[实用新型]一种适用于低压喷雾引导型燃烧模式的直喷汽油机气道

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种内燃机零件结构，具体涉及一种适用于低压喷雾引导型燃烧模式的直喷汽油机气道。

背景技术

在发动机设计中，进气道是发动机的关键部件之一。根据燃烧模式的不同需要开发相应的气道结构以产生适应该燃烧模式的流量系数、滚流强度及保证燃油混合充分，燃烧迅速。进气道结构设计的优劣在很大程度上影响着发动机的动力性、经济性、燃烧噪声和有害气体的排放。

通常，发动机的气道结构设计多采用切向气道和螺旋气道两种结构。切向气道结构简单，工艺性好，螺旋气道结构复杂，工艺性差。现有气道一般追求高的流量系数，而牺牲滚流强度(涡流强度)。

气道设计要考虑流量系数和滚流比两个参数，在保证流量系数满足开发目标的前提下，还应尽可能提高滚流强度，同时组织一定的涡流强度也是必要的。结构和制造方面要考虑：a.缸盖空间结构限制；b.气道的几何形状；c.气道的加工制造等。

发明内容

本实用新型提供一种适用于低压喷雾引导型燃烧模式的直喷汽油机气道，其解决的技术问题是在限定的缸盖几何结构条件下，采用低压喷雾引导直喷燃烧模式，流量系数在最大气门升程时达到1.2以上(AVL评价方法)，原气道流量系数在最大气门升程时仅1.04左右，流量系数提高0.16以上。最大滚流比0.72，比原气道略有下降。同时产生适当的涡流比，在某工况下实现可控制自燃(CAI)燃烧模式。

从流量系数计算公式：

CF=QactualQtheo]]>     Q_actual是流经气道的流量

                A是气门座圈内的面积

                n是气门数目

Q_theo＝nAV₀

                V₀是速度头V0=2·▿Pρ]]>

                为气道压差

在给定的缸盖空间结构，保证气道与水套和油室壁厚的情况下，从结构上来提高流量系数是无法实现了。因此必须优化气道流通曲面，减小涡流动量损失来设计的一种适用于低压喷雾引导型燃烧模式的直喷汽油机气道。理论研究表明，气道内的流动阻力大小与气道内气体的涡流动量损失的大小是一致的且气体在气道内流动过程中与气道内表面发生热传递的过程也是不可逆过程，为了达到高的流量系数要求气道的特征在于：气道各曲面过渡光滑、顺畅，流通截面大，避免结构突变现象，减小涡流动量矩损失，在高的流量系数条件下也保证了足够的滚流强度。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种适用于低压喷雾引导型燃烧模式的直喷汽油机气道，所述气道在入口处左右两侧设计夹角c和d，对夹角在气道表面的交接处进行倒圆处理，使气道左右两侧曲面过度顺畅，减小流体动量损失。

所述气道在入口的最大宽度为52mm，高度为31mm，入口的圆角半径Rd为10mm，有效控制滚流强度。

所述气道的气门中心线与气缸中心线夹角b设计成14°-16°。所述气道在喉口处的圆弧半径Rb为13mm，喉口上部为半径Ra为4mm曲面。气道的喉口直径Φ＝31mm。

在所述气道的分叉处设计夹角f为21.3°，并在气道分叉部位做倒圆Rc 1.5mm～1.7mm，此设计均有利于流通截面的增大，保证高的流量系数。

所述气道从进口中心点至气缸中心线之间的距离为为92mm，气道分叉处至气缸中心线之间的距离为41mm-42mm，使气体分流延迟，高速运动的气流实际流经的距离减小，沿程动量损失减小。