專利名稱：半月楔形諧振進(jìn)氣管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是ー種發(fā)動機(jī)，具體地說是發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著能源危機(jī)和環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，國家積極出臺各種政策，鼓勵內(nèi)燃機(jī)制造廠家積極開發(fā)各種節(jié)能減排技木。天然氣以其燃燒清潔，熱值大且儲量豐富成為代替燃料的優(yōu)秀之選。但是天然氣為氣體燃料，在進(jìn)氣道進(jìn)行混合然后進(jìn)入汽缸時，要占有一部分的進(jìn)氣充量，從而使進(jìn)入氣缸的空氣量下降，因此相同條件下氣體發(fā)動機(jī)的功率密度要比柴油機(jī)或汽油機(jī)低ー些。為了提高進(jìn)氣充量彌補(bǔ)功率密度下降的缺陷而采用進(jìn)氣諧振技木，由于進(jìn)氣門的周期性開啟和關(guān)閉和活塞的往復(fù)直線運(yùn)動，會引起進(jìn)氣管道內(nèi)氣體壓力成周期性的大小波動，通過對諧振腔和進(jìn)氣歧管的合理化結(jié)構(gòu)設(shè)計可以確定某一諧振轉(zhuǎn)速，在此轉(zhuǎn)速下可以保證當(dāng)進(jìn)氣門開啟時刻氣體壓力波動處于波峰狀態(tài)，從而増加氣體壓力，達(dá)·削弱，甚至當(dāng)轉(zhuǎn)速設(shè)置到波谷到來時進(jìn)氣門開啟會起到反效果，從而降低進(jìn)氣充量，使氣體發(fā)動機(jī)功率密度進(jìn)ー步下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供提高氣體發(fā)動機(jī)的動カ性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能的半月楔形諧振進(jìn)氣管。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明半月楔形諧振進(jìn)氣管，其特征是包括進(jìn)氣總管、諧振腔、進(jìn)氣歧管、增壓管、法蘭，進(jìn)氣總管、諧振腔、進(jìn)氣歧管、增壓管依次相連；進(jìn)氣歧管包括進(jìn)氣歧管上半段和進(jìn)氣歧管下半段，進(jìn)氣歧管上半段和進(jìn)氣歧管下半段通過法蘭連接在一起；所述的諧振腔包括相互連接的諧振腔側(cè)面、諧振腔弧面、諧振腔底面，諧振腔側(cè)面為半月形，諧振腔弧面為上寬下窄的楔形，諧振腔整體為半月楔形，進(jìn)氣歧管上半段與諧振腔底面相連。本發(fā)明還可以包括I、所述的進(jìn)氣總管整體為微喇叭形，進(jìn)氣總管和諧振腔弧面采用圓角過渡連接，進(jìn)氣總管的內(nèi)外壁面分別與諧振腔側(cè)面內(nèi)外壁相切，進(jìn)氣總管與諧振腔的壁厚相同。2、所述的進(jìn)氣歧管上半段的支管的內(nèi)外壁均分別與諧振腔側(cè)面的內(nèi)外壁相切，進(jìn)氣歧管上半段兩端的支管與諧振腔弧面的圓弧形壁面重合，進(jìn)氣歧管上半段與諧振腔的壁厚相同。3、所述的增壓管連接由圓管逐漸變成方管的變截面管路，變截面管路上安裝末端法蘭。本發(fā)明的優(yōu)勢在干本發(fā)明利用氣體流動速度轉(zhuǎn)化成氣體壓力，從而改善諧振效果不理想而導(dǎo)致的氣體發(fā)動機(jī)功率密度下降問題，更好的組織氣體流線，擴(kuò)展諧振轉(zhuǎn)速范圍，減少氣體流動損失，從而提高氣體發(fā)動機(jī)的動カ性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能。


