內燃機進氣滾流自動調節系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種內燃機進氣滾流自動調節系統，包括控制桶，所述控制桶內形成控制腔，所述控制腔被分隔為互不連通的第一空間和第二空間，所述第一空間通過第一連接管與所述催化包進氣側的排氣管連通，所述第二空間通過所述第二連接管與所述催化包出氣側的排氣管連通，這種內燃機進氣滾流自動調節系統通過簡單有效的機械結構，合理利用了內燃機在高速工況和低速工況時排氣管的壓力變化這一特性來調節發動機的進氣滾流，未使用任何的電控設備，使得系統的結構簡單，成本低，故障率低，保證具有較長的使用壽命。
【專利說明】
內燃機進氣滾流自動調節系統
技術領域
[0001]本發明涉及內燃機技術領域，尤其涉及一種內燃機進氣滾流自動調節系統。【背景技術】
[0002]20世紀初，英國B.Hopkinson在內燃機試驗中發現:擾動氣缸內的空氣時，能加速燃燒過程80年代以后，通過發動機的進氣系統組織缸內的空氣運動，利用渦流實現混合氣分層燃燒效果，利用滾流增加燃燒室內的湍流強度和采用稀混合氣燃燒模式等，都成為目前火花點火發動機重點關注的研究內容。發動機氣缸內的空氣運動是瞬變和復雜的，從氣體宏觀的整體運動來看，一般表現為斜軸渦流，這時渦流和滾流可以做為斜軸渦流兩個獨立的分量，試驗發現滾流同樣可以提高壓縮終了時燃燒室內空氣運動的湍流強度，增加湍流強度可以促使火焰傳播速率加快，燃燒持續期縮短，放熱率提高，從而改善了燃燒過程， 提高發動機的動力性。滾流模式優于渦流，因為滾流的形成依靠缸壁和活塞運動，進氣過程中可以保存有較大的動能，壓縮過程中一部分動能使大尺度的空氣運動破碎成眾多小尺度的微渦，提高了缸內的湍流強度，而渦流一般經歷著不斷衰減的過程。總的來看，之所以汽油機采用滾流一方面是由于汽油機轉速較高，這就導致每個燃燒沖程需要在更短的時間內完成，而滾流能夠保證在壓縮后期較大的湍動能，使火焰傳播速率增加沒縮短燃燒持續期； 二是由于結構的限制，汽油機可利用的空間較小，而渦流氣道占用空間較大。
[0003]現有的內燃機進氣滾流的調節系統，例如公開號為102953841A，【公開日】為2013年 3月6號的中國專利公開了一種汽油發動機可變進氣滾流調節機構，它包括支撐體、滾流調節閥組件、導流板組件和電動執行器，所述支撐體布置在進氣歧管氣道與發動機缸蓋進氣道之間，所述滾流調節閥組件與支撐體配裝，所述導流板組件前端與支撐體配裝，后端深入到發動機缸蓋進氣道中，所述電動執行器安裝在支撐體上。可以看出這種汽油發動機可變進氣滾流調節機構是通過電動執行器的控制來達到調節的目的，采用了電控設備勢必會增加調節系統的復雜程度，提高成本，而且在自我調節性上并非是完全主動的，主要依賴電控設備會導致故障率太高。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是:針對目前用于調節內燃機的進氣滾流的系統的較為復雜，制造成本高而且故障率略高，本發明提供了一種內燃機進氣滾流自動調節系統未使用任何電控設備，而是通過簡單有效的機械結構，利用壓力差來對內燃機的進氣滾流實現自動調節。
[0005]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種內燃機進氣滾流自動調節系統，所述內燃機包括發動機和催化包，所述發動機的進氣口連接有進氣管，排氣口連接有排氣管，所述催化包連接在所述排氣管上，包括:控制桶，所述控制桶內形成控制腔，所述控制腔被分隔為互不連通的第一空間和第二空間，所述第一空間通過第一連接管與所述催化包進氣側的排氣管連通，所述第二空間通過所述第二連接管與所述催化包出氣側的排氣管連通；進氣支管，所述進氣支管連接在所述進氣管與發動機的進氣口之間；旋轉軸，所述旋轉軸的兩端分別伸入所述控制桶和進氣支管中，所述旋轉軸的兩端分別與所述控制桶的內壁和進氣支管的內壁旋轉固定，所述旋轉軸與所述進氣支管的中軸垂直；導葉板，所述導葉板設置在所述進氣支管中并且與所述旋轉軸固定，所述導葉板與所述旋轉軸平行；旋轉板，所述旋轉板與所述旋轉軸固定，所述旋轉板位于所述第一空間和第二空間之間并且所述旋轉板通過轉動來改變所述第一空間和第二空間的大小。
