分隔板，從而使其適用于汽、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)及天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)等不同形式的氣道。
[0019]所述根據(jù)需引入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)的不同EGR廢氣、輔助燃燒類氣體、噴射燃料的數(shù)量，決定了單組分進(jìn)氣管7的個(gè)數(shù)，而單組分進(jìn)氣管7的數(shù)量決定了采用縱向分隔板9、橫向分隔板11的數(shù)目，由縱向分隔板9、橫向分隔板11在進(jìn)氣管-進(jìn)氣道內(nèi)分隔開的單組分進(jìn)氣管7與進(jìn)氣通道10的數(shù)量，控制著進(jìn)氣組分的種類。
[0020]通過在不同的單組分進(jìn)氣管7或進(jìn)氣通道10內(nèi)設(shè)置燃料噴射器8 (或噴油器或噴氣嘴)，可實(shí)現(xiàn)噴射高揮發(fā)性液體燃料，(例如二甲醚、二乙醚等)，設(shè)置噴氣嘴則可實(shí)現(xiàn)噴射氣體類燃料(例如天然氣、液化石油氣等)，可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)不同的燃燒模式或不同工況的需求，使不同理化特性與燃燒特性的燃料單獨(dú)或與特定氣體混合后通入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)，形成缸內(nèi)特定的燃料分層形式，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒路徑與燃燒模式的控制。
[0021]由縱向分隔板9、橫向分隔板11在進(jìn)氣管-進(jìn)氣道內(nèi)分隔開的單組分進(jìn)氣管7與進(jìn)氣通道10的進(jìn)氣截面大小，控制著通過該進(jìn)氣通道的氣體組分的進(jìn)氣量大小。
[0022]根據(jù)對(duì)進(jìn)氣管-進(jìn)氣道-氣缸內(nèi)穩(wěn)態(tài)氣體流動(dòng)的CFD計(jì)算可知，處于進(jìn)氣管-進(jìn)氣道內(nèi)不同位置的進(jìn)氣，將在氣缸內(nèi)分布到特定的位置，因此，精心設(shè)計(jì)由縱向分隔板9、橫向分隔板11所分隔出的單組分進(jìn)氣管7與進(jìn)氣通道10位于進(jìn)氣道內(nèi)的位置，將決定通過該進(jìn)氣通道內(nèi)的組分將要出現(xiàn)在缸內(nèi)的位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)氣通道內(nèi)氣體在缸內(nèi)分布位置的有效控制。
[0023]所述進(jìn)氣管道由不同間距的橫向分隔板11、縱向分隔板9、進(jìn)氣道內(nèi)壁面13、進(jìn)氣管內(nèi)腔15以及進(jìn)氣門2共同將進(jìn)氣總管5、進(jìn)氣歧管4、進(jìn)氣道12劃分成若干各自獨(dú)立、連續(xù)，起始于主進(jìn)氣口 16和單組分進(jìn)氣口 14，并且沿著進(jìn)氣管道中心線隨進(jìn)氣流動(dòng)方向延伸，終止于進(jìn)氣門2關(guān)閉時(shí)刻的單組分進(jìn)氣管7與進(jìn)氣通道10。
[0024]所述縱向分隔板9、橫向分隔板11的前端，起始于主進(jìn)氣口 16、單組分進(jìn)氣口 14處，分隔板末端延伸至關(guān)閉時(shí)的進(jìn)氣門2上，分隔板的末端形狀需要根據(jù)進(jìn)氣門2、氣門座圈3的外形曲面進(jìn)行加工，保證進(jìn)氣門2在關(guān)閉時(shí)刻能夠使各個(gè)進(jìn)氣通道10相互間密封良好，以保障各個(gè)進(jìn)氣通道10內(nèi)的不同氣體組分在進(jìn)氣門2向下運(yùn)動(dòng)，離開氣門座圈3打開進(jìn)入氣缸的進(jìn)氣入口開啟之前，不會(huì)提前在進(jìn)氣道12內(nèi)形成預(yù)混合。
[0025]縱向分隔板9、橫向分隔板11的壁面厚度在保證強(qiáng)度(克服進(jìn)氣壓力與發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)的機(jī)械應(yīng)力)的前提下，需要盡可能的薄，而且各個(gè)分隔板/管的表面應(yīng)盡量光滑，以使其對(duì)進(jìn)氣管-進(jìn)氣道的堵塞面積盡量減小，同時(shí)降低氣體的沿程阻力損失，從而保障發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣充量系數(shù)不被分隔板/管所影響而導(dǎo)致過度降低。
