一種增強(qiáng)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種增強(qiáng)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]天然氣是極具發(fā)展?jié)摿Φ膬?nèi)燃機(jī)替代燃料，它的利用不僅能減輕對(duì)石油的過(guò)度依賴，同時(shí)可以緩解環(huán)境污染及溫室效應(yīng)問(wèn)題。包括中國(guó)在內(nèi)的許多國(guó)家均開(kāi)展了天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的研宄開(kāi)發(fā)工作，裝備天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車已經(jīng)在較大范圍進(jìn)行了應(yīng)用。然而，天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)往往存在循環(huán)波動(dòng)較大、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定影響性能的問(wèn)題，這主要是由于以下兩方面造成的:一方面是由于天然氣燃燒速率較慢，容易造成燃燒過(guò)程不穩(wěn)定，使得發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)波動(dòng)較大，甚至個(gè)別工況容易失火，導(dǎo)致未燃碳?xì)渑欧旁龆?，進(jìn)而造成油耗升高。另一方面，缸內(nèi)可燃混合氣的制備過(guò)程對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過(guò)程有重要的影響，在采用化學(xué)計(jì)量空燃比情況下，天然氣與空氣在缸內(nèi)的混合均勻性對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒速度及效率有重要影響，混合氣越均勻，越利于火焰?zhèn)鞑?，進(jìn)而提高燃燒效率及穩(wěn)定性。傳統(tǒng)汽油機(jī)屬于氣液混合，液態(tài)汽油經(jīng)噴油器噴入進(jìn)氣道或者直接噴入氣缸，液態(tài)燃油的慣性將會(huì)對(duì)周圍的氣體產(chǎn)生擾動(dòng)，利于燃油與空氣的混合。但是天然氣與空氣的混合過(guò)程屬于氣氣混合，不存在液態(tài)燃油貫穿過(guò)程的動(dòng)量傳輸，混合過(guò)程更困難。綜上所述，可以從改善天然氣與空氣的混合過(guò)程及促進(jìn)天然氣燃燒速度兩方面來(lái)改善天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)性能。研宄表明，合理組織缸內(nèi)氣流增強(qiáng)缸內(nèi)渦流比、滾流比能夠改善可燃混合氣的形成過(guò)程，同時(shí)隨之增強(qiáng)的缸內(nèi)湍流能夠促進(jìn)混合氣的燃燒速度，增強(qiáng)燃燒效率及穩(wěn)定性?，F(xiàn)有技術(shù)中增強(qiáng)缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)的方法較多，采用切向氣道或者螺旋氣道可提高缸內(nèi)的渦流水平，但是會(huì)造成缸蓋結(jié)構(gòu)復(fù)雜；在進(jìn)氣道安裝渦流閥或滾流閥也可提高缸內(nèi)的渦流及滾流水平，但是存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性差等缺點(diǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種增強(qiáng)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)的裝置。
[0004]本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是，構(gòu)建一種增強(qiáng)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)的
[0005]裝置，上述天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)為具有雙進(jìn)氣門的單缸或多缸天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)，上述天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)為具有雙進(jìn)氣門的單缸或多缸天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)，上述裝置設(shè)于發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)，包括:
[0006]非同步凸輪組件，包括相位錯(cuò)開(kāi)角度β設(shè)置的第一凸輪和第二凸輪，第一凸輪和第二凸輪設(shè)置于凸輪軸上并由其驅(qū)動(dòng)，上述非同步凸輪組件至少為一個(gè)。
[0007]氣門組件，包括由第一凸輪開(kāi)啟的第一進(jìn)氣門和由第二凸輪開(kāi)啟的第二進(jìn)氣門，兩個(gè)進(jìn)氣門分別設(shè)置于第一進(jìn)氣道和第二進(jìn)氣道中。
[0008]進(jìn)一步地，上述第一凸輪工作升程為a，第二凸輪的工作升程為b，且a不等于b。
[0009]進(jìn)一步地，第一凸輪和第二凸輪的實(shí)際工作輪廓線不相同。
[0010]進(jìn)一步地，上述非同步凸輪組件個(gè)數(shù)為一個(gè)。
[0011]進(jìn)一步地，上述相位錯(cuò)開(kāi)角度β=0。
[0012]本實(shí)用新型所提供的一種增強(qiáng)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)的裝置，該裝置通過(guò)設(shè)置錯(cuò)位設(shè)置的非同步進(jìn)氣凸輪，實(shí)現(xiàn)兩進(jìn)氣門升程不同、非同步開(kāi)啟可使缸內(nèi)渦流比有明顯增強(qiáng)，非同步開(kāi)啟相位可使缸內(nèi)繞X軸的滾流比有明顯增強(qiáng)，非同步開(kāi)啟相位可使缸內(nèi)湍流脈動(dòng)速度有明顯增強(qiáng)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠，大大增強(qiáng)了天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本實(shí)用新型的凸輪的廓線示意圖。
