專利名稱：具有安裝于進(jìn)氣道中的燃油混合構(gòu)件的內(nèi)燃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)，更具體地說(shuō)，涉及一種具有安裝于進(jìn)氣道中的燃油混合構(gòu)件的內(nèi)燃機(jī)。本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)，其中，通過燃油混合構(gòu)件促進(jìn)需要供應(yīng)到燃燒室中的燃油和空氣的混合，并改進(jìn)了供應(yīng)到燃燒室中的流的流動(dòng)性，從而提高了性能。
背景技術(shù)：
圖1是在傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的氣缸蓋中形成的進(jìn)氣道的剖視圖。
在氣缸蓋15中形成進(jìn)氣道16，使其與燃燒室17連通，以便將燃油和空氣的混合物供應(yīng)到燃燒室中。將進(jìn)氣歧管18耦合到進(jìn)氣道16的入口。特別是在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，在進(jìn)氣歧管側(cè)、進(jìn)氣道16和進(jìn)氣歧管18的接合處安裝了燃油噴射器19。將從燃油噴射器19噴射的燃油與通過進(jìn)氣歧管18的空氣混合，并將燃油和空氣的混合物供應(yīng)到燃燒室17。此時(shí)，如果將燃油和空氣的混合物流保持于層流狀態(tài)，則燃油和空氣無(wú)法均勻混合，因此，燃燒室中會(huì)更多地發(fā)生不完全燃燒和爆震。因此，為了改進(jìn)內(nèi)燃機(jī)的性能，重要的任務(wù)是干擾要供應(yīng)到燃燒室中的氣流，以使燃油和空氣均勻混合。
為此，已經(jīng)開發(fā)了多種傳統(tǒng)的旋渦單元，其均插入進(jìn)氣歧管中或進(jìn)氣歧管和空氣清潔器之間以干擾空氣流，從而引起渦流或紊流的產(chǎn)生。
但是，由于這種傳統(tǒng)的旋渦單元是設(shè)置在進(jìn)氣歧管中或進(jìn)氣歧管和空氣清潔器之間，因此在通過旋渦單元的空氣到達(dá)燃油噴射器或燃燒室之前，會(huì)由于管道的摩擦而使渦流或紊流消失很多。因此，不能有效地將燃油與空氣混合，并且供應(yīng)到燃燒室中的燃油和空氣的混合物無(wú)法在燃燒室中形成渦流或紊流。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種內(nèi)燃機(jī)，其在氣缸蓋的進(jìn)氣道具有燃油混合構(gòu)件，起擾流作用，以產(chǎn)生渦流或紊流，從而將燃油和空氣彼此均勻混合。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種內(nèi)燃機(jī)，其中，在靠近燃燒室的位置產(chǎn)生渦流或紊流，以使燃油、空氣或燃油和空氣的混合物以渦流或紊流的狀態(tài)進(jìn)入燃燒室，從而防止不完全燃燒和爆震的發(fā)生，以改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。
本發(fā)明提供一種內(nèi)燃機(jī)，其氣缸蓋具有進(jìn)氣道，用于將空氣或燃油和空氣的混合物供應(yīng)到燃燒室中，其包括燃油混合構(gòu)件，該燃油混合構(gòu)件插入進(jìn)氣道中并具有擾流體，擾流體上形成有多個(gè)葉片，用于干擾通過進(jìn)氣道的流。燃油混合構(gòu)件干擾進(jìn)氣道中的流，以產(chǎn)生渦流或紊流，從而促進(jìn)燃油和空氣的混合。
在根據(jù)本發(fā)明的具有安裝于進(jìn)氣道中的燃油混合構(gòu)件的內(nèi)燃機(jī)中，燃油混合構(gòu)件可進(jìn)一步包括空心的圓柱形支撐環(huán)，其固定地插入進(jìn)氣道中；支撐肋，其從支撐環(huán)的內(nèi)表面向內(nèi)徑向延伸；轂，其具有通孔和固定于支撐肋上的外表面，使通孔的方向與支撐環(huán)的空心方向相同；以及支撐軸，其插入并支撐于轂的通孔中。而且，可以用支撐軸支撐擾流體，并且可以在擾流體的外表面上形成多個(gè)葉片。同時(shí)，支撐環(huán)可包括導(dǎo)向葉片，從其內(nèi)表面向內(nèi)徑向延伸，以促進(jìn)流的干擾。而且，優(yōu)選地，將支撐軸插入并旋轉(zhuǎn)式支撐于轂的通孔中，以通過擾流體的旋轉(zhuǎn)使進(jìn)氣效率的降低程度減到最小。顯然，可以在支撐軸上旋轉(zhuǎn)式支撐擾流體。