[0026]本實(shí)用新型不僅適用于單缸、單氣道發(fā)動(dòng)機(jī)，而且對(duì)于單缸多氣道發(fā)動(dòng)機(jī)而言，將各個(gè)子進(jìn)氣道相同組分通道匯合到總進(jìn)氣道內(nèi)，就可運(yùn)用于多氣道發(fā)動(dòng)機(jī)；同理，將各個(gè)進(jìn)氣歧管4的相同進(jìn)氣組分通道匯合到進(jìn)氣總管5的進(jìn)氣通道10內(nèi)，在進(jìn)氣總管5內(nèi)同樣對(duì)不同進(jìn)氣組分進(jìn)行分隔，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)多缸、多氣道發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)氣缸進(jìn)氣的分隔與引導(dǎo)控制功能。
[0027]在對(duì)氣道渦流比和流量系數(shù)影響不大的前提下，通過設(shè)置在進(jìn)氣管-進(jìn)氣道內(nèi)的薄壁分隔板，可對(duì)氣道內(nèi)的不同種類進(jìn)氣組分進(jìn)行從進(jìn)氣口到進(jìn)氣門的全程分隔，并且分隔板/管將隨進(jìn)氣管與進(jìn)氣道的不同截面變化，并保持與進(jìn)氣管-進(jìn)氣道截面的幾何中心垂直，與氣體運(yùn)動(dòng)方向平行，這樣就能在對(duì)進(jìn)氣流動(dòng)產(chǎn)生無(wú)干擾的情況下，保持各種氣體組分間的相互隔離，同時(shí)還保證了在不同進(jìn)氣通道內(nèi)的氣體將出現(xiàn)在缸內(nèi)的特定位置。本實(shí)用新型可以針對(duì)單缸或多缸發(fā)動(dòng)機(jī)氣道進(jìn)行分隔板/管的設(shè)置，也能對(duì)切向氣道、螺旋氣道、單氣道、雙氣道進(jìn)行氣道的分隔。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣是兩種、三種或更多種組分，也都可以靈活調(diào)整分隔板的數(shù)目及在進(jìn)氣管-進(jìn)氣道內(nèi)所處的位置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)多種組分的靈活分隔，以及控制每種組分出現(xiàn)在燃燒室內(nèi)的位置。通過在不同的進(jìn)氣通道上安裝噴油嘴或噴氣嘴，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)氣道噴射燃料的分布范圍控制。通過上述的本實(shí)用新型的一些功能組合，可以與當(dāng)前國(guó)際、國(guó)內(nèi)正在研究的各類先進(jìn)燃燒模式相互配合，實(shí)現(xiàn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)多組分進(jìn)氣的高效低排放的清潔燃燒，不但有效的提升燃油利用率，還能大幅度降低汽車尾氣對(duì)大氣環(huán)境的污染。
[0028]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0029]1、在進(jìn)氣管-進(jìn)氣道內(nèi)設(shè)置橫向分隔板、縱向分隔板，使進(jìn)氣管-進(jìn)氣道內(nèi)空間劃分為兩個(gè)相互獨(dú)立進(jìn)氣通道，向其中單組分進(jìn)氣口內(nèi)通入氧氣，而在主進(jìn)氣口內(nèi)通入空氣，通過對(duì)氧氣進(jìn)氣通道在進(jìn)氣管-進(jìn)氣道內(nèi)所處位置的設(shè)計(jì)，既可實(shí)現(xiàn)缸內(nèi)的氧濃度梯度分布(氧燃比的梯度分布)，從而可以控制缸內(nèi)不同區(qū)域的燃燒路徑(Φ-T)，引導(dǎo)氧氣在缸內(nèi)低溫區(qū)域的富聚，而高溫區(qū)域則實(shí)現(xiàn)氧濃度的適當(dāng)降低。這樣就能抑制由高溫富氧導(dǎo)致的排氣污染物NOx升高的問題，同時(shí)又能在低溫區(qū)域充分利用富氧的強(qiáng)氧化性，將分布在該區(qū)域的C0、HC以及Soot進(jìn)行充分氧化，降低這些有害物的排放水平，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)NOx-Soot二者的同時(shí)抑制，解決這兩種污染物的trade-off現(xiàn)象。通過帶分隔及引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣管-進(jìn)氣道，既可充分發(fā)揮富氧燃燒(OEC)的優(yōu)勢(shì)，又能避免其燃燒過程中NOx升高較快的弊端。
