CN119801746A - 发动机及车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种发动机及车辆,涉及发动机技术领域。发动机包括有缸盖、进气件和第一进气门。通过调节第一进气门的开度、开启时间和关闭时间,可以精确控制进入燃烧室的空气量,从而影响发动机的燃烧过程、功率输出和燃油效率。定义垂直于第一安装孔的中心轴线的平面为第一参考面,且第一参考线位于第一参考面上,第一参考线与第一安装孔的中心轴线相交于第一中心点,将第一参考线在第一中心点的切线的延伸方向,与第一方向之间的角度设置为42度至44度,如此,使气流与气缸壁面形成较大的切向流动速度,从而形成进气涡流,实现在高充气效率的同时又能获得适当的涡流,平衡了流量系数和涡流,有利于提高发动机的燃油效率。
Description
技术领域
本申请涉及发动机技术领域,特别是涉及一种发动机及车辆。
背景技术
发动机为了获得良好的动力性、经济性和排放特性,要求发动机必须有足够高的气道流量系数和合适的进气涡流比、滚流比等参数,涡流有助于改善燃油与空气的混合,提高燃烧质量,而高的流量系数可以增加进气量,优化空燃比,减少泵气损失。然而,实现这两者的平衡是发动机设计中的挑战,需要综合考虑多种因素并进行优化设计。
发明内容
基于此,本申请提供一种发动机及车辆,以能平衡发动机的涡流和流量系数。
根据本申请的一个方面,本申请实施例提供一种发动机,包括:
缸盖,缸盖设有供气体燃烧的燃烧室、与燃烧室连通的进气口;
进气件,包括第一进气部和第二进气部;第一进气部具有连接于缸盖的第一端,第一端上设有与进气口相对设置且彼此连通的第一安装孔,第一进气部内设有与进气口相连通的第一气流通道;及
第一进气门,包括相连接的第一部分和第二部分,第一部分位于燃烧室内,第二部分经由进气口、第一安装孔伸出于第一进气部外,第一气流通道通过第一连接部与燃烧室连通,第一进气门的最大升程位置位于第一连接部以上,当第一进气门的第一部分经过第一连接部时,第一部分与第一连接部的内表面之间具有间隙;
其中,第一气流通道构造为沿第一参考线延伸设置,第一参考线构造为曲率连续的线,第一气流通道的内壁构造为能够引导位于第一气流通道内的气流沿第一气流通道的延伸路径流动;
定义垂直于第一安装孔的中心轴线的平面为第一参考面,且第一参考线位于第一参考面上,第一参考线与第一安装孔的中心轴线相交于第一中心点;第一参考线在第一中心点的切线的延伸方向,与第一方向之间的角度为42度至44度。
在其中一个实施例中,进气件还包括与第一进气部沿第一方向间隔设置的第二进气部,第二进气部具有连接于缸盖的第二端,第二端上设有与进气口相对设置且彼此连通的第二安装孔,第二进气部内设有与进气口相连通的第二气流通道;
发动机还包括第二进气门,第二进气门包括相连接的第三部分和第四部分,第三部分位于燃烧室内,第四部分经由进气口、安装孔伸出于第一进气部外,第二气流通道通过第二连接部与燃烧室连通,第二进气门的最大升程位置位于第二连接部以上,当第二进气门的第三部分经过第二连接部时第三部分与第二连接部的内表面之间具有间隙;
其中,第二气流通道构造为沿第二参考线延伸设置,第二参考线构造为曲率连续的线,第二气流通道的内壁构造为能够引导第二气流通道内的气流沿第二气流通道的延伸路径流动;
定义垂直于第二安装孔的中心轴线的平面为第二参考面,且第二参考线位于第二参考面上,第二参考线与第二安装孔的中心轴线相较于第二中心点;第二参考线在第二中心点的切线的延伸方向,与第一方向之间的角度为68度至70度;第一参考面和第二参考面相平行。
在其中一个实施例中,沿第一进气部的延伸方向,第一进气部具有与第一端相对设置的第三端;沿第二进气部的延伸方向,第二进气部具有与第二端相对设置的第四端;
发动机还包括连接件,连接件连接于第二端和第四端之间,连接件具有连通第一气流通道与第二气流通道的连通通道;
第一进气部和第二进气部彼此相向的侧壁在第一参考面上的正投影分别为第一投影线和第二投影线;连接件的侧壁在第一参考面上的为连接线;第一投影线和第二投影线彼此靠近的端点借助于连接线相连;
