一種形成螺旋氣流的節(jié)氣門裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動機節(jié)氣門領域，具體的說，是涉及一種適用于點火式發(fā)動機形成螺旋氣流的節(jié)氣門裝置。
【背景技術】
[0002]目前，火花點火式發(fā)動機大多采用節(jié)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(jié)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(nèi)直噴技術把燃料直接噴進氣缸?；钊闲袎嚎s可燃混合氣，在活塞到達上止點附近時，氣缸內(nèi)的可燃混合氣經(jīng)火花塞點火開始燃燒膨脹，推動活塞運動，經(jīng)曲軸轉(zhuǎn)動對外做功。
[0003]發(fā)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?；鸹c火式發(fā)動機是量調(diào)節(jié)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(fā)動機小負荷工況的特點是發(fā)動機轉(zhuǎn)速低、節(jié)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(fā)動機缸內(nèi)湍流強度較小，導致可燃混合氣燃燒較差，發(fā)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(fā)動機的熱效率。發(fā)動機多采用組織缸內(nèi)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(fā)動機節(jié)氣門是由節(jié)氣門，節(jié)氣門定位器，怠速開關，節(jié)氣門體等組成。節(jié)氣門為一完整的平面金屬圓板，通過調(diào)節(jié)節(jié)氣門開啟的角度，來調(diào)節(jié)進入發(fā)動機空氣的多少。但是對于整體的平面節(jié)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(fā)動機熱效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種可以改變進氣流動狀態(tài)的節(jié)氣門裝置，該裝置可以提高發(fā)動機小負荷工況時的缸內(nèi)湍流強度，以增加小負荷時發(fā)動機的熱效率。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
[0007]—種形成螺旋氣流的節(jié)氣門裝置，包括設置在節(jié)氣門體上的節(jié)氣門，所述節(jié)氣門體為空心圓柱體結構，所述節(jié)氣門體上環(huán)向等間距的排列設置有連接孔，所述連接孔內(nèi)轉(zhuǎn)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(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(zhì)。
[0010]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的技術方案所帶來的有益效果是:
[0011]1.本發(fā)明中平面齒輪可由伺服電機來驅(qū)動，平面齒輪帶動小齒輪轉(zhuǎn)動，小齒輪通過連接件帶動扇形葉片沿著連接孔的軸心轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)驅(qū)動每個單獨的扇形金屬片，如此便可實現(xiàn)節(jié)氣門的精確控制，小齒輪轉(zhuǎn)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(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°的扇形葉片構成，氣流通過該節(jié)氣門可以產(chǎn)生螺旋氣流，增加了發(fā)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(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)動機在小負荷時的熱效率。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
[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(jié)氣門體2-扇形葉片3-平面齒輪4-連接件5-小齒輪
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的描述:
[0021]如圖1至圖6所示，一種形成螺旋氣流的節(jié)氣門裝置，包括設置在節(jié)氣門體I上的節(jié)氣門，節(jié)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(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(zhuǎn)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(qū)動每個單獨的扇形葉片2，小齒輪5的轉(zhuǎn)動，帶動扇形葉片2沿著連接件4的軸心轉(zhuǎn)動，小齒輪5轉(zhuǎn)動的角度不同，通過的空氣流量也不同，以此來控制通過節(jié)氣門流量的大小。
[0023]為了使每個扇形葉片2具有相同的轉(zhuǎn)動相位，用一個平面齒輪3來同時驅(qū)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(jié)氣門體I之上，平面齒輪3可由伺服電機來驅(qū)動，如此便可實現(xiàn)節(jié)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(zhuǎn)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(fā)動機的熱效率。
【主權項】
1.一種形成螺旋氣流的節(jié)氣門裝置，包括設置在節(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構，所述節(jié)氣門體上環(huán)向等間距的排列設置有連接孔，所述連接孔內(nèi)轉(zhuǎn)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(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(jù)權利要求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盈連接。3.根據(jù)權利要求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)明公開了一種形成螺旋氣流的節(jié)氣門裝置，包括設置在節(jié)氣門體上的節(jié)氣門，所述節(jié)氣門體為空心圓柱體結構，所述節(jié)氣門體上環(huán)向等間距的排列設置有連接孔，所述連接孔內(nèi)轉(zhuǎn)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(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；本發(fā)明裝置可以提高發(fā)動機小負荷工況時的缸內(nèi)湍流強度，以增加小負荷時發(fā)動機的熱效率。
【IPC分類】F02B31/06, F02D9/10
【公開號】CN105508060
【申請?zhí)枴緾N201610056341
【發(fā)明人】衛(wèi)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4月20日
【申請日】2016年1月26日