专利名称：一种小型通用汽油机气道结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发动机的气道结构，特别涉及一种通用汽油机气道结构。
背景技术：
进气道是发动机的咽喉，起着控制气流进入气缸的多少、方向以及燃油混合过程的作用，而进排气系统的进气道设计的优劣在很大程度上影响着发动机的动力性、经济性、燃烧噪声和有害气体排放。进气道的合理设计不仅可以为发动机提供更多的混合气，并且能在气缸内形成滚流和涡流，使气缸内的湍流增强，燃油和空气混合更加充分，燃烧更快更完全，发出更大的功率。目前,在进气道设计方面也有将气道角a设计为25° 60°夹角的,但该角度范围内的气道角只适用于多气门汽油机，且通常因两进气门对称布置而使得进气气流在缸盖平面内的运动互相抵消，汽油机缸内涡流强度较小。但对于小型通用汽油机由于其结构紧凑，空间各零件布置紧密，故上述的气道角范围是不适用的，因此，小型通用汽油机为获取最大进气效率，常采用直进气道结构，但该直进气道结构使得缸内涡流强度几乎为零，不利于提高燃烧速率，而且发动机热效率和功率均不高。
实用新型内容针对上述现有技术，本实用新型提供一种小型通用汽油机气道结构。它能同时提高发动机进气道的涡流和滚流强度，使燃油和空气混合更加充分，燃烧更快更完全，并且结构简单。为了解决上述技术问题，本实用新型一种小型通用汽油机气道结构予以实现的技术方案是进气道布置在缸盖内，所述进气道的中心线在XOY坐标面上的投影与OX轴之间的夹角a =-(155° 165° )或夹角a =+(155° 165° );进气门的中心线在XOZ坐标面上的投影与OZ轴之间的夹角P =+(5° 15° )本实用新型小型通用汽油机气道结构，其中，所述气道的内壁过渡光滑顺畅。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是本实用新型气道结构，将进气道的中心线在XOY坐标面上的投影与OX轴之间的夹角a =-(155° 165° )或夹角a =+(155° 165° )即与缸盖底平面前后对称面之间的夹角优化设计为15° 25°，因为，该夹角过小，难以在缸内形成适当的涡流强度，但若该夹角过大，则因外部零部件空间紧凑而难以布置气道。小型通用汽油机常为单气道单气门设计，不会因常规对称布置的进气门而抵消进气涡流，因此，不需要太大的气道夹角即可形成一定强度的涡流，小型通用汽油机中较小的气道角即可引导气流在缸内形成适当大小的涡流强度。夹角a方向可以根据外部零部件空间布置进行匹配，夹角a方向可以如图I所示为在XOY坐标面内(即俯视)沿OX轴顺时针方向旋转形成，图I中附图标记3示出了其产生的涡流方向；夹角a方向也可以如图2所示为在XOY坐标面内(即俯视)沿OX轴逆时针方向旋转形成，图2中附图标记3示出了其产生的涡流方向。夹角a方向应使得气道与气缸燃烧室成切线方向，以使得进气沿切线方向进入燃烧室，形成涡流。本实用新型气道结构，将进气门的中心线与OZ轴，即气缸中心线之间的夹角β设计为5° 15°，因为，通常滚流型汽油机进气道夹角β =25° 35°，但如此过大的夹角β会使得小型通用汽油机进气系统(包括进气道、化油器和空滤器)远离缸盖端，使整机高度过大，难以满足其终端使用要求。此外，过大的夹角β在一定程度上会减少进气量。因而，本实用新型气道结构综合考虑进气量和进气滚流，将夹角β限定在5° 15°，图3中示出了其滚流方向6。本实用新型气道结构在上述两方面的共同作用下，使得进入气缸的气流形成斜轴滚流。另外，本实用新型的气道内壁过渡光滑顺畅，气道内不存在突变结构，具有较好的流通能力。综上，本实用新型的气道结构，气道的流通能力可被充分地利用，燃烧室内可形成适度的涡流和滚流，混合气混合更加均匀，有利于燃烧火焰的传播，燃烧速度更快，发动机热效率和功率得以提高。
