可增强气体流动的进气道、进气阀、活塞及发动机.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010531447.7 (22)申请日 2020.06.11 (71)申请人 汉腾新能源汽车科技有限公司 地址 334000 江西省上饶市经济技术开发 区兴业大道5号 (72)发明人 王长江阎全忠王剑王世强 (74)专利代理机构 南昌合达信知识产权代理事 务所(普通合伙) 36142 代理人 陈龙 (51)Int.Cl. F02F 1/42(2006.01) F02F 3/00(2006.01) F02B 31/06(2006.01) (54)发明名称 一种可增强气体流动的。

2、进气道、 进气阀、 活 塞及发动机 (57)摘要 本发明提供了一种可增强气体流动的进气 道、 进气阀、 活塞及发动机， 其中发动机包括进气 道、 进气阀和活塞， 所述进气道设置于气缸盖上， 所述进气阀活动安装于气缸盖上且可使所述进 气道与燃烧室连通或关闭， 所述活塞活动安装于 燃烧室内， 在所述进气道的内壁上设置有螺旋型 凸起， 所述进气阀的阀面设置为包括两道凸环和 两道凹环， 所述凹环与凸环相间设置且圆弧过 渡， 在所述活塞的顶面阵列有若干个紧密排列的 凸起。 本发明通过进气道、 进气阀、 活塞的相互配 合设计， 这样就可在进气和燃烧过程中实现涡 流、 滚流、 挤流及湍流的互相渗透， 从而可。

3、以最大 程度地提高燃烧效率和发动机性能。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 111535934 A 2020.08.14 CN 111535934 A 1.一种可增强气体流动的进气道， 所述进气道设置于气缸盖上且可与燃烧室连通， 其 特征在于： 在所述进气道的内壁上设置有螺旋型凸起。 2.根据权利要求1所述的一种可增强气体流动的进气道， 其特征在于： 所述螺旋型凸起 的高度设置为所述进气道内径的1/3， 所述螺旋型凸起的螺距设置为所述进气道内径的2 倍。 3.一种可增强气体流动的进气阀， 所述进气阀活动安装于气缸盖上且可使进气道与燃 烧室连通或关闭， 所述进气阀包括阀杆、 阀面和阀座。

4、， 其特征在于： 所述进气阀的阀面设置 为包括两道凸环和两道凹环， 所述凹环与凸环相间设置且圆弧过渡。 4.根据权利要求3所述的一种可增强气体流动的进气阀， 其特征在于： 所述凹环和凸环 的轴向高度均设置为所述阀面轴向高度的1/4， 所述凸环的最大径向厚度设置为进气道内 径的1/10。 5.一种可增强气体流动的活塞， 所述活塞活动安装于燃烧室内， 其特征在于： 在所述活 塞的顶面阵列有若干个紧密排列的凸起。 6.根据权利要求5所述的一种可增强气体流动的活塞， 其特征在于： 所述活塞顶面的凸 起设置为金字塔型凸起。 7.一种可增强气体流动的发动机， 包括进气道、 进气阀和活塞， 所述进气道设置于。

5、气缸 盖上， 所述进气阀活动安装于气缸盖上且可使所述进气道与燃烧室连通或关闭， 所述活塞 活动安装于燃烧室内， 其特征在于： 在所述进气道的内壁上设置有螺旋型凸起， 所述进气阀 的阀面设置为包括两道凸环和两道凹环， 所述凹环与凸环相间设置且圆弧过渡， 在所述活 塞的顶面阵列有若干个紧密排列的凸起。 8.根据权利要求7所述的一种可增强气体流动的发动机， 其特征在于： 所述螺旋型凸起 的高度设置为所述进气道内径的1/3， 所述螺旋型凸起的螺距设置为所述进气道内径的2 倍。 9.根据权利要求7所述的一种可增强气体流动的发动机， 其特征在于： 所述凹环和凸环 的轴向高度均设置为所述阀面轴向高度的1/4。

6、， 所述凸环的最大径向厚度设置为进气道内 径的1/10。 10.根据权利要求7所述的一种可增强气体流动的发动机， 其特征在于： 所述活塞顶面 的凸起设置为金字塔型凸起。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111535934 A 2 一种可增强气体流动的进气道、 进气阀、 活塞及发动机 技术领域 0001 本发明属于发动机技术领域， 具体是涉及一种可增强气体流动的进气道、 进气阀、 活塞及发动机。 背景技术 0002 发动机缸内空气运动对混合气形成和燃烧过程具有决定性影响， 而缸内空气运动 通常为进气道、 进气阀、 缸盖顶部和活塞顶部的结构所影响。 0003 在进入中国的日本发明专利CN 201。

7、680007804.1的说明书中公开了一种发动机的 进气口结构， 该进气口具备进气口， 所述进气口与发动机的燃烧室连接； 以及环状的座环， 所述座环设于所述进气口的面对所述燃烧室的区域， 在从所述燃烧室侧沿所述座环的轴心 方向观察的俯视图中， 在与所述座环的内表面的上游侧连续的所述进气口的内表面中， 在 远离气缸孔的轴心的后端侧具备与所述座环的内表面位于同一面上的内表面一致部， 并在 其他的任意部分具备相对于所述座环的内表面向内侧突出的突出部， 使突出部所在的部位 的流路的截面积小于所述座环的流路的截面积。 0004 在中国发明专利CN 20191039388.4的说明书中公开了一种增强进气涡。

