用于阿特金森发动机的进气道的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种用于阿特金森发动机的进气道，其包括气道入口和气道头部以及在气道入口和气道头部之间的气道主体，其特征在于，所述进气道的截面积从所述气道入口到所述气道头部基本相同或平滑过渡，其中，在所述气道主体下侧与气门入口相对的区域形成鱼腹状鼓起。并且其中，所述气道头部的气门座圈内侧面设有用于挤压和引导气流的突起。本实用新型的进气道设计合理，满足阿特金森发动机在高速，中速和低速下的流量系数和滚流比的需求，实现动力，排放以及燃油经济性的整体提高。
【专利说明】
用于阿特金森发动机的进气道
技术领域
[0001]本实用新型涉及发动机技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种用于阿特金森发动机的进气道。
【背景技术】
[0002]传统的发动机四个阶段活塞行程是相同的，而阿特金森循环实现了膨胀比大于压缩比。基于阿特金森循环设计的发动机本称为阿特金森发动机，其具有更佳的燃油经济性。
[0003]发动机的气流组织对混合气的形成和燃烧有决定性的影响，因而也影响着发动机的动力性、经济性和有害物排放。组织良好的空气运动，合理的气道设计，对提高汽油机的火焰传播速度，降低燃烧循环变动，适应稀燃或层燃有重要作用。
[0004]进气道的形状，承载进气行程缸内气流得到的动能，影响缸内的流场分布，以及压缩后期破碎，火焰传播速度。在现有进气道设计中，流量系数和滚流比是进气道设计的主要矛盾。现有多数的气道设计追求高流量系数而牺牲滚流比。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于设计一种具有平衡的流量系数与滚流比的用于阿特金森发动机的发动机进气道，以实现燃油经济性，动力和排放的整体提升。
[0006]为实现上述目的，根据本实用新型的一方面，提供了一种用于阿特金森发动机的进气道，其包括气道入口和气道头部以及在所述气道入口和气道头部之间的气道主体，其特征在于，所述进气道的截面积从所述气道入口到所述气道头部基本相同或平滑过渡，所述平滑过渡指依照五次以上的拟合曲线设计。
[0007]可选地，在上述进气道中，在所述气道主体下侧与气门入口相对的区域形成鱼腹状鼓起。
[0008]可选地，在上述进气道中，在所述鱼腹状鼓起位置处所述气道主体的截面积渐缩。
[0009]可选地，在上述进气道中，所述气道头部的气门座圈内侧面设有用于挤压和引导气流的突起。
[0010]可选地，在上述进气道中，所述进气道在气道主体中部形成分叉。
[0011]本实用新型通过设计进气道形状和结构保证了流量系数和滚流比的平衡，满足阿特金森发动机在高速，中速和低速下的流量系数和滚流比的需求，实现动力，排放以及燃油经济性的整体提高。
【附图说明】
[0012]通过结合附图来阅读以下详细描述，本实用新型的原理将变得更显而易见，其中:
[0013]图1示出了根据本实用新型的一个实施例的进气道立体图；
[0014]图2示出了根据本实用新型的一个实施例的进气道的纵截面图；以及
[0015]图3示出了根据本实用新型的一个实施例的气道头部的放大视图。
[0016]【具体实施方式】:
[0017]容易理解，根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下【具体实施方式】以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或者视为对本实用新型技术方案的限定或限制。
[0018]在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
[0019]在设计根据本实用新型的进气道时，总体思路如下:为保证发动机性能，首先要保证流量系数和降低流阻，但是为满足采用阿特金森循环的小型增压直喷发动机的低转速性能，又要选择较高的滚流比。高滚流比导致高湍流强度，但过强湍流会导致火焰猝熄，同时高滚流比牺牲流量系数，充气效率下降。所以气道的设计需要在流量系数和滚流比之间寻找平衡点。
[0020]首先参考图1，根据本实用新型的进气道包括气道入口11和气道头部12，以及在所述气道入口 11和气道头部12之间的气道主体，气道主体包括一体部分13和在位置P处开始的两个分叉部分15，分叉部分15分别具有用于气门插入的气门入口 14。
[0021]然后参考图2，其示出了根据本实用新型的进气道的纵截面图。进气从气道入口11进入，通过气道主体，并从气道头部12通过气门进入燃烧室。
[0022]首先，为了保证合理的流量系数，尤其是高转速区域。为保证整机性能，需要保证较低的流动阻力和合理的流量系数。尽管气道形状上主要受到气门导管系统布置、气道入口、气门中心位置等限制，但是在一个实施例中，进气道的截面积从所述气道入口 11到所述气道头部12基本相同或平滑过渡，所谓平滑过渡指气道按照渐缩曲线方程来设计，而该渐缩曲线方程阶次基本选择5次以上，S卩，为优化气道的光滑过度形式而不断调整拟合曲线的方程阶次，拟合曲线为至少为5此以上。通过光滑过渡的气道，气体在通过气道时受到的流动阻力更小，保证了合理的流量系数。
[0023]其次，为保证中转速区域合理的滚流比和流量系数，在所述气道主体下侧与气门入口 14相对的区域形成鱼腹状鼓起16，即向进气道外侧突出，在气道头部附近渐缩，形成对于下侧气流的切向引导，使其形成切向滚流。这保证了渐缩气道的合理过渡，同时增强了气流在进入气缸前的切向滚动，增强了滚流比。在该鱼腹状鼓起16的位置处，气道主体的截面积渐缩。
[0024]为获得低转速时较高的滚流比。可调整进气门的入口角度和位置，
[0025]在气流进入燃烧室处，气门座圈18侧面设有引导、挤压气流的突起结构，在合适的气道配合下滚流比提高，且缸内流场分布合理。尤其是低转速区域，增强滚流，保证油气混合的充分性，满足阿特金森发动机整机排放性和动力性。
[0026]本实用新型的进气道设计合理，满足阿特金森发动机在高速，中速和低速下的流量系数和滚流比的需求，实现动力，排放以及燃油经济性的整体提高。
[0027]以上所描述的具体实施例仅为了更清楚地描述本实用新型的原理，其中将各个部件具体化而使本实用新型的原理更容易理解。在不脱离本实用新型的范围的情况下，本领域的技术人员可容易地对本实用新型进行各种修改。故应当理解的是，本实用新型的范围不应由以上具体实施例限制。
【主权项】
1.一种用于阿特金森发动机的进气道，其包括气道入口和气道头部以及在气道入口和气道头部之间的气道主体，其特征在于，所述进气道的截面积从所述气道入口到所述气道头部基本相同或平滑过渡。2.根据权利要求1所述的进气道，其特征在于，在所述气道主体下侧与气门入□相对的区域形成鱼腹状鼓起。3.根据权利要求2所述的进气道，其特征在于，在所述鱼腹状鼓起位置处所述气道主体的截面积渐缩。4.根据权利要求1所述的进气道，其特征在于，所述气道头部的气门座圈内侧面设有用于挤压和引导气流的突起。5.根据权利要求1所述的进气道，其特征在于，所述进气道在气道主体中部形成分叉。
【文档编号】F02M35/104GK205714499SQ201620462191
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】张秀英, 杜伟, 王明明, 郎伟钦, 尹建民
【申请人】上汽通用汽车有限公司, 泛亚汽车技术中心有限公司