一種形成螺旋氣流的節(jié)氣門裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門領(lǐng)域，具體的說(shuō)，是涉及一種適用于點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)形成螺旋氣流的節(jié)氣門裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)大多采用節(jié)氣門裝置來(lái)控制氣缸中的進(jìn)氣量。在進(jìn)氣沖程中，氣體進(jìn)入進(jìn)氣管后流過(guò)節(jié)氣門和燃料混合形成可燃混合氣。燃料進(jìn)入氣缸的方式分為兩種:一種是進(jìn)氣道噴射，空氣和燃料在進(jìn)氣道中就開(kāi)始混合，形成可燃混合氣；另一種是采用缸內(nèi)直噴技術(shù)把燃料直接噴進(jìn)氣缸?；钊闲袎嚎s可燃混合氣，在活塞到達(dá)上止點(diǎn)附近時(shí)，氣缸內(nèi)的可燃混合氣經(jīng)火花塞點(diǎn)火開(kāi)始燃燒膨脹，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，經(jīng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)外做功。
[0003]發(fā)動(dòng)機(jī)的工況分為啟動(dòng)、怠速、小負(fù)荷、中負(fù)荷、全負(fù)荷、加減速等工況?；鸹c(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)是量調(diào)節(jié)式的，即通過(guò)改變進(jìn)氣量來(lái)適應(yīng)工況對(duì)輸出扭矩的需求。在城市里，汽車大部分時(shí)間是運(yùn)行在小負(fù)荷和中等符合工況下。發(fā)動(dòng)機(jī)小負(fù)荷工況的特點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低、節(jié)氣門開(kāi)度小、進(jìn)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(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)湍流強(qiáng)度較小，導(dǎo)致可燃混合氣燃燒較差，發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率低且CO和HC排放較為嚴(yán)重。因此，若在小負(fù)荷時(shí)進(jìn)入氣缸的可燃混合氣湍流強(qiáng)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(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率。發(fā)動(dòng)機(jī)多采用組織缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)來(lái)達(dá)到燃料和空氣充分混合的目的。
[0004]目前，商用的普通發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門是由節(jié)氣門，節(jié)氣門定位器，怠速開(kāi)關(guān)，節(jié)氣門體等組成。節(jié)氣門為一完整的平面金屬圓板，通過(guò)調(diào)節(jié)節(jié)氣門開(kāi)啟的角度，來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)空氣的多少。但是對(duì)于整體的平面節(jié)氣門，小負(fù)荷時(shí)，流過(guò)的氣流流速低，氣體進(jìn)入氣缸時(shí)湍流度較小，不利于提高小負(fù)荷時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種可以改變進(jìn)氣流動(dòng)狀態(tài)的節(jié)氣門裝置，該裝置可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)小負(fù)荷工況時(shí)的缸內(nèi)湍流強(qiáng)度，以增加小負(fù)荷時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率。
[0006]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種形成螺旋氣流的節(jié)氣門裝置，包括設(shè)置在節(jié)氣門體上的節(jié)氣門，所述節(jié)氣門體為空心圓柱體結(jié)構(gòu)，所述節(jié)氣門體上環(huán)向等間距的排列設(shè)置有連接孔，所述連接孔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)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(jié)構(gòu)，所述節(jié)氣門體上套接有與所述小齒輪相嚙合的平面齒輪，所述節(jié)氣門由八塊圓心角為45°的扇形葉片構(gòu)成，所述連接件的下部設(shè)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(guò)盈連接。
[0009]所述扇形葉片為金屬材質(zhì)。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案所帶來(lái)的有益效果是:
[0011]1.本發(fā)明中平面齒輪可由伺服電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)，平面齒輪帶動(dòng)小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小齒輪通過(guò)連接件帶動(dòng)扇形葉片沿著連接孔的軸心轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)每個(gè)單獨(dú)的扇形金屬片，如此便可實(shí)現(xiàn)節(jié)氣門的精確控制，小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角度不同，因此通過(guò)的空氣流量也不同，以此來(lái)控制通過(guò)節(jié)氣門流量的大小。
[0012]2.本發(fā)明中節(jié)氣門由八塊圓心角為45°的扇形葉片構(gòu)成，氣流通過(guò)該節(jié)氣門可以產(chǎn)生螺旋氣流，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)小負(fù)荷時(shí)進(jìn)入氣缸氣體的湍流度，改善了小負(fù)荷時(shí)燃料與空氣混合不均的問(wèn)題，另外湍流度的增加，增大燃燒反應(yīng)面積，加強(qiáng)傳質(zhì)傳熱，提高了湍流火焰?zhèn)鞑ニ俣群头艧崴俣龋虼颂岣甙l(fā)動(dòng)機(jī)在小負(fù)荷時(shí)的熱效率。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是扇形葉片的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0015]圖3是平面齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖4是連接件的結(jié)構(gòu)示意圖.
