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內燃機系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:5221858閱讀:196來源:國知局
專利名稱:內燃機系統(tǒng)的制作方法
技術領域
內燃機系統(tǒng)技術領域[0001]本實用新型涉及內燃機系統(tǒng)。
背景技術
[0002]附圖1等比例地示出了對置活塞對置氣缸(OPOC)發(fā)動機10。進氣活塞12和排氣活塞14在第一和第二氣缸的每一個內(為了清楚地圖不活塞,氣缸未在圖中不出)往復運動。排氣活塞14通過推桿16與曲軸20的軸頸(未示出)聯(lián)接。進氣活塞12通過拉桿18與曲軸20的兩個軸頸(未示出)聯(lián)接,且每個進氣活塞12都有兩個拉桿18。[0003]對置活塞發(fā)動機110的一部分的橫截面在附圖2中示出。進氣活塞112和排氣活塞114在氣缸116內往復運動?;钊?14通過推桿122與曲軸120的軸頸聯(lián)接,以及活塞112通過橋接部124和兩個拉桿126與曲軸120的軸頸聯(lián)接。因為發(fā)動機110是對置活塞對置氣缸(OPOC)發(fā)動機,所以曲軸120也與推桿132和拉桿136聯(lián)接,在遠離活塞112和114的曲軸120的另一側上,所述推桿132和拉桿136在另一氣缸內(未示出)與其它的活塞(未示出)連接。US6170443中詳細描述了 OPOC發(fā)動機的代表例,因其整體性而在本文中用作參考。[0004]附圖3作為示意圖示出了穿過進氣口的橫截面。氣缸壁26具有多個進氣口 24,進入的空氣通過所述進氣口 24從集氣室28被吸入。附圖3中還示出了通道30,拉桿32設置在其中。通道30限制在區(qū)域34內的集氣室28的尺寸,因此,其限制這些區(qū)域內的流體。拉桿32可向外偏離附圖3中的位置。但是,這樣會造成發(fā)動機更寬。需要有另外一種配置,至少可以部分減少在使所需流體進入發(fā)動機和保持發(fā)動機的緊湊之間做出的折中。實用新型內容[0005]為了克服已知系統(tǒng)中存在的至少一個問題,所揭示的內燃機包括:氣缸壁,其具有沿著氣缸壁以第一距離限定的多個進氣口和沿著氣缸壁以第二距離限定的多個排氣口;曲軸;設置在氣缸壁內的進氣活塞,其中,所述進氣活塞通過第一連接桿與曲軸聯(lián)接并響應于曲軸的旋轉在氣缸內往復運動,從而遮蓋和暴露進氣口 ;以及聯(lián)接到進氣口的進氣系統(tǒng)。進氣系統(tǒng)包括:與進氣口的第一部分流體連通的大致呈螺旋狀的第一集氣室,其中,第一集氣室的橫截面的幾何中心的軌跡向內螺旋且半徑沿著流動方向單向減??;以及與進氣口的第二部分流體連通的大致呈螺旋狀的第二集氣室,其中,第二集氣室的橫截面的幾何中心的軌跡向內螺旋且半徑沿著流動方向大致減小。第一和第二集氣室沿著各集氣室內的具有相同取向的流動方向環(huán)繞氣缸壁的外側。進氣系統(tǒng)還可包括過渡段,其與第一集氣室流體連通并剛好位于第一集氣室的上游。過渡段的橫截面面積沿著流動方向大致增大。進氣系統(tǒng)還可包括供給通道,其與過渡段聯(lián)接并剛好位于過渡段的上游。供給通道具有大致恒定的橫截面面積。[0006]發(fā)動機還可包括:與進氣活塞聯(lián)接的第二連接桿;在進氣活塞和連接桿之間聯(lián)接的橋接部,其中,連接桿在進氣活塞的外側在直徑上對置地設置;用于容納第一連接桿的第一連接桿通道;以及用于包圍并容納第二連接桿的第二連接桿通道,其中,第一連接桿通道設置在第二集氣室和供給通道之間。在一些實施例中,第一和第二集氣室、開口、氣缸壁、連接桿通道、過渡段和供給通道在單一的鑄件中形成。