图I是本实用新型小型通用汽油机气道结构中一种进排气道砂芯结构的俯视图；图2是本实用新型小型通用汽油机气道结构中另一种进排气道砂芯结构的俯视图；图3是本实用新型一种小型通用汽油机气道结构主视剖视图。图中I-进气道2-排气道3-涡流方向4-气缸盖5-气门6-滚流方向7-缸盖底平面 LI-进气道中心线L2-排气道中心线L3-缸盖底平面中心线 L4-气缸中心线 L5-进气门中心线。
具体实施方式
下面结合具体实施方式
对本实用新型作进一步详细地描述。如图1，图2和图3所示，本实用新型一种小型通用汽油机气道结构，进气道I和排气道2分别布置在缸盖4内左右两侧，进气道中心线LI和排气道中心线L2分别如图所示。所述进气道I的中心线LI在XOY坐标面上的投影与OX轴之间的夹角α =155° 165°，即进气道I的中心线LI绕OX轴逆时针旋转形成；具有上述的夹角α可以在气缸内形成一定强度的涡流，如图I所示的涡流方向3 ;本实用新型中的进气门5的中心线L5在XOZ坐标面上的投影与OZ轴之间的夹角，即进气门5的中心线L5与气缸中心线L4之间的夹角β =5° 15°，可以形成如图2所示的滚流方向6。在两个方面的共同作用下，进入气缸的气流形成斜轴滚流，从而使得燃油与空气混合更充分，加快火焰传播速度，使燃烧更完全，热效率提升。本实用新型气道结构中夹角α的方向需根据燃烧室形状及外部零部件空间布置进行匹配，该夹角α的方向也可以如图2所示，即进气道I的中心线LI绕OX轴顺时针旋转形成该夹角α的取值范围是α =-(155° 165° );若夹角α采用顺时针方向，则需要在考虑对空滤器、油箱等零部件的布局以及缸头散热片的再设计，其具体的设计属于本技术领域内惯用的技术手段，在此不再赘述。另外，所述进气道I的内壁过渡光滑顺畅，不存在突变结构，是气道内具有较好的流通能力。经使用商用三维模拟软件AVL-Fire计算验证,本实用新型的气道结构与汽油机的进气管、化油器、空滤器和消声器相匹配，使压缩过程缸内最大湍动能提升14.3%，发动机燃烧速度增加，热效率提高了 5%以上。尽管上面结合图对本实用新型进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式
，上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人 员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨的情况下，还可以作出很多变形，这些均属于本实用新型的保护之内。
权利要求1.一种小型通用汽油机气道结构，进气道(I)布置在缸盖(4)内，其特征在于所述进气道⑴的中心线(LI)在XOY坐标面上的投影与OX轴之间的夹角a =-(155° 165° )或夹角a =+(155° 165° );进气门(5)的中心线(L5)在XOZ坐标面上的投影与OZ轴之间的夹角β = +(5° 15° )。
2.根据权利要求I所述的小型通用汽油机气道结构，其特征在于所述进气道(I)的内壁过渡光滑顺畅。
专利摘要本实用新型公开了一种小型通用汽油机气道结构，进气道布置在缸盖内，所述进气道的中心线在XOY坐标面上的投影与OX轴之间的夹角α＝-(155°～165°)或夹角α＝+(155°～165°)；进气门的中心线在XOZ坐标面上的投影与OZ轴之间的夹角β＝+(5°～15°)。所述气道的内壁过渡光滑顺畅。本实用新型的气道结构使得进入气缸的气流形成斜轴滚流。另外，本实用新型的气道内壁过渡光滑顺畅，气道内不存在突变结构，具有较好的流通能力。采用本实用新型的气道结构，气道的流通能力可被充分地利用，燃烧室内可形成适度的涡流和滚流，混合气混合更加均匀，有利于燃烧火焰的传播，燃烧速度更快，发动机热效率和功率得以提高。
文档编号F02F1/42GK202360235SQ20112048156
公开日2012年8月1日 申请日期2011年11月28日 优先权日2011年11月28日
发明者林漫群, 秦静, 程晓鸣, 贾滨 申请人:天津内燃机研究所