為了使擾流體可以位于最靠近燃燒室的位置，內(nèi)燃機(jī)優(yōu)選進(jìn)一步包括空心的圓柱形支撐環(huán)延伸部件，其插入進(jìn)氣道中，使形成于支撐環(huán)延伸部件一端的法蘭與進(jìn)氣道的入口接合，并使其另一端耦合到支撐環(huán)的一端上，所述支撐環(huán)的一端與鄰近燃燒室的支撐環(huán)的另一端相反。同時(shí)，支撐軸優(yōu)選包括延伸部分，其一端固定于支撐肋上；以及彎曲部分，其在延伸部分的另一端彎曲并從該另一端延伸，彎曲部分的直徑小于延伸部分，并且通過彎曲部分來(lái)旋轉(zhuǎn)式支撐擾流體。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的具有安裝于進(jìn)氣道中的燃油混合構(gòu)件的內(nèi)燃機(jī)進(jìn)一步包括輔助擾流體，其旋轉(zhuǎn)式支撐于支撐軸上并且其上形成有多個(gè)葉片，從而促進(jìn)燃油和空氣的混合。同時(shí)，輔助擾流體優(yōu)選采用空心圓柱的形狀，并且其內(nèi)表面上形成有葉片，包括葉片在內(nèi)的輔助擾流體的內(nèi)徑大于包括葉片在內(nèi)的擾流體的外徑。
在根據(jù)本發(fā)明的具有安裝于進(jìn)氣道中的燃油混合構(gòu)件的內(nèi)燃機(jī)中，擾流體和輔助擾流體的每個(gè)葉片優(yōu)選具有螺旋形，并且輔助擾流體和擾流體的葉片螺旋優(yōu)選朝相反方向形成，從而確保有效地混合燃油和空氣。
而且，根據(jù)本發(fā)明的具有安裝于進(jìn)氣道中的燃油混合構(gòu)件的內(nèi)燃機(jī)優(yōu)選進(jìn)一步包括圓柱形外緣，其圍繞擾流體和輔助擾流體中至少一個(gè)的多個(gè)葉片的徑向向外端，從而加強(qiáng)其強(qiáng)度。
在根據(jù)本發(fā)明的具有安裝于進(jìn)氣道中的燃油混合構(gòu)件的內(nèi)燃機(jī)中，燃油混合構(gòu)件可進(jìn)一步包括安裝于進(jìn)氣道入口處的軸承，擾流體可采用空心圓柱的形狀，并且其內(nèi)表面上形成有多個(gè)葉片。
擾流體的一端可以通過軸承旋轉(zhuǎn)式支撐，而其另一端則插入進(jìn)氣道中。在根據(jù)本發(fā)明的具有安裝于進(jìn)氣道中的燃油混合構(gòu)件的內(nèi)燃機(jī)中，燃油混合構(gòu)件可進(jìn)一步包括空心圓柱形支撐環(huán)，其插入進(jìn)氣道，使形成于支撐環(huán)一端的法蘭卡在進(jìn)氣道的入口處；以及軸承，其固定于支撐環(huán)的內(nèi)表面上。擾流體可以采用空心圓柱的形狀，其內(nèi)表面上形成有多個(gè)葉片，并且受到軸承的旋轉(zhuǎn)式支撐。
根據(jù)本發(fā)明的具有安裝于進(jìn)氣道中的燃油混合構(gòu)件的內(nèi)燃機(jī)可進(jìn)一步包括支撐肋，其從擾流體的內(nèi)表面向內(nèi)徑向延伸；轂，其具有通孔和固定于支撐肋上的外表面，使通孔的方向與擾流體的空心方向相同；支撐軸，其固定地插入轂的通孔中；以及輔助擾流體，其受到支撐軸的支撐，并且其外表面上形成有多個(gè)葉片。同時(shí)，優(yōu)選地，支撐軸插入并旋轉(zhuǎn)式支撐于轂的通孔中。顯然，輔助擾流體可旋轉(zhuǎn)式支撐于支撐軸上。優(yōu)選地，包括葉片在內(nèi)的輔助擾流體的外徑小于包括葉片在內(nèi)的擾流體的內(nèi)徑。


圖1是形成于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的氣缸蓋中的進(jìn)氣道的剖視圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣道的剖視圖。
