[实用新型]一种高滚流气道和发动机

说明书

技术领域

本实用新型涉及车辆的发动机，具体涉及一种高滚流气道和发动机。

背景技术

随着市场对汽车经济性和动力性的要求不断提高，发动机趋向小型化直喷化以降低油耗，同时应用各种增压技术保证动力性，导致发动机负荷大幅增加。对于汽油发动机而言，负荷的增加意味着爆震倾向更严重，一般通过加快燃烧、优化换气、加强冷却等手段降低爆震倾向。另外，缸内直喷带来了油气混合均匀性、机油稀释等问题。

高滚流气道，是可以在发动机运行过程中，在气缸内形成滚流运动的进气道。高滚流气道产生的滚流运动可以保持缸内气流的动能，滚流在点火上止点前被活塞压缩破碎，转化为小尺度湍流，提高点火时刻气缸内湍动能，加速火焰传播，加快燃烧过程，抑制爆震倾向，提高热效率；同时滚流运动改善直喷发动机的油气混合，降低污染物排放。所以，高滚流气道是实现发动机性能的关键技术。常见的高滚流气道如图3所示，现有高滚流气道10设置在燃烧室5的顶部，燃烧室5位于气缸6的顶部，滚流是指在经过进气门2处上下两股气流的动量差距较大的情况下，在气缸内形成旋转的气流运动。现有高滚流气道10在保证流量系数的情况下，滚流强度较低，不能有效加快燃烧，改善油气混合。

为解决上述问题，中国专利CN101660471B公告了一种汽油发动机进气道，其为整体式两进气门高位切向进气道，与之相配合的燃烧室为斜屋顶式燃烧室，在进气道本体的外侧设有进气道的气门导管凸台，所述进气道本体与气道喉口部位相邻的两曲面切向方向的夹角γ在60°～150°之间，进气道本体的进气道中心线与进气门中心线夹角β在30°～60°之间，所述进气道本体的进气道中心线与燃烧室排气侧平面夹角α在10°～15°之间。采用上述结构可以使该汽油发动机进气道具有较高的滚流强度和流量系数，并实现汽油机进气道滚流强度与流量系数的兼顾。但在发动机负荷进一步增大的情况下，这种进气道的滚流强度仍然达不到要求，为了有效加快燃烧，改善油气混合，需要进一步加强进气道的滚流强度。同时，市场上也存在通过在进气道入口或进气道内安装电控阀片来实现可变滚流强度的技术，以加快燃烧，改善油气混合，但该技术存在成本高、控制复杂、产品开发周期长等问题，暂不适于大规模应用。

发明内容

本实用新型的目的时提出一种高滚流气道和发动机，该高滚流气道结构简单、易于实现，能够在现有技术的基础上进一步增大滚流强度。

本实用新型所述的一种高滚流气道，包括气道，所述气道的一端为入口，所述气道的另一端为出口，所述出口用于与进气门座圈连接，进气门座圈用于与进气门配合以实现气道与燃烧室之间的连通和隔断，所述气道靠近所述出口的一端的内壁上设有凸起的第一曲面和凹陷的第二曲面，所述第一曲面和第二曲面以所述气道的中心线为中心相对设置，所述第一曲面与所述燃烧室的排气侧相邻，所述第一曲面靠近所述出口的一侧大致平行于所述排气侧的顶壁，所述第二曲面用于引导所述气道内的气流朝所述燃烧室的排气侧流动，以增强滚流强度。

采用上述技术方案，设置第一曲面，并且第一曲面靠近所述出口的一侧大致平行于所述燃烧室的排气侧的顶壁，以降低气流在气道的出口处和进气门座圈处的流动阻力和扰动，使气流顺畅地贴合燃烧室的排气侧的顶壁进入气缸；设置第二曲面，用于引导所述气道内的气流朝所述燃烧室的排气侧流动，以增大滚流强度。

进一步，所述气道的内壁上设有凸起的棱角，所述棱角位于所述出口和所述第二曲面之间。采用上述结构，气流在经过棱角时形成流动分离，增强流向燃烧室的排气侧的气流，减弱流向燃烧室的进气侧的气流，进一步增大滚流强度。

进一步，所述第一曲面和所述气道的内壁之间采用光滑过渡，所述第二曲面和所述气道的内壁之间采用光滑过渡。采用上述结构，气道截面形状不突变，保证气流在气道内的流动顺畅。

本实用新型还公开了一种发动机，包括上述的高滚流气道。

本实用新型能够大幅增大滚流强度，进而加快燃烧，改善油气混合，提高发动机动力性和经济性，降低污染物排放。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中A部分的放大视图；

图3为现有高滚流气道的结构示意图。

图中：1—气道；2—进气门；3—进气门座圈；4—排气侧；5—燃烧室；6—气缸；7—第一曲面；8—第二曲面；9—棱角；10—现有高滚流气道。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。