第一和第二集氣室、過渡段和供給通道大致設置在與氣缸壁的中心軸線垂直的平面內,或沿著氣缸壁螺旋設置。[0007]第一和第二集氣室在進氣口的上游不流體連通。[0008]在一些實施例中,集氣室的橫截面形狀包括至少一條大體上直的邊。[0009]在與氣缸壁的中心軸線相交的平面內截取的第一集氣室的橫截面面積沿著向氣缸運動的方向減小。[0010]在鄰近的進氣口之間設置豎直橋接部,其為流向進氣口的氣體提供上游面和下游面,且至少一些上游面和下游面具有大致圓的角。所述圓角在圖中示出,用于減少流過進氣口的氣體的壓降,從而,改善進氣系統(tǒng)的排氣性能。[0011]此外,還揭示了用于二沖程內燃機的進氣系統(tǒng),包括:具有第一組和第二組進氣口的氣缸;在進氣口的上游側與第一組進氣口流體連通的螺旋狀第一集氣室;和在進氣口的上游側與第二組進氣口流體連通的螺旋狀第二集氣室,其中,第一和第二螺旋形狀的橫截面面積沿著流動方向大致減小,以及其中,第一和第二集氣室在進氣口的上游不流體連通。在與氣缸的中心軸線相交的橫截面內限定橫截面面積。第一和第二集氣室還包括與第一集氣室流體連通的第一進氣滑管,和與第二集氣室流體連通的第二進氣滑管。[0012]第一組進氣口和第二組進氣口互不連通。第一組進氣口在約180度的圓周上周向地環(huán)繞氣缸設置;以及第二組進氣口在約180度的圓周上周向地環(huán)繞氣缸設置。[0013]第一集氣室的中心線向內螺旋,且半徑單向減小。[0014]揭示的內燃機系統(tǒng)包括:氣缸壁,其具有第一和第二組進氣口和多個排氣口 ;曲軸;設置在氣缸壁內的進氣活塞,所述進氣活塞通過連接桿與曲軸聯(lián)接并響應于曲軸的旋轉在氣缸內往復運動,從而遮蓋和暴露進氣口 ;在進氣口的上游側與第一組進氣口流體連通的螺旋狀第一集氣室,第一集氣室的橫截面面積沿著流動方向單向減小;以及在進氣口的上游側與第二組進氣口流體連通的螺旋狀第二集氣室,其中,第二集氣室的橫截面面積沿著第二集氣室的一部分中的流動方向大致減小,以及其中,第一和第二集氣室在進氣口的上游不流體連通。[0015]多個進氣口包括沿著氣缸壁以第一距離限定的多個主要進氣口和沿著氣缸壁以第二距離限定的多個次要進氣口 ;氣缸壁包括在圓周方向上相鄰的進氣口之間的豎直橋接部,和主要和次要進氣口之間的水平橋接部。從上游邊緣和/或下游邊緣看,所述橋接部具有圓形邊緣。[0016]在能達到目標渦流比的條件下,模擬和描述所揭示的進氣系統(tǒng)具有顯著的高排氣比和比現(xiàn)有技術至少高出50%的空氣輸送率。[0017]本實用新型具體公開了如下內容:[0018](I).—種內燃機系統(tǒng),包括:[0019]氣缸壁,具有沿著所述氣缸壁以第一距離限定的多個進氣口和沿著所述氣缸壁以第二距離限定的多個排氣口;[0020]曲軸;[0021]進氣活塞,其設置在所述氣缸壁內并通過連接桿與所述曲軸聯(lián)接,所述活塞能夠響應于所述曲軸的旋轉在所述氣缸內往復運動,從而遮蓋和暴露所述進氣口 ;[0022]與所述進氣口聯(lián)接的進氣系統(tǒng),所述進氣系統(tǒng)包括:[0023]大致呈螺旋狀的第一集氣室,其與所述進氣口的第一部分流體連通,所述第一集氣室的橫截面的幾何中心的軌跡向內螺旋且半徑在流動方向上單向減??;[0024]大致呈螺旋狀的第二集氣室,其與所述進氣口的第二部分流體連通,所述第二集氣室的橫截面的幾何中心的軌跡向內螺旋且半徑在流動方向上大致減小,其中,所述第一集氣室和第二集氣室沿著各集氣室內具有相同取向的流動方向環(huán)繞所述氣缸壁的外側。[0025](2).根據(jù)第(I)項所述的發(fā)動機系統(tǒng),其中,所述進氣系統(tǒng)還包括:[0026]過渡段,與第一集氣室流體連通并剛好位于所述第一集氣室的上游,所述過渡段的橫截面面積沿著流動方向大致增大。