连接线位于第一参考圆上,第一参考圆的圆心处于连接线靠近第一进气部和第二进气部的一侧。
在其中一个实施例中,第一投影线位于第二参考圆上,第二参考圆的圆心处于第一投影线靠近第二进气部的一侧;第二参考圆和第一参考圆相切于第一投影线和连接线相连的端点;第一参考圆的半径为R1,第二参考圆的半径为R2,R1、R2满足:R2/R1=2.87-2.88;和/或
第二投影线位于第三参考圆上,第三参考圆的圆心处于第二投影线靠近第一进气部的一侧;第三参考圆和第一参考圆相切于第二投影线和连接线相连的端点;第一参考圆的半径为R1,第三参考圆的半径为R3,R1、R3满足:R3/R1=7.03-7.04。
在其中一个实施例中,第一参考线包括彼此平滑连接的第一弧线段和第二弧线段,第二弧线段远离第一弧线段的端点与第一中心点重合;第一弧线段位于第四参考圆上,第二弧线段位于第五参考圆上,第四参考圆的圆心和第五参考圆的圆心均位于第一参考线靠近第二进气部的一侧;
其中,第一参考圆的半径为R1,第四参考圆的半径为R4,R1、R4满足:R4/R1=3.88-3.89;和/或
第一参考圆的半径为R1,第五参考圆的半径为R5,R1、R5满足:R5/R1=7.22-7.23。
在其中一个实施例中,第二参考线包括彼此平滑连接的第三弧线段和第四弧线段,第三弧线段远离第四弧线段的端点靠近连接件,第三弧线段位于第六参考圆,第四弧线段位于第七参考圆,第六参考圆的圆心位于第二参考线背离第一进气部的一侧,第七参考圆的圆心位于第二参考线靠近第一进气部的一侧;
其中,第一参考圆的半径为R1,第六参考圆的半径为R6,R1、R6满足:R6:R1=9.27-9.28;和/或
第一参考圆的半径为R1,第七参考圆的半径为R7,R1、R7满足:R7:R1=5.93-5.94。
在其中一个实施例中,第二气流通道构造为切向气道;和/或
第二进气部的壁面的表面粗糙度小于0.1。
在其中一个实施例中,第一进气部沿第一进气部的延伸路径的长度,小于第二进气部沿第二进气部的延伸路径的长度;第二气流通道构造为沿着第二参考线延伸设置,第二参考线构造为曲率连续的线,第一参考线的曲率大于第二参考线的曲率。
在其中一个实施例中,第一气流通道构造为切向气道;和/或
第一进气部的壁面的表面粗糙度小于0.1。
根据本申请的另一个方面,本申请实施例提供一种车辆,包括上述任一实施例中的发动机。
上述的发动机及车辆,发动机包括有缸盖、进气件和第一进气门。缸盖设有供气体燃烧的燃烧室、与燃烧室连通的进气口,进气件包括第一进气部,第一进气部具有第一气流通道,并且第一气流通道与进气口连通,使得第一气流通道与燃烧室连通,将空气传输至缸盖的燃烧室中。通过调节第一进气门的开度、开启时间和关闭时间,可以精确控制进入燃烧室的空气量,从而影响发动机的燃烧过程、功率输出和燃油效率。定义垂直于第一安装孔的中心轴线的平面为第一参考面,且第一参考线位于第一参考面上,第一参考线与第一安装孔的中心轴线相交于第一中心点,将第一参考线在第一中心点的切线的延伸方向,与第一方向之间的角度设置为42度至44度,如此,使气流与气缸壁面形成较大的切向流动速度,从而形成进气涡流,实现在高充气效率的同时又能获得适当的涡流,平衡了流量系数和涡流,有利于提高发动机的燃油效率。
附图说明
图1为本申请一些实施例中的发动机的部分结构示意图。
图2为图1中的发动机的部分结构的俯视示意图。
图3为图1中的发动机的部分结构的又一俯视示意图。
图4为图1中的发动机的部分结构的另一俯视示意图。
图5为图1中的发动机的部分结构的再一俯视示意图。
具体实施方式中的附图标号如下:
1、缸盖,11、燃烧室,21、第一进气部,22、第二进气部,X1、第一参考线,HD1、第一弧线段,HD2、第二弧线段,X2、第二参考线,HD3、第三弧线段,HD4、第四弧线段,D1、第一中心点,D2、第二中心点,Q1、第一进气门,Q2、第二进气门,3、连接件,T1、第一投影线,T2、第二投影线,L1、连接线,Y1、第一参考圆,Y2、第二参考圆,Y3、第三参考圆,Y4、第四参考圆,Y5、第五参考圆,Y6、第六参考圆,Y7、第七参考圆,QD1、第一气流通道,QD2、第二气流通道,θ1、第一参考线X1在第一中心点D1的延伸方向,与第一方向F1之间的角度,θ2、第二参考线X2在第二中心点D2的延伸方向,与第一方向F1之间的角度,F1、第一方向。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
