專利名稱:節能空氣導流板的制作方法
技術領域:
本實用新型屬于汽車零部件領域。
背景技術:
由于資源、成本及使用性能方面的優勢,發動機以汽油和柴油為基本材料。這里先分別簡單介紹以下汽油、柴油發動機的工作原理發動機的工作過程就是實際循環不斷重復進行的過程,發動機的實際循環是由進氣、壓縮、燃燒、膨脹和排氣五個過程組成的。
一、汽油發動機汽油機混合氣的形成方式主要有化油器式汽油噴射式兩大類。化油器式發動機的燃油配制過程是利用空氣流經節氣門上方喉管處產生的真空度將燃油從浮子室中連續吸出且進行混合后,在吸入汽缸內燃燒作功使發動機運轉。燃油噴射控制系統則是根據直接或間接測量的空氣進氣量,確定燃燒所需要的汽油量,并通過控制噴油器開啟的時間來進行精確配制,使一定量的汽油以一定壓力通過噴油器噴到發動機的進氣道或汽缸內與相應空氣形成可燃混合氣。由于進氣管路距離短,為了實現在短時間內使較多的燃料蒸發,有以下措施可供選擇1、提高進氣空氣的溫度2、降低進氣管內的壓力
3、提高燃料溫度4、降低混合氣中燃料蒸氣的濃度5、提高空氣與液體燃料的相對速度6、增加燃料與空氣的接觸面積7、利用排氣加熱進氣管措施1、2固然可以促使燃料蒸發,但影響發動機的充氣效率,不宜采用。措施3有可能引起在燃料輸送管路的局部地區形成蒸氣泡,發生汽障,導致停車。措施4由于混合氣濃度是由發動機工況要求決定的,也不能作為促使燃料蒸發的措施。因此,實際上可以應用的措施僅最后三項,現綜合說明如下當空氣高速流進喉管時,自噴嘴流出的液體燃料,一進空氣流,由于空氣流動速度為燃料流出速度的20~30倍,相對速度甚大,燃料即被擊碎,形成直徑約為0.1mm的細油滴,浮游在空氣中,從而增大燃料和空氣的接觸面積。相對速度愈大,則油粒平均直徑愈小,蒸發將愈迅速。但空氣流速的增加,最終將導致充氣效率的下降,影響發動機升功率的提高,因此空氣流速不宜超過40~50m/s。
升功率——是在標定工況下,發動機每公升汽缸工作容積所發出的有效功率。
二、柴油發動機與汽油機相比,柴油機所使用燃料的理化特性決定了燃料供給、著火與燃燒方式的不同。柴油機采用壓燃,即在壓縮行程接近終了時,把柴油噴入汽缸,使之與空氣混合成可燃混合氣,并利用空氣壓縮所形成的高溫、高壓使其自行發火燃燒。示意圖如附圖三所示。燃料噴入燃燒室后,分散成許多細小油滴,這些細小油粒經過加熱、蒸發、擴散與空氣混合等物理準備及分解、氧化等化學準備階段后,即自行燃燒,著火需要具備二個條件1、在形成的可燃混合氣中,燃料蒸氣與空氣的比例要在一定的范圍內,這一范圍稱做著火界限。混合氣過濃,氧分子少,混合氣過稀,則燃料分子少,這兩種情況的氧氣反應程度都不夠,因此混合氣過濃或過稀均超出著火界限,不能著火。
2、可燃混合氣必須加熱到某一臨界溫度,低于這個溫度,燃料就不能著火,燃料不用外部點燃而能著火的最低溫度叫著火溫度。先著火的地點不在最小油粒的地方,而油束核心部分濃度過高也不會首先著火,首先著火的地點是油束核心與外界之間混合濃度適當的地方。由于在汽缸中形成合適濃度的混合氣及溫度條件相同的地方不止一處,因此首先著火的火源也不止一個。當著火核心形成以后,火焰即向四周傳播,傳播的路徑、速度取決于可燃混合氣的情況及空氣擾動等因素。如果個別火焰中心在傳播的道路上遇不到合適的可燃混合氣————即碰到的混合氣過稀或過濃,則火焰傳播即行中斷。
現發動機大多數都采用了廢氣渦輪增壓器,為了在保證過量空氣系數等參數不變的情況下,使空氣進入汽缸前進行預壓縮,增加吸進空氣密度就可以使發動機功率按比例增長。
過量空氣系數——燃燒1kg燃料的實際空氣量與理論空氣量之比。
三、尾氣的形成發動機的廢氣是由燃燒產物及過剩的空氣組成。CO2、水蒸氣為無害成分外,其余均為有害成分,有氮氧化合物NOX,各種碳氫化合物HC、CO和SO2。
