本实用新型专利技术公开了一种直喷室柴油机带过渡引流腔的分层双重涡旋进气道，旨在提供一种能同时获得高涡流扰动和高进气充气量的双重涡旋进气道，它包括进气流道、过渡引流腔与进气门。所述的进气流道分成双层，环绕气门导管护套(4)周边的部分称为上层(5)，气门导管护套(4)以下部分称为下层(6)，其技术方案的要点是：在进气门上端(7)设置有一偏心圆柱状过渡引流腔(2)，由于该腔室的存在，使所述的上、下层流道(5)、(6)均为涡旋进气道，且具有各自不同的涡旋流向、曲率半径和流道边界曲线，其流道边界曲线具有局部为非圆滑过渡的环节。本实用新型专利技术主要用途是提高柴油机的性能参数，使柴油机在低速大扭矩和高速大功率时的高性能可以并容得兼，从而使柴油机经济、功能、环保等特性的幅域品质，显著提高和改善。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种柴油机，特别是涉及一种直喷室柴油机带过渡引流腔的分层双重涡旋进气道。
技术介绍
直接喷射式燃烧室柴油机(简称直喷室柴油机)，其用于燃烧的混合气，在燃烧室中直接形成。因此直喷室柴油机只能借助进气道所形成的进气涡流扰动，来改善混合气的品质O传统的进气道，对于进气涡流的组织，主要依赖环气门导管护套周边所形成的“钩状”腔室，俗称“上室”，它迫使气流轴线绕气门中心涡流，形成涡旋进气。而对气门导管护套以下部分，俗称“下室”，由于进气门直径太小，且无气门导管护套的依托，无法组织与进气门孔圆相切的曲线流道，致使这部分气道无法螺旋化，其气流轴线只能沿气道直行，构成俗称的“直气道”。因此传统进气道实质上是:上层的螺旋进气道+下层的直气道两部分构成。传统进气道的缺陷是:上室截面积较小，所组织的涡旋进气量不足，且由于结构因素，它只能在流道接近气门中心处才开始组织涡流，致使涡流效果不强。而下室截面积较上室大，但直置而无法利用，且上室已形成的涡流进气，需通过下室、经气门口受到扩散和衰减之后，才能进入气缸，致使涡流效果进一步减弱。这种缺陷在技术上使柴油机的高涡流扰动(技术上以无因次系数涡流比ω表征，即进入气缸气体绕气缸中心轴线旋转的转速与柴油机的转速之比)与高的进气充量(技术上以无因次的流量系数μ表征)两者峰值不可兼得，其中涡流比ω值不够会严重影响柴油机低速大扭矩时的性能，流量系数μ不足则会影响柴油机高速大负荷时的性能，显然ω值提高，对混合气的改善有利，对发动机的综合性能的改善有利，然而在传统进气道结构的状况下，它必然导致进气阻力增大，从而导致流量系数μ降低，使柴油机高速大功率时的性能受到损害。传统进气道的ω值，一般为2.0-2.5，μ值为0.3-0.35，偶尔ω值也能达到3.5-4.0，但此时μ值却降低至0.3以下，这两组数据的峰值，不可能同时出现，这两者不可兼得的矛盾形成了戒律，使现有柴油机低速大扭矩时的高性能，与高速大功率时的高性能，不可能同时具备，这问题长期来，成为追求发动机优良性能的症结。
技术实现思路
本技术克服了现有技术中的缺陷，提供了一种能同时获得高涡流扰动ω值和高进气充量系数μ值的分层双重涡旋进气道，打破了长期以来ω值和μ值的峰值不可兼得的戒律。为了解决上述技术问题，本技术是通过以下技术方案实现的:一种直喷室柴油机带过渡引流腔的分层双重涡旋进气道，它位于柴油机的气缸盖内，包括进气流道、过渡引流腔和进气门。进气流道在进气门上端，设置有偏心圆柱状过渡引流腔，所述流道分两层，环绕气门导管护套周边的部分称为上层，即上室，也就是传统组织成螺旋进气道的腔室。气门导管护套以下的部分称为下层，即下室，它与传统进气道不同，把传统的直气道也组织成螺旋进气道，即为分层双重涡旋进气道。所述的上、下层流道具有各自不同的涡旋流动走向、曲率半径和流道边界曲线，流道边界曲线具有局部为非圆滑过渡的环节。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是:带过渡引流腔的分层双重涡旋进气道能获得的ω值将提升一倍，可达到5.0以上，在此基础上μ值可提升10-20%，达到0.36以上，且两组数据可同时出现峰值。这使柴油机最大扭矩时的油耗与最低油耗值重合，大幅度扩展了柴油机经济运行的区域，从而使配套车辆百公里油耗降低，0-100公里时速的加速时间减少，使柴油机的参数匹配完全引入了一个崭新的阶段。