一種形成螺旋氣流的節氣門裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及發動機節氣門領域，具體的說，是涉及一種適用于點火式發動機形成螺旋氣流的節氣門裝置。
【背景技術】
[0002]目前，火花點火式發動機大多采用節氣門裝置來控制氣缸中的進氣量。在進氣沖程中，氣體進入進氣管后流過節氣門和燃料混合形成可燃混合氣。燃料進入氣缸的方式分為兩種:一種是進氣道噴射，空氣和燃料在進氣道中就開始混合，形成可燃混合氣；另一種是采用缸內直噴技術把燃料直接噴進氣缸。活塞上行壓縮可燃混合氣，在活塞到達上止點附近時，氣缸內的可燃混合氣經火花塞點火開始燃燒膨脹，推動活塞運動，經曲軸轉動對外做功。
[0003]發動機的工況分為啟動、怠速、小負荷、中負荷、全負荷、加減速等工況。火花點火式發動機是量調節式的，即通過改變進氣量來適應工況對輸出扭矩的需求。在城市里，汽車大部分時間是運行在小負荷和中等符合工況下。發動機小負荷工況的特點是發動機轉速低、節氣門開度小、進氣流速低，所以燃料噴霧及油膜的霧化混合條件較差，并且發動機缸內湍流強度較小，導致可燃混合氣燃燒較差，發動機熱效率低且CO和HC排放較為嚴重。因此，若在小負荷時進入氣缸的可燃混合氣湍流強度大，混合的越充分，可燃混合氣的燃燒則越充分，越有利于提高發動機的熱效率。發動機多采用組織缸內氣流運動來達到燃料和空氣充分混合的目的。
[0004]目前，商用的普通發動機節氣門是由節氣門，節氣門定位器，怠速開關，節氣門體等組成。節氣門為一完整的平面金屬圓板，通過調節節氣門開啟的角度，來調節進入發動機空氣的多少。但是對于整體的平面節氣門，小負荷時，流過的氣流流速低，氣體進入氣缸時湍流度較小，不利于提高小負荷時的發動機熱效率。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的是為了克服現有技術中的不足，提供一種可以改變進氣流動狀態的節氣門裝置，該裝置可以提高發動機小負荷工況時的缸內湍流強度，以增加小負荷時發動機的熱效率。
[0006]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的:
[0007]—種形成螺旋氣流的節氣門裝置，包括設置在節氣門體上的節氣門，所述節氣門體為空心圓柱體結構，所述節氣門體上環向等間距的排列設置有連接孔，所述連接孔內轉動連接有連接件，所述連接件的上部一體形成有套接有小齒輪的六棱柱結構，所述節氣門體上套接有與所述小齒輪相嚙合的平面齒輪，所述節氣門由八塊圓心角為45°的扇形葉片構成，所述連接件的下部設置有與所述扇形葉片相卡接的凹槽。
[0008]所述凹槽與所述扇形葉片為過盈連接。
[0009]所述扇形葉片為金屬材質。
[0010]與現有技術相比，本實用新型的技術方案所帶來的有益效果是:
[0011]1.本實用新型中平面齒輪可由伺服電機來驅動，平面齒輪帶動小齒輪轉動，小齒輪通過連接件帶動扇形葉片沿著連接孔的軸心轉動，實現驅動每個單獨的扇形金屬片，如此便可實現節氣門的精確控制，小齒輪轉動的角度不同，因此通過的空氣流量也不同，以此來控制通過節氣門流量的大小。
[0012]2.本實用新型中節氣門由八塊圓心角為45°的扇形葉片構成，氣流通過該節氣門可以產生螺旋氣流，增加了發動機小負荷時進入氣缸氣體的湍流度，改善了小負荷時燃料與空氣混合不均的問題，另外湍流度的增加，增大燃燒反應面積，加強傳質傳熱，提高了湍流火焰傳播速度和放熱速度，因此提高發動機在小負荷時的熱效率。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0014]圖2是扇形葉片的結構不意圖。
[0015]圖3是平面齒輪的結構示意圖。
[0016]圖4是連接件的結構示意圖.