在本申请的描述中,需要理解的是,若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等,这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
此外,若有出现这些术语“第一”、“第二”,这些术语仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,若有出现术语“多个”,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等,这些术语应做广义理解。例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述,其含义可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在,本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
参阅图1,图1示出了本申请一些实施例中的发动机的部分结构示意图。本申请一实施例提供的发动机包括缸盖1和进气件。缸盖1设有供气体燃烧的燃烧室11,与燃烧室11连通的进气口。
燃烧室11是燃料与空气混合并燃烧的地方,在燃烧室11中,燃料与空气混合后,通过火花塞或压缩自燃的方式点燃,产生高温高压的燃气,这些燃气推动活塞运动,从而将化学能转化为机械能,驱动发动机运转。进气件是发动机进气系统的一部分,它的主要作用是将空气或空气与燃油的混合气从外部环境引导到发动机的燃烧室11中。
继续参阅图1并结合参阅图2,图2为图1中的发动机的部分结构的俯视示意图。进气件包括第一进气部21,第一进气部21具有连接于缸盖的第一端,第一端上设有与进气口相对设置且彼此连通的第一安装孔,第一进气部21内设有与进气口相连通的第一气流通道QD1。第一气流通道QD1构造为沿着第一参考线X1延伸设置,第一参考线X1构造为曲率连续的线,第一气流通道QD1的内壁构造为能够引导位于第一气流通道QD1内的气流沿第一气流通道QD1的延伸路径流动。
第一进气门Q1包括相连接的第一部分和第二部分,第一部分位于燃烧室11内,第二部分经由进气口、第一安装孔伸出于第一进气部21外,第一气流通道QD1通过第一连接部与燃烧室11连通,第一进气门Q1的最大升程位置位于第一连接部以上,当第一进气门Q1的第一部分经过第一连接部时,第一部分与第一连接部的内表面之间具有间隙。通过调节第一进气门Q1的开度、开启时间和关闭时间,可以精确控制进入燃烧室11的空气量,从而影响发动机的燃烧过程、功率输出和燃油效率。
曲率连续是指是指曲线在某一点处的曲率与其在该点附近的其他点处的曲率相同或按照某种规律平滑变化,没有突变或断点。
定义垂直于第一安装孔的中心轴线的平面为第一参考面,且第一参考线X1位于第一参考面上,第一参考线X1与第一安装孔的中心轴线相交于第一中心点D1;第一参考线X1在第一中心点D1的切线的延伸方向,与第一方向F1之间的角度为42度至44度,使得气流与缸盖1壁面形成较大的切向流动速度,从而形成进气涡流,实现在高充气效率的同时又能获得适当的涡流,平衡了流量系数和涡流,有利于提高发动机的燃油效率。
在本申请的一些实施例中,继续参阅图1和图2,进气件还包括与第一进气部21沿第一方向F1间隔设置的第二进气部22。设置第一进气部21和第二进气部22两个进气部相较于设置一个进气部,可以增加进入发动机的空气量,并且多个进气部可以设计成不同的形状和长度,以优化空气的流动速度和压力,提高进气效率。
第二进气部22具有连接于缸盖1的第二端,第二端上设有与进气口相对设置且彼此连通的第二安装孔,第二进气部22内设有与进气口相连通的第二气流通道QD2;