[0027](3).根據(jù)第(2)項所述的發(fā)動機系統(tǒng),其中,所述進氣系統(tǒng)還包括:[0028]供給通道,與所述過渡段聯(lián)接并剛好位于所述過渡段的上游,所述供給通道具有基本恒定的橫截面面積。[0029](4).根據(jù)第(3)項所述的發(fā)動機系統(tǒng),還包括:[0030]與所述進氣活塞聯(lián)接的第二連接桿;[0031]在所述進氣活塞和所述連接桿之間聯(lián)接的橋接部,其中,所述連接桿在所述進氣活塞外側彼此直徑上對置地布置;[0032]用于容納所述第一連接桿的第一連接桿通道;以及[0033]用于包圍并容納所述第二連接桿的第二連接桿通道,其中,所述第一連接桿通道設置在所述第二集氣室和所述供給通道之間。[0034](5).根據(jù)第(4)項所述的發(fā)動機系統(tǒng),其中,所述第一集氣室和第二集氣室、所述開口、所述氣缸壁、所述連接桿通道、所述過渡段和所述供給通道在單一的鑄件中形成。[0035](6).根據(jù)第(4)項所述的發(fā)動機系統(tǒng),其中,所述第一集氣室和第二集氣室、所述過渡段和所述供給通道大致設置在與所述氣缸壁的中心軸線垂直的平面內,或沿著所述氣缸壁螺旋設置。[0036](7).根據(jù)第(I)項所述的發(fā)動機系統(tǒng),其中,所述第一集氣室和所述第二集氣室在進氣口的上游不流體連通。[0037](8).根據(jù)第(7)項所述的發(fā)動機系統(tǒng),其中,所述集氣室的橫截面形狀包括至少一條大體上直的邊。[0038](9).根據(jù)第(7)項所述的發(fā)動機系統(tǒng),其中,在與所述氣缸壁的中心軸線相交的平面內截取的所述第一集氣室的橫截面面積沿著向氣缸運動的方向減小。[0039](10).根據(jù)第(I)項所述的發(fā)動機系統(tǒng),其中,在鄰近的所述進氣口之間設置豎直橋接部,其為流向進氣口的氣體提供上游面和下游面,且至少一些所述上游面和下游面具有大致圓的角。[0040](11).一種用于二沖程內燃機的進氣系統(tǒng),包括:[0041]氣缸,其中限定有第一組進氣口和第二組進氣口 ;[0042]螺旋狀的第一集氣室,其在所述第一組進氣口的上游側與所述第一組進氣口流體連通;以及[0043]螺旋狀的第二集氣室,其在所述第二組進氣口的上游側與所述第二組進氣口流體連通,其中,第一螺旋狀和第二螺旋狀的橫截面面積沿著流動方向大致減小,并且其中,所述第一集氣室和第二集氣室在所述進氣口的上游不流體連通。[0044](12).根據(jù)第(11)項所述的進氣系統(tǒng),其中,所述橫截面面積限定在與所述氣缸的中心軸線相交的橫截面處。[0045](13).根據(jù)第(11)項所述的進氣系統(tǒng),其中,所述第一集氣室和第二集氣室還包括:[0046]與所述第一集氣室流體連通的第一進氣滑管;以及[0047]與所述第二集氣室流體連通的第二進氣滑管。[0048](14).根據(jù)第(11)項所述的進氣系統(tǒng),其中:[0049]所述第一組進氣口和所述第二組進氣口互不連通;[0050]所述第一組進氣口在約180度的圓周上周向地環(huán)繞所述氣缸設置;以及[0051]所述第二組進氣口在約180度的圓周上周向地環(huán)繞所述氣缸設置。[0052](15).根據(jù)第(12)項所述的進氣系統(tǒng),其中,所述第一集氣室的中心線向內螺旋,且半徑單向減小。[0053](16).