圖3是圖2所示的實(shí)施例的燃油混合構(gòu)件的分解透視圖。
圖4是顯示圖2所示的實(shí)施例的燃油混合構(gòu)件的組合狀態(tài)的透視圖。
圖5是沿圖4的A-A線所作的剖視圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的燃油混合構(gòu)件的剖視圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的燃油混合構(gòu)件的分解透視圖。
圖8是顯示圖7所示的實(shí)施例的燃油混合構(gòu)件的組合狀態(tài)的透視圖。
圖9是沿圖8的B-B線所作的剖視圖。
圖10是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的燃油混合構(gòu)件的剖視圖。
圖11是根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的燃油混合構(gòu)件的分解透視圖。
圖12是顯示圖11所示的燃油混合構(gòu)件的組合狀態(tài)的透視圖。
圖13是顯示將圖11的燃油混合構(gòu)件安裝于進(jìn)氣道的狀態(tài)的剖視圖。
圖14是顯示將根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的燃油混合構(gòu)件安裝于進(jìn)氣道的狀態(tài)的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣道的剖視圖，圖3是圖2所示的實(shí)施例的燃油混合構(gòu)件的分解透視圖，圖4是顯示圖2所示的實(shí)施例的燃油混合構(gòu)件的組合狀態(tài)的透視圖，而圖5是沿圖4的A-A線所作的剖視圖。
本實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)包括固定地插入進(jìn)氣道60中的燃油混合構(gòu)件100，所述進(jìn)氣道60形成于氣缸蓋50中并用作通道將燃油和空氣的混合物供應(yīng)到燃燒室70中。
燃油混合構(gòu)件100包括空心的圓柱形支撐環(huán)110，其插入進(jìn)氣道60中。由于傳統(tǒng)的氣缸蓋是通過鑄造制成的，因此難以切割進(jìn)氣道或更改進(jìn)氣道的形狀。
考慮到這個(gè)事實(shí)，需單獨(dú)制造燃油混合構(gòu)件并使用支撐環(huán)110來(lái)將燃油混合構(gòu)件插入并固定于進(jìn)氣道中。為了提高燃油混合效率，優(yōu)選在支撐環(huán)110的內(nèi)表面上向內(nèi)徑向形成多個(gè)導(dǎo)向葉片111。而且，優(yōu)選地，支撐環(huán)110包括支撐環(huán)延伸部件180，使本實(shí)施例的擾流體130可以位于相對(duì)于進(jìn)氣道60的入口最靠近燃燒室70的位置。為了便于支撐環(huán)延伸部件180的制造，優(yōu)選地，支撐環(huán)延伸部件180采取空心圓柱的形狀，并且其一端形成有法蘭181以卡在進(jìn)氣道的入口處，支撐環(huán)延伸部件的縱向形狀與進(jìn)氣道60的彎曲形狀匹配，并且支撐環(huán)延伸部件可以獨(dú)立于支撐環(huán)110制造，然后焊接到支撐環(huán)上。
多個(gè)支撐肋114從支撐環(huán)110的內(nèi)表面向內(nèi)徑向延伸。每個(gè)支撐肋114應(yīng)具有與燃油和空氣混合物的流動(dòng)方向垂直的小表面，以使支撐肋不妨礙通過支撐環(huán)的空心的混合物的流動(dòng)。
轂112設(shè)置于支撐環(huán)110的空心內(nèi)并通過支撐肋114固定。轂112中形成有通孔113，其方向與支撐環(huán)的空心方向相同。
將支撐軸120插入轂112的通孔113中，以使支撐軸的兩端暴露于外部。將支撐軸120的一端插入擾流體130中并將其另一端插入輔助擾流體140中。擾流體130和輔助擾流體140的外表面上分別形成有多個(gè)螺旋葉片。盡管只提供擾流體130就可以產(chǎn)生渦流或紊流，但優(yōu)選地，為了產(chǎn)生更強(qiáng)的渦流或紊流，輔助擾流體140的葉片要具有與擾流體130的葉片反向的螺旋，以使輔助擾流體可以繞與擾流體相反的方向旋轉(zhuǎn)。