发动机还包括第二进气门Q2,第二进气门Q2包括相连接的第三部分和第四部分,第三部分位于燃烧室11内,第四部分经由进气口、安装孔伸出于第一进气部21外,第二气流通道QD2通过第二连接部与燃烧室11连通,第二进气门Q2的最大升程位置位于第二连接部22以上,当第二进气门Q2的第三部分经过第二连接部22时第三部分与第二连接部22的内表面之间具有间隙。第二气流通道QD2构造为沿第二参考线X2延伸设置,第二参考线X2构造为曲率连续的线,第二气流通道QD2的内壁构造为能够引导第二气流通道QD2内的气流沿第二气流通道QD2的延伸路径流动。定义垂直于第二安装孔的中心轴线的平面为第二参考面,且第二参考线X2位于第二参考面上,第二参考线X2与第二安装孔的中心轴线相较于第二中心点D2;第二参考线X2在第二中心点D2的切线的延伸方向,与第一方向F1之间的角度为68度至70度;第一参考面和第二参考面相平行。第二气流通道QD2的延伸路径如此设计,使得气流与缸盖1壁面形成较大的切向流动速度,从而形成进气涡流,实现在高充气效率的同时又能获得适当的涡流,平衡了流量系数和涡流,有利于提高发动机的燃油效率。第一参考面和第二参考面平行设置,意味着第一安装孔和第二安装孔的中心轴线也彼此平行。彼此平行的第一安装孔和第二安装孔使得第一进气门Q1和第二进气门Q2在安装后能够对齐,有利于实现进气门的同步沿同一方向运动。
在本申请的一些实施例中,继续参照图1和图2,沿第一进气部21的延伸方向,第一进气部21具有与第一端相对设置的第三端;沿第二进气部22的延伸方向,第二进气部22具有与第二端相对设置的第四端;
发动机还包括连接件3,连接件3连接于第二端和第四端之间,连接件3具有连通第一气流通道QD1与第二气流通道1D2的连通通道.如此,使得空气能够从连接件3处传送至第一进气部21内,再被传输至燃烧室11中。第二进气部22沿第二进气部22延伸方向的相对两端中的一端与连接件3连接,另一端与燃烧室11连接。同样,空气也能够从连接件3处传送至第二进气部22内,再被传输至燃烧室11中。
第一进气部21和第二进气部22彼此相向的侧壁在第一参考面上的正投影分别为第一投影线T1和第二投影线T2。连接件3的侧壁在第一参考面上的为连接线L1;第一投影线T1和第二投影线T2彼此靠近的端点借助于连接线L1相连;
连接线L1位于第一参考圆Y1上,第一参考圆Y1的圆心处于连接线L1靠近第一进气部21和第二进气部22的一侧。
具体在本申请中,可参照图2,第一进气部21的长度小于第二进气部22的长度,较长的第二进气部22可以更多的将空气直接导入燃烧室11内,较短的第一进气部21可以用于形成更多的涡流。
在本申请的一些实施例中,继续参照图2,并结合参照图3,图3示出了图1中的发动机的部分结构的又一俯视示意图。第一投影线T1位于第二参考圆Y2上,第二参考圆Y2的圆心处于第一投影线T1靠近第二进气部22的一侧;第二参考圆Y2和第一参考圆Y1相切于第一投影线T1和连接线L1相连的端点。第一参考圆Y1的半径为R1,第二参考圆Y2的半径为R2,R1、R2满足:R2:R1=2.87-2.88;和/或,第二投影线T2位于第三参考圆Y3上,第三参考圆Y3的圆心处于第二投影线T2靠近第一进气部21的一侧;第三参考圆Y3和第一参考圆Y1相切于第二投影线T2和连接线L1相连的端点,第一参考圆Y1的半径为R1,第三参考圆Y3的半径为R3,R1、R3满足:R3:R1=7.03-7.04。
在“第一投影线T1位于第二参考圆Y2上,第二参考圆Y2的圆心处于第一投影线T1靠近第二进气部22的一侧;第二参考圆Y2和第一参考圆Y1相切于第一投影线T1和连接线L1相连的端点。第一参考圆Y1的半径为R1,第二参考圆Y2的半径为R2,R1、R2满足:R2:R1=2.87-2.88”的情况下,在进气件的设计中,第二参考圆Y2的半径R2设计的越大,意味着第一投影线T1更加平滑,使得气流能够更快的进入燃烧室11内,提高进气效率进而提高流量系数,而半径R2设计的越大,同时会导致涡流的减少。所以为能够同时具备合适的涡流和较高的流量系数,不能将R2设计的过大或者过小。申请人发现,当R2:R1的值在2.87-2.88的区间时,能够兼具合适的涡流和较高的流量系数。其中,“流量系数”是用于描述流体通过阀门、管道或其他流体控制设备的流动能力,是一个衡量流体控制设备性能的重要参数。
