發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供增強(qiáng)進(jìn)氣旋渦且確保進(jìn)氣填充效率的發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣裝置，在缸頭(1)設(shè)置進(jìn)氣氣道(2)，進(jìn)氣氣道(2)具有螺旋氣道(8)，在與缸體中心軸(6)平行的方向觀察，彎曲氣道部分(8f)的相向的兩壁面中的靠近缸體周壁(7)的壁面作為靠缸體周壁壁面(8g)，靠缸體周壁壁面(8g)彎曲為沿著缸體周壁(7)的形狀，在輔助移動(dòng)氣道部分(8e)和彎曲氣道部分(8f)的邊界中的靠近缸體中心軸(6)的邊界部分(8h)形成角部(9)，將輔助移動(dòng)氣道部分(8e)的相向的兩壁面中的靠近缸體中心軸的壁面作為靠缸體中心軸壁面(8i)，靠缸體中心軸壁面的切線(8j)朝向彎曲氣道部分(8f)的靠缸體周壁壁面(8g)。
【專利說明】發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣裝置，詳細(xì)地說涉及能夠增強(qiáng)進(jìn)氣旋渦且確保進(jìn)氣的填充效率的發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，作為發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣裝置，在缸頭設(shè)置進(jìn)氣氣道，進(jìn)氣氣道具有螺旋氣道(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]根據(jù)此種進(jìn)氣裝置，具有能夠使進(jìn)氣產(chǎn)生旋渦，提高進(jìn)氣和燃料的混合性的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]在專利文獻(xiàn)I的發(fā)明中，螺旋氣道的內(nèi)壁面僅由平滑曲面形成。
[0005]專利文獻(xiàn)I JP特開平10-220233號公報(bào)(參照圖1)
[0006]《問題點(diǎn)》很難增強(qiáng)進(jìn)氣旋渦且確保進(jìn)氣的填充效率。
[0007]在專利文獻(xiàn)I的發(fā)明中，為了增強(qiáng)進(jìn)氣旋渦，使螺旋氣道的通路截面積變小，使進(jìn)氣流速提高，此時(shí)，螺旋氣道的進(jìn)氣阻力增加，很難確保進(jìn)氣的填充效率。另一方面，若為了確保進(jìn)氣的填充效率，增大螺旋氣道的通路面積，則進(jìn)氣的流速降低，很難增強(qiáng)旋渦。
[0008]因此，在專利文獻(xiàn)I的發(fā)明中，很難增強(qiáng)進(jìn)氣旋渦且確保進(jìn)氣的填充效率。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]本發(fā)明的課題在于提供能夠增強(qiáng)進(jìn)氣旋渦且確保進(jìn)氣的填充效率的發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣裝置。
[0010]本發(fā)明的發(fā)明人的研究結(jié)果，如圖2所示，通過在輔助移動(dòng)氣道部分Se和彎曲氣道部分8f的邊界中的靠缸體中心軸6的邊界部分8h形成角部9，能夠強(qiáng)化進(jìn)入氣體5的旋渦12且確保進(jìn)入氣體5的填充效率，從而形成本發(fā)明。
[0011]技術(shù)方案I的發(fā)明的特征如下。
[0012]一種發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣裝置，在缸頭I上設(shè)置有進(jìn)氣氣道2，進(jìn)氣氣道2具有螺旋氣道8，螺旋氣道8具有位于進(jìn)氣閥口 8a上方的出口氣道部分8b和位于出口氣道部分8b的上游的進(jìn)氣引導(dǎo)氣道部分8c，進(jìn)氣引導(dǎo)氣道部分Sc具有靠近氣道入口 8d的輔助移動(dòng)氣道部分8e和靠近出口氣道部分8b的彎曲氣道部分8f，在與缸體中心軸6平行的方向上觀察，彎曲氣道部分8f的相互相向的兩壁面中的靠近缸體周壁7的壁面作為靠缸體周壁壁面Sg，該靠缸體周壁壁面Sg彎曲為沿著缸體周壁7延伸的形狀，在輔助移動(dòng)氣道部分Se和彎曲氣道部分8f的邊界中的靠近缸體中心軸6的邊界部分8h形成有角部9，輔助移動(dòng)氣道部分Se的相互相向的兩壁面中的靠近缸體中心軸6的壁面作為靠缸體中心軸壁面8i，該靠缸體中心軸壁面8i的切線8j朝向彎曲氣道部分8f的靠缸體周壁壁面8g。