8、流的柴油 机进气阀， 该进气阀包括阀杆、 阀面， 阀杆上设置阀杆导流叶片， 阀面上设置阀面导流叶片， 阀杆导流叶片与阀杆表面曲面切向贴合， 阀面导流叶片与阀面表面曲面切向贴合， 阀杆导 流叶片沿阀杆竖直向下且具有扭转角度， 阀面导流叶片具有弧度， 阀杆导流叶片与阀面导 流叶片刚性连接。 0005 然而， 现有技术均只是考虑从某一方面来改进进气流动方式以增强进气涡流或滚 流比， 而未曾考虑在发动机进气过程中充分发挥进气道、 进气阀及活塞对改善进气流动方 式的协调作用以进一步增强气体流动。 发明内容 0006 针对上述现有技术， 本发明要解决的技术问题在于提供一种可增强气体流动的进 气道、 进气阀。

9、、 活塞及发动机。 0007 为解决上述技术问题， 本发明提供了一种可增强气体流动的进气道， 所述进气道 设置于气缸盖上且可与燃烧室连通， 在所述进气道的内壁上设置有螺旋型凸起。 0008 更优的， 所述螺旋型凸起的高度设置为所述进气道内径的1/3， 所述螺旋型凸起的 螺距设置为所述进气道内径的2倍。 0009 本发明还提供了一种可增强气体流动的进气阀， 所述进气阀活动安装于气缸盖上 且可使进气道与燃烧室连通或关闭， 所述进气阀包括阀杆、 阀面和阀座， 所述进气阀的阀面 设置为包括两道凸环和两道凹环， 所述凹环与凸环相间设置且圆弧过渡。 0010 更优的， 所述凹环和凸环的轴向高度均设置为所述。

10、阀面轴向高度的1/4， 所述凸环 的最大径向厚度设置为进气道内径的1/10。 0011 本发明还提供了一种可增强气体流动的活塞， 所述活塞活动安装于燃烧室内， 在 说明书 1/3 页 3 CN 111535934 A 3 所述活塞的顶面阵列有若干个紧密排列的凸起。 0012 更优的， 所述活塞顶面的凸起设置为金字塔型凸起。 0013 本发明还提供了一种可增强气体流动的发动机， 包括进气道、 进气阀和活塞， 所述 进气道设置于气缸盖上， 所述进气阀活动安装于气缸盖上且可使所述进气道与燃烧室连通 或关闭， 所述活塞活动安装于燃烧室内， 在所述进气道的内壁上设置有螺旋型凸起， 所述进 气阀的阀面设置。

11、为包括两道凸环和两道凹环， 所述凹环与凸环相间设置且圆弧过渡， 在所 述活塞的顶面阵列有若干个紧密排列的凸起。 0014 更优的， 所述螺旋型凸起的高度设置为所述进气道内径的1/3， 所述螺旋型凸起的 螺距设置为所述进气道内径的2倍。 0015 更优的， 所述凹环和凸环的轴向高度均设置为所述阀面轴向高度的1/4， 所述凸环 的最大径向厚度设置为进气道内径的1/10。 0016 更优的， 所述活塞顶面的凸起设置为金字塔型凸起。 0017 相比于现有技术， 本发明的有益效果是： 0018 1、 通过在进气道内设置螺旋型凸起， 这样可使进气气流在进气道内形成一定强度 的轴向旋转气流， 即进气涡流。 。

12、0019 2、 通过将进气阀的阀面设置为包括两道凸环和两道凹环， 且使凹环与凸环相间设 置并圆弧过渡， 这样不仅可使进气气流在进气阀处形成一定强度的径向旋转气流， 即进气 滚流， 而且可与进气涡流配合以形成滚动涡流； 同时， 当活塞接近于上止点时， 可使大尺度 的滚动涡流破裂成众多小尺度的涡， 即形成很强的湍流运动， 这样通过进气道与进气阀的 配合设计就可使湍流强度和湍流动能进一步增加， 从而可以大大提供火焰传播速度， 提高 混合气燃烧效率， 改善发动机性能。 0020 3、 通过在活塞顶面阵列设置若干个紧密排列的金字塔型凸起， 这样不仅可使进气 气流互相反射互相碰撞， 使之形成无序旋转和流动。

13、的混沌气流， 而且可在压缩行程后期形 成更强的挤流运动， 从而可以进一步增强燃烧室内的湍流强度， 促进混合气的快速燃烧； 同 时， 通过进气道、 进气阀、 活塞的相互配合设计， 这样就可在进气和燃烧过程中实现涡流、 滚 流、 挤流及湍流的互相渗透， 从而可以最大程度地提高燃烧效率和发动机性能。 附图说明 0021 图1为本发明一种可增强气体流动的进气阀的结构示意图。 0022 图2为本发明一种可增强气体流动的活塞顶面金字塔型凸起的结构示意图。 0023 图示说明： 11-阀杆， 12-阀面， 121-凸环， 122-凹环， 13-阀座， 2-金字塔型凸起。 具体实施方式 0024 下面结合附图。

