一种发动机进气道结构、发动机及汽车制造技术

本发明专利技术提供了一种发动机进气道结构、发动机及汽车，属于车辆技术领域，包括主进气道以及在主进气道尾端分岔形成的两个分进气道，主进气道的内壁面具有沿周向延伸的第一拐点周线，主进气道内壁面与分进气道内壁面的相接处形成沿周向延伸的第二拐点周线；以第一拐点周线为基准，主进气道分割为渐开部和扩张部，渐开部由进口端向第一拐点周线逐渐向外扩张；扩张部由第一拐点周线向第二拐点周线逐渐向外扩张，或者扩张部由第一拐点周线向第二拐点周线呈直筒状延伸；两个分进气道分别由第二拐点周线向出口端逐渐向内收缩。本发明专利技术可同时提升进气道的滚流比和进气道的流通能力，提升发动机的热效率，实现发动机的高经济性与高动力性的有机结合。的有机结合。的有机结合。

【技术实现步骤摘要】
一种发动机进气道结构、发动机及汽车


[0001]本专利技术属于车辆
，更具体地说，是涉及一种发动机进气道结构、发动机及汽车。

技术介绍

[0002]目前，提升发动机的热效率成为各主机厂的追逐目标，提升热效率最直接的办法就是提升燃烧速度，而主流的提升燃烧速度的方式是提升点火时刻缸内的湍动能，湍动能主要由缸内的滚流在压缩上止点时破碎转换而来，滚流是缸内气流运动的一种，指对于汽油机在进气过程中形成的绕气缸轴线垂直线旋转的有组织的旋流。当活塞接近上止点时，大尺度的滚流破裂成众多小尺度的涡，使湍流强度和湍动能增加，故缸内滚流强度与点火时刻的湍动能存在正相关性。
[0003]为了提升进气道的滚流比，现有技术的主流措施是在进气道靠近气门的下曲面设置凸起，使多数气体流向气门上部开口，或是进气道的下曲面设置一段具有指向进气道出口中心的斜率段，无论是设置凸起还是斜率段，都是通过物理结构对气体进行遮挡、导向，且凸起或斜率段都存在降低气道流通面积的问题，即进气道的滚流比提高，进气道的流通能力流量系数下降的问题。而流量系数降低，会影响发动机的进气量，导致发动机功率降低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种发动机进气道结构、发动机及汽车，旨在解决现有技术中存在的进气道的滚流比提升导致流量系数降低的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种发动机进气道结构，包括主进气道以及在所述主进气道尾端分岔形成的两个分进气道，所述主进气道的首端为进口端，两个所述分进气道的尾端分别为出口端；其特征在于，所述主进气道的内壁面具有沿周向延伸的第一拐点周线，所述主进气道内壁面与所述分进气道内壁面的相接处形成沿周向延伸的第二拐点周线；
[0006]其中，以所述第一拐点周线为基准，所述主进气道分割为渐开部和扩张部，所述渐开部由所述进口端向所述第一拐点周线逐渐向外扩张；所述扩张部由所述第一拐点周线向所述第二拐点周线逐渐向外扩张，或者所述扩张部由所述第一拐点周线向所述第二拐点周线呈直筒状延伸；两个所述分进气道分别由所述第二拐点周线向所述出口端逐渐向内收缩。
[0007]在一种可能的实现方式中，定义进气门中心线和排气门中心线所在的平面为第一参考面；
[0008]所述渐开部的中心流线在所述第一参考面上的投影为第一曲线，过所述第一曲线上的任一点的切线为第一切线，所述第一切线与进气门中心线的夹角为第一夹角；
[0009]所述扩张部的中心流线在所述第一参考面上的投影为第二曲线，过所述第二曲线
上部的任一点的切线为第二切线，所述第二切线与所述进气门中心线的夹角为第二夹角；过所述第二曲线下部的任一点的切线为第三切线，所述第三切线与所述进气门中心线的夹角为第三夹角；
[0010]所述分进气道的中心流线在所述第一参考面上的投影为第三曲线，过所述第三曲线上部的任一点的切线为第四切线，所述第四切线与进气门中心线的夹角为第四夹角；过所述第三曲线下部的任一点的切线为第五切线，所述第五切线与所述进气门中心线的夹角为第五夹角；
[0011]其中，所述第五夹角小于等于所述第四夹角，所述第四夹角小于等于所述第三夹角，所述第三夹角小于等于所述第二夹角，所述第二夹角小于等于所述第一夹角。
[0012]一些实施例中，所述第三夹角等于所述第二夹角。
[0013]一些实施例中，定义气缸中心线与进气门中心线的夹角为第九夹角；
[0014]其中，所述第一夹角、所述第二夹角和所述第三夹角分别为所述第九夹角的2.5～3倍，所述第四夹角、所述第五夹角分别为所述第九夹角的2～2.5倍。
[0015]在一种可能的实现方式中，两个所述分进气道以所述主进气道的中心面为基准呈对称设置；
[0016]定义进气门中心线和排气门中心线所在的平面为第一参考面，定义与所述第一参考面垂直并且还与气缸盖的底面垂直的平面为第二参考面；所述中心面在所述第二参考面上的投影为第一直线；
[0017]所述渐开部的中心流线在所述第二参考面上的投影为第四曲线，过所述第四曲线上的任一点的切线为第六切线，所述第六切线与所述第一直线的夹角为第六夹角；