[0013]技術(shù)方案I的發(fā)明具有如下效果。
[0014]《效果》能夠增強(qiáng)進(jìn)氣旋渦且確保進(jìn)氣的填充效率。
[0015]如圖2所示，在輔助移動(dòng)氣道部分Se和彎曲氣道部分8f的邊界中的靠近缸體中心軸6的邊界部分8h形成角部9，輔助移動(dòng)氣道部分Se的靠缸體中心軸壁面Si的切線8 j朝向彎曲氣道部分8f的靠缸體周壁壁面Sg，因此能夠強(qiáng)化進(jìn)入氣體5的旋渦12且確保進(jìn)氣的填充效率。
[0016]如下推導(dǎo)出其理由。
[0017]通過輔助移動(dòng)氣道部分Se的靠缸體中心軸壁面Si的引導(dǎo)而移動(dòng)的進(jìn)入氣體5，在從角部9分離朝向彎曲氣道部分8f的靠缸體周壁壁面Sg移動(dòng)時(shí)，在角部9的下游側(cè)產(chǎn)生紊流13，根據(jù)該紊流13的凝聚效果，到達(dá)彎曲氣道部分8f的靠缸體周壁壁面Sg的進(jìn)入氣體5的速度變高，通過該靠缸體周壁壁面Sg引導(dǎo)為彎曲狀的進(jìn)入氣體5的速度變高，由此強(qiáng)化進(jìn)入氣體5的旋渦12。另外，紊流13的進(jìn)氣凝聚效果與使彎曲氣道部分8f的通路截面積變小來提高進(jìn)入氣體5的流速的方法相比，通路阻力難于增加，能夠確保進(jìn)入氣體5的填充效率。
[0018]在技術(shù)方案2的發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣裝置中，在與缸體中心軸6平行的方向上觀察，在螺旋氣道8的氣道入口部分8k的相互相向的兩壁面中的位于輔助移動(dòng)氣道部分Se的靠缸體中心軸壁面Si側(cè)的壁面Sm形成為圓弧形狀，螺旋氣道8的氣道入口部分8k形成為越朝向下游則截面積越小的漏斗形狀。
[0019]技術(shù)方案2的發(fā)明在技術(shù)方案I的發(fā)明的效果之上具有如下的效果。
[0020]《效果》更高效地增強(qiáng)進(jìn)氣旋渦和確保進(jìn)氣的填充效率。
[0021]如圖2所示，輔助移動(dòng)氣道部分8e的靠缸體中心軸壁面8i側(cè)的壁面8m形成為圓弧形狀，螺旋氣道8的氣道入口部分8k形成為越朝向下游截面積越小的漏斗形狀，因此，向氣道入口部分8k的進(jìn)入氣體5的流入阻力減小，沿著輔助移動(dòng)氣道部分8e的靠缸體中心軸壁面Si引導(dǎo)的進(jìn)入氣體5的速度變高，更高效地強(qiáng)化進(jìn)入氣體5的旋渦12和確保進(jìn)入氣體5的填充效率。
[0022]在技術(shù)方案3的發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣裝置中，構(gòu)成進(jìn)氣氣道2的切向氣道3和螺旋氣道8的兩個(gè)氣道入口部分3e、8k隔著用于將缸頭I安裝在缸體上的缸頭螺栓10的凸臺11配置，在與缸體中心軸6平行的方向上觀察，兩個(gè)氣道入口部分3e、8k的凸臺側(cè)壁面3f、8n借助凸臺11的外壁面Ila形成為圓弧狀，兩個(gè)氣道入口部分3e、8k形成為越朝向氣道下游則截面積越小的漏斗形狀。
[0023]技術(shù)方案3的發(fā)明在技術(shù)方案I或2的發(fā)明的效果上具有如下的效果。
[0024]《效果》能夠通過沒有多余部件的配置方式，使缸頭小型化。
[0025]如圖2所示，在與缸體中心軸6平行的方向上觀察，兩個(gè)氣道入口部分3e、8k的凸臺側(cè)壁面3f、8n借助凸臺11的外壁面Ila而形成圓弧狀，兩個(gè)氣道入口部分3e、8k形成為越朝向氣道下游截面積越小的漏斗形狀，因此，缸頭螺栓10的凸臺11有效利用兩個(gè)氣道入口部分3e、8k的漏斗形狀，能夠通過沒有多余部件的配置方式，使缸頭I小型化。