—種內燃機系統(tǒng),包括:[0054]氣缸壁,其中限定有第一組進氣口和第二組進氣口以及多個排氣口 ;[0055]曲軸;[0056]進氣活塞,設置在所述氣缸壁內并通過連接桿與所述曲軸聯(lián)接,所述活塞能夠響應于所述曲軸的旋轉在所述氣缸內往復運動,從而遮蓋和暴露所述進氣口 ;[0057]螺旋狀的第一集氣室,其在所述第一組進氣口的上游側與所述第一組進氣口流體連通,且所述第一集氣室的橫截面面積沿著流動方向單向減??;以及[0058]螺旋狀的第二集氣室,其在所述第二組進氣口的上游側與所述第二組進氣口流體連通,所述第二集氣室的橫截面面積沿著所述第二集氣室的一部分中的流動方向大致減小,其中,所述第一集氣室和第二集氣室在所述進氣口的上游不流體連通。[0059](17).根據(jù)第(16)項所述的發(fā)動機系統(tǒng),其中,所述集氣室的橫截面穿過所述氣缸壁的中心軸線截取。[0060](18).根據(jù)第(16)項所述的發(fā)動機系統(tǒng),其中,在鄰近的進氣口之間設置橋接部,其為流向進氣口的氣體提供上游面,且所述上游面和下游面大致呈圓形。[0061](19).根據(jù)第(16)項所述的發(fā)動機系統(tǒng),其中,所述多個進氣口包括沿著所述氣缸壁以第一距離限定的多個主要進氣口和沿著所述氣缸壁以第二距離限定的多個次要進氣口 ;所述氣缸壁包括在圓周方向上相鄰的進氣口之間的豎直橋接部和主要進氣口與次要進氣口之間的水平橋接部;所述豎直橋接部和水平橋接部在上游邊緣和下游邊緣中的至少一個上具有圓形邊緣。[0062](20).根據(jù)第(16)項所述的發(fā)動機系統(tǒng),其中,所述第一集氣室的中心線向內環(huán)繞,且半徑沿著所述流動方向單向減小。


[0063]附圖1是OPOC發(fā)動機的等距視圖,其中,進氣和排氣活塞不對稱地設置;[0064]附圖2是OPOC發(fā)動機的一部分的剖視圖;[0065]附圖3是OPOC發(fā)動機的等距視圖,其中,進氣和排氣活塞對稱地設置;[0066]附圖4是根據(jù)本實用新型具體實施例的進氣系統(tǒng)的剖視圖;[0067]附圖5是氣缸壁的圖示,用于說明進氣和排氣口 ;[0068]附圖6-9是根據(jù)本實用新型具體實施例的集氣室的剖面圖;[0069]附圖10是穿過氣缸壁的一部分的進氣口之間的橋接部的剖視圖;以及[0070]附圖11是根據(jù)本實用新型具體實施例的可替換的橋接部的橫截面形狀的圖示。
具體實施方式
[0071]本領域技術人員明白,參照任意附圖所闡釋及描述的具體實施例的不同特征可結合其它一個或多個附圖中闡釋的特征,而形成未明確被闡釋或描述的其它具體實施例。綜合闡釋的特征提供了具有典型應用的代表性實施例。但是,對于具體的應用或實施過程,需要在實用新型的啟示下用不同的方式綜合和修飾上述特征。不管是否被明確地描述或闡釋,本領域技術人員可識別相似的應用或實施過程。[0072]附圖4中,發(fā)動機進氣系統(tǒng)的橫截面示出了本實用新型揭示的一個具體實施例,其中,進氣輸送系統(tǒng)圍繞進氣口并為容納拉桿32的通道30留出空間。具有中心54的氣缸壁50包括其中限定的多個開口 52。第一大致成螺旋狀的集氣室60與進氣口 52的第一部分流體連通。集氣室60具有中心線62,所述中心線62為集氣室60的沿著橫截面取的幾何中心限定的點的軌跡。圖中示出了兩個這樣的橫截面64和66,所述橫截面64和66與氣缸50的中心54相交。沿著流動方向(箭頭68所示),中心線62向內螺旋。即,中心線62的曲率半徑沿著下游方向變小。本領域技術人員知道,內燃機的進氣系統(tǒng)中的流體是不穩(wěn)定的,在特定的操作條件下,有可能發(fā)生瞬時倒流。此處,上游部、下游部、流動方向及此類術語指的是流動的主要方向或者凈流量方向。[0073]集氣室60的橫截面面積沿著流動方向減小。流入與集氣室60連通的開口 52的第一部分的所有流體穿過集氣室60的上游橫截面69。