專利名稱：高速柴油機(jī)電子控制渦流連續(xù)可變機(jī)械裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于高速柴油機(jī)電子控制渦流連續(xù)可變機(jī)械裝置 單元，屬于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣渦流系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景柴油機(jī)屬于壓縮點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)大部分柴油機(jī)而言，尤其是高 速柴油機(jī)，單靠燃油的霧化很難保證燃油和空氣的良好混合，因此都 借助于空氣渦流來(lái)促進(jìn)混合。良好的混合氣形成能縮短滯燃期和燃燒 持續(xù)期，使柴油機(jī)工作柔和，燃燒完善，減少有害排放物，尤其是降低N0X含量和排氣煙度，從而得到良好的經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性和排放指 標(biāo)。然而，進(jìn)氣渦流強(qiáng)度并非越高越好，既制約于發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣性能， 又受到相鄰油束間相互干涉的限制。對(duì)于一定缸徑和轉(zhuǎn)速的發(fā)動(dòng)機(jī)， 選用多大的進(jìn)氣渦流，要根據(jù)燃油系統(tǒng)參數(shù)和燃燒室結(jié)構(gòu)參數(shù)來(lái)確 定。過(guò)強(qiáng)或過(guò)弱的進(jìn)氣渦流都會(huì)造成燃燒惡化及有害廢氣排放量的增 加。因而可以說(shuō)高速柴油機(jī)對(duì)空氣和燃油充分混合提出更苛刻的要求， 也就是說(shuō)在不同工況下對(duì)渦流比有著不同的要求，因此，加強(qiáng)燃燒室 內(nèi)的空氣擾動(dòng)和加速空氣與燃料的混合，對(duì)保證燃料在上止點(diǎn)附近迅 速且完全地燃燒有重要作用。通常來(lái)說(shuō)由于提高渦流比可使燃燒加速 并且完全，其結(jié)果可導(dǎo)致缸內(nèi)最高燃燒壓力與溫度的升高，從而使N0X 的排放明顯增加；若減少進(jìn)氣渦流的強(qiáng)度雖可減少NOX的排放，但又 勢(shì)必會(huì)犧牲柴油機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。傳統(tǒng)的柴油機(jī)就是對(duì)進(jìn)氣渦流 沒(méi)有控制，以致于柴油機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性不是太好，排放差等諸多 缺點(diǎn)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種用于高速柴油機(jī)電子控制渦流連續(xù)可 變機(jī)械裝置，使渦流比在合適的范圍內(nèi)變化，以兼顧柴油機(jī)在整個(gè)工
況范圍內(nèi)各個(gè)方面的性能，提高燃油經(jīng)濟(jì)性并減少有害排放物。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案 一種高速柴 油機(jī)電子控制渦流連續(xù)可變機(jī)械裝置，其特征在于裝置包括殼體， 其上設(shè)置有進(jìn)氣口，進(jìn)氣口的后端有兩個(gè)進(jìn)氣通道， 一個(gè)通道為進(jìn)氣 渦流連續(xù)可變通道，另一個(gè)通道為EGR廢氣再循環(huán)通道，所述的進(jìn)氣 渦流連續(xù)可變通道的通道內(nèi)設(shè)置有一個(gè)節(jié)流閥。由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供的渦流連續(xù)可變機(jī)械裝置的進(jìn) 氣口后端有兩個(gè)進(jìn)氣通道， 一個(gè)通道為進(jìn)氣渦流連續(xù)可變通道，采用 電子控制或是真空控制節(jié)流閥來(lái)使通道為進(jìn)氣渦流連續(xù)可變通道的通徑截面連續(xù)變化，使渦流比在0.2-2.5范圍內(nèi)變化，以滿足不同工況 負(fù)荷下匹配的渦流比需要，可以精確的控制渦流比，使燃油和空氣的 充分混合，提高燃油經(jīng)濟(jì)性和排放，采用可變渦流控制后的柴油機(jī)燃 油消耗率最低205g/kwh，排放達(dá)到歐W標(biāo)準(zhǔn)。；另外，本發(fā)明鑄造、 加工、裝配都比較簡(jiǎn)單，而且成本低廉。