[0026]《效果》提高進(jìn)氣的填充效率。
[0027]如圖2所示，兩個(gè)氣道入口部分3e、8k形成為越朝向氣道下游截面積越小的漏斗形狀，因此，向兩個(gè)氣道入口部分3e、8k的進(jìn)入氣體5的流入阻力小，提高了進(jìn)入氣體5的填充效率。
[0028]在技術(shù)方案4的發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣裝置中，進(jìn)氣氣道2具有切向氣道3，切向氣道3具有位于進(jìn)氣閥口 3a的上方的出口氣道部分3b和位于出口氣道部分3b的上游的進(jìn)氣引導(dǎo)氣道部分3c，在切向氣道3中設(shè)置有進(jìn)氣偏向肋4，通過該進(jìn)氣偏向肋4，使在切向氣道3中通過的進(jìn)入氣體5偏向靠近缸體周壁7側(cè)，進(jìn)氣偏向肋4從出口氣道部分3b的周壁面3d突出，進(jìn)氣偏向肋4的突出端緣部4a靠近出口氣道部分3b的中心部，進(jìn)氣偏向肋4的缸體側(cè)端緣部4b朝向進(jìn)氣閥口 3a。
[0029]技術(shù)方案4的發(fā)明在技術(shù)方案I至3的任一發(fā)明的效果上具有如下效果。
[0030]《效果》能夠通過追加加工改變進(jìn)氣偏向肋的形狀和/或大小。
[0031]如圖1所示，進(jìn)氣偏向肋4從出口氣道部分3b的周壁面3d突出，進(jìn)氣偏向肋4的突出端緣部4a靠近出口氣道部分3b的中心部配置，進(jìn)氣偏向肋4的缸體側(cè)端緣部4b朝向進(jìn)氣閥口 3a，因此，進(jìn)氣偏向肋4的突出端緣部4b和缸體側(cè)端緣部4b配置在靠近進(jìn)氣閥口3a的位置。因此，在對進(jìn)入氣體5的旋渦12、進(jìn)氣量進(jìn)行微調(diào)等時(shí)，能夠從進(jìn)氣閥口 3a伸入切削用的工具未圖示，易于通過追加加工切削進(jìn)氣偏向肋4的突出端緣部4a和缸體側(cè)端緣部4b，易于通過追加加工改變進(jìn)氣偏向肋4的形狀和/或大小。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0032]圖1是從缸體側(cè)觀察本發(fā)明的實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣裝置的示意圖。
[0033]圖2是從缸頭的上方觀察圖1的進(jìn)氣裝置的示意圖。
[0034]圖3A、圖3B是圖1的進(jìn)氣裝置所使用的進(jìn)氣氣道的立體圖，圖3A是在橫向上從斜下方向上方觀察的圖，圖3B是在前側(cè)從斜下方向上方觀察的圖。
[0035]附圖標(biāo)記說明
[0036]I 缸頭
[0037]2進(jìn)氣氣道
[0038]5進(jìn)入氣體
[0039]6缸體中心軸
[0040]7缸體周壁
[0041]8螺旋氣道
[0042]8a進(jìn)氣閥口
[0043]8b出口氣道部分
[0044]Sc進(jìn)氣引導(dǎo)氣道部分
[0045]8d氣道入口
[0046]8e輔助移動(dòng)氣道部分
[0047]8f彎曲氣道部分
[0048]8g靠缸體周壁壁面
[0049]8h邊界部分
[0050]8i靠缸體中心軸壁面
[0051]8j靠缸體中心軸壁面8i的切線
[0052]8k氣道入口部分
[0053]8m輔助移動(dòng)氣道部分8e的靠缸體中心軸壁面8i側(cè)的壁面
[0054]8n凸臺側(cè)壁面
[0055]9 角部
[0056]10缸頭螺栓
[0057]11 凸臺
[0058]Ila外壁面
[0059]12進(jìn)入氣體5的旋渦
【具體實(shí)施方式】
[0060]圖1?圖3B是說明本發(fā)明的實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣裝置的圖，在該實(shí)施方式中，說明立式直噴式多缸柴油機(jī)的進(jìn)氣裝置。
