运动，进气过程中可以保存有较大的动能，压缩过程中一部分动能使大尺度的空气运动破碎成众多小尺度的微涡，提高了缸内的湍流强度，而涡流一般经历着不断衰减的过程。总的来看，之所以汽油机采用滚流一方面是由于汽油机转速较高，这就导致每个燃烧冲程需要在更短的时间内完成，而滚流能够保证在压缩后期较大的湍动能，使火焰传播速率增加没缩短燃烧持续期； 二是由于结构的限制，汽油机可利用的空间较小，而涡流气道占用空间较大。
[0003]现有的内燃机进气滚流的调节系统，例如公开号为102953841A，【公开日】为2013年 3月6号的中国专利公开了一种汽油发动机可变进气滚流调节机构，它包括支撑体、滚流调节阀组件、导流板组件和电动执行器，所述支撑体布置在进气歧管气道与发动机缸盖进气道之间，所述滚流调节阀组件与支撑体配装，所述导流板组件前端与支撑体配装，后端深入到发动机缸盖进气道中，所述电动执行器安装在支撑体上。可以看出这种汽油发动机可变进气滚流调节机构是通过电动执行器的控制来达到调节的目的，采用了电控设备势必会增加调节系统的复杂程度，提高成本，而且在自我调节性上并非是完全主动的，主要依赖电控设备会导致故障率太高。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是:针对目前用于调节内燃机的进气滚流的系统的较为复杂，制造成本高而且故障率略高，本发明提供了一种内燃机进气滚流自动调节系统未使用任何电控设备，而是通过简单有效的机械结构，利用压力差来对内燃机的进气滚流实现自动调节。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种内燃机进气滚流自动调节系统，所述内燃机包括发动机和催化包，所述发动机的进气口连接有进气管，排气口连接有排气管，所述催化包连接在所述排气管上，包括:控制桶，所述控制桶内形成控制腔，所述控制腔被分隔为互不连通的第一空间和第二空间，所述第一空间通过第一连接管与所述催化包进气侧的排气管连通，所述第二空间通过所述第二连接管与所述催化包出气侧的排气管连通；进气支管，所述进气支管连接在所述进气管与发动机的进气口之间；旋转轴，所述旋转轴的两端分别伸入所述控制桶和进气支管中，所述旋转轴的两端分别与所述控制桶的内壁和进气支管的内壁旋转固定，所述旋转轴与所述进气支管的中轴垂直；导叶板，所述导叶板设置在所述进气支管中并且与所述旋转轴固定，所述导叶板与所述旋转轴平行；旋转板，所述旋转板与所述旋转轴固定，所述旋转板位于所述第一空间和第二空间之间并且所述旋转板通过转动来改变所述第一空间和第二空间的大小。
[0006]具体的，所述控制腔中还设置有固定板，所述控制腔为圆柱形，所述旋转轴与所述控制腔同轴，所述固定板为矩形板并且所述固定板的一条边与所述旋转轴铰接，另外三条边分别与所述控制通内的两个底面和侧面密封固定，所述旋转板为矩形板并且所述旋转板的一条边与所述旋转轴固定，另外三条边分别与所述控制通内的两个底面和侧面密封滑动连接，所述第一空间和第二空间由所述固定板和旋转板分隔所述控制腔形成。
[0007]作为优选，还包括弹簧，所述弹簧设置在所述固定板与旋转板之间并且两端分别与所述述固定板和旋转板固定连接。
[0008]作为优选，所述旋转轴的侧面紧贴所述进气支管的内壁设置并且部分嵌入所述进气支管的内壁中，所述导叶板的一边与所述旋转轴固定连接，另外相对一边在所述导叶板转动时始终与所述进气支管的内壁保持距离。
[0009]具体的，还包括进气总管，所述进气总管的管径大于所述进气支管的管径，所述进气管、进气总管、进气支管和发动机的进气口依次连接。
[0010]具体的，所述进气管上还设置有空滤和节气门。
[0011]具体的，所述排气管上还设置有消音器。
[0012]本发明的有益效果是，这种内燃机进气滚流自动调节系统通过简单有效的机械结构，合理利用了内燃机在高速工况和低速工况时排气管的压力变化这一特性来调节发动机的进气滚流，未使用任何的电控设备，使得系统的结构简单，成本低，故障率低，保证具有较长的使用寿命。【附图说明】
[0013]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0014]图1是本发明内燃机进气滚流自动调节系统的最优实施例的结构示意图。
[0015]图2是图1的A-A剖视图。
[0016]图3是本发明内燃机进气滚流自动调节系统的最优实施例的进气支管内的结构示意图。
[0017]图中1、进气管，2、空滤，3、节气门，4、进气总管，5、进气支管，6、发动机，7、排气管， 8、催化包，9、消音器，10、导叶板，11、旋转轴，12、控制桶，13、旋转板，14、弹簧，15、固定板，16、第一连接管，17、第二连接管。【具体实施方式】
[0018]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反， 本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
