一种附加脉冲排气的二冲程发动机转让专利
申请号 : CN202011369233.0
文献号 : CN112523860B
文献日 : 2021-12-28
发明人 : 石磊 , 陈军磊 , 宋天一
申请人 : 象限空间(天津)科技有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种附加脉冲排气的二冲程发动机,所述发动机具有气缸孔(9),其特征在于,所述二冲程发动机包括:主扫气口(1),副扫气口(2),排气口(3),脉冲排气口(4),主扫气道(5),排气道(6),脉冲排气道(7),副扫气道(8);
其中,所述主扫气口(1)为两个,连通气缸孔(9)与主扫气道(5)且带有倾角;所述主扫气道(5)为弯曲扫气道,外缘与气缸轴线角度为35°~50°,内缘与气缸轴线角度为10°~
30°,内缘在气缸孔(9)的位置由正时确定;主扫气道(5)内径沿气流方向由大到小渐变;
所述副扫气道(8)为两个,对称布置在主扫气道(5)两侧,且两个副扫气道(8)的中心与主扫气道(5)成90°±5°夹角,每个副扫气道(8)各连通两个副扫气口(2),且副扫气口(2)偏向主扫气道(5)侧;两个副扫气道(8)的中间隔板逐渐变薄,且倾向主扫气道(8)侧,与水平方向的夹角为8°~15°,所述中间隔板设置于展开平面的180°、副扫气道的两个副扫气口中间处;副扫气道(8)为弯曲扫气道,外缘与气缸轴线角度为5°~20°,过渡圆角半径为0.25D~0.4D;副扫气道(8)内缘与气缸轴线角度α2为7°~20°,过渡圆角半径为0.03D~0.7D;副扫气道(8)在与气缸孔(9)相交处、与主扫气道(5)间设置小倾角α1为5°~10°;副扫气道(8)的开启位置比主扫气道(5)的高且相对于气缸端面的高度差为0.02D~0.04D;其中,D为气缸直径;
所述排气口(3)与主扫气口(1)正对,为近椭圆形;所述排气道(6)向气缸外渐扩设计,渐扩比例为8%~20%,且圆滑过渡;
所述脉冲排气口(4)与主扫气口(1)正对,形状为圆形或椭圆形,位于排气口(3)开启后位置的0.04D~0.07D处,所述脉冲排气口(4)的展开面积是排气口(3)面积的0.08~0.13倍;所述脉冲排气道(7)对称布置在排气道(6)两侧,渐扩至排气道(6)中心部位;继续渐扩至排气口(6)时脉冲排气道(7)的截面积为脉冲排气口(4)面积的1.8~2.6倍。
2.根据权利要求1所述的附加脉冲排气的二冲程发动机,其特征在于,所述副扫气口(2)的展开面积是主扫气口(1)展开面积的2~3倍;所述副扫气道(8)沿气流方向由大到小渐变,且副扫气口(2)带有倾角。
3.根据权利要求1所述的附加脉冲排气的二冲程发动机,其特征在于,所述排气口(3)的展开面积是主扫气口(1)的1.7~2.45倍。
4.根据权利要求1所述的附加脉冲排气的二冲程发动机,其特征在于,所述二冲程发动机的燃烧室为球形,半径大小由所述燃烧室距离气缸端面距离和压缩比共同确定,球形区域与气缸孔(9)有α角的楔形相过渡,α角为5°~10°,过渡处圆角R为0.06D~0.12D。
5.根据权利要求4所述的附加脉冲排气的二冲程发动机,其特征在于,所述二冲程发动机的提前排气时面值占排气时面值的3%~8%。
说明书 :
一种附加脉冲排气的二冲程发动机
技术领域
背景技术
向小,气口高度相同时冲程损失小,但是原始噪声大,形状匹配性差,气流导向作用小;提前
排气时面值小,换气效率差,换气过程新鲜燃气损失多,HC等排气污染物多,油耗高。
发明内容
冲式进、排气,提高换气效率,降低发动机油耗。
排气道7,副扫气道8;
缘在气缸孔9的位置由正时确定;主扫气道5内径沿气流方向由大到小渐变;
5侧;两个副扫气道8的中间隔板逐渐变薄,且倾向主扫气道8侧,与水平方向的夹角为8°~
15°;副扫气道8为弯曲扫气道,外缘与气缸轴线角度为5°~20°,过渡圆角半径为0.25D~
0.4D;副扫气道8内缘与气缸轴线角度α2为7°~20°,过渡圆角为0.03D~0.7D;副扫气道8在