[0061]如圖1所示，在缸頭I設(shè)置進(jìn)氣氣道2，進(jìn)氣氣道2具有切向氣道(Tangentialport) 3，切向氣道3具有位于進(jìn)氣閥口 3a上方的出口氣道部分3b和位于出口氣道部分3b上游的進(jìn)氣引導(dǎo)氣道部分3c，在切向氣道3設(shè)置進(jìn)氣偏向肋4，通過該進(jìn)氣偏向肋4，使在切向氣道3通過的進(jìn)入氣體5偏向靠近缸體周壁7的方向。
[0062]如圖1所示，進(jìn)氣偏向肋4從出口氣道部分3b的周壁面3d突出，進(jìn)氣偏向肋4的突出端緣部4a配置在出口氣道部分3b的靠中心部的位置，進(jìn)氣偏向肋4的缸體側(cè)端緣部4b朝向進(jìn)氣閥口 3a。
[0063]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，進(jìn)氣偏向肋4的突出端緣部4a、缸體側(cè)端緣部4b配置在靠近進(jìn)氣閥口 8a的位置。因此，在對進(jìn)入氣體5的旋渦12和進(jìn)氣量進(jìn)行微調(diào)等時(shí)，能夠從進(jìn)氣閥口3a伸入切削用的工具(未圖示)，易于通過追加加工切削進(jìn)氣偏向肋4的突出端緣部4a和/或缸體側(cè)端緣部4b,易于通過追加加工改變進(jìn)氣偏向肋4的形狀、大小。
[0064]如圖2所示，進(jìn)氣氣道2具有螺旋氣道8，螺旋氣道8具有位于進(jìn)氣閥口 8a上方的出口氣道部分8b和位于出口氣道部分Sb上游的進(jìn)氣引導(dǎo)氣道部分Sc，進(jìn)氣引導(dǎo)氣道部分8c具有靠近氣道入口 8d的輔助移動(dòng)氣道部分8e和靠近出口氣道部分8b的彎曲氣道部分8f0
[0065]在與缸體中心軸6平行的方向上觀察，將彎曲氣道部分8f的相互相向的兩壁面中的靠近缸體周壁7的壁面作為靠缸體周壁壁面Sg，該靠缸體周壁壁面Sg彎曲為沿著缸體周壁7的形狀，在輔助移動(dòng)氣道部分Se和彎曲氣道部分8f的邊界中的靠近缸體中心軸6的邊界部分8h形成角部9。
[0066]將輔助移動(dòng)氣道部分8e的相互相向的兩壁面中的靠缸體中心軸6的壁面作為靠缸體中心軸壁面8i，該靠缸體中心軸壁面8i的切線8 j朝向彎曲氣道部分8f的靠缸體周壁壁面8g。
[0067]如圖2所示，在與缸體中心軸6平行的方向上觀察，螺旋氣道8的氣道入口部分8k的相互相向的兩壁面中的輔助移動(dòng)氣道部分8e的靠缸體中心軸壁面8i側(cè)的壁面8m形成為圓弧形狀，螺旋氣道8的氣道入口部分8k形成為越朝向下游截面積越小的漏斗形狀。
[0068]如圖2所示，構(gòu)成進(jìn)氣氣道2的切向氣道3和螺旋氣道8的兩個(gè)氣道入口部分3e、8k隔著用于將缸頭I安裝在缸體上的缸頭螺栓10的凸臺11配置，在與缸體中心軸6平行的方向上觀察，兩個(gè)氣道入口部分3e、8k的凸臺側(cè)壁面3f、8n通過凸臺11的外壁面Ila而形成為圓弧狀，兩個(gè)氣道入口部分3e、8k形成為越朝向氣道下游截面積越小的漏斗形狀。
[0069]如圖1所示，在與缸體中心軸線6平行的方向上觀察，進(jìn)氣氣道2由相鄰的切向氣道3和螺旋氣道8構(gòu)成。
[0070]切向氣道3是使進(jìn)入氣體5沿著缸體內(nèi)的旋渦12的切線方向噴出的氣道，螺旋氣道8是用于在缸體內(nèi)形成旋渦12的氣道。
[0071]切向氣道3的進(jìn)氣引導(dǎo)氣道部分3c從氣道入口部分3e延伸，一邊靠近缸體和螺旋氣道8 —邊彎曲，最終到達(dá)出口氣道部分3b。
[0072]螺旋氣道8的輔助移動(dòng)氣道部分Se從氣道入口部分8k開始，通路截面積一邊變小一邊到達(dá)彎曲氣道部分8f，彎曲氣道部分8f —邊以沿著缸體周壁7的圓弧形狀彎曲一邊到達(dá)出口氣道部分8b。在輔助移動(dòng)氣道部分8e和彎曲氣道部分8f的邊界中的靠近缸體中心軸6的邊界部分8h上形成角部9。在角部9的突出端形成尖銳狀的棱線。
[0073]進(jìn)氣氣道2的立體形狀如圖3A、圖3B所示。
[0074]在圖1所示的缸頭I的進(jìn)氣側(cè)端部Ia安裝不具有支路部的箱形的進(jìn)氣歧管(未圖示)，進(jìn)氣氣道2的氣道入口部分3e、8e在進(jìn)氣歧管內(nèi)相面對。
[0075]在缸體中心軸線6上配置有安裝在缸頭I上的燃料噴嘴14。