只要擾流體130可以相對(duì)于轂112旋轉(zhuǎn)即可。因此，既可以實(shí)施以轂112旋轉(zhuǎn)式支撐支撐軸120并將擾流體130固定到支撐軸120上的構(gòu)造，也可以實(shí)施將支撐軸120固定到轂112上并且支撐擾流體130以繞支撐軸120旋轉(zhuǎn)的構(gòu)造。在本實(shí)施例的燃油混合構(gòu)件中，將擾流體130固定于支撐軸120上，并且通過轂112來(lái)旋轉(zhuǎn)式支撐支撐軸120。優(yōu)選地，將軸承122和131插入轂112和支撐軸120之間以減小旋轉(zhuǎn)摩擦，并插入彈簧150以防止軸向振動(dòng)且確保一定程度的間隙。同時(shí)，由于輔助擾流體140應(yīng)該能夠繞與擾流體130相反的方向旋轉(zhuǎn)，因此優(yōu)選地，在上述兩種構(gòu)造中，支撐輔助擾流體，使其繞支撐軸120旋轉(zhuǎn)。即使在這些情況下，也需要通過將軸承141插入輔助擾流體140與支撐軸120之間來(lái)減小旋轉(zhuǎn)摩擦。
優(yōu)選地，為了防止擾流體130和輔助擾流體140朝支撐軸120的軸向方向脫離，因此將蓋帽160和170分別耦合到支撐軸120的兩端。
而且，蓋帽160和170優(yōu)選采用流線形狀，以保持混合物的流動(dòng)暢通無(wú)阻。
同時(shí)，盡管本實(shí)施例的燃油混合構(gòu)件100具有設(shè)置于轂112兩側(cè)的擾流體和輔助擾流體，但擾流體和輔助擾流體可位于轂112的同一側(cè)上。
當(dāng)通過進(jìn)氣歧管80的空氣和從燃油噴射器90噴射的燃油的混合物通過本實(shí)施例的如上構(gòu)造的燃油混合構(gòu)件100時(shí)，混合物流旋轉(zhuǎn)擾流體130并初次產(chǎn)生渦流或紊流，然后，混合物流繞與擾流體130相反的方向旋轉(zhuǎn)輔助擾流體140，并再次產(chǎn)生渦流或紊流。在此過程中，通過支撐環(huán)110的導(dǎo)向葉片111加強(qiáng)渦流或紊流的產(chǎn)生，以促使燃油和空氣的均勻混合。因此，優(yōu)選地，支撐環(huán)110的每個(gè)導(dǎo)向葉片111具有與擾流體和輔助擾流體的葉片相同的螺旋形狀。而且，由于渦流或紊流是在進(jìn)氣道中靠近燃燒室的位置產(chǎn)生，所以供應(yīng)到燃燒室中的混合物處于渦流或紊流狀態(tài)。因此，可防止燃燒室中的不完全燃燒。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的燃油混合構(gòu)件的剖視圖。
由于本實(shí)施例具有與上述第一實(shí)施例類似的結(jié)構(gòu)，因此下面只說(shuō)明這兩個(gè)實(shí)施例的差異。在本實(shí)施例的燃油混合構(gòu)件200中，擾流體230和輔助擾流體240連續(xù)配置于轂212的同一側(cè)上。而且，輔助擾流體240采用空心圓柱的形狀，并且其內(nèi)表面上形成有多個(gè)葉片。優(yōu)選地，包括葉片在內(nèi)的輔助擾流體240的內(nèi)徑，即兩個(gè)相互面對(duì)的葉片的內(nèi)端(靠近空心中心的端部)之間的距離，大于包括葉片在內(nèi)的擾流體230的外徑。因此，擾流體230可以局部或完全設(shè)置于通過輔助擾流體240限定的內(nèi)部空間內(nèi)。在這種情況下，由于擾流體230的葉片和輔助擾流體240的葉片可以位于與混合物的流動(dòng)方向垂直的相同平面上，因此通過該平面的混合物可以形成更強(qiáng)的渦流或紊流。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的燃油混合構(gòu)件的分解透視圖，圖8是顯示圖7所示的實(shí)施例的燃油混合構(gòu)件的組合狀態(tài)的透視圖，而圖9是沿圖8的B-B線所作的剖視圖。
