一种柴油机螺旋辅助进气道

摘要

一种柴油机螺旋辅助进气道，其属于柴油机进气道结构设计和混合气形成技术领域。为了提高柴油机燃烧室内的油气混合质量，完善柴油的燃烧程度，设计了这种环绕进气道旋转布置的螺旋辅助进气道。新鲜空气通过螺旋辅助进气道汇入进气道后，可以有效的增加柴油机每循环的进气量，提高进入燃烧室内气体的涡流强度。通过这种进气方式，可以有效的提高燃料的燃烧效率，改善柴油机的燃油经济性与排放性能，扩展柴油机的工作区间。

说明书

技术领域

本发明涉及一种柴油机螺旋辅助进气道，其属于柴油机进气道结构设计和混合气形成技术领域。

背景技术

各个国家和地区的纷纷制定了严格的柴油机燃油消耗限值法规，用户对柴油机的高燃油经济性需求与日俱增，同时，随着大气污染问题越来越严重，如何降低内燃机有害气体排放也受到了越来越多的公众关注，因此如何提高柴油机的燃油经济性和降低柴油机的有害气体排放以满足严格的排放法规是科研机构和生产企业必须解决的问题。

传统柴油机受结构上的限制，进气质量与进气动能不足，使柴油不能在燃烧室中迅速扩散形成高质量的混合气，导致柴油机燃油经济性欠佳，排放水平较高，因此提升柴油机进气质量以改善上述问题是一个行之有效的方法。

发明内容

本发明的目的在于通过提供一种柴油机螺旋辅助进气道，以解决现在柴油机在进气过程中所存在的不足，从而改善柴油机进气性能、加快燃料燃烧速度，提高柴油机的燃烧效率，扩展柴油机工作范围，达到节能减排的目的。

本发明为解决该技术问题所采用的技术方案是：一种柴油机螺旋辅助进气道，它包括进气道和进气门座，它还包括第一种螺旋辅助进气道和第二种螺旋辅助进气道，第一种螺旋辅助进气道和第二种螺旋辅助进气道绕进气道旋转呈螺旋式旋转布置，第一种螺旋辅助进气道出气口、第二种螺旋辅助进气道出气口靠近进气门座，第一种螺旋辅助进气道和第二种螺旋辅助进气道与进气道连接处采用光滑过渡。

所述第一种螺旋辅助进气道和第二种螺旋辅助进气道的内径D与由绕传统进气道旋转形成的层间距H的比值范围是0.4<D/H<0.9，同一个第一种螺旋辅助进气道、第二种螺旋辅助进气道层间距H的值是恒定值或连续变化。

所述第一种螺旋辅助进气道其各处截面尺寸一致，所述第二种螺旋辅助进气道呈渐缩结构，同一纵截面相邻的三个截面S_n+1、S_n、S_n-1面积依次减小，满足规律S_n=（0.5-0.98）S_n+1。

本发明的有益效果是：通过所述的布置方式，气体经过螺旋辅助进气道后会在垂直于气缸轴线方向上产生明显的速度分量，在进入传统进气道后可以有效的对气体进行扰动，增加气体的动能，使气体进入燃烧室后的涡流强度得到加强，促使燃油可以在燃烧室内分布更加均匀，燃烧更为充分，特别是当螺旋辅助进气道采用所述的渐缩结构，可以更加明显的加强这种现象。通过所述的螺旋辅助进气道，可以有效的提高柴油机每循环的进气量，扩展柴油机的负荷区间，提高柴油机的功率。

附图说明

下面结合附图具体说明本发明的实施方式。

图1第一种螺旋辅助进气道结构示图。

图2第一种螺旋辅助进气道螺旋部分剖视图。

图3第一种螺旋辅助进气道进气道部分剖视图。

图4第二种螺旋辅助进气道结构示图。

图5第二种螺旋辅助进气道螺旋部分剖视图。

图6第二种螺旋辅助进气道进气道部分剖视图。

图中：1、进气道，2、进气门座，3、气缸盖，4、气缸壁，5、燃烧室，6、第一种螺旋辅助进气道，6a、第一种螺旋辅助进气道出气口，7、第二种螺旋辅助进气道，7a、第二种螺旋辅助进气道出气口，D、螺旋辅助进气道内径，H、螺旋辅助进气道层间距H，S_n+1、S_n、S_n-1、螺旋辅助进气道同一纵截面相邻的三个截面面积。

具体实施方式

图1、2、3所示的是第一种螺旋辅助进气道6结构示图及剖视图，气体通过绕进气道1成螺旋形状的第一种螺旋辅助进气道6，在靠近进气门座2布置的第一种螺旋辅助进气道出气口6a进入进气道1中，进气道1与第一种螺旋辅助进气道6连接处采用光滑过渡，使气体流经此处的能量损失减少，使进入到燃烧室5中的气体增加了燃烧室5轴线垂直方向上的动量，气体进入燃烧室5后的涡流强度明显增加，可以迅速地使燃油与空气形成较均匀的混合气。

图4、5、6所示的是第二种螺旋辅助进气道7结构示图及剖视图，其结构与第一种螺旋辅助进气道6基本一致，气体通过绕进气道1成螺旋形状的第二种螺旋辅助进气道7，在靠近进气门座2布置的第二种螺旋辅助进气道出气口7a进入进气道1中。两者只有一处明显区别：第二种螺旋辅助进气道7结构为渐缩形状，其截面直径逐步减小，同一纵截面相邻的三个截面S_n+1、S_n、S_n-1面积依次减小，有一般规律：S_n=（0.5-0.98）S_n+1。这种渐缩式的结构可以更加充分地提高燃烧室内气体的扰动能力，增大涡流强度。

所述第一种螺旋辅助进气道6、第二种螺旋辅助进气道7的内径D与绕进气道1形成的层间距H对气体最终的螺旋速度有较明显影响，故一般设定0.4<D/H<0.9，且层间距H可以保持某一固定值也可以变化，以保证既有较为紧凑的空间，又有较好的扰动效果。