在“第二投影线T2位于第三参考圆Y3上,第三参考圆Y3的圆心处于第二投影线T2靠近第一进气部21的一侧;第三参考圆Y3和第一参考圆Y1相切于第二投影线T2和连接线L1相连的端点,第一参考圆Y1的半径为R1,第三参考圆Y3的半径为R3,R1、R3满足:R3:R1=7.03-7.04”的情况下,第二进气部22较第一进气部21更长,其主要作用是快速将气流导入燃烧室11内,所以第二投影线T2设计的更为平滑,减少气流在流动过程中的能量损耗,申请人发现,当R3:R1的值在7.03-7.04的区间时,能够兼具合适的涡流和较高的流量系数。
此外,第一投影线T1、第二投影线T2和连接线L1的设计中,第一投影线T1和第二投影线T2之间的间距逐渐减小。
上述的“第一投影线T1位于第二参考圆Y2上,第二参考圆Y2的圆心处于第一投影线T1靠近第二进气部22的一侧;第二参考圆Y2和第一参考圆Y1相切于第一投影线T1和连接线L1相连的端点。第一参考圆Y1的半径为R1,第二参考圆Y2的半径为R2,R1、R2满足:R2:R1=2.87-2.88”和“第二投影线T2位于第三参考圆Y3上,第三参考圆Y3的圆心处于第二投影线T2靠近第一进气部21的一侧;第三参考圆Y3和第一参考圆Y1相切于第二投影线T2和连接线L1相连的端点,第一参考圆Y1的半径为R1,第三参考圆Y3的半径为R3,R1、R3满足:R3:R1=7.03-7.04”,可以根据实际情况任意组合设置。
在本申请的一些实施例中,继续参照图2和图3,并结合参照图4,图4示出了图1中的发动机的部分结构的另一俯视示意图。第一参考线X1包括彼此连接的第一弧线段HD1和第二弧线段HD2,第二弧线段HD2远离第一弧线段HD1的端点与第一中心点D1重合;第一弧线段HD1位于第四参考圆Y4上,第二弧线段HD2位于第五参考圆Y5上,第四参考圆Y4的圆心和第五参考圆Y5的圆心均位于第一参考线X1靠近第二进气部22的一侧,其中,第一参考圆Y1的半径为R1,第四参考圆Y4的半径为R4,R1、R4满足:R4:R1=3.88-3.89;和/或,第一参考圆Y1的半径为R1,第五参考圆Y5的半径为R5,R1、R5满足:R5:R1=7.22-7.23。
在“第一参考线X1包括彼此连接的第一弧线段HD1和第二弧线段HD2,第二弧线段HD2远离第一弧线段HD1的端点与第一中心点D1重合;第一弧线段HD1位于第四参考圆Y4上,第二弧线段HD2位于第五参考圆Y5上,第四参考圆Y4的圆心和第五参考圆Y5的圆心均位于第一参考线X1靠近第二进气部22的一侧,其中,第一参考圆Y1的半径为R1,第四参考圆Y4的半径为R4,R1、R4满足:R4:R1=3.88-3.89”的情况下,申请人发现,在R4:R1的取值为3.88至3.89时,第一气流通道QD1内能够快速产生较大的涡流。
在“第一参考线X1包括彼此连接的第一弧线段HD1和第二弧线段HD2,第二弧线段HD2远离第一弧线段HD1的端点与第一中心点D1重合;第一弧线段HD1位于第四参考圆Y4上,第二弧线段HD2位于第五参考圆Y5上,第四参考圆Y4的圆心和第五参考圆Y5的圆心均位于第一参考线X1靠近第二进气部22的一侧,第一参考圆Y1的半径为R1,第五参考圆Y5的半径为R5,R1、R5满足:R5:R1=7.22-7.23”的情况下,申请人发现,在R5:R1取值为7.22-7.23时,气流通过第一弧线段HD1后产生较大涡流,延长气流的流动路径,再通过第二弧线段HD2能够更加快速进入燃烧室11内。
其中,“平滑连接”是指第一弧线段HD1和第二弧线段HD2曲面连接处没有突兀的过渡,而是以连续、渐变的方式相接,使得连接处的曲率变化均匀,没有明显的折角或凸起。
