专利名称：内燃机环流组合式供气系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种环型管件所组合而成向内燃机气缸内供气的系统。特别适用于多缸进气岐管式结构供气的内燃机上。
进气岐管式结构供气的内燃机，在供气的过程中，由于进气阀的急促时开时闭，形成断续间歇性供气(注一)。造成进气岐管道内的正、负压力波不断往复流动，并相互地穿插和重合。以至在进气阀急促关闭的一刹那还在阀座周围出现气体密度值瞬间增高和聚集等气波现象。
为了利用进气管内这些动力效应，提高对气缸内充气量，通常是采用加长进气管长度(注二)。
利用长进气管内动力现象来改善发动机的换气过程，提高气缸的充气效率是人们所努力追求的主要目标之一，国内在这方面曾在175、190、195和6135等型号单缸和多缸柴油机上作过不少试验工作并取得一定的成效(注三)。
但是，由于车辆和船舶等一些在特定场合经常处于宽广而转速变化很大工况下工作的内燃机，进气阀的开闭更是变化异常。加之，供气开口端同各缸的进气阀口距离不等以及进气岐管的各弯曲部位与孔道截面积的变化，所造成进气岐管内的气波现象尤为复杂，极不稳定。因此，对于以上进气岐管内这些复杂的气波效应，仅仅靠加长进气管长度也是难以对其以有效而充分利用的。况且，在以进气岐管式结构供气的内燃机，尤其是非增压内燃机上，在至关重要而极为有限进气阀开启持续的时间内，每一个循环的进气过程都要经历一次——活塞下行到一定距离后方才能产生负压(吸)力。这一负压力波经过进气阀口沿着弯曲的进气岐管内壁以音速向供气开口端传播。而后从开口端再反射回一个正的压力波(注四)。再经过以上一个同样的路程，才能充入到气缸内——这么一个引人注目的进气阀开启持续时间上的损失及进气过程曲轴转角上的占用。
再者，在上述进气过程的负、正压力波的转换及气流在弯曲岐管道内的往复流动，也将产生一定的气流阻力消耗。以及内燃机经过一定时间工作后，由于气缸压力的下降，也直接关系到以加长进气管而期待提高对气缸充气量的实际效果。
由因进气岐管式结构本身固有的局限性，对于非增压内燃机，在进气阀关闭前所出现的10°－15°的进气无效角，也未能有效地缩短，从而增大有效进气角度(注五)。
诸上因素，都直接而必然地影响了内燃机的充气效率，浪费了能源，妨碍了内燃机的正常输出功。即使在加长进气管长度情况下，对上述不良因素也难以避免和消除，因此，必须设法地改变进气岐管式结构的供气方式。而提出足以能够代之的环型管组合式供气系统。
本实用新型的目的是要提供一种改进的内燃机环流组合式供气系统，它可把进气岐管式结构在供气过程中，所出现极其复杂的气波现象改变为相对稳定，定向流动，并能就近及时、依次高惯性向气缸内供气，可有效而充分地利用在各种转速工况下进气管内的气波效应。同时，可以改善原进气岐管式结构，在供气过程中，正、负压力波在管道内往复穿插重合等动能和流阻消耗，以及进气阀开启时间上，进气过程曲轴转角上的占用和损失。相对还改善缩小进气无效角的度数，从而可提高对内燃机气缸内的充气量。
本实用新型是这样实现的把原来向各缸供气的进气岐管式结构改为按本机型发火顺序为走向，各缸进气口相连通的全通式环型管(注六)。
为了解决各缸进气口距供气开口端的距离不等，而引起进气量不均，可依据本机型的实际需要而择定增设“供气补偿管”(注七)。为保证缸内充分进气，防止后缸对前一个正进气缸的抢气情况，根据不同机型的实际需要择定适当阻流器。由而组成一个改进的内燃机环流阻合式供气系统。
之所以是如何实现令新鲜气体按照一定方向相对稳定地流动并形成在环型管内环流不止，依次地向所需缸内充气的？这是基于了本机型已既定的配气相位角中进气阀开启持续总角度数大于了发火间隔角(注八)，从而构成了气体的必然流动。现就492QA型汽油发动机点火顺序1－2－4－3(国产解放CA141系列六缸机，为1－5－3－6－2－4)为例，(注九)在正常的工作运转中，假定第一缸在进气，活塞到达了下止点。该缸进气阀尚有64°(注十)尚未关闭，而第二缸活塞已到达上止点，进气阀已提前开启24°，经过曲轴进一步旋转，第一缸进气阀全部关闭，则第二缸进气阀将要开启88°曲轴角，该缸此时活塞已下行三分之一(注十一)，也具有了一定的负压(吸)力，很快将第一缸进气阀关闭后，聚集于该阀座周围高密度气体抢入第二缸内。即改变了原进气岐管结构，此时聚集在进气阀座周围的高密度气体又返回向供气开口端的情况。按上述1－2－4－3发火序依次地抢气第四缸也如同以上所述，则抢第二缸的，第三缸又抢第四缸的……以此 构成了气体的定向流动。由于新提供改进的内燃机环流组合式供气系统又是按本机型的点火顺序缸进气口的排列为走向，以环型管全部相连通的，而且最后缸的进气口又是同第一缸进气口相连通的，故完全可以实现令新鲜气体按照一定的方向，在环型管内实现相对稳定，周而复始，环流不止，依次高惯性向所需缸内供气的。