[0006]具體的，所述控制腔中還設置有固定板，所述控制腔為圓柱形，所述旋轉軸與所述控制腔同軸，所述固定板為矩形板并且所述固定板的一條邊與所述旋轉軸鉸接，另外三條邊分別與所述控制通內的兩個底面和側面密封固定，所述旋轉板為矩形板并且所述旋轉板的一條邊與所述旋轉軸固定，另外三條邊分別與所述控制通內的兩個底面和側面密封滑動連接，所述第一空間和第二空間由所述固定板和旋轉板分隔所述控制腔形成。
[0007]作為優選，還包括彈簧，所述彈簧設置在所述固定板與旋轉板之間并且兩端分別與所述述固定板和旋轉板固定連接。
[0008]作為優選，所述旋轉軸的側面緊貼所述進氣支管的內壁設置并且部分嵌入所述進氣支管的內壁中，所述導葉板的一邊與所述旋轉軸固定連接，另外相對一邊在所述導葉板轉動時始終與所述進氣支管的內壁保持距離。
[0009]具體的，還包括進氣總管，所述進氣總管的管徑大于所述進氣支管的管徑，所述進氣管、進氣總管、進氣支管和發動機的進氣口依次連接。
[0010]具體的，所述進氣管上還設置有空濾和節氣門。
[0011]具體的，所述排氣管上還設置有消音器。
[0012]本發明的有益效果是，這種內燃機進氣滾流自動調節系統通過簡單有效的機械結構，合理利用了內燃機在高速工況和低速工況時排氣管的壓力變化這一特性來調節發動機的進氣滾流，未使用任何的電控設備，使得系統的結構簡單，成本低，故障率低，保證具有較長的使用壽命。【附圖說明】
[0013]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0014]圖1是本發明內燃機進氣滾流自動調節系統的最優實施例的結構示意圖。
[0015]圖2是圖1的A-A剖視圖。
[0016]圖3是本發明內燃機進氣滾流自動調節系統的最優實施例的進氣支管內的結構示意圖。
[0017]圖中1、進氣管，2、空濾，3、節氣門，4、進氣總管，5、進氣支管，6、發動機，7、排氣管， 8、催化包，9、消音器，10、導葉板，11、旋轉軸，12、控制桶，13、旋轉板，14、彈簧，15、固定板，16、第一連接管，17、第二連接管。【具體實施方式】
[0018]下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。相反， 本發明的實施例包括落入所附加權利要求書的精神和內涵范圍內的所有變化、修改和等同物。
[0019]在本發明的描述中，需要理解的是，術語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接， 或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。此外，在本發明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0020]如圖1~3所示，內燃機包括發動機6、催化包8、空濾2、節氣門3和消音器9,發動機6的進氣口連接有進氣管1，排氣口連接有排氣管7,催化包8和消音器9連接在排氣管 7上，空濾2和節氣門3設置在進氣管1上，本發明提供了一種內燃機進氣滾流自動調節系統，包括控制桶12、進氣總管4、進氣支管5、旋轉軸11、導葉板10、旋轉板13、固定板15和彈簧14,進氣總管4的管徑大于進氣支管5的管徑，進氣管1、進氣總管4、進氣支管5和發動機6的進氣口依次連接；旋轉軸11的兩端分別伸入控制桶12和進氣支管5后分別嵌入控制桶12的內壁和進氣支管5的內壁中而且可以自由轉動，旋轉軸11與進氣支管5的中軸垂直，旋轉軸11的側面緊貼進氣支管5的內壁設置并且部分嵌入到進氣支管5的內壁中， 導葉板10與旋轉軸11平行并且它的一邊與旋轉軸11固定連接，相對的另外一邊在導葉板 10轉動時始終與進氣支管5的內壁保持距離；控制桶12內形成控制腔，旋轉板13和固定板15設置在控制腔中，控制腔為圓柱形，旋轉軸11與控制腔同軸，固定板15為矩形板并且固定板15的一條邊與旋轉軸11鉸接，另外三條邊分別與控制通內的兩個底面和側面密封固定，旋轉板13也為矩形板并且旋轉板13的一條邊與旋轉軸11固定，另外三條邊分別與控制通內的兩個底面和側面密封滑動連接，控制腔被固定板15和旋轉板13分隔形成第一空間和第二空間，旋轉板13的轉動可以改變第一空間和第二空間的大小，彈簧14設置在固定板15與旋轉板13之間并且兩端分別與述固定板15和旋轉板13固定連接；第一空間通過第一連接管16與催化包8進氣側的排氣管7連通，第二空間通過第二連接管17與催化包8出氣側的排氣管7連通。