但是,隨著流體進入開口 52,流過集氣室60的氣體質量減小。為了保持流入集氣室60的氣體的所需速度,使通流面積、即集氣室60的橫截面面積沿著流動方向減小。[0074]集氣室60通過進氣管88、進氣滑管70、供給通道72和過渡段74 (從上游部到下游部的順序)與供給側流體連通。進氣管88和進氣滑管牢固地連接在一起,如通過法蘭連接(未示出)。滑管70和通道72的橫截面面積沿著長度基本恒定。過渡段74的直徑沿著流動方向增加。在過渡段74的上游端76,所述橫截面面積基本上與通道72—樣大,且在過渡段74的下游端78,橫截面面積基本上與集氣室60的上游橫截面69 —樣大。將滑管70和通道72的大小設計為,剛剛可以容納在合理的壓降下預測到的最大流量,從而,進氣系統(tǒng)可以更為緊湊。[0075]在具體實施例中,集氣室60、供給通道72和過渡段74在發(fā)動機缸體的鑄件中形成,其中進氣滑管70是鑄件外部的管道。附圖4中,69/78表示的雙點劃線表示與過渡段74接合的集氣室60。事實上,在此位置上沒有這樣的聯(lián)接件,而是平滑的內表面。為了討論連續(xù)進氣管不同部分的幾何特征,而假象出上述雙點劃線。可以理解,僅為了討論進氣系統(tǒng)的特征,而標示這樣的線條(其它例子,包括64,66和83表示的橫截面),但其不表示特征。[0076]第二集氣室80與進氣口 52的第二部分聯(lián)接。附圖4的具體實施例中,集氣室80包括大致呈螺旋狀的第一部分82。在鄰近通道30處,部分82略微遠離集氣室60的螺旋狀。附圖4是從垂直于氣缸50的中心軸線的角度觀測到的橫截面視圖。然而,大致垂直穿過集氣室80的橫截面揭示了,集氣室80的橫截面面積證明其具有中心線84,所述中心線84向內螺旋,并揭示了橫截面面積在流動方向上單向減小。或者,部分82可略微偏離上述形狀,用于容納通道30。集氣室80還包括第二部分84。由于在通道72附近沒有空間容納上述螺旋形狀,因此部分84不具有期望的螺旋形狀。集氣室80在上游側與進氣管86流體連通。與集氣室60具有過渡段74不同,集氣室80沒有過渡段。因此,向第二集氣室80供給的進氣管86的直徑大于向第一集氣室60供給的進氣滑管70。替代地,進氣管86可包括過渡段,使得進氣管86的上游端的橫截面面積類似于進氣滑管70,同時具有較大的橫截面直徑,并且它聯(lián)接到集氣室80或中間通道(在具有中間通道的情況下)。[0077]供給通道72遠離氣缸壁50,從而,在通道72和第二集氣室80之間具有容納通道30的空間。[0078]附圖4中示出了氣缸壁100。壁100具有多個排氣口 150、多個主要進氣口 152和多個次要進氣口 154,主要開口 152和次要開口 154之間限定有水平橋接部156,圓周方向上鄰近的開口之間限定有豎直橋接部158。替代地,較長的一組進氣口(如排氣口 150)可替代主要和次要進氣口。[0079]為了聯(lián)接進氣口,集氣室60和80的幾何形狀從橫截面角度考慮應是扁平的,至少在與進氣口流體連通的一側是扁平的。附圖6和7示出了穿過集氣室60的兩個示例橫截面164,166。橫截面164通過進氣口 152和154與氣缸壁150交接,在所述進氣口 152和154之間具有水平橋接部156。橫截面164形成D狀,在氣缸壁150側為扁平狀且在遠離氣缸壁150側成弧狀。165表示橫截面164所包圍的面積的幾何中心。附圖7中,穿過豎直橋接部168得到橫截面166。橫截面166的D形狀較寬,所述D形狀的幾何中心167比附圖6中橫截面164更遠離氣缸壁150。這些的點的軌跡限定附圖4中的中心線62?;诩瘹馐覚M截面面積的中心線62不能由諸如附圖4所示的單個二維的橫截面示例限定。而是由貫穿集氣室與氣缸的中心軸線相交的一系列橫截面確定,其中,橫截面164、166是這些橫截面的示例。