内燃机环流组合式供气系统以它独具性能和结构特征，即使在相当宽广的转速范围里，也可相对改善原进气岐管式结构，在向气缸内断续间歇性供气过程造成气波在管道内往复穿插紊流现象，实现了使上述紊流气体，以及进气阀急促关闭后在阀座周围出现瞬间聚集的高密度气体，切可顺序地流入下一所需进气缸的设想。同时也相对缩小了进气无效角度，增大进气时间，令新鲜气体定向、环流不止、高惯性地提高向缸内充气效率的最终目的。
本实用新型，因为只在原进气岐管部位一侧以管件进行简单组合改装，所以结构十分简单。
本实用新型，由于是对内燃机配气相位角的一种新理解、新应用，圣在克服和消除原进气岐管在供气过程中所引起的多种不利因素，充分利用好在宽广转速工况下，供气系统内的气波效应，提高内燃机的功率。因此，本实用新型均适用于多缸进气岐管式结构的内燃机，以至类同其他型供气管在供气过程中所引起供气系统气体在管道内往复紊流等影响气缸充分进气的内燃机上。
本实用新型，具有广泛的实用性、匹配性。
本实用新型的具体结构。由以下实施例及其附
图1－2给出。
附图一，是内燃机环流组合式供气系统A型结构示意图。图中编号1是化油器座开口端；2是下弯型供气补偿管；3是环型管下段；4是阻流器；5是第一、二缸进气口与缸体相联接的座；6是环型管上段；7是环型管；8是第三、四缸进气管口与缸体相联接的座；9是上弯型供气补偿管。
假设是气缸的排列是由左至右，左部为第一缸——第二缸——第三缸——第四缸。并假定为第一缸开始在进气该缸进气阀已开启24°，活塞在上止点，随着活塞的下行，进气阀开度增大产生的负压力波通过进气阀口沿着左边下弯型供气补偿管2内壁以音速向化油器开口端1传播。而后由此开口端再反射回一个正压力波，仍通过下弯型供气补偿管2流向第一、二缸进气管口与缸体相联接座5的第一缸进气口内(注十二)，当第一缸活塞下行到下止点，第二缸活塞上行到上止点，该缸进气阀已提前开启24°，而第一缸的进气阀此时还有64°尚未关闭。当第二缸活塞继续下行并产生一定负压，而第一缸的进气阀接近关闭，在阻流器4的作用下，已保证了第一缸的充气量。第二缸活塞切下行了三分之一行程，进气阀则已开启近88°曲轴转角，对第一缸具有一定的吸力(抢气)。此时正值第一缸进气阀急促关闭，在气流惯性下，该缸进气阀座周围所聚集的高密度新鲜气体，即刻流向第二缸内，接着第四缸的活塞到达上止点，进气阀提前开启24°，而第二缸的活塞下行到下止点，该缸进气阀尚有64°未关闭。随着第四缸活塞的继续下行，第二缸进气阀已关闭，第四缸活塞下行了三分之一行程，进气阀也开启了88°，该缸的负压力波通过环型管上段6向前方开口端以音速快速传播同时，也向上弯型供气补偿管9传播。此时负压力波首先与急促关闭的第二缸进气阀座瞬间聚集的高密度气波相遇，并很快引入第三、四缸进气管口与缸体相联接的座8处的第四缸进气口内。也衔通了前方下弯型供气补偿管2中的气流。与此，上弯型供气补偿管9道内经过正负压力波的传播反射后随之也向第四缸内供气。又随着第四缸活塞下行到下止点，该缸的进气阀尚有64°未关闭，而第三缸活塞到达上止点，进气阀已提前开启24°，当曲轴继续运转，第四缸进气阀已关闭，而第三缸活塞已下行三分之一行程，进气阀开启88°曲轴角。气体通过第三、四缸处的阻流器(图中未剖开)，在保证第四缸的充分进气量后，在第三缸的负压力吸引下，第四缸进气阀座周围所聚集高密度气体随即流入第三缸内。同时也通过上弯型供气补偿管9向第三缸内供气，又经过一定曲轴转角，第一缸活塞到达上止点，进气阀已提前开启24°，而第三缸活塞则到达下止点，进气阀尚有64°未关闭，再经过一定曲轴转角，第三缸进气阀全部关闭，而第一缸活塞已下行三分之一行程，进气阀已开启88°，第一缸的负压力波通过环型管下段3，首先将聚集在第三缸进气阀座周围的高密度气体吸入第一缸的同时，通过左边下弯型供气补偿管2，由化油器开口端1也向第一缸内供气……从而完成了整个新鲜气体在环型管9内定向环流运行，依次高惯性向所需缸供气的全过程。