[0021 ] 下面針對這種內燃機進氣滾流自動調節系統的工作過程作簡要說明:當內燃機處于高速工況時，催化包8進氣側的排氣管7中相對于催化包8排氣側的排氣管7中的壓力較大，導致第一空間中的壓力與第二空間之間的壓差較大，旋轉板13獲得轉動的動力，由于旋轉板13、旋轉軸11和導葉板10固定在一起，旋轉軸11帶動導葉板10的轉動，從而使導葉板10與進氣支管5內壁間的口徑變大，達到降低栗氣損失的目的，同時固定板15與旋轉板13之間的彈簧14被壓縮；而在低速工況時，第一空間中的壓力與第二空間中之間的壓差減小，在彈簧14的回復力的作用下，旋轉板13反方向轉動復位，導葉板10也同時回到原來位置，從而使導葉板10與進氣支管5內壁件的口徑變小，此時進氣滾流增大，使發動機6 缸內燃燒性提高，降低油耗。
[0022] 在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對所述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
[0023] 以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。
【主權項】
1.一種內燃機進氣滾流自動調節系統，所述內燃機包括發動機和催化包，所述發動機 的進氣口連接有進氣管，排氣口連接有排氣管，所述催化包連接在所述排氣管上，其特征在 于:包括:控制桶，所述控制桶內形成控制腔，所述控制腔被分隔為互不連通的第一空間和第二 空間，所述第一空間通過第一連接管與所述催化包進氣側的排氣管連通，所述第二空間通 過所述第二連接管與所述催化包出氣側的排氣管連通；進氣支管，所述進氣支管連接在所述進氣管與發動機的進氣口之間；旋轉軸，所述旋轉軸的兩端分別伸入所述控制桶和進氣支管中，所述旋轉軸的兩端分 別與所述控制桶的內壁和進氣支管的內壁旋轉固定，所述旋轉軸與所述進氣支管的中軸垂 直；導葉板，所述導葉板設置在所述進氣支管中并且與所述旋轉軸固定，所述導葉板與所 述旋轉軸平行；旋轉板，所述旋轉板與所述旋轉軸固定，所述旋轉板位于所述第一空間和第二空間之 間并且所述旋轉板通過轉動來改變所述第一空間和第二空間的大小。2.如權利要求1所述的內燃機進氣滾流自動調節系統，其特征在于:所述控制腔中還 設置有固定板，所述控制腔為圓柱形，所述旋轉軸與所述控制腔同軸，所述固定板為矩形板 并且所述固定板的一條邊與所述旋轉軸鉸接，另外三條邊分別與所述控制通內的兩個底面 和側面密封固定，所述旋轉板為矩形板并且所述旋轉板的一條邊與所述旋轉軸固定，另外 三條邊分別與所述控制通內的兩個底面和側面密封滑動連接，所述第一空間和第二空間由 所述固定板和旋轉板分隔所述控制腔形成。3.如權利要求2所述的內燃機進氣滾流自動調節系統，其特征在于:還包括彈簧，所述 彈簧設置在所述固定板與旋轉板之間并且兩端分別與所述述固定板和旋轉板固定連接。4.如權利要求3所述的內燃機進氣滾流自動調節系統，其特征在于:所述旋轉軸的側 面緊貼所述進氣支管的內壁設置并且部分嵌入所述進氣支管的內壁中，所述導葉板的一邊 與所述旋轉軸固定連接，另外相對一邊在所述導葉板轉動時始終與所述進氣支管的內壁保 持距離。5.如權利要求1至4任一所述的內燃機進氣滾流自動調節系統，其特征在于:還包括 進氣總管，所述進氣總管的管徑大于所述進氣支管的管徑，所述進氣管、進氣總管、進氣支 管和發動機的進氣口依次連接。6.如權利要求5所述的內燃機進氣滾流自動調節系統，其特征在于:所述進氣管上還 設置有空濾和節氣門。7.如權利要求6所述的內燃機進氣滾流自動調節系統，其特征在于:所述排氣管上還 設置有消音器。
【文檔編號】F02B31/06GK105986879SQ201510065997
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月9日
【發明人】陳軍, 何志生
【申請人】蘇州英特模汽車科技有限公司