圖I為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明的總體側(cè)視圖；圖3為本發(fā)明的進(jìn)氣管上段結(jié)構(gòu)圖；圖4為本發(fā)明上下段密封墊片結(jié)構(gòu)圖；圖5為本發(fā)明進(jìn)氣管下段結(jié)構(gòu)圖；圖6為本發(fā)明進(jìn)氣管下段側(cè)視結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細(xì)地描述結(jié)合圖I 6，本發(fā)明包括進(jìn)氣總管I、諧振腔2、進(jìn)氣歧管上半段3、進(jìn)氣歧管下半段4和增壓管5。諧振腔2整體呈半月楔形，進(jìn)氣總管I與諧振腔2的圓弧面8連接，諧振腔2的圓弧面8按進(jìn)氣總管I中心線呈軸對稱結(jié)構(gòu)，進(jìn)氣總管I的壁厚與諧振腔2的壁厚相同，進(jìn)氣總管I外壁面與諧振腔2前后兩側(cè)半月形壁面7相切，四個進(jìn)氣歧管上半段3與諧振腔底面9鋳造在一起，進(jìn)氣歧管上半段3的壁厚與諧振腔2的壁厚相同，并且歧管上半段3的內(nèi)壁與外壁均與諧振腔2兩側(cè)半月形壁面7的內(nèi)壁與外壁相切，位于諧振腔兩側(cè)的進(jìn)氣歧管與諧振腔2的圓弧面8末端重合，進(jìn)氣歧管下半段4帶有增壓管5。諧振腔2由側(cè)面7、弧面8和底面9圍城的腔體，其整體呈現(xiàn)半月楔形，側(cè)面7為半月形，弧面8側(cè)向視圖呈現(xiàn)出上寬下窄的楔形。進(jìn)氣歧管由歧管上半段3和歧管下半段4構(gòu)成，進(jìn)氣歧管上半段3與諧振腔2的底面9相連接，歧管上半段的壁厚與諧振腔2相同，歧管上半段的歧管11和歧管12與諧振腔2的半月形側(cè)面7的內(nèi)外壁均相切，歧管上半段的歧管10和歧管13除了與諧振腔2的半月形側(cè)面7的內(nèi)外壁均相切外，還與諧振腔2的圓弧形壁面8完全重合。進(jìn)氣歧管下半段3每個歧管上均帶有ー個增壓管5，增壓管5靠近進(jìn)氣歧管下半段3的末端，在增壓管后5連接一段由圓管漸變成方管的變截面管路21，進(jìn)氣歧管下半段3的末端為法蘭22。進(jìn)氣歧管上半段3和進(jìn)氣歧管下半段4之間通過長方形法蘭14和19由螺母禁錮連接。如圖1、2、3所示，氣體由進(jìn)氣總管I經(jīng)過連接圓角6進(jìn)入諧振腔2，此處的圓角6與進(jìn)氣總管I和諧振腔2相切，更好的組織了氣體流線，減小了氣體流經(jīng)過程中的阻力，此夕卜，還能增加氣體進(jìn)入諧振腔2的壓力。如圖1、2、3所示，諧振腔2呈上寬下窄的半月形結(jié)構(gòu)，這樣做可以增大進(jìn)氣總管I的直徑，從而滿足氣體流量的需求；諧振腔2和進(jìn)氣管相連接的壁面8為圓弧形，分別與諧振腔2的前后半月形壁面7相切，并且末端與進(jìn)氣管支管10和13壁面完全重合，減少了流動損失。如圖2、4、5所示，進(jìn)氣歧管被分為進(jìn)氣歧管上半段3和進(jìn)氣歧管下半段4，對應(yīng)進(jìn)氣歧管上下支管連接順序10 15、11 16、12 17、13 18 ;之間通過密封墊片20由螺栓禁錮連接，還要在連接處涂抹密封膠，這樣做是為了更好的保障氣密性，防止漏氣。如圖5、6所示，為了彌補(bǔ)非諧振轉(zhuǎn)速下進(jìn)氣壓力下降，氣體充量下降的缺陷，在進(jìn)氣歧管下半段4末端安裝增壓管5，通過將氣體流動速度轉(zhuǎn)化成氣體壓力増加氣體充量，擴(kuò)展諧振轉(zhuǎn)速范圍，從而提高氣體發(fā)動機(jī)的動カ性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能。本發(fā)明整體采用鑄造形式制造。鑄造時，分為進(jìn)氣管上體、進(jìn)氣歧管下支管15 18和進(jìn)氣歧管下半段4法蘭19這三部分進(jìn)行鑄造。對于進(jìn)氣管上體，采用三沙箱鑄造，自下而上第一、第二個沙箱鋳造進(jìn)氣總管I、進(jìn)氣總管法蘭、諧振腔2和進(jìn)氣歧管上半段3，分型面經(jīng)過進(jìn)氣總管I的中心線與進(jìn)氣歧管上半段3法蘭14的法蘭面平行，對第二個沙箱挖沙造型，第三個沙箱鋳造進(jìn)氣歧管上半段3法蘭14，并合理布置澆注系統(tǒng)和氣孔，最后放入芯沙，等待澆注。