附图二是内燃机环流组合式供气系统的B型结构示意图，图的编号1是化油器座开口端；2是下弯型供气管(注十三)；3是环型管下段；4是阻流器；5是第一、二缸进气管口与缸体相联接的座；6是环型管上段；7是环型管；8是第三、四缸进气管口与缸体相联接的座(在附图二B型结构中没有上弯型供气补偿管9)。因此，附图二B型结构在第三、四缸供气中，全部要通过环型管上段6及下弯型供气管2，止化油器开口端1处供气……其余均与附图一A型结构进气过程相同。
(注一)武汉水运工程学院刘元诚等著小型柴油机惯性增压80年2月第5页、13页(注二)武汉水运工程学院刘元诚等著小型柴油机惯性增压80年2月第13页(注三)西安交通大学内燃机教研室编内燃机原理81年2月第88页(注四)西安交通大学内燃机教研室编内燃机原理81年2月第91页(注五)武汉水运工程学院刘元诚等编小型柴油机惯性增压80年2月第85页(注六)环型管其内孔截面可呈方型或圆型
(注七)供气补偿管具有均衡各缸进气量及保持良好启动性作用。据机型不同而可选用A型结构或B型结构；在B型结构上供气补偿管应称为供气管，不具有补偿作用。
(注八)武汉水运工程学院刘元诚等编小型柴油机惯性增压80年2月第40页(注九)北京内燃机总厂北内牌BN492Q系列汽油机使用保养说明书第7页及长春第一汽车制造厂编解放CA141系列载重汽车驾驶员手册第59页(注十)北京内燃机总厂北内牌BN492Q系列汽油机使用保养说明书第7页(注十一)北京内燃机总厂北内牌BN492Q系列汽油机使用保养说明书第7页(注十二)在第1－2缸进气口位设有阻流器，以保障前进气缸进气充分。
(注十三)在选用B型结构时下弯型供气补偿管应称为供气管，不具有补偿作用。
权利要求1.一种与现内燃机进气岐管供气方式截然不同，而由环型管组合而成的新型内燃机环流组合式供气系统，其特征(现依4920型汽油机为示例)由环型管件依照本机型发火顺序为走向，将各缸进气口全部相联通的环型管7，环型管7与下弯型供气补偿管2和上弯型供气补偿管9相组合，并与化油器座开口端1的左、右两侧通道相联接后与大气保持相通；环型管7也可只采用下弯型供气管(原称供气补偿管)2，同化油器座开口端1左侧孔联接后保持与大气相通；该系统内设有阻流器4。
2.根据权利要求1所述系统，其特征是环型管7是由环型管上段6和环型管下段3，分别在第一、二缸进气管口与缸体相联接的座5与第三、四缸进气口与缸体相联接的座8两部位而接合为环型管7，又在该两部位分别与下弯型供气补偿管2及上弯型供气补偿管9同化油器开口端1左右通道相组合为全通道内燃机组合式供气系统的A型结构；也可只在第一、二缸进气口与缸体相联接的座5止化油器开口端1的左侧通道，以下弯型供气管(在A型结构里，称供气补偿管)2相联接后组合成内燃机组合式供气系统B型结构。
3.根据权利要求1所述系统，其特征是环型管7必须依本机型发火顺序为走向，将各缸进气口全部相联通，为环型通道并在负压力作用下，构成新鲜气体，在环型管7内形成环流，依次向所需缸内供气。
4.根据权利要求1所述系统，其特征是环型管7与下弯型供气补偿管2和上弯型供气补偿管9相组合，与化油器座开口端1的左右两侧孔联接后，保持与大气相通；环型管7也可只通过下弯型供气管(原称供气补偿管)2，同化油器座开口端1左侧孔相联接后与大气保持相通。
5.根据权利要求1所述系统，其特征是在环型管7与各缸相联接的进气口附近均设有阻流器4。
专利摘要内燃机环流组合式供气系统，它以环型管件、阻流器，依本机型发火顺序为走向，把各进气口以环型管道联通。其特征为改变原岐管结构，在进气阀急促关闭后聚集高密度气体，往复、紊流、穿插等现象，减少了流阻消耗，缩小进气无效角，并可令新鲜气体按指定方向高惯性运行，依次向所需缸供气。实现增功节能减污染，可适用于现岐管式供气内燃机上。
文档编号F02M35/10GK2120887SQ92206999
公开日1992年11月4日 申请日期1992年4月10日 优先权日1992年4月10日
发明者倪天云 申请人:倪天云