14、和优选实施例对本发明作进一步地说明。 0025 首先， 本发明提供了一种可增强气体流动的进气道， 该进气道设置在气缸盖的顶 部， 且该进气道可与设置于缸体上的发动机燃烧室连通。 在该进气道的内壁上还设置有螺 旋型凸起， 该螺旋型凸起的高度设置为进气道内径的1/3， 而螺旋型凸起的螺距设置为进气 道内径的2倍， 这样在进气道内就可使进气气流形成一定强度的轴向旋转气流， 即进气涡 流。 说明书 2/3 页 4 CN 111535934 A 4 0026 其次， 本发明还提供了一种可增强气体流动的进气阀， 该进气阀通过凸轮轴、 气门 弹簧等配气机构活动安装在气缸盖上， 且通过进气阀的开启或关闭进气口。

15、可使进气道与发 动机燃烧室连通或关闭。 如图1所示， 进气阀包括阀杆11、 阀面12和阀座13， 其中进气阀的阀 面12设置为包括两道凸环121和两道凹环122， 该凹环122与凸环121相间设置且圆弧光滑过 渡； 同时， 该凹环122和凸环121的轴向高度均设置为阀面12轴向高度的1/4， 而凸环121的最 大径向厚度设置为进气道内径的1/10， 这样在进气阀的阀面处就可使进气气流形成一定强 度的径向旋转气流， 即进气滚流。 0027 再次， 本发明还提供了一种可增强气体流动的活塞， 该活塞通过曲轴连杆机构活 动安装在发动机燃烧室内， 且可在燃烧室内做直线往复运动。 如图2所示， 在该活塞的。

16、顶面 阵列有若干个紧密排列的金字塔型凸起2， 该金字塔型凸起2的底面正方形边长设计为2毫 米， 金字塔型凸起2的高度设计为1毫米， 且金字塔型凸起2的边缘距离气缸壁的距离为5毫 米， 这样在活塞顶面不仅可使进气气流互相反射互相碰撞， 使之形成无序旋转和流动的混 沌气流， 而且可在压缩行程后期形成更强的挤流运动， 从而可以进一步增强燃烧室内的湍 流强度， 促进混合气的快速燃烧。 0028 最后， 本发明还提供了一种可增强气体流动的发动机， 包括进气道、 进气阀和活 塞。 其中， 进气道设置在气缸盖的顶部， 在该进气道的内壁上设置有螺旋型凸起， 该螺旋型 凸起的高度设置为进气道内径的1/3， 而螺。

17、旋型凸起的螺距设置为进气道内径的2倍； 进气 阀通过配气机构活动安装在气缸盖上且通过进气阀的开启或关闭进气口可使进气道与发 动机燃烧室连通或关闭， 该进气阀的阀面12设置为包括两道凸环121和两道凹环122， 该凹 环122与凸环121相间设置且圆弧光滑过渡， 而且该凹环122和凸环121的轴向高度均设置为 阀面12轴向高度的1/4， 而凸环121的最大径向厚度设置为进气道内径的1/10； 活塞通过曲 轴连杆机构活动安装在发动机燃烧室内， 在该活塞的顶面阵列有若干个紧密排列的金字塔 型凸起2， 该金字塔型凸起2的底面正方形边长设计为2毫米， 金字塔型凸起2的高度设计为1 毫米， 且金字塔型凸起。

18、2的边缘距离气缸壁的距离为5毫米。 本发明通过在进气道内设置螺 旋型凸起， 这样可使进气气流在进气道内形成一定强度的轴向旋转气流， 即进气涡流； 接 着， 通过将进气阀的阀面设置为包括两道凸环和两道凹环， 且使凹环与凸环相间设置并圆 弧过渡， 这样不仅可使进气气流在进气阀处形成一定强度的径向旋转气流， 即进气滚流， 而 且可使从进气道而来的进气涡流在进气阀处形成滚动涡流； 最后， 通过在活塞顶面阵列设 置若干个紧密排列的金字塔型凸起， 这样不仅可使进气气流互相反射互相碰撞， 使之形成 无序旋转和流动的混沌气流， 而且可在压缩行程后期形成更强的挤流运动， 即通过进气道、 进气阀、 活塞的配合设计可在进气和燃烧过程中实现涡流、 滚流、 挤流及湍流的互相渗透， 从而可以最大程度地提高燃烧效率和发动机性能。 0029 以上所述仅表达了本发明的优选实施方式， 其描述较为具体和详细， 但并不能因 此而理解为对本发明专利范围的限制。 应当指出的是， 对于本领域的普通技术人员来说， 在 不脱离本发明构思的前提下， 还可以做出若干变形、 改进及替代， 这些都属于本发明的保护 范围。 因此， 本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。 说明书 3/3 页 5 CN 111535934 A 5 图1 图2 说明书附图 1/1 页 6 CN 111535934 A 6 。