[0017]圖5是小齒輪的結構示意圖。
[0018]圖6是扇形葉片的局部裝配結構示意圖。
[0019]附圖標記:1_節氣門體2-扇形葉片3-平面齒輪4-連接件5-小齒輪
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本實用新型作進一步的描述:
[0021]如圖1至圖6所示，一種形成螺旋氣流的節氣門裝置，包括設置在節氣門體I上的節氣門，節氣門由八塊獨立的且圓心角為45°的扇形葉片2構成，扇形葉片2較薄，由金屬材質制成，可由優質鋼經沖壓成型，加工比較便利；
[0022]每個獨立的扇形葉片2連接一個圓柱形的連接件4，連接件4的圓柱部分與連接孔接觸，形成轉動副;連接件4的下部開有凹槽，可以采用過盈配合的方式和扇形葉片2進行裝配;連接件4的上部與連接件4一體形成有六棱柱結構，六棱柱上套上一個小齒輪5，用來驅動每個單獨的扇形葉片2，小齒輪5的轉動，帶動扇形葉片2沿著連接件4的軸心轉動，小齒輪5轉動的角度不同，通過的空氣流量也不同，以此來控制通過節氣門流量的大小。
[0023]為了使每個扇形葉片2具有相同的轉動相位，用一個平面齒輪3來同時驅動各個扇形葉片2對應的小齒輪5，這樣，各個扇形葉片2在任何時刻都有相同的開度;平面齒輪3套于節氣門體I之上，平面齒輪3可由伺服電機來驅動，如此便可實現節氣門的電動精確控制。由于扇形葉片2在打開時，扇形葉片2平面于氣流方向具有一定的夾角，氣流流過兩個扇形葉片2之間的縫隙時，會改變方向；任意兩個相鄰的扇形葉片2均具有相同形狀、大小的縫隙，但是使通過的氣流在空間上改變的方向卻不一樣，在空間上形成旋轉的螺旋氣流，如此，氣流進入氣缸時，湍流度便能增加，利于燃料和空氣的混合，湍流和燃燒相互作用更能增加發動機的熱效率。
【主權項】
1.一種形成螺旋氣流的節氣門裝置，包括設置在節氣門體上的節氣門，其特征在于，所述節氣門體為空心圓柱體結構，所述節氣門體上環向等間距的排列設置有連接孔，所述連接孔內轉動連接有連接件，所述連接件的上部一體形成有套接有小齒輪的六棱柱結構，所述節氣門體上套接有與所述小齒輪相嚙合的平面齒輪，所述節氣門由八塊圓心角為45°的扇形葉片構成，所述連接件的下部設置有與所述扇形葉片相卡接的凹槽。2.根據權利要求1所述的一種形成螺旋氣流的節氣門裝置，其特征在于，所述凹槽與所述扇形葉片為過盈連接。3.根據權利要求1所述的一種形成螺旋氣流的節氣門裝置，其特征在于，所述扇形葉片為金屬材質。
【專利摘要】本實用新型公開了一種形成螺旋氣流的節氣門裝置，包括設置在節氣門體上的節氣門，所述節氣門體為空心圓柱體結構，所述節氣門體上環向等間距的排列設置有連接孔，所述連接孔內轉動連接有連接件，所述連接件的上部一體形成有套接有小齒輪的六棱柱結構，所述節氣門體上套接有與所述小齒輪相嚙合的平面齒輪，所述節氣門由八塊圓心角為45°的扇形葉片構成，所述連接件的下部設置有與所述扇形葉片相卡接的凹槽；本實用新型裝置可以提高發動機小負荷工況時的缸內湍流強度，以增加小負荷時發動機的熱效率。
【IPC分類】F02D9/10, F02B31/06
【公開號】CN205370769
【申請號】CN201620076469
【發明人】衛海橋, 李楠, 潘明章, 潘家營, 裴自剛
【申請人】天津大學
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2016年1月26日