本實(shí)施例的燃油混合構(gòu)件300包括空心的圓柱形支撐環(huán)310。
擾流體330接納并旋轉(zhuǎn)式支撐于支撐環(huán)310的空心內(nèi)。擾流體330采用空心圓柱的形狀并具有從其內(nèi)表面向內(nèi)徑向延伸的葉片。
為了減小旋轉(zhuǎn)摩擦，優(yōu)選將軸承331和332插入擾流體和支撐環(huán)之間。更優(yōu)選地，將止推軸承插入其間，以便擴(kuò)大燃油和空氣的混合物通過的截面積。而且，插入固定環(huán)333，以便可以將插入的軸承331和332固定于支撐環(huán)310上。
優(yōu)選地，支撐環(huán)310包括支撐環(huán)延伸部件380，以使本實(shí)施例的燃油混合構(gòu)件300可位于進(jìn)氣道中最靠近燃燒室的位置。支撐環(huán)延伸部件380的一端形成有法蘭381。顯然，與上述第一實(shí)施例一樣，支撐環(huán)延伸部件的縱向形狀應(yīng)與進(jìn)氣道匹配。
另一方面，如果將本實(shí)施例的燃油混合構(gòu)件300安裝于進(jìn)氣道的入口處，則不需要支撐環(huán)延伸部件380和支撐環(huán)310。在這種情況下，止推軸承優(yōu)選直接安裝于進(jìn)氣道的入口內(nèi)，并且擾流體由止推軸承旋轉(zhuǎn)式支撐。
當(dāng)燃油和空氣的混合物通過如上構(gòu)造的本實(shí)施例的燃油混合構(gòu)件時(shí)，混合物流旋轉(zhuǎn)擾流體330并形成渦流或紊流。因此，可以均勻混合燃油和空氣。而且，由于渦流或紊流是在進(jìn)氣道中靠近燃燒室的位置產(chǎn)生，所以供應(yīng)到燃燒室中的混合物處于渦流或紊流狀態(tài)。因此，可防止燃燒室中的不完全燃燒。而且，通過使用止推軸承，可最大限度地保證混合物通過的截面積。另外，由于具有這種結(jié)構(gòu)的擾流體330的旋轉(zhuǎn)所引起的振動(dòng)小于上述實(shí)施例的擾流體所引起的振動(dòng)，因此可提高耐用性并保證穩(wěn)定的性能。
圖10是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的燃油混合構(gòu)件的剖視圖。
由于本實(shí)施例具有上述第三實(shí)施例類似的結(jié)構(gòu)，因此只說(shuō)明這兩個(gè)實(shí)施例之間的差異。
在擾流體430的內(nèi)表面上形成向內(nèi)徑向延伸的支撐肋434。與上述第一實(shí)施例的支撐肋一樣，每個(gè)支撐肋434均具有與燃油和空氣的混合物的流動(dòng)方向垂直的小表面，以使支撐肋不妨礙通過擾流體的空心的混合物的流動(dòng)。將轂435固定于支撐肋434的端部，在轂435中形成通孔，使其方向與擾流體的空心方向相同，并且將支撐軸436插入通孔中并由通孔支撐。將外表面上形成有多個(gè)葉片的輔助擾流體437固定于支撐軸436的周圍。在這種情況下，為了形成渦流或紊流，優(yōu)選地，使輔助擾流體437繞與擾流體相反的方向旋轉(zhuǎn)。只要輔助擾流體437可以相對(duì)于轂435旋轉(zhuǎn)即可。因此，支撐軸436可以受到轂435的旋轉(zhuǎn)式支撐，或者可支撐輔助擾流體437，使其繞支撐軸436旋轉(zhuǎn)。
但是，為了便于組裝，前一種情況較佳。優(yōu)選地，包括葉片在內(nèi)的輔助擾流體437的外徑小于包括葉片在內(nèi)的擾流體430的內(nèi)徑。在這種情況下，由于與上述第二實(shí)施例一樣，可以將輔助擾流體437局部或完全設(shè)置于通過擾流體430限定的內(nèi)部空間內(nèi)，因此可以產(chǎn)生更強(qiáng)的混合物渦流或紊流。而且，輔助擾流體437和擾流體430的每個(gè)葉片都具有螺旋形狀。更優(yōu)選地，輔助擾流體和擾流體的葉片具有方向相反的螺旋，以使輔助擾流體和擾流體可繞相反方向旋轉(zhuǎn)。