[0019]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接， 或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0020]如图1~3所示，内燃机包括发动机6、催化包8、空滤2、节气门3和消音器9,发动机6的进气口连接有进气管1，排气口连接有排气管7,催化包8和消音器9连接在排气管 7上，空滤2和节气门3设置在进气管1上，本发明提供了一种内燃机进气滚流自动调节系统，包括控制桶12、进气总管4、进气支管5、旋转轴11、导叶板10、旋转板13、固定板15和弹簧14,进气总管4的管径大于进气支管5的管径，进气管1、进气总管4、进气支管5和发动机6的进气口依次连接；旋转轴11的两端分别伸入控制桶12和进气支管5后分别嵌入控制桶12的内壁和进气支管5的内壁中而且可以自由转动，旋转轴11与进气支管5的中轴垂直，旋转轴11的侧面紧贴进气支管5的内壁设置并且部分嵌入到进气支管5的内壁中， 导叶板10与旋转轴11平行并且它的一边与旋转轴11固定连接，相对的另外一边在导叶板 10转动时始终与进气支管5的内壁保持距离；控制桶12内形成控制腔，旋转板13和固定板15设置在控制腔中，控制腔为圆柱形，旋转轴11与控制腔同轴，固定板15为矩形板并且固定板15的一条边与旋转轴11铰接，另外三条边分别与控制通内的两个底面和侧面密封固定，旋转板13也为矩形板并且旋转板13的一条边与旋转轴11固定，另外三条边分别与控制通内的两个底面和侧面密封滑动连接，控制腔被固定板15和旋转板13分隔形成第一空间和第二空间，旋转板13的转动可以改变第一空间和第二空间的大小，弹簧14设置在固定板15与旋转板13之间并且两端分别与述固定板15和旋转板13固定连接；第一空间通过第一连接管16与催化包8进气侧的排气管7连通，第二空间通过第二连接管17与催化包8出气侧的排气管7连通。[0021 ] 下面针对这种内燃机进气滚流自动调节系统的工作过程作简要说明:当内燃机处于高速工况时，催化包8进气侧的排气管7中相对于催化包8排气侧的排气管7中的压力较大，导致第一空间中的压力与第二空间之间的压差较大，旋转板13获得转动的动力，由于旋转板13、旋转轴11和导叶板10固定在一起，旋转轴11带动导叶板10的转动，从而使导叶板10与进气支管5内壁间的口径变大，达到降低栗气损失的目的，同时固定板15与旋转板13之间的弹簧14被压缩；而在低速工况时，第一空间中的压力与第二空间中之间的压差减小，在弹簧14的回复力的作用下，旋转板13反方向转动复位，导叶板10也同时回到原来位置，从而使导叶板10与进气支管5内壁件的口径变小，此时进气滚流增大，使发动机6 缸内燃烧性提高，降低油耗。
[0022] 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发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0023] 以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【主权项】
1.一种内燃机进气滚流自动调节系统，所述内燃机包括发动机和催化包，所述发动机 的进气口连接有进气管，排气口连接有排气管，所述催化包连接在所述排气管上，其特征在 于:包括:控制桶，所述控制桶内形成控制腔，所述控制腔被分隔为互不连通的第一空间和第二 空间，所述第一空间通过第一连接管与所述催化包进气侧的排气管连通，所述第二空间通 过所述第二连接管与所述催化包出气侧的排气管连通；进气支管，所述进气支管连接在所述进气管与发动机的进气口之间；旋转轴，所述旋转轴的两端分别伸入所述控制桶和进气支管中，所述旋转轴的两端分 别与所述控制桶的内壁和进气支管的内壁旋转固定，所述旋转轴与所述进气支管的中轴垂 直；导叶板，所述导叶板设置在所述进气支管中并且与所述旋转轴固定，所述导叶板与所 述旋转轴平行；旋转板，所述旋转板与所述旋转轴固定，所述旋转板位于所述第一空间和第二空间之 间并且所述旋转板通过转动来改变所述第一空间和第二空间的大小。2.如权利要求1所述的内燃机进气滚流自动调节系统，其特征在于:所述控制腔中还 设置有固定板，所述控制腔为圆柱形，所述旋转轴与所述控制腔同轴，所述固定板为矩形板 并且所述固定板的一条边与所述旋转轴铰接，另外三条边分别与所述控制通内的两个底面 和侧面密封固定，所述旋转板为矩形板并且所述旋转板的一条边与所述旋转轴固定，另外 三条边分别与所述控制通内的两个底面和侧面密封滑动连接，所述第一空间和第二空间由 所述固定板和旋转板分隔所述控制腔形成。3.如权利要求2所述的内燃机进气滚流自动调节系统，其特征在于:还包括弹簧，所述 弹簧设置在所述固定板与旋转板之间并且两端分别与所述述固定板和旋转板固定连接。4.如权利要求3所述的内燃机进气滚流自动调节系统，其特征在于:所述旋转轴的侧 面紧贴所述进气支管的内壁设置并且部分嵌入所述进气支管的内壁中，所述导叶板的一边 与所述旋转轴固定连接，另外相对一边在所述导叶板转动时始终与所述进气支管的内壁保 持距离。5.如权利要求1至4任一所述的内燃机进气滚流自动调节系统，其特征在于:还包括 进气总管，所述进气总管的管径大于所述进气支管的管径，所述进气管、进气总管、进气支 管和发动机的进气口依次连接。6.如权利要求5所述的内燃机进气滚流自动调节系统，其特征在于:所述进气管上还 设置有空滤和节气门。7.如权利要求6所述的内燃机进气滚流自动调节系统，其特征在于:所述排气管上还 设置有消音器。
【文档编号】F02B31/06GK105986879SQ201510065997
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月9日
【发明人】陈军, 何志生
【申请人】苏州英特模汽车科技有限公司