圖1是本發(fā)明立體構(gòu)造示意圖；圖2是渦流連續(xù)可變機(jī)械裝置經(jīng)過(guò)進(jìn)氣口后的進(jìn)氣渦流連續(xù)可變 通道和EGR廢氣再循環(huán)通道示意圖； 圖3是圖2的A-A剖面示意圖；圖4是圖3中的EGR廢氣再循環(huán)通道的文丘里管局部剖面詳細(xì)視圖；圖5是圖3中的進(jìn)氣渦流連續(xù)可變通道與節(jié)流閥全開(kāi)位置狀態(tài)的 局部剖面詳細(xì)視圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、 2、 3所示，高速柴油機(jī)電子控制渦流連續(xù)可變機(jī)械裝置， 包括殼體IO，其上設(shè)置有進(jìn)氣口20，進(jìn)氣口 20外部連接進(jìn)氣軟管， 在殼體10內(nèi)部，進(jìn)氣口 20的后端有兩個(gè)進(jìn)氣通道， 一個(gè)通道為進(jìn)氣 渦流連續(xù)可變通道30，另一個(gè)通道為EGR廢氣再循環(huán)通道40，所述的 進(jìn)氣渦流連續(xù)可變通道30的通道內(nèi)設(shè)置有一個(gè)節(jié)流閥50。
所述的進(jìn)氣渦流連續(xù)可變通道30的通道口 31、 EGR廢氣再循環(huán) 通道40的兩個(gè)通道口 41、 42延伸至殼體10的表面處，所述的EGR 廢氣再循環(huán)通道40為文丘里管，所述的EGR廢氣再循環(huán)通道40的小 直徑管口 42周圍有個(gè)EGR預(yù)混合腔43。所述的進(jìn)氣渦流連續(xù)可變通道30、 EGR廢氣再循環(huán)通道40與進(jìn) 氣口 20大致位于同一個(gè)彎曲面內(nèi)，管口42、通道口31位于同側(cè)，通 道口41為兩者的旁側(cè)，EGR通道口 41連接經(jīng)過(guò)冷凝器的EGR管。該 渦流連續(xù)可變機(jī)械裝置單元設(shè)有EGR通道口 41和新鮮空氣預(yù)混合腔 43并且EGR通道口 41后的通道上采用了文丘里管，使EGR廢氣和新 鮮空氣能夠充分混合和利用且不會(huì)產(chǎn)生倒流，該裝置的進(jìn)氣渦流通道 和EGR廢氣再循環(huán)通道設(shè)計(jì)布置緊湊，重量輕。所述的節(jié)流閥50包括一個(gè)位于進(jìn)氣渦流連續(xù)可變通道30內(nèi)的碟 片狀的閥板51，閥板51與設(shè)置在殼體10上轉(zhuǎn)軸52相連，轉(zhuǎn)軸4與 殼體IO配合處設(shè)置密封，位于殼體IO外部的轉(zhuǎn)軸52與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連， 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以是電子控制拉桿或也可以采用真空控制方式。所述的轉(zhuǎn)軸52與擺臂53的一端相連，擺臂53的另一端驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)相連，例如，擺臂53的端頭可以設(shè)計(jì)成球形接頭54用來(lái)與電子控 制拉桿連接。所述的閥板51回轉(zhuǎn)軸芯與進(jìn)氣渦流連續(xù)可變通道30方向垂直， 閥板51的板面與進(jìn)氣渦流連續(xù)可變通道30方向之間的夾角為0 90 ° ，渦流比的范圍為0. 2-2. 5。所述的進(jìn)氣渦流連續(xù)可變通道30進(jìn)口截面形狀為方形孔，其四 個(gè)角處為圓角過(guò)渡，過(guò)渡圓角直徑約為方形孔邊長(zhǎng)的十分之七。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)氣渦流連續(xù)可變通道30的節(jié)流控制的具體結(jié)構(gòu)， 可以參考有關(guān)閥門結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的核心在于對(duì)進(jìn)氣渦流連續(xù)可變通道的通徑截面連續(xù)變 化實(shí)現(xiàn)控制，以滿足不同工況負(fù)荷下匹配的渦流比需要，可以精確的 控制渦流比，使燃油和空氣的充分混合。
權(quán)利要求