圖11是根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的燃油混合構(gòu)件的分解透視圖，圖12是顯示圖11所示的燃油混合構(gòu)件的組合狀態(tài)的透視圖，而圖13是將圖11的燃油混合構(gòu)件安裝于進(jìn)氣道處的狀態(tài)的剖視圖。本實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)包括支撐環(huán)510，其固定地插入進(jìn)氣道的入口中，進(jìn)氣道形成于氣缸蓋中并用作通道將燃油和空氣的混合物供應(yīng)到燃燒室。支撐環(huán)510通常采用空心圓柱的形狀。但是，根據(jù)要固定地插入支撐環(huán)的進(jìn)氣道的入口形狀，支撐環(huán)可具有橢圓形狀或多邊形形狀。而且，為了保證通過支撐環(huán)空心的燃油和空氣的混合物的最大流速并獲得所需的強(qiáng)度，優(yōu)選地，當(dāng)在圖13的剖視圖中觀察時(shí)，支撐環(huán)510的內(nèi)表面采用向內(nèi)徑向凸起的彎月形狀。
支撐肋520從支撐環(huán)510的內(nèi)表面向內(nèi)徑向延伸。優(yōu)選地，支撐肋520采用在支撐環(huán)的支撐軸方向上具有一定寬度的翼形狀，以便沿特定的方向引導(dǎo)燃油和空氣的混合物流，而不會(huì)受到阻礙。支撐肋可以與混合物的流動(dòng)方向成一定的角度。為了支撐如下所述的支撐軸530，可根據(jù)需要提供盡可能多的支撐肋520。
將支撐軸530的端部固定于支撐肋520上。支撐軸530包括沿支撐環(huán)510的支撐軸方向延伸的延伸部分531以及在延伸部分處彎曲并從延伸部分延伸的彎曲部分532。根據(jù)進(jìn)氣道的彎曲形狀來(lái)確定延伸部分531的長(zhǎng)度。但是，優(yōu)選地，延伸部分的長(zhǎng)度使得延伸部分的至少一部分可伸出到支撐環(huán)510之外。
而且，優(yōu)選地，彎曲部分532的直徑小于延伸部分531的直徑。由于支撐軸530是彎曲的，因此可將設(shè)置于支撐軸一端的擾流體放置于進(jìn)氣道內(nèi)的深處，而不管進(jìn)氣道的彎曲形狀如何。
將支撐軸530的彎曲部分532的一端插入擾流體540中。為此，擾流體540采用空心圓柱的狀態(tài)，并且其外表面上形成有多個(gè)葉片，并且將支撐軸530插入擾流體540的空心中。為了促進(jìn)渦流或紊流的產(chǎn)生，優(yōu)選地，除了擾流體540之外，可進(jìn)一步提供輔助擾流體550。
輔助擾流體550的形狀可與擾流體540的形狀相同。同時(shí)，可將支撐軸530的彎曲部分532依次插入擾流體540和輔助擾流體550的空心中，以便連續(xù)配置擾流體540和輔助擾流體550。形成于擾流體540和輔助擾流體550的外表面上的各個(gè)葉片均具有螺旋形狀。當(dāng)擾流體和輔助擾流體通過支撐軸旋轉(zhuǎn)式支撐時(shí)，兩個(gè)擾流體540和550回應(yīng)混合物的流動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，從而將混合物流形成渦流或紊流。在這種情況下，擾流體540和550的葉片的螺旋朝相反方向形成，從而使兩個(gè)擾流體540和550朝彼此相反的方向旋轉(zhuǎn)。
而且，可將擾流體540和/或550固定于支撐軸上。固定的擾流體引導(dǎo)混合物的流動(dòng)，而不會(huì)回應(yīng)混合物的流動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。
同時(shí)，形成于兩個(gè)擾流體540和550的每個(gè)擾流體上的葉片可視情況制造成具有外緣551。優(yōu)選地，外緣551是薄壁的空心圓柱，其內(nèi)表面與葉片的徑向向外端接觸，并且外緣551的中心軸大體上與擾流體的支撐軸一致。具有外緣551的擾流體550可限制沿葉片表面從擾流體的旋轉(zhuǎn)中心徑向偏離的部分混合物，即偏離整個(gè)混合物的流動(dòng)方向的部分混合物。