带过渡引流腔的分层双重涡旋进气道在6110型车用柴油机上应用后，柴油机性能得到了大幅提升，与国产同类产品相比，最大扭矩从46kg-m提升到52.5kg-m，提高了14%，这时的油耗仅160g/psh，排温550°C，烟度Rb2.6，其平均有效压力Pe值为8.9kg/cm2(作为自然吸气的柴油机，已接近低增压柴油机水平)。【附图说明】图1是本技术一种直喷室柴油机带过渡引流腔的分层双重涡旋进气道的缸盖俯视图。图2是本技术一种直喷室柴油机带过渡引流腔的分层双重涡旋进气道的布置示意图。具体实施方案下面结合附图与具体实施方案方式，对本技术作进一步详细描述:带过渡引流腔的分层双重涡旋进气道位于柴油机气缸盖内，在图1中所示为纵向进气道，它由进气流道1、过渡引流腔2和进气门3组成。所述进气流道I分两层，如图2所示，环绕气门导管护套4周边的部分称为上层5，也就是传统组织成螺旋进气道的腔室。气门导管护套4以下部分称为下层6，所述的上、下层进气流道5、6都是螺旋进气道。所述进气门3的进气口7上端，设置有偏心圆柱状过渡引流腔2，该腔室2为一直径大于进气口 7约5-15mm以上的圆柱体，其中心与进气门3中心具有1.5-5mm的偏心度。圆柱体的高度尺寸，则视需要与缸盖的具体结构而确定。所述过渡引流腔为本技术之“核心技术”，只因有了它的存在，扩展了空间，才使下层由传统直气道改为螺旋进气道成为可能。它不仅在横截面中切入角，切入范围扩大，而且使上、下层流道整流的起始点都向前延伸至气道中段，从而使涡旋效果有更大的提高。流入强制整流气道壁面的切入量、切入点和切入方向对ω值具有决定意义，有了过渡引流腔2以后，在气道设计时，这些因素设计者均可自主调整，而且可按不同缸盖结构，合理选择进气顺时针或逆时针旋向。所述分层进气道按此分层处理原则，为组织进气涡旋扰动时能以最小阻尼，创造最大涡旋扰动，上、下层流道5、6具有各自不同的涡旋流动走向、曲率半径和流道边界曲线。所述的流道边界曲线具有局部为非圆滑过渡的环节。【主权项】1.一种直喷室柴油机带过渡引流腔的分层双重涡旋进气道，它位于柴油机的气缸盖内，包括进气流道和进气门，所述的进气流道分成双层，环气门导管护套周边的部分称为上层即上室，气门导管护套以下的部分称为下层即下室，其特征在于流道在进气门上端，设置有偏心圆柱状过渡引流腔。2.根据权利要求1所述的直喷室柴油机带过渡引流腔的分层双重涡旋进气道，其特征在于上、下层流道均各自为涡旋进气道。3.根据权利要求1所述的直喷室柴油机带过渡引流腔的分层双重涡旋进气道，其特征在于上、下层流道具有各自不同的涡旋流动走向、曲率半径和流道边界曲线，所述的流道边界曲线具有局部为非圆滑过渡环节。【专利摘要】本技术公开了一种直喷室柴油机带过渡引流腔的分层双重涡旋进气道，旨在提供一种能同时获得高涡流扰动和高进气充气量的双重涡旋进气道，它包括进气流道、过渡引流腔与进气门。所述的进气流道分成双层，环绕气门导管护套(4)周边的部分称为上层(5)，气门导管护套(4)以下部分称为下层(6)，其技术方案的要点是：在进气门上端(7)设置有一偏心圆柱状过渡引流腔(2)，由于该腔室的存在，使所述的上、下层流道(5)、(6)均为涡旋进气道，且具有各自不同的涡旋流向、曲率半径和流道边界曲线，其流道边界曲线具有局部为非圆滑过渡的环节。本技术主要用途是提高柴油机的性能参数，使柴油机在低速大扭矩和高速大功率时的高性能可以并容得兼，从而使柴油机经济、功能、环保等特性的幅域品质，显著提高和改善。【IPC分类】F02B31/00, F02F1/42【公开号】CN204900093【申请号】CN201520393815【专利技术人】陆懋增 【申请人】陆懋增【公开日】2015年12月23日【申请日】2015年6月9日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种直喷室柴油机带过渡引流腔的分层双重涡旋进气道，它位于柴油机的气缸盖内，包括进气流道和进气门，所述的进气流道分成双层，环气门导管护套周边的部分称为上层即上室，气门导管护套以下的部分称为下层即下室，其特征在于流道在进气门上端，设置有偏心圆柱状过渡引流腔。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陆懋增，
申请(专利权)人：陆懋增，
类型：新型
国别省市：上海;31
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