1、一種高速柴油機(jī)電子控制渦流連續(xù)可變機(jī)械裝置，其特征在于裝置包括殼體(10)，其上設(shè)置有進(jìn)氣口(20)，進(jìn)氣口(20)的后端有兩個(gè)進(jìn)氣通道，一個(gè)通道為進(jìn)氣渦流連續(xù)可變通道(30)，另一個(gè)通道為EGR廢氣再循環(huán)通道(40)，所述的進(jìn)氣渦流連續(xù)可變通道(30)的通道內(nèi)設(shè)置有一個(gè)節(jié)流閥(50)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速柴油機(jī)電子控制渦流連續(xù)可變機(jī)械 裝置，其特征在于所述的進(jìn)氣渦流連續(xù)可變通道(30)的通道口(31)、 EGR廢氣再循環(huán)通道(40)的兩個(gè)通道口 (41)、 (42)延伸至殼體(10) 的表面處，所述的EGR廢氣再循環(huán)通道(40)為文丘里管，所述的EGR 廢氣再循環(huán)通道(40)的小直徑管口(42)周圍有個(gè)EGR預(yù)混合腔(43)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高速柴油機(jī)電子控制渦流連續(xù)可變 機(jī)械裝置，其特征在于所述的進(jìn)氣渦流連續(xù)可變通道(30)、 EGR廢 氣再循環(huán)通道(40)與進(jìn)氣口 (20)大致位于同一個(gè)彎曲面內(nèi)，管口(42)、通道口 (31)位于同側(cè)，通道口 (41)為兩者的旁側(cè)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的高速柴油機(jī)電子控制渦流連續(xù) 可變機(jī)械裝置，其特征在于所述的節(jié)流閥(50)包括一個(gè)位于進(jìn)氣 渦流連續(xù)可變通道(30)內(nèi)的碟片狀的闊板(51) ，閥板(51)與設(shè)置 在殼體(10)上轉(zhuǎn)軸(52)相連，轉(zhuǎn)軸4與殼體(10)配合處設(shè)置密 封，位于殼體(10)外部的轉(zhuǎn)軸(52)與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高速柴油機(jī)電子控制渦流連續(xù)可變機(jī)械 裝置，其特征在于所述的轉(zhuǎn)軸(52)與擺臂(53)的一端相連，擺 臂(53)的另一端驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高速柴油機(jī)電子控制渦流連續(xù)可變機(jī)械 裝置，其特征在于所述的閥板(51)回轉(zhuǎn)軸芯與進(jìn)氣渦流連續(xù)可變 通道(30)方向垂直，閥板(51)的板面與進(jìn)氣渦流連續(xù)可變通道(30) 方向之間的夾角為0 90° 。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高速柴油機(jī)電子控制渦流連續(xù)可變機(jī)械 裝置，其特征在于所述的閥板(51)回轉(zhuǎn)軸芯與進(jìn)氣渦流連續(xù)可變 通道(30)方向垂直，閥板(51)的板面與進(jìn)氣渦流連續(xù)可變通道(30)方向之間的夾角為0 90° ，渦流比的范圍為0. 2 2. 5。
8、根據(jù)權(quán)利要求4所述的高速柴油機(jī)電子控制渦流連續(xù)可變機(jī)械 裝置，其特征在于所述的進(jìn)氣渦流連續(xù)可變通道(30)進(jìn)口截面形 狀為方形孔，其四個(gè)角處為圓角過(guò)渡，過(guò)渡圓角直徑約為方形孔邊長(zhǎng) 的十分之七。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于高速柴油機(jī)電子控制渦流連續(xù)可變機(jī)械裝置單元，裝置包括殼體，其上設(shè)置有進(jìn)氣口，進(jìn)氣口的后端有兩個(gè)進(jìn)氣通道，一個(gè)通道為進(jìn)氣渦流連續(xù)可變通道，另一個(gè)通道為EGR廢氣再循環(huán)通道，所述的進(jìn)氣渦流連續(xù)可變通道的通道內(nèi)設(shè)置有一個(gè)節(jié)流閥。本發(fā)明成功地實(shí)現(xiàn)了燃油和空氣的充分混合，提高燃油經(jīng)濟(jì)性和排放，采用可變渦流控制后的柴油機(jī)燃油消耗率最低205g/kwh，排放達(dá)到歐IV標(biāo)準(zhǔn)；另外，本發(fā)明鑄造、加工、裝配都比較簡(jiǎn)單，而且成本低廉。
文檔編號(hào)F02D9/10GK101158317SQ20071013537
公開(kāi)日2008年4月9日 申請(qǐng)日期2007年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月7日
發(fā)明者解正斌 申請(qǐng)人:奇瑞汽車有限公司