盡管圖11至13顯示僅輔助擾流體550具有外緣551，但擾流體540也可以具有相同的外緣。尚未進(jìn)行說(shuō)明的參考編號(hào)570和580表示插入的軸承，用于使擾流體540和輔助擾流體550可以繞支撐軸530順暢旋轉(zhuǎn)，而參考編號(hào)560表示耦合的流線型蓋帽，其在將支撐軸530插入兩個(gè)擾流體540和550中之后耦合到支撐軸530的一端，以防止兩個(gè)擾流體540和550脫出并減小混合物流動(dòng)的阻力。
在如上所述的本實(shí)施例的使用狀態(tài)中，如圖13所示，將支撐環(huán)510固定地插入形成于氣缸蓋50的進(jìn)氣道60的入口中。通過進(jìn)氣歧管80的空氣和燃油的混合物流在通過擾流體540或輔助擾流體550的同時(shí)形成更強(qiáng)的渦流或紊流，以使混合物中的燃油和空氣均勻地混合，然后供應(yīng)到燃燒室中。
圖14是顯示將根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的燃油混合構(gòu)件安裝于進(jìn)氣道的狀態(tài)的剖視圖。
本實(shí)施例的輔助擾流體650的葉片形狀不同于上述實(shí)施例。輔助擾流體650的葉片從空心圓柱的外表面沿徑向方向延伸，然后沿旋轉(zhuǎn)支撐軸的縱向方向延伸。在這種情況下，輔助擾流體650的葉片可以在擾流體640的葉片外旋轉(zhuǎn)。也就是說(shuō)，由于可以將擾流體640的葉片和輔助擾流體650的葉片放在與旋轉(zhuǎn)支撐軸垂直的相同截面上，因此通過該截面的混合物流可以形成更強(qiáng)的渦流或紊流。本實(shí)施例的輔助擾流體650也可以具有與上述實(shí)施例的外緣類似的外緣651。
根據(jù)上述本發(fā)明，提供燃油混合構(gòu)件，用于干擾氣缸蓋的進(jìn)氣道中的流，并產(chǎn)生渦流或紊流，從而均勻混合燃油和空氣。而且，在靠近燃燒室的位置產(chǎn)生渦流或紊流，使燃油和空氣的混合物以渦流或紊流的狀態(tài)進(jìn)入燃燒室，從而防止不完全燃燒和爆震的發(fā)生，以改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)，其氣缸蓋具有進(jìn)氣道，用于將空氣或燃油和空氣的混合物供應(yīng)到燃燒室中，所述內(nèi)燃機(jī)包括插入進(jìn)氣道中的燃油混合構(gòu)件，所述燃油混合構(gòu)件具有擾流體，擾流體上形成有多個(gè)葉片，用于干擾通過進(jìn)氣道的流。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)，其中，所述燃油混合構(gòu)件進(jìn)一步包括空心圓柱形支撐環(huán)，其固定地插入進(jìn)氣道中；支撐肋，其從支撐環(huán)的內(nèi)表面向內(nèi)徑向延伸；轂，其具有通孔和固定于支撐肋上的外表面，使通孔的方向與支撐環(huán)的空心方向相同；以及支撐軸，其插入并支撐于轂的通孔中；其中，擾流體通過支撐軸支撐，并且在擾流體的外表面上形成了多個(gè)葉片。
3.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)，其中，支撐環(huán)包括從其內(nèi)表面向內(nèi)徑向延伸的導(dǎo)向葉片。
4.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)，其中，將支撐軸插入并旋轉(zhuǎn)式支撐于轂的通孔中。
5.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)，其進(jìn)一步包括空心的圓柱形支撐環(huán)延伸部件，其插入進(jìn)氣道中，使形成于支撐環(huán)延伸部件一端的法蘭與進(jìn)氣道的入口接合，所述支撐環(huán)延伸部件的另一端耦合到支撐環(huán)的一端，所述支撐環(huán)的一端與鄰近燃燒室的支撐環(huán)的另一端相反。
6.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)，其中，擾流體旋轉(zhuǎn)式支撐于支撐軸上。
7.如權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃機(jī)，其中，支撐軸包括延伸部分，其一端固定于支撐肋上；以及彎曲部分，其在延伸部分的另一端彎曲并從延伸部分的另一端延伸，所述彎曲部分的直徑小于延伸部分的直徑，并且擾流體通過彎曲部分旋轉(zhuǎn)式支撐。