[0076]如圖2所示，在與進(jìn)氣氣道2的各出口氣道部分3b、8b相鄰的位置設(shè)置有排氣氣道15的2個(gè)入口氣道部分15a、15b，從各入口氣道部分15a、15b引出的排氣氣道15合流，然后到達(dá)缸頭I的排氣側(cè)端部lb。在缸頭I的排氣側(cè)端部Ib安裝排氣歧管(未圖示)，排氣氣道15與排氣歧管連接。
[0077]圖2所示的缸頭螺栓10為用于將缸頭I安裝在缸體座(未圖示)上的螺栓，在每個(gè)缸體上，在周向上以60°的等間隔配置6個(gè)，其中一個(gè)螺栓位于切向氣道3的氣道入口部分3e和螺旋氣道8的氣道入口部分8k之間，利用該凸臺11的外周面I Ia,形成兩個(gè)氣道入口部分3e、8k的漏斗形狀。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣裝置，在缸頭(I)上設(shè)置有進(jìn)氣氣道(2)，進(jìn)氣氣道(2)具有螺旋氣道(8)，其特征在于， 螺旋氣道(8)具有位于進(jìn)氣閥口(8a)上方的出口氣道部分(8b)和位于出口氣道部分(Sb)的上游的進(jìn)氣引導(dǎo)氣道部分(Sc)，進(jìn)氣引導(dǎo)氣道部分(Sc)具有靠近氣道入口(8d)的輔助移動(dòng)氣道部分(Se)和靠近出口氣道部分(Sb)的彎曲氣道部分(8f)， 在與缸體中心軸(6)平行的方向上觀察，彎曲氣道部分(8f)的相互相向的兩壁面中的靠近缸體周壁(7)的壁面作為靠缸體周壁壁面(Sg)，該靠缸體周壁壁面(Sg)彎曲為沿著缸體周壁(7)延伸的形狀，在輔助移動(dòng)氣道部分(Se)和彎曲氣道部分(8f)的邊界中的靠近缸體中心軸￠)的邊界部分(8h)形成有角部(9)， 輔助移動(dòng)氣道部分(Se)的相互相向的兩壁面中的靠近缸體中心軸￠)的壁面作為靠缸體中心軸壁面(8i)，該靠缸體中心軸壁面(8i)的切線(8j)朝向彎曲氣道部分(8f)的靠缸體周壁壁面(8g)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣裝置，其特征在于， 在與缸體中心軸(6)平行的方向上觀察，在螺旋氣道(8)的氣道入口部分(8k)的相互相向的兩壁面中的位于輔助移動(dòng)氣道部分(Se)的靠缸體中心軸壁面(Si)側(cè)的壁面(Sm)形成為圓弧形狀，螺旋氣道(8)的氣道入口部分(8k)形成為越朝向下游則截面積越小的漏斗形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣裝置，其特征在于， 構(gòu)成進(jìn)氣氣道(2)的切向氣道(3)和螺旋氣道(8)的兩個(gè)氣道入口部分(3e、8k)隔著用于將缸頭(I)安裝在缸體上的缸頭螺栓(10)的凸臺(11)配置， 在與缸體中心軸(6)平行的方向上觀察，兩個(gè)氣道入口部分(3e、8k)的凸臺側(cè)壁面(3f、8n)借助凸臺(11)的外壁面(Ila)形成為圓弧狀，兩個(gè)氣道入口部分(3e、8k)形成為越朝向氣道下游則截面積越小的漏斗形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣裝置，其特征在于， 進(jìn)氣氣道⑵具有切向氣道(3)，切向氣道(3)具有位于進(jìn)氣閥口(3a)的上方的出口氣道部分(3b)和位于出口氣道部分(3b)的上游的進(jìn)氣引導(dǎo)氣道部分(3c)，在切向氣道(3)中設(shè)置有進(jìn)氣偏向肋(4)，通過該進(jìn)氣偏向肋(4)，使在切向氣道(3)中通過的進(jìn)入氣體(5)偏向靠近缸體周壁(7)側(cè)， 進(jìn)氣偏向肋(4)從出口氣道部分(3b)的周壁面(3d)突出，進(jìn)氣偏向肋(4)的突出端緣部(4a)靠近出口氣道部分(3b)的中心部，進(jìn)氣偏向肋(4)的缸體側(cè)端緣部(4b)朝向進(jìn)氣閥口(3a)。
【文檔編號】F02F1/42GK104454221SQ201410455476
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】長井健太郎, 山本信裕, 深田神, 內(nèi)藤慶太, 宮田雄介 申請人:株式會(huì)社久保田