[0080]如上所述,集氣室80的形狀一定程度上與其它特征相適應,如用于拉桿的通道。但是,至少一些適應性的改變可通過改變集氣室的橫截面的形狀達成。附圖8和9分別示出了示例橫截面190和200。橫截面190在192附近被容納拉桿的通道(未示出)限制。為了達到預期的面積,橫截面180向上和向下凸出,在進氣口 152和154上方和下方的部分分別用194和193表示。幾何中心用191表示。附圖9中的橫截面200的幾何中心204遠離氣缸壁150,該橫截面大部分面積向外遠離氣缸壁150且分別在區(qū)域202、203內向上和向下鼓出。附圖6-9中的示例僅僅用于表示幾種方案,在保證預期的面積且?guī)缀沃行氖芸刂频臈l件下,這些方案用于適應硬性限制。但附圖6-9不限制其它可能性。[0081]參見附圖3,相鄰的進氣口 24之間的壁部是橋接部25。在一些發(fā)動機中,橋接部25可以成角度,使進入的氣體渦旋。但是,與諸如附圖4中所示的直的進氣口 52相比,成角度的開口 24會導致較大的壓降。即使在直的開口的條件下,由于集氣室和其它供給管道的幾何結構,附圖4的進氣系統(tǒng)產(chǎn)生的渦流比是附圖3的進氣系統(tǒng)產(chǎn)生的渦流比的兩倍多。[0082]附圖10示出了氣缸壁10的一部分,該部分具有在開口 222之間的橋接部224。渦流226從橋接部224的直角流出。附圖11示出了改進后的橋接部230的形狀,其中,流體232在橋接部230的下游部幾乎沒有產(chǎn)生急流。在具有附圖4所示的集氣室和留意開口之間的橋接部的形狀的情況下,流動能量可用于形成大型結構,如產(chǎn)生高渦流比的結構,而不是小型結構,如渦流226。渦流226確實產(chǎn)生充量運動。但是,渦流226產(chǎn)生的這種充量運動很容易散熱,且在壓縮行程中產(chǎn)生多余的升溫。另一方面,渦旋在壓縮行程中持續(xù),并且為了改善混合和燃燒效果,在即將點火時減弱為小型急流。此外,由于在點火時渦旋減弱,在有利的時間點散熱導致循環(huán)內的溫度升高。甚至可以通過設計開口之間的橋接部,進一步提高渦流比。在一些具體實施例中,為了將進入的流體有效地引導到各個位置,每個橋接部都是獨特的。[0083]集氣室60和80,以及通道72和過渡段74,位于附圖4所示的橫截面中。替代地,集氣室和相應的供給管道可沿著氣缸螺旋設置。在另外一個替代方案中,兩個以上螺旋形狀用于互不連通的開口部。附圖4中的具體實施例示出了 12個進氣口的孔,其中,集氣室60與六個開口聯(lián)接,集氣室80與六個開口聯(lián)接。在另外一個替代方案中,其中一個集氣室與多于半數(shù)的開口聯(lián)接,即,在大于180度的圓周上與氣缸壁上的進氣口聯(lián)接。[0084]在與具體實施例相關的最佳模式被詳細描述的條件下,本領域技術人員將能識別所述權利要求的范圍內的其它不同設計和實施例。當描述不同的實施例時,如相比其它實施例,描述與某個或某些所需的特征相關其所具有的優(yōu)點或優(yōu)勢,本領域技術人員明白,為了實現(xiàn)具體應用和實施過程要求的系統(tǒng)特性,可適應性地改變一個或多個特征。這些特性包括但不局限于以下方面:成本、強度、耐久性、使用壽命周期成本、適銷性、外表、包裝、尺寸、可用性、重量、可制造性、組裝難度等。就某個或多個特征而言,此處描述的實施例相比其它具體實施例或本領域已知的實施過程并不令人滿意,但這并不說明其超出本申請的范圍,并能在特殊應用的下能達到理想效果。