8.如權(quán)利要求2至7中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)，其進(jìn)一步包括輔助擾流體，其旋轉(zhuǎn)式支撐于支撐軸上并且其上形成有多個(gè)葉片。
9.如權(quán)利要求8所述的內(nèi)燃機(jī)，其中，輔助擾流體采用空心圓柱的形狀并且其內(nèi)表面上形成有葉片，包括葉片在內(nèi)的輔助擾流體的內(nèi)徑大于包括葉片在內(nèi)的擾流體的外徑。
10.如權(quán)利要求8所述的內(nèi)燃機(jī)，其中，擾流體和輔助擾流體的各個(gè)葉片均具有螺旋形狀，并且輔助擾流體和擾流體的葉片螺旋朝相反方向形成。
11.如權(quán)利要求8所述的內(nèi)燃機(jī)，其進(jìn)一步包括圓柱形外緣，其圍繞擾流體和輔助擾流體中至少一個(gè)的多個(gè)葉片的徑向向外端。
12.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)，其中，燃油混合構(gòu)件進(jìn)一步包括安裝于進(jìn)氣道的入口處的軸承，擾流體采用空心圓柱的形狀，并且其內(nèi)表面上形成有多個(gè)葉片，所述擾流體的一端通過軸承旋轉(zhuǎn)式支撐，而其另一端則插入進(jìn)氣道中。
13.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)，其中，燃油混合構(gòu)件進(jìn)一步包括空心的圓柱形支撐環(huán)，其插入進(jìn)氣道中，以使形成于支撐環(huán)一端的法蘭卡在進(jìn)氣道的入口處；以及軸承，其固定于支撐環(huán)的內(nèi)表面上；其中，擾流體采用空心圓柱的形狀，并且其內(nèi)表面上形成有多個(gè)葉片，所述擾流體通過軸承旋轉(zhuǎn)式支撐。
14.如權(quán)利要求12或13所述的內(nèi)燃機(jī)，其進(jìn)一步包括支撐肋，其從擾流體的內(nèi)表面向內(nèi)徑向延伸；轂，其具有通孔和固定于支撐肋上的外表面，以使通孔的方向與擾流體的空心方向相同；支撐軸，其固定地插入轂的通孔中；以及輔助擾流體，其通過支撐軸支撐并且在其外表面上形成有多個(gè)葉片。
15.如權(quán)利要求14所述的內(nèi)燃機(jī)，其中，將支撐軸插入并旋轉(zhuǎn)式支撐于轂的通孔中。
16.如權(quán)利要求14所述的內(nèi)燃機(jī)，其中，在支撐軸上旋轉(zhuǎn)式支撐輔助擾流體。
17.如權(quán)利要求14所述的內(nèi)燃機(jī)，其中，包括葉片在內(nèi)的輔助擾流體的外徑小于包括葉片在內(nèi)的擾流體的內(nèi)徑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)，更具體地說(shuō)，涉及一種內(nèi)燃機(jī)，其使用安裝于進(jìn)氣道的燃油混合構(gòu)件來(lái)促進(jìn)燃油和空氣的混合以改進(jìn)引入燃燒室的混合物的流動(dòng)性，從而提高性能。在根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)中，將燃油混合構(gòu)件安裝在用于將燃油和空氣的混合物供應(yīng)到燃燒室中的進(jìn)氣道處。該燃油混合構(gòu)件具有擾流體，該擾流體具有多個(gè)葉片，用于干擾通過進(jìn)氣道的流。將擾流體旋轉(zhuǎn)式安裝于進(jìn)氣道中，以產(chǎn)生渦流或紊流，從而使燃油和空氣均勻混合，然后將其供應(yīng)到燃燒室中。
文檔編號(hào)F02B31/00GK1930385SQ200580007309
公開日2007年3月14日 申請(qǐng)日期2005年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月8日
發(fā)明者洪英杓 申請(qǐng)人:(株)保光產(chǎn)業(yè)開發(fā)