HC中含有多種成分,主要是未然的燃料,裂解反應的碳氫化合物及氧化反應的中間產物(如醛、酮等)它們是由于混合氣形成不良,燃燒組織不良,竄機油或者在過低的溫度下而產生的。
CO是燃料不完全燃燒的產物,主要是在局部缺氧或低溫下形成的。
發明內容
為了解決現有發動機中存在的上述問題,本實用新型提供能使油霧充分混合,充分燃燒的節能空氣導流板。
本實用新型的導流板上有外圍風洞組,在中心開有中心風洞組,并且中心風洞組高于外圍風洞組,在中心風洞組的外鍘面與外圍風洞組的組合部開有輔助渦流風洞,在外圍風洞組的后側面安裝有加強導風板。
本實用新型在結構上采用了最具科學性的蜂巢結構,型號按尺寸可分為小、中、大三個系列。空氣經過空氣濾清器和本產品后,在進氣道內產生進氣旋流,并通過汽缸蓋中的螺旋進氣道或切向進氣道,加強吸氣過程中繞氣缸軸旋轉的吸氣渦流和在壓縮過程中在燃燒室中的旋轉壓縮渦流。除了橫向旋流外,缸內還生成各種有組織或無組織的紊流、擠壓渦流、縱向滾流等。強渦流或紊流的空氣運動可以促使油束分散,增大混合范圍,渦流愈強,氣流對油束的吹散作用也越大,混合氣的霧化、混合越好。
改進后,化油器供油方式可節省燃油12%,電噴供油方式可節省燃油8%,柴油發動機可節省燃油4%。
燃燒室內形成適當強度的氣體流動有以下優勢一是增加火焰傳播速度;二是擴大了混合氣體的著火界限,可以燃燒更稀的混合氣;三是降低了HC排量。產生進氣旋流的進氣道其作用和燃燒室內旋流的作用一樣,充氣的運動使燃燒室內混合氣充分、快速燃燒,從而增加了發動機熱效率和提高稀燃能力。進氣旋流是實現增加功率和低排放行之有效的措施之一。
圖1是本實用新型結構示意圖;圖2是本實用新型圖1A--A向結構剖視圖;圖3是本實用新型安裝在化油器供油的發動機上的使用狀態圖。
具體實施方式
本實用新型的導流板1上有外圍風洞組2,在中心開有中心風洞組3,并且中心風洞組3高于外圍風洞組2,在中心風洞組3的外鍘面與外圍風洞組2的組合部開有輔助渦流風洞4,在外圍風洞組2的后側面安裝有加強導風板5。
實施例導流板直徑70毫米,總高20毫米,在導流板上加工出圓周等分的8等分風洞。其中在前板面中心的中心風洞組高于外圍風洞組7毫米,中心風洞組的中心為主風洞,中心風洞組的外側面與外圍風洞組結合部,開有8個三角形為輔助渦流風洞。在后板面的外圍風洞組中的4組風洞單側,加出高于外圍風洞組板3毫米的四組加強導風板,加強渦流的形成。構成風洞個體單元的六棱孔洞為錐體結構,底面與頂面之間帶2度斜度,主風洞、外側邊板和所有筋板都是與中心風洞組、外圍風洞組反向的2度斜度。根據空氣動力學原理,使空氣在經過風洞后,氣體加速產生強烈的渦流、紊流。
權利要求1.一種節能空氣導流板,其特征在于在導流板(1)上有外圍風洞組(2),在中心開有中心風洞組(3),并且中心風洞組(3)高于外圍風洞組(2),在中心風洞組(3)的外鍘面與外圍風洞組(2)的組合部開有輔助渦流風洞(4),在外圍風洞組(2)的后側面安裝有加強導風板(5)。
專利摘要一種節能空氣導流板,屬于汽車零部件領域。為了解決現有發動機中存在的問題,本實用新型提供能使油霧充分混合,充分燃燒的節能空氣導流板。本實用新型的導流板上有外圍風洞組,在中心開有中心風洞組,并且中心風洞組高于外圍風洞組,在中心風洞組的外側面與外圍風洞組的組合部開有輔助渦流風洞,在外圍風洞組的后側面安裝有加強導風板。一是增加火焰傳播速度;二是擴大了混合氣體的著火界限,可以燃燒更稀的混合氣;三是降低了HC排量。改進后,化油器供油方式可節省燃油12%,電噴供油方式可節省燃油8%,柴油發動機可節省燃油4%。
文檔編號F02M29/06GK2924037SQ20062002891
公開日2007年7月18日 申請日期2006年6月16日 優先權日2006年6月16日
發明者陳震 申請人:陳震