[0018]所述扩张部的中心流线在所述第二参考面上的投影为第五曲线，过所述第五曲线上的任一点的切线为第七切线，所述第七切线与所述第一直线的夹角为第七夹角；
[0019]所述分进气道的中心流线在所述第二参考面上的投影为第六曲线，过所述第六曲线上的任一点的切线为第八切线，所述第八切线与所述第一直线的夹角为第八夹角；
[0020]其中，所述第七夹角大于等于所述第六夹角；所述第八夹角小于等于所述第六夹角的二分之一。
[0021]一些实施例中，定义气缸中心线与进气门中心线的夹角为第九夹角；
[0022]其中，所述第六夹角为所述第九夹角的0.3～0.6倍；所述第七夹角为所述第九夹角的0.4～1倍。
[0023]一些实施例中，所述扩张部的中心流线至所述中心面的最大距离为第一距离，所述第八切线对应的切点至所述中心面的距离为第二距离；
[0024]其中，所述第一距离小于等于进气门座圈半径的1.5倍、大于等于第二距离。
[0025]一些实施例中，所述第九夹角大于等于10
°
、小于等于30
°
。
[0026]本专利技术提供的一种发动机进气道结构的有益效果在于：本专利技术一种发动机进气道结构，主进气道分为渐开部和扩张部，渐开部主要用于承接来自进气歧管的新鲜空气，渐开部由进口端向第一拐点周线逐渐向外扩张，可以减小气流流动损失，同时增大气道流通面积；扩张部可以稳定渐开部吸入的新鲜空气的流向和速度，同时稳定新鲜空气的流动，使新鲜空气以较高的速度进入分进气道；分进气道用于确定新鲜空气进入缸盖燃烧室的走向，分进气道分别由第二拐点周线向出口端逐渐向内收缩，使更多的气流以正向气流的方向进
入气缸，增加正向气流的流通比例，也增加缸内正向滚流的能力，同时还可以提高流进分进气道的下曲面部的气体流速，高流速的气体会带动普通流速的气体，进一步增加分进气道出口端滚流气体的比例和气体充量。
[0027]与现有技术相比，本专利技术提供的发动机进气道结构，通过优化主进气道和分进气道的结构，引导气流的走向，调整气流的分布速度，进而引导缸内混合气的流动，在不降低气道流通面积的前提下，即在不降低进气道流量系数的前提下，实现了超级滚流比的需求，解决了进气道不能同时兼得高流通能力、高滚流比的难题，实现了气缸内高滚流湍动能和高气体充量的统一，实现了发动机的高经济性与高动力性的有机结合。
[0028]本专利技术还提供了一种发动机，包括上述的发动机进气道结构。
[0029]本专利技术还提供了一种汽车，包括上述的发动机。
[0030]本专利技术提供的发动机、汽车，由于采用了上述的发动机进气道结构，可同时提升进气道的滚流比和进气道的流通能力，提升发动机的热效率，实现发动机的高经济性与高动力性的有机结合。
附图说明...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发动机进气道结构，包括主进气道以及在所述主进气道尾端分岔形成的两个分进气道，所述主进气道的首端为进口端，两个所述分进气道的尾端分别为出口端；其特征在于，所述主进气道的内壁面具有沿周向延伸的第一拐点周线，所述主进气道内壁面与所述分进气道内壁面的相接处形成沿周向延伸的第二拐点周线；其中，以所述第一拐点周线为基准，所述主进气道分割为渐开部和扩张部，所述渐开部由所述进口端向所述第一拐点周线逐渐向外扩张；所述扩张部由所述第一拐点周线向所述第二拐点周线逐渐向外扩张，或者所述扩张部由所述第一拐点周线向所述第二拐点周线呈直筒状延伸；两个所述分进气道分别由所述第二拐点周线向所述出口端逐渐向内收缩。2.如权利要求1所述的一种发动机进气道结构，其特征在于，定义进气门中心线和排气门中心线所在的平面为第一参考面；所述渐开部的中心流线在所述第一参考面上的投影为第一曲线，过所述第一曲线上的任一点的切线为第一切线，所述第一切线与进气门中心线的夹角为第一夹角；所述扩张部的中心流线在所述第一参考面上的投影为第二曲线，过所述第二曲线上部的任一点的切线为第二切线，所述第二切线与所述进气门中心线的夹角为第二夹角；过所述第二曲线下部的任一点的切线为第三切线，所述第三切线与所述进气门中心线的夹角为第三夹角；所述分进气道的中心流线在所述第一参考面上的投影为第三曲线，过所述第三曲线上部的任一点的切线为第四切线，所述第四切线与进气门中心线的夹角为第四夹角；过所述第三曲线下部的任一点的切线为第五切线，所述第五切线与所述进气门中心线的夹角为第五夹角；其中，所述第五夹角小于等于所述第四夹角，所述第四夹角小于等于所述第三夹角，所述第三夹角小于等于所述第二夹角，所述第二夹角小于等于所述第一夹角。3.如权利要求2所述的一种发动机进气道结构，其特征在于，所述第三夹角等于所述第二夹角。4.如权利要求2所述的一种发动机进气道结构，其特征在于，定义气缸中心线与进气门中心线的夹角为第九夹角；其中，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪雷，赵磊，王澎，张大维，陈海龙，李米龙，丁建力，赵景广，王建伟，
申请(专利权)人：蜂巢动力系统江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：