上述的“第一参考线X1包括彼此平滑连接的第一弧线段HD1和第二弧线段HD2,第二弧线段HD2的终止点为第一中心点D1。第一弧线段HD1位于第四参考圆Y4上,第二弧线段HD2位于第五参考圆Y5上,第四参考圆Y4的圆心和第五参考圆Y5的圆心均位于第一参考线X1靠近第二进气部22的一侧,第四参考圆Y4的半径为R4,R1、R4满足:R4:R1=3.88-3.89”和“第一参考线X1包括彼此平滑连接的第一弧线段HD1和第二弧线段HD2,第二弧线段HD2的终止点为第一中心点D1。第一弧线段HD1位于第四参考圆Y4上,第二弧线段HD2位于第五参考圆Y5上,第四参考圆Y4的圆心和第五参考圆Y5的圆心均位于第一参考线X1靠近第二进气部22的一侧,第五参考圆Y5的半径为R5,R1、R5满足:R5:R1=7.22-7.23”,可以根据实际情况任意组合设置。
在本申请的一些实施例中,继续参照图2至图4,并结合参照图5,图5示出了图1中的发动机的部分结构的再一俯视示意图。第二参考线X2包括彼此平滑连接的第三弧线段HD3和第四弧线段HD4,第三弧线段HD3远离第四弧线段HD4的端点靠近连接件3,第三弧线段HD3位于第六参考圆Y6,第四弧线段HD4位于第七参考圆Y7,第六参考圆Y6的圆心位于第二参考线X2背离第一进气部21的一侧,第七参考圆Y7的圆心位于第二参考线X2靠近第一进气部21的一侧,第一参考圆Y1的半径为R1,第六参考圆Y6的半径为R6,R1、R6满足:R6:R1=9.27-9.28;和/或,第一参考圆Y1的半径为R1,第七参考圆Y7的半径为R7,R1、R7满足:R7:R1=5.93-5.94。
在“第二参考线X2包括彼此平滑连接的第三弧线段HD3和第四弧线段HD4,第三弧线段HD3远离第四弧线段HD4的端点靠近连接件3,第三弧线段HD3位于第六参考圆Y6,第四弧线段HD4位于第七参考圆Y7,第六参考圆Y6的圆心位于第二参考线X2背离第一进气部21的一侧,第七参考圆Y7的圆心位于第二参考线X2靠近第一进气部21的一侧,第一参考圆Y1的半径为R1,第六参考圆Y6的半径为R6,R1、R6满足:R6:R1=9.27-9.28”的情况下,申请人发现将第三弧线段HD3如此设计,第三弧线段HD3的曲率设计较小,第三弧线段HD3更趋于直线,能够使得涡流更加快速进入燃烧室11内。
在“第二参考线X2包括彼此平滑连接的第三弧线段HD3和第四弧线段HD4,第三弧线段HD3远离第四弧线段HD4的端点靠近连接件3,第三弧线段HD3位于第六参考圆Y6,第四弧线段HD4位于第七参考圆Y7,第六参考圆Y6的圆心位于第二参考线X2背离第一进气部21的一侧,第七参考圆Y7的圆心位于第二参考线X2靠近第一进气部21的一侧,第一参考圆Y1的半径为R1,第七参考圆Y7的半径为R7,R1、R7满足:R7:R1=5.93-5.94”的情况下,气流在沿着第三弧线段HD3快速流动后,第三弧线段HD3所在的第三参考圆Y3和第四弧线段HD4所在第四参考圆Y4的圆心处在第二参考线X2的不同侧,实现气流的流动方向趋于直线且能够导入燃烧室11内。
上述的“第二参考线X2包括彼此平滑连接的第三弧线段HD3和第四弧线段HD4,第三弧线段HD3远离第四弧线段HD4的端点靠近连接件3,第三弧线段HD3位于第六参考圆Y6,第四弧线段HD4位于第七参考圆Y7,第六参考圆Y6的圆心位于第二参考线X2背离第一进气部21的一侧,第七参考圆Y7的圆心位于第二参考线X2靠近第一进气部21的一侧,第一参考圆Y1的半径为R1,第六参考圆Y6的半径为R6,R1、R6满足:R6:R1=9.27-9.28”和“第二参考线X2包括彼此平滑连接的第三弧线段HD3和第四弧线段HD4,第三弧线段HD3远离第四弧线段HD4的端点靠近连接件3,第三弧线段HD3位于第六参考圆Y6,第四弧线段HD4位于第七参考圆Y7,第六参考圆Y6的圆心位于第二参考线X2背离第一进气部21的一侧,第七参考圆Y7的圆心位于第二参考线X2靠近第一进气部21的一侧,第一参考圆Y1的半径为R1,第七参考圆Y7的半径为R7,R1、R7满足:R7:R1=5.93-5.94”,可以根据实际情况任意组合设置。
在本申请的一些实施例中,继续参照图1和图2,第二气流通道QD2构造为切向气道;和/或,第二进气部22的壁面的表面粗糙度小于0.1。
在“第二气流通道QD2构造为切向气道”的情况下,切向气道的设置,能够使进入第二气流通道QD2的气流产生旋转运动,这有助于更好地混合燃料和空气,提高燃烧效率。