[0015]圖3為本實(shí)用新型的渦流比曲線圖(非同步進(jìn)氣門)。
[0016]圖4為本實(shí)用新型的繞X軸滾流比曲線圖(非同步進(jìn)氣門)。
[0017]圖5為本實(shí)用新型的湍流脈動(dòng)速度曲線圖(非同步進(jìn)氣門)。
[0018]圖6為本實(shí)用新型的渦流比曲線圖(非同步、非對(duì)稱進(jìn)氣門)。
[0019]圖7為本實(shí)用新型的繞X軸滾流比曲線圖(非同步、非對(duì)稱進(jìn)氣門)。
[0020]圖8為本實(shí)用新型的湍流脈動(dòng)速度曲線圖(非同步、非對(duì)稱進(jìn)氣門)。
【具體實(shí)施方式】
[0021]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型。但是本實(shí)用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新型內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本實(shí)用新型不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施例的限制。
[0022]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0023]實(shí)施例1
[0024]兩個(gè)進(jìn)氣門采用相同工作升程(a=b )，但是非同步開(kāi)啟，通過(guò)調(diào)整兩個(gè)進(jìn)氣門開(kāi)啟錯(cuò)開(kāi)角度β，β>0，在本實(shí)施例中，結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0025]請(qǐng)參見(jiàn)附圖，一種增強(qiáng)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)的裝置，天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)為具有雙進(jìn)氣門的單缸或多缸天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)，天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)為具有雙進(jìn)氣門的單缸或多缸天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)，裝置設(shè)于發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸5內(nèi)，包括:
[0026]非同步凸輪組件，包括相位錯(cuò)開(kāi)角度β設(shè)置的第一凸輪6和第二凸輪7，第一凸輪6和第二凸輪7設(shè)置于凸輪軸上并由其驅(qū)動(dòng)，非同步凸輪組件至少為一個(gè)。
[0027]氣門組件，包括由第一凸輪6開(kāi)啟的第一進(jìn)氣門I和由第二凸輪7開(kāi)啟的第二進(jìn)氣門2，兩個(gè)進(jìn)氣門分別設(shè)置于第一進(jìn)氣道和第二進(jìn)氣道中。
[0028]作為本實(shí)用新型中的優(yōu)選實(shí)施例，第一凸輪6和第二凸輪7的實(shí)際工作輪廓線不相同。
[0029]作為本實(shí)用新型中的優(yōu)選實(shí)施例，非同步凸輪組件個(gè)數(shù)為一個(gè)。
[0030]具體實(shí)施時(shí)，本實(shí)用新型該技術(shù)方案的實(shí)施步驟為:如圖所示，
[0031]首先，第一凸輪6和第二凸輪7采用升程相同，a=b，相位不同，β >0，的凸輪型線，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)性能需求不同，相位相差β (0-90)度曲軸轉(zhuǎn)角。
[0032]其次，在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣過(guò)程中第一進(jìn)氣門I先開(kāi)啟，β度曲軸轉(zhuǎn)角后，第二進(jìn)氣門2開(kāi)啟。
[0033]3、再次，發(fā)動(dòng)機(jī)完成進(jìn)氣混合、壓縮、燃燒過(guò)程后，在排氣過(guò)程經(jīng)排氣門3排出廢氣完成一個(gè)工作循環(huán)。
[0034]實(shí)施例2
[0035]非同步、非對(duì)稱進(jìn)氣門
[0036]兩個(gè)進(jìn)氣門也可以既是非同步開(kāi)啟β > 0，同時(shí)采用不同的最大的升程(a # b)來(lái)提高天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)。
[0037]作為本實(shí)用新型中的優(yōu)選實(shí)施例，第一凸輪6工作升程為a，第二凸輪7的工作升程為b，且a不等于b。
[0038]本發(fā)明通過(guò)調(diào)整兩個(gè)進(jìn)氣凸輪的廓線實(shí)現(xiàn)兩進(jìn)氣門升程不同、非同步開(kāi)啟可使缸內(nèi)渦流比有明顯增強(qiáng)，如圖6給出了一種不同進(jìn)氣門升程，不同錯(cuò)開(kāi)相位β情況下缸內(nèi)渦流比的變化。
[0039]本發(fā)明通過(guò)調(diào)整兩個(gè)進(jìn)氣凸輪的廓線實(shí)現(xiàn)兩進(jìn)氣門升程不同、非同步開(kāi)啟相位可使缸內(nèi)繞X軸的滾流比有明顯增強(qiáng)，如圖7給出了一種不同進(jìn)氣門升程，不同錯(cuò)開(kāi)相位β情況下缸內(nèi)繞X軸的滾流比變化。
[0040]本發(fā)明通過(guò)調(diào)整兩個(gè)進(jìn)氣凸輪的廓線實(shí)現(xiàn)兩進(jìn)氣門升程不同、非同步開(kāi)啟相位可使缸內(nèi)湍流脈動(dòng)速度有明顯增強(qiáng)，如圖8給出了一種不同進(jìn)氣門升程，不同錯(cuò)開(kāi)相位β情況下缸內(nèi)湍流脈動(dòng)速度的變化。