對于進(jìn)氣歧管下支管15 18，因為每個下支管的結(jié)構(gòu)都是ー樣的，因此，鋳造時只要鋳造一個單體支管就可以了。鑄造時，采用兩個沙箱鋳造，分型面經(jīng)過增壓管5中心線與 進(jìn)氣歧管下半段4法蘭19平行，對第二個沙箱挖沙造型，并布置澆注系統(tǒng)和氣孔，放入芯沙，等待澆注。進(jìn)氣歧管下半段4法蘭19則容易很多簡單的兩箱造型，需要注意的是，過大的平面鑄造時容易產(chǎn)生夾砂、氣孔和夾渣等鑄造缺陷。造型吋，將法蘭19傾斜一定的小角度就可以避免。最后將進(jìn)氣歧管下支管15 18與進(jìn)氣歧管下半段4法蘭19焊接相連。
權(quán)利要求
1.半月楔形諧振進(jìn)氣管，其特征是包括進(jìn)氣總管、諧振腔、進(jìn)氣歧管、增壓管、法蘭，進(jìn)氣總管、諧振腔、進(jìn)氣歧管、增壓管依次相連；進(jìn)氣歧管包括進(jìn)氣歧管上半段和進(jìn)氣歧管下半段，進(jìn)氣歧管上半段和進(jìn)氣歧管下半段通過法蘭連接在一起；所述的諧振腔包括相互連接的諧振腔側(cè)面、諧振腔弧面、諧振腔底面，諧振腔側(cè)面為半月形，諧振腔弧面為上寬下窄的楔形，諧振腔整體為半月楔形，進(jìn)氣歧管上半段與諧振腔底面相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半月楔形諧振進(jìn)氣管，其特征是所述的進(jìn)氣總管整體為微喇叭形，進(jìn)氣總管和諧振腔弧面采用圓角過渡連接，進(jìn)氣總管的內(nèi)外壁面分別與諧振腔側(cè)面內(nèi)外壁相切，進(jìn)氣總管與諧振腔的壁厚相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的半月楔形諧振進(jìn)氣管，其特征是所述的進(jìn)氣歧管上半段的支管的內(nèi)外壁均分別與諧振腔側(cè)面的內(nèi)外壁相切，進(jìn)氣歧管上半段兩端的支管與諧振腔弧面的圓弧形壁面重合，進(jìn)氣歧管上半段與諧振腔的壁厚相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的半月楔形諧振進(jìn)氣管，其特征是所述的增壓管連接由圓管逐漸變成方管的變截面管路，變截面管路上安裝末端法蘭。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半月楔形諧振進(jìn)氣管，其特征是所述的增壓管連接由圓管逐漸變成方管的變截面管路，變截面管路上安裝末端法蘭。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供半月楔形諧振進(jìn)氣管，包括進(jìn)氣總管、諧振腔、進(jìn)氣歧管、增壓管、法蘭，進(jìn)氣總管、諧振腔、進(jìn)氣歧管、增壓管依次相連；進(jìn)氣歧管包括進(jìn)氣歧管上半段和進(jìn)氣歧管下半段，進(jìn)氣歧管上半段和進(jìn)氣歧管下半段通過法蘭連接在一起；所述的諧振腔包括相互連接的諧振腔側(cè)面、諧振腔弧面、諧振腔底面，諧振腔側(cè)面為半月形，諧振腔弧面為上寬下窄的楔形，諧振腔整體為半月楔形，進(jìn)氣歧管上半段與諧振腔底面相連。本發(fā)明利用氣體流動速度轉(zhuǎn)化成氣體壓力，從而改善諧振效果不理想而導(dǎo)致的氣體發(fā)動機(jī)功率密度下降問題，更好的組織氣體流線，擴(kuò)展諧振轉(zhuǎn)速范圍，減少氣體流動損失，從而提高氣體發(fā)動機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能。
文檔編號F02M35/104GK102678403SQ20121018592
公開日2012年9月19日 申請日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月7日
發(fā)明者楊立平, 王曉斌, 石興超, 靖海國, 馬修真, 黃帥 申請人:哈爾濱工程大學(xué)