与气缸孔9相较主扫气道5设置小倾角为5°~10°;副扫气道8的开启位置比主扫气道5的高
且相对于气缸端面的高度差为0.02D~0.04D;其中,D为气缸直径;
脉冲排气道7对称布置在排气道6两侧,渐扩至排气道6中心部位;渐扩至排气口6时脉冲排
气道7的截面积为脉冲排气口4面积的1.8~2.6倍。
10°,过渡处圆角R为0.06D~0.12D。
形式,发动机的整个换气过程接近完全扫气,在排气过程中由于脉冲排气口渐扩孔的虹吸
作用,形成负压,减少了新鲜空气的排出,减少了短路损失,有效的提高了发动机的燃油经
济性、动力性,减少了HC等尾气污染物的排放量。
附图说明
具体实施方式
于描述,附图中仅示出了与发明相关的部分。
性好,原始噪声小,气流导向作用小。
8,气缸孔9。
口1相通的主扫气道5为弯曲扫气道,主扫气道5外缘与气缸轴线角度α4为35°~50°,主扫气
道5内缘与气缸轴线角度α5为10°~30°,内缘在气缸孔9的位置由正时确定;主扫气道5内径
沿气流方向由大到小渐变,从而使得主扫气道5内的气体流速变大。
侧;两个副扫气道8的中间隔板逐渐变薄,最大厚度d0为0.0080.05D,且倾向主扫气道8侧,
与水平方向的夹角β为8°~15°,通过隔板的渐变实现更顺畅的排气;副扫气道8为弯曲扫气
道,副扫气道8外缘与气缸轴线角度α3为5°~20°,过渡圆角半径R4等于(0.25~0.4)D;副扫
气道8内缘与气缸轴线角度α2为7°~20°,过渡圆角R3等于(0.03~0.7)D;副扫气道8在与气
缸孔9相较主扫气道5设置小倾角α1为5°~10°;副扫气道8的开启位置比主扫气道5的高,相
对于气缸端面,高度差为(0.02~0.04)D。其中,D为气缸直径。优选地,所述副扫气口2的展
开面积是主扫气口1展开面积的2~3倍。所述副扫气道沿气流方向由大到小渐变,使得副扫
气道内的气流流速逐渐变大。每个副扫气道8连通两个副扫气口2,两侧两个副扫气口2带有
倾角,从而更好的控制气体流动方向,与主扫气口1配合,更好的充入新鲜空气,挤出废气;
同时使排气时间提前,增加扫气与排气的重叠期。
口1的1.7~2.45倍,所述排气道6向气缸外渐扩设计,渐扩比例为8%~20%,形状根据设计
确定,且圆滑过渡。
冲排气道7对称布置在排气道6两侧,渐扩至排气道6中心部位;渐扩至排气口6时其截面积
为脉冲排气口4面积的1.8~2.6倍。
为5°~10°;所述楔形起到引导气流方向和挤气的作用。过渡处圆角R为(0.06~0.12)D,排
气口3距离气缸端面的距离为d2,脉冲排气口4距离气缸端面的距离为d3,主扫气口1距离气
缸端面的距离为d4,气缸的深度为d1。距离d1~d5用于发动机的正时安装。
情况下,减小了气体流动死区,冲程损失小,比时面值大,充气效率高,气流平稳,噪声小。
以音速流过排气口;随着缸内压力迅速下降,排气流速转入亚临界状态,排气流速取决于排
气口内外压差,与渐扩脉冲排气道连通的脉冲排气口进一步增加了排气真空度,使排气加
快;脉冲排气口增加了排气口的面积,也增加了排气速度,从而在很短的时间内排出废气总
量的1/2左右,实现脉冲排气,有效地增加了进排气重叠期,提前排气时面值占排气时面值
的3%~8%。
烧室及挤流结构精确的控制气体流动方向,在扫气时面值区间内基本接近了完全扫气,避
免短路损失。
压,减少了新鲜空气的排出,有效避免了经济性、动力性的恶化,降低了HC排量。
结构及脉冲排气口、排气口相结合的进排气形式,发动机的整个换气过程接近完全扫气,减
少了短路损失,有效的提高了发动机的燃油经济性、动力性,减少了HC等尾气污染物的排放
量。将所述脉冲排气结构应用于某公司生产的EP‑10多燃料发动机中,取得了显著效果。
案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任
意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能
的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。