在“第二进气部22的壁面的表面粗糙度小于0.1”的情况下,壁面光滑的设计能够减小气流遇到尖锐部分产生能量损耗,并且光滑的壁面减少了气流与壁面之间的摩擦力,从而降低了摩擦阻力,进一步提高流量系数。
上述的“第二气流通道QD2构造为切向气道”和“第二进气部22的壁面的表面粗糙度小于0.1”,可以根据实际情况任意组合。
在本申请的一些实施例中,继续参照图1和图2,第一进气部21沿第一进气部21的延伸路径的长度,小于第二进气部22沿第二进气部22的延伸路径的长度;第二气流通道QD2构造为沿着第二参考线X2延伸设置,第二参考线X2构造为曲率连续的线,第一参考线X1的曲率大于第二参考线X2的曲率。
较长的第二进气部22可以更多的将空气直接导入燃烧室11内,较短的第一进气部21可以用于形成更多的涡流,且将第二参考线X2构造为曲率连续的线,第一参考线X1的曲率大于第二参考线X2的曲率,以使得空气在运输至燃烧室11的过程中,能够兼具合适的涡流和较高的流量系数。
在本申请的一些实施例中,第一气流通道QD1构造为切向气道;和/或,第一进气部21的壁面的表面粗糙度小于0.1。
在“第一气流通道QD1构造为切向气道”的情况下,同样地,切向气道的设置,能够使进入第二气流通道QD2的气流产生旋转运动,这有助于更好地混合燃料和空气,提高燃烧效率。
在“第一进气部21的壁面的表面粗糙度小于0.1”的情况下,同样,壁面光滑的设计能够减小气流遇到尖锐部分产生能量损耗,并且光滑的壁面减少了气流与壁面之间的摩擦力,从而降低了摩擦阻力,进一步提高流量系数。
上述的“第一气流通道QD1构造为切向气道”和“第一进气部21的壁面的表面粗糙度小于0.1”,可以根据实际情况任意组合。
根据本申请的一些实施例,本申请实施例提供一种车辆,包括上述任一实施例中的发动机。
在本申请实施例的技术方案中,由于车辆包括上述任一实施例中的发动机,因而也具备上述任一实施例的优势。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种发动机,其特征在于,包括:
缸盖,所述缸盖设有供气体燃烧的燃烧室、与所述燃烧室连通的进气口;
进气件,包括第一进气部;所述第一进气部具有连接于所述缸盖的第一端,所述第一端上设有与所述进气口相对设置且彼此连通的第一安装孔,所述第一进气部内设有与所述进气口相连通的第一气流通道;及
第一进气门,包括相连接的第一部分和第二部分,所述第一部分位于所述燃烧室内,所述第二部分经由所述进气口、所述第一安装孔伸出于所述第一进气部外,所述第一气流通道通过第一连接部与所述燃烧室连通,所述第一进气门的最大升程位置位于所述第一连接部以上,当所述第一进气门的所述第一部分经过所述第一连接部时,所述第一部分与所述第一连接部的内表面之间具有间隙;
其中,所述第一气流通道构造为沿第一参考线延伸设置,所述第一参考线构造为曲率连续的线,所述第一气流通道的内壁构造为能够引导位于所述第一气流通道内的气流沿所述第一气流通道的延伸路径流动;
定义垂直于所述第一安装孔的中心轴线的平面为第一参考面,且所述第一参考线位于所述第一参考面上,所述第一参考线与所述第一安装孔的中心轴线相交于第一中心点;所述第一参考线在所述第一中心点的切线的延伸方向,与所述第一方向之间的角度为42度至44度。
2.根据权利要求1所述的发动机,其特征在于,所述进气件还包括与所述第一进气部沿第一方向间隔设置的第二进气部,所述第二进气部具有连接于所述缸盖的第二端,所述第二端上设有与所述进气口相对设置且彼此连通的第二安装孔,所述第二进气部内设有与所述进气口相连通的第二气流通道;
所述发动机还包括第二进气门,所述第二进气门包括相连接的第三部分和第四部分,所述第三部分位于所述燃烧室内,所述第四部分经由所述进气口、所述安装孔伸出于所述第一进气部外,所述第二气流通道通过第二连接部与所述燃烧室连通,所述第二进气门的最大升程位置位于所述第二连接部以上,当所述第二进气门的所述第三部分经过所述第二连接部时所述第三部分与所述第二连接部的内表面之间具有间隙;