[0041]1.凸輪6和凸輪7采用不同廓線(a # b)、兩個(gè)進(jìn)氣門進(jìn)氣相位不相同(β >0)，
[0042]2、在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣過(guò)程中進(jìn)氣門a采用a廓線，進(jìn)氣門b采用b廓線，且進(jìn)氣門a先開(kāi)啟，β度曲軸轉(zhuǎn)角后，進(jìn)氣門b 2開(kāi)啟；
[0043]3、發(fā)動(dòng)機(jī)完成進(jìn)氣混合、壓縮、燃燒過(guò)程后，在排氣過(guò)程經(jīng)排氣門3排出廢氣完成一個(gè)工作循環(huán)。
[0044]實(shí)施例3
[0045]兩個(gè)進(jìn)氣門同步開(kāi)啟(β =0)，但是采用不同的最大的升程(a ^ b)來(lái)提高天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)。
[0046]作為本實(shí)用新型中的優(yōu)選實(shí)施例，相位錯(cuò)開(kāi)角度β=0。
[0047]本實(shí)用新型雖然以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，但其并不是用來(lái)限定本實(shí)用新型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動(dòng)和修改，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本實(shí)用新型權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種增強(qiáng)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)的裝置，所述天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)為具有雙進(jìn)氣門的單缸或多缸天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述裝置設(shè)于發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸(5)內(nèi)，包括: 非同步凸輪組件，包括相位錯(cuò)開(kāi)角度β設(shè)置的第一凸輪(6)和第二凸輪(7)，第一凸輪(6)和第二凸輪(7)設(shè)置于凸輪軸上并由其驅(qū)動(dòng)，所述非同步凸輪組件至少為一個(gè)； 氣門組件，包括由第一凸輪(6)開(kāi)啟的第一進(jìn)氣門(I)和由第二凸輪(7)開(kāi)啟的第二進(jìn)氣門(2)，兩個(gè)進(jìn)氣門分別設(shè)置于第一進(jìn)氣道和第二進(jìn)氣道中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增強(qiáng)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)的裝置，其特征在于，所述第一凸輪(6)工作升程為a，第二凸輪(7)的工作升程為b，且a不等于b。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種增強(qiáng)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)的裝置，其特征在于，第一凸輪(6)和第二凸輪(7)的實(shí)際工作輪廓線不相同。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增強(qiáng)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)的裝置，其特征在于，所述非同步凸輪組件個(gè)數(shù)為一個(gè)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增強(qiáng)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)的裝置，其特征在于，所述角度β =0。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種增強(qiáng)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)的裝置，其設(shè)于發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)，包括：非同步凸輪組件，包括相位錯(cuò)開(kāi)設(shè)置的第一凸輪和第二凸輪，第一凸輪和第二凸輪設(shè)置于凸輪軸上并由其驅(qū)動(dòng)；氣門組件，包括由第一凸輪開(kāi)啟的第一進(jìn)氣門和由第二凸輪開(kāi)啟的第二進(jìn)氣門，兩個(gè)進(jìn)氣門分別設(shè)置于第一進(jìn)氣道和第二進(jìn)氣道中。本實(shí)用新型所提供的一種增強(qiáng)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)的裝置，通過(guò)調(diào)整兩個(gè)進(jìn)氣凸輪的廓線實(shí)現(xiàn)兩進(jìn)氣門升程不同、非同步開(kāi)啟可使缸內(nèi)渦流比有明顯增強(qiáng)，非同步開(kāi)啟相位可使缸內(nèi)繞X軸的滾流比有明顯增強(qiáng)，非同步開(kāi)啟相位可使缸內(nèi)湍流脈動(dòng)速度有明顯增強(qiáng)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠，大大增強(qiáng)了天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)。
【IPC分類】F02B29/08, F01L1/08, F01L1/06, F01L13/00
【公開(kāi)號(hào)】CN204663656
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520122531
【發(fā)明人】韓志玉, 武得鈺, 施永生, 吳振闊
【申請(qǐng)人】江蘇上淮動(dòng)力有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年3月3日