[0017]圖5是小齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖6是扇形葉片的局部裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖標(biāo)記:1_節(jié)氣門體2-扇形葉片3-平面齒輪4-連接件5-小齒輪
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述:
[0021]如圖1至圖6所示，一種形成螺旋氣流的節(jié)氣門裝置，包括設(shè)置在節(jié)氣門體I上的節(jié)氣門，節(jié)氣門由八塊獨(dú)立的且圓心角為45°的扇形葉片2構(gòu)成，扇形葉片2較薄，由金屬材質(zhì)制成，可由優(yōu)質(zhì)鋼經(jīng)沖壓成型，加工比較便利；
[0022]每個(gè)獨(dú)立的扇形葉片2連接一個(gè)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(zhuǎn)動(dòng)副;連接件4的下部開(kāi)有凹槽，可以采用過(guò)盈配合的方式和扇形葉片2進(jìn)行裝配;連接件4的上部與連接件4一體形成有六棱柱結(jié)構(gòu)，六棱柱上套上一個(gè)小齒輪5，用來(lái)驅(qū)動(dòng)每個(gè)單獨(dú)的扇形葉片2，小齒輪5的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)扇形葉片2沿著連接件4的軸心轉(zhuǎn)動(dòng)，小齒輪5轉(zhuǎn)動(dòng)的角度不同，通過(guò)的空氣流量也不同，以此來(lái)控制通過(guò)節(jié)氣門流量的大小。
[0023]為了使每個(gè)扇形葉片2具有相同的轉(zhuǎn)動(dòng)相位，用一個(gè)平面齒輪3來(lái)同時(shí)驅(qū)動(dòng)各個(gè)扇形葉片2對(duì)應(yīng)的小齒輪5，這樣，各個(gè)扇形葉片2在任何時(shí)刻都有相同的開(kāi)度;平面齒輪3套于節(jié)氣門體I之上，平面齒輪3可由伺服電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)，如此便可實(shí)現(xiàn)節(jié)氣門的電動(dòng)精確控制。由于扇形葉片2在打開(kāi)時(shí)，扇形葉片2平面于氣流方向具有一定的夾角，氣流流過(guò)兩個(gè)扇形葉片2之間的縫隙時(shí)，會(huì)改變方向；任意兩個(gè)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(guò)的氣流在空間上改變的方向卻不一樣，在空間上形成旋轉(zhuǎn)的螺旋氣流，如此，氣流進(jìn)入氣缸時(shí)，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(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種形成螺旋氣流的節(jié)氣門裝置，包括設(shè)置在節(jié)氣門體上的節(jié)氣門，其特征在于，所述節(jié)氣門體為空心圓柱體結(jié)構(gòu)，所述節(jié)氣門體上環(huán)向等間距的排列設(shè)置有連接孔，所述連接孔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)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(jié)構(gòu)，所述節(jié)氣門體上套接有與所述小齒輪相嚙合的平面齒輪，所述節(jié)氣門由八塊圓心角為45°的扇形葉片構(gòu)成，所述連接件的下部設(shè)置有與所述扇形葉片相卡接的凹槽。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種形成螺旋氣流的節(jié)氣門裝置，其特征在于，所述凹槽與所述扇形葉片為過(guò)盈連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種形成螺旋氣流的節(jié)氣門裝置，其特征在于，所述扇形葉片為金屬材質(zhì)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種形成螺旋氣流的節(jié)氣門裝置，包括設(shè)置在節(jié)氣門體上的節(jié)氣門，所述節(jié)氣門體為空心圓柱體結(jié)構(gòu)，所述節(jié)氣門體上環(huán)向等間距的排列設(shè)置有連接孔，所述連接孔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)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(jié)構(gòu)，所述節(jié)氣門體上套接有與所述小齒輪相嚙合的平面齒輪，所述節(jié)氣門由八塊圓心角為45°的扇形葉片構(gòu)成，所述連接件的下部設(shè)置有與所述扇形葉片相卡接的凹槽；本發(fā)明裝置可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)小負(fù)荷工況時(shí)的缸內(nèi)湍流強(qiáng)度，以增加小負(fù)荷時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率。
【IPC分類】F02B31/06, F02D9/10
【公開(kāi)號(hào)】CN105508060
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610056341
【發(fā)明人】衛(wèi)海橋, 李楠, 潘明章, 潘家營(yíng), 裴自剛
【申請(qǐng)人】天津大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2016年1月26日