權利要求1.一種內燃機系統(tǒng),包括: 氣缸壁,具有沿著所述氣缸壁以第一距離限定的多個進氣口和沿著所述氣缸壁以第二距離限定的多個排氣口; 曲軸; 進氣活塞,其設置在所述氣缸壁內并通過第一連接桿與所述曲軸聯(lián)接,所述活塞能夠響應于所述曲軸的旋轉在所述氣缸內往復運動,從而遮蓋和暴露所述進氣口 ; 與所述進氣口聯(lián)接的進氣系統(tǒng),所述進氣系統(tǒng)包括: 大致呈螺旋狀的第一集氣室,其與所述進氣口的第一部分流體連通,所述第一集氣室的橫截面的幾何中心的軌跡向內螺旋且半徑在流動方向上單向減??; 大致呈螺旋狀的第二集氣室,其與所述進氣口的第二部分流體連通,所述第二集氣室的橫截面的幾何中心的軌跡向內螺旋且半徑在流動方向上大致減小,其中,所述第一集氣室和第二集氣室沿著各集氣室內具有相同取向的流動方向環(huán)繞所述氣缸壁的外側。
2.根據(jù)權利要求1所述的內燃機系統(tǒng),其中,所述進氣系統(tǒng)還包括: 過渡段,與第一集氣室流體連通并剛好位于所述第一集氣室的上游,所述過渡段的橫截面面積沿著流動方向大致增大。
3.根據(jù)權利要求2所述的內燃機系統(tǒng),其中,所述進氣系統(tǒng)還包括: 供給通道,與所述過渡段聯(lián)接并剛好位于所述過渡段的上游,所述供給通道具有基本恒定的橫截面面積。
4.根據(jù)權利要求3所述的內燃機系統(tǒng),其中,所述內燃機系統(tǒng)還包括: 與所述進氣活塞聯(lián)接的第二連接桿; 在所述進氣活塞和所述連接桿之間聯(lián)接的橋接部,其中,所述連接桿在所述進氣活塞外側彼此直徑上對置地布置; 用于容納所述第一連接桿的第一連接桿通道;以及 用于包圍并容納所述第二連接桿的第二連接桿通道,其中,所述第一連接桿通道設置在所述第二集氣室和所述供給通道之間。
5.根據(jù)權利要求4所述的內燃機系統(tǒng),其中,所述第一集氣室和第二集氣室、所述進氣口、所述氣缸壁、所述連接桿通道、所述過渡段和所述供給通道在單一的鑄件中形成。
6.根據(jù)權利要求4所述的內燃機系統(tǒng),其中,所述第一集氣室和第二集氣室、所述過渡段和所述供給通道大致設置在與所述氣缸壁的中心軸線垂直的平面內,或沿著所述氣缸壁螺旋設置。
7.根據(jù)權利要求1所述的內燃機系統(tǒng),其中,所述第一集氣室和所述第二集氣室在進氣口的上游不流體連通。
8.根據(jù)權利要求7所述的內燃機系統(tǒng),其中,所述集氣室的橫截面形狀包括至少一條大體上直的邊。
9.根據(jù)權利要求7所述的內燃機系統(tǒng),其中,在與所述氣缸壁的中心軸線相交的平面內截取的所述第一集氣室的橫截面面積沿著向氣缸運動的方向減小。
10.根據(jù)權利要求1所述的內燃機系統(tǒng),其中,在鄰近的所述進氣口之間設置豎直橋接部,其為流向進氣口的氣體提供上游面和下游面,且至少一些所述上游面和下游面具有大致圓的角。
專利摘要本實用新型公開一種內燃機系統(tǒng)。具體地,一種對置活塞發(fā)動機具有圍繞氣缸壁的多個進氣口。其旨在在于最小壓降下獲得具有高渦流比的流體。揭示了一種具有大致呈螺旋狀的集氣室的系統(tǒng)。螺旋形狀的中心線向內螺旋。另外,螺旋形狀的橫截面面積沿著流動方向減小。隨著流體從集氣室進入進氣口,面積減小,從而,集氣室內的流體速度在接近下游端處不會急劇變小。進氣系統(tǒng)可具有多個這樣的螺旋狀集氣室,其與互不連通的多組進氣口聯(lián)接。螺旋形狀產(chǎn)生高渦流比,且流動能量有限減少。
文檔編號F02B25/08GK202991218SQ20122062214
公開日2013年6月12日 申請日期2012年11月9日 優(yōu)先權日2011年11月11日
發(fā)明者R·萊維, A·G·薩米 申請人:艾克莫特國際公司
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