其中,所述第二气流通道构造为沿第二参考线延伸设置,所述第二参考线构造为曲率连续的线,所述第二气流通道的内壁构造为能够引导所述第二气流通道内的气流沿所述第二气流通道的延伸路径流动;
定义垂直于所述第二安装孔的中心轴线的平面为第二参考面,且所述第二参考线位于所述第二参考面上,所述第二参考线与所述第二安装孔的中心轴线相较于第二中心点;所述第二参考线在所述第二中心点的切线的延伸方向,与所述第一方向之间的角度为68度至70度;所述第一参考面和所述第二参考面相平行。
3.根据权利要求2所述的发动机,其特征在于,沿所述第一进气部的延伸方向,所述第一进气部具有与所述第一端相对设置的第三端;沿所述第二进气部的延伸方向,所述第二进气部具有与所述第二端相对设置的第四端;
所述发动机还包括连接件,所述连接件连接于所述第二端和所述第四端之间,所述连接件具有连通所述第一气流通道与所述第二气流通道的连通通道;
所述第一进气部和所述第二进气部彼此相向的侧壁在所述第一参考面上的正投影分别为第一投影线和第二投影线;所述连接件的侧壁在所述第一参考面上的为连接线;所述第一投影线和所述第二投影线彼此靠近的端点借助于所述连接线相连;
所述连接线位于第一参考圆上,所述第一参考圆的圆心处于所述连接线靠近所述第一进气部和所述第二进气部的一侧。
4.根据权利要求3所述的发动机,其特征在于,所述第一投影线位于第二参考圆上,所述第二参考圆的圆心处于所述第一投影线靠近所述第二进气部的一侧;所述第二参考圆和所述第一参考圆相切于所述第一投影线和所述连接线相连的端点;所述第一参考圆的半径为R1,所述第二参考圆的半径为R2,所述R1、所述R2满足:R2/R1=2.87-2.88;和/或
所述第二投影线位于第三参考圆上,所述第三参考圆的圆心处于所述第二投影线靠近所述第一进气部的一侧;所述第三参考圆和所述第一参考圆相切于所述第二投影线和所述连接线相连的端点;所述第一参考圆的半径为R1,所述第三参考圆的半径为R3,所述R1、所述R3满足:R3/R1=7.03-7.04。
5.根据权利要求3所述的发动机,其特征在于,所述第一参考线包括彼此平滑连接的第一弧线段和第二弧线段,所述第二弧线段远离所述第一弧线段的端点与所述第一中心点重合;所述第一弧线段位于第四参考圆上,所述第二弧线段位于第五参考圆上,所述第四参考圆的圆心和所述第五参考圆的圆心均位于所述第一参考线靠近所述第二进气部的一侧;
其中,所述第一参考圆的半径为R1,所述第四参考圆的半径为R4,所述R1、所述R4满足:R4/R1=3.88-3.89;和/或
所述第一参考圆的半径为R1,所述第五参考圆的半径为R5,所述R1、所述R5满足:R5/R1=7.22-7.23。
6.根据权利要求3所述的发动机,其特征在于,所述第二参考线包括彼此平滑连接的第三弧线段和第四弧线段,所述第三弧线段远离所述第四弧线段的端点靠近所述连接件,所述第三弧线段位于第六参考圆,所述第四弧线段位于第七参考圆,所述第六参考圆的圆心位于所述第二参考线背离所述第一进气部的一侧,所述第七参考圆的圆心位于所述第二参考线靠近所述第一进气部的一侧;
其中,所述第一参考圆的半径为R1,所述第六参考圆的半径为R6,所述R1、所述R6满足:R6:R1=9.27-9.28;和/或
所述第一参考圆的半径为R1,所述第七参考圆的半径为R7,所述R1、所述R7满足:R7:R1=5.93-5.94。
7.根据权利要求2至6任一项所述的发动机,其特征在于,所述第二气流通道构造为切向气道;和/或
所述第二进气部的壁面的表面粗糙度小于0.1。
8.根据权利要求2至6任一项所述的发动机,其特征在于,所述第一进气部沿所述第一进气部的延伸路径的长度,小于所述第二进气部沿所述第二进气部的延伸路径的长度;所述第二气流通道构造为沿着第二参考线延伸设置,所述第二参考线构造为曲率连续的线,所述第一参考线的曲率大于所述第二参考线的曲率。
9.根据权利要求1至6任一项所述的发动机,其特征在于,所述第一气流通道构造为切向气道;和/或
所述第一进气部的壁面的表面粗糙度小于0.1。
10.一种车辆,其特征在于,包括如权利要求1至9任一项所述的发动机。
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