[0030]2、將EGR廢氣通入單組分進(jìn)氣口，并為其在進(jìn)氣管-進(jìn)氣道內(nèi)設(shè)置單獨(dú)進(jìn)氣通道，通過分隔弓I導(dǎo)裝置，將EGR弓丨入燃燒室(缸內(nèi))的高溫中心，充分發(fā)揮EGR廢氣對(duì)缸內(nèi)高溫的抑制效果，達(dá)到大幅降低NOx-Soot排放的目的，同時(shí)也避免了對(duì)缸內(nèi)較低溫度區(qū)域的過度降溫，從而使這些區(qū)域的C0和THC生成量大幅下降。通過對(duì)EGR的分隔與引導(dǎo)，這樣就能在有效降低EGR率的前提條件下，實(shí)現(xiàn)對(duì)缸內(nèi)高溫的高效抑制，從而大大提升EGR的使用效率，可以實(shí)現(xiàn)在不采用高EGR率的情況下，達(dá)到缸內(nèi)低溫燃燒(LTC)對(duì)排氣污染物的抑制效果。降低EGR率不但提升了發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率，還可有效提升了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性，達(dá)到高效低排放的目的。
[0031]3、通過在進(jìn)氣通道內(nèi)安裝燃料噴射器，并與缸內(nèi)的噴油器相互配合的雙噴射，SP可實(shí)現(xiàn)缸內(nèi)與氣道的雙燃料燃燒(DFC)。通過對(duì)進(jìn)氣管-進(jìn)氣道內(nèi)噴射的燃料加以分隔和有效引導(dǎo)，使其在進(jìn)入燃燒室內(nèi)的時(shí)刻，在缸內(nèi)的特定位置匯聚，并形成活化熱氛圍，隨著缸內(nèi)噴油器所噴射的部分燃料進(jìn)入活化熱氛圍區(qū)域，就會(huì)受此區(qū)域的大量活性自由基的影響而提前著火，而與未進(jìn)入該區(qū)域的燃料形成著火時(shí)刻、燃燒溫度的不同分層，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒速率、缸內(nèi)壓力升高率等燃燒控制參數(shù)的控制。因此，通過對(duì)氣道噴射燃料的引導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)在缸內(nèi)不同位置的濃度分布控制，并配合缸內(nèi)的燃燒噴射，就可以實(shí)現(xiàn)活化控制壓縮燃燒(RCCI)。將帶分隔及引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣管-進(jìn)氣道與新型燃燒方式相互結(jié)合，不但可以有效降低污染物排放，還能實(shí)現(xiàn)高效率的燃燒。
[0032]4、通過在氣道內(nèi)噴射燃料，采用EGR技術(shù)，進(jìn)氣增壓，或在進(jìn)氣內(nèi)摻混輔助燃燒類氣體(攙氮?dú)?、氦?，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，并將進(jìn)氣設(shè)計(jì)與帶分隔及引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣管-進(jìn)氣道相結(jié)合，不但能拓寬發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)境適應(yīng)性、優(yōu)化燃燒、改進(jìn)排放，還能靈活使用多種代用燃料，并根據(jù)燃料及發(fā)動(dòng)機(jī)工況選用不同進(jìn)氣分隔與引導(dǎo)模式與多組分進(jìn)氣相匹配，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的高效、低排放燃燒。
【附圖說明】
[0033]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖2為本實(shí)用新型圖1在C一C的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖3為本實(shí)用新型分隔板在缸蓋D— D的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖4為本實(shí)用新型單組分進(jìn)氣口 A— A處的截面圖；
[0037]圖5為本實(shí)用新型主進(jìn)氣口 B— B處的截面圖；
[0038]圖6為本實(shí)用新型三等分隔板在截面1、I1、III的截面圖；
[0039]圖7為本實(shí)用新型只有兩種進(jìn)氣組分方案時(shí)的分隔板在截面1、I1、III的截面圖；單組分從左邊界通入；
[0040]圖8為本實(shí)用新型只有兩種進(jìn)氣組分方案時(shí)的分隔板在截面1、I1、III的截面圖；單組分從中間通入；
[0041]圖9為本發(fā)明分隔板在進(jìn)氣總管及進(jìn)氣歧管中的示意圖(4缸發(fā)動(dòng)機(jī))。
[0042]圖中:1_缸蓋；2_進(jìn)氣門；3_氣門座圈；4_進(jìn)氣歧管；5_進(jìn)氣總管；6_主進(jìn)氣管；
7-單組分進(jìn)氣管；8_燃料噴射器；9_縱向分隔板；10_進(jìn)氣通道；11_橫向分隔板；12_進(jìn)氣道；13-進(jìn)氣