本公開大體涉及一種用于車輛的發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)。更具體地,本公開涉及一種被構(gòu)造為抑制或防止燃料粘附至端口的用于車輛的發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
該部分中的陳述僅是提供與本公開有關(guān)的背景信息,并且可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
總體上,已經(jīng)開發(fā)了使用噴射燃料的多種方法、控制吸入空氣的方法,以及進(jìn)氣端口的結(jié)構(gòu)的這些技術(shù),并且將它們應(yīng)用于改善車輛中發(fā)動機(jī)效率,比如燃料效率,特別是車輛的發(fā)動機(jī)中的燃料效率。
作為用于改善車輛的發(fā)動機(jī)效率的技術(shù),已經(jīng)開發(fā)了混合被引入至燃燒室中的燃料和吸入空氣的方法,并且已經(jīng)開發(fā)了使空氣-燃料混合物的燃料均勻分散的方法,從而改善發(fā)動機(jī)的燃燒效率。
特別是,作為改善燃料和空氣的混合性能的方法,可以通過改變進(jìn)氣端口的形狀或?qū)⒍丝诎灏惭b在進(jìn)氣端口的內(nèi)部來應(yīng)用控制吸入空氣流量的方法,從而在被引入至燃燒室中的吸入空氣中引入滾流現(xiàn)象(tumble phenomenon,翻滾現(xiàn)象)。
滾流現(xiàn)象意味著被引入至燃燒室中的吸入空氣通過在燃燒室中被從上至下吸引(pulled,拉動)而形成渦流。此外,燃燒室的內(nèi)部的燃料和吸入空氣的混合性能可以通過使吸入空氣由于滾流現(xiàn)象而形成渦旋來改善,從而改善燃燒效率。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn),在噴射來自設(shè)置在進(jìn)氣端口中的噴射器的噴嘴孔的燃料的方法中,當(dāng)從噴射器噴射的燃料粘附至進(jìn)氣端口的流路徑時(shí),會對發(fā)動機(jī)的燃料效率產(chǎn)生不利影響。因此,希望抑制或防止燃料粘附至進(jìn)氣端口的流路徑以改善發(fā)動機(jī)效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本公開提出一種用于車輛的發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu),該發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)被構(gòu)造為抑制或防止從噴射器噴射的燃料粘附至進(jìn)氣端口,并且被構(gòu)造為通過改善燃料和空氣的混合性能而有效地增加燃燒效率。
根據(jù)本公開的一個(gè)方面,發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)包括:空氣進(jìn)氣端口、噴射器,以及端口板。進(jìn)氣端口被構(gòu)造為使得進(jìn)氣端口的上游部分中的單個(gè)流路徑分支成進(jìn)氣端口的下游部分中的一對分支流路徑,并且端口板形成為板形狀,并且以如下狀態(tài)設(shè)置在進(jìn)氣端口的單個(gè)流路徑中,即,端口板處于縱向平行于進(jìn)氣端口的流路徑,從而將進(jìn)氣端口的流路徑劃分成上部流路徑和下部流路徑。端口板包括形成在端口板的下游端的第一部分上的延伸部分,使得端口板的下游端的第一部分比端口板的下游端的第二部分延伸更長。噴射器設(shè)置在進(jìn)氣端口中,并且被構(gòu)造為用于噴射燃料而不使延伸部分噴射有燃料,從而抑制或防止燃料粘附至端口板。
發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步包括:可變翼片(flap),設(shè)置在端口板的上游部分中,并且被構(gòu)造為用于旋轉(zhuǎn)以選擇性地阻擋來自由端口板劃分的進(jìn)氣端口的上部流路徑和下部流路徑中的下部流路徑的空氣流。
延伸部分可被構(gòu)造為延伸至入一對分支流路徑中的第一分支流路徑中,從而在燃燒室中引入渦流,并且噴射器可被構(gòu)造為將燃料噴射至一對分支流路徑中的第二分支流路徑。
端口板的下游端可以形成為階梯形狀,并且端口板的延伸部分的長度可以是一致的。
根據(jù)本公開,發(fā)動機(jī)的燃燒效率可以通過引起發(fā)動機(jī)的燃燒室內(nèi)部的滾流現(xiàn)象,并且通過引起燃燒室內(nèi)部的渦流現(xiàn)象抑制或防止燃料粘附至端口板來改善。
特別地,端口板設(shè)置有延伸部分使得僅端口板的下游端的第一部分延伸更長,并且噴射器被構(gòu)造為用于噴射燃料而不使延伸部分噴射有燃料,。因此,可以有效抑制或防止燃料粘附至端口板的表面,并且同時(shí),在被引入燃燒室中的吸入空氣的流中有效產(chǎn)生渦流。
此外,端口板的延伸部分設(shè)置在進(jìn)氣端口的下游部分中形成的一對分支流路徑的第一分支流路徑內(nèi)部。因此,在從一對分支流路徑中的每個(gè)引入的吸入空氣中出現(xiàn)不對稱性,并且因此,引起渦流。因此,由于吸入空氣和燃料的渦流之間的相互作用而產(chǎn)生對改善吸入空氣和燃料的混合性能的有利影響。
另外的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)谋疚乃峁┑拿枋龆兊蔑@而易見。應(yīng)理解的是,該描述和具體實(shí)例僅旨在用于說明目的,而不旨在限制本公開的范圍。
附圖說明
為了可以充分理解本公開內(nèi)容,現(xiàn)在將參考附圖以實(shí)例的方式描述本公開內(nèi)容的各種形式,其中:
圖1是示出了用于車輛的發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)的視圖;并且
圖2是沿著圖1中的線A-A’截取的截面圖。
本文所描述的附圖僅用于說明目的,并且不旨在以任何方式限制本公開的范圍。
具體實(shí)施方式
以下描述實(shí)質(zhì)上僅是示例性的,并且并不旨在限制本公開、應(yīng)用或用途。應(yīng)當(dāng)理解的是,貫穿附圖,相應(yīng)的參考標(biāo)號指代相似或相應(yīng)的部件和特征。
圖1至圖2示出根據(jù)本公開的用于車輛的發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)。發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)包括:進(jìn)氣端口110、端口板200,以及噴射器250。進(jìn)氣端口110被構(gòu)造為使得進(jìn)氣端口的上游部分中的單個(gè)流路徑112分支成進(jìn)氣端口的下游部分中的一對分支流動通道118(即,一對分支端口),并且端口板200形成為板形狀并且設(shè)置在進(jìn)氣端口110的單個(gè)流路徑112中。具體地,端口板200平行于進(jìn)氣端口110的流路徑縱向布置,使得進(jìn)氣端口110的流路徑劃分成上部流路徑和下部流路徑,并且端口板200包括在進(jìn)氣端口110的下游方向上(即,朝著燃燒室20)從端口板200延伸的延伸部分205,即端口板200的下游端的第一部分。端口板的下游端的第一部分比端口板200的其他下游部分(即,端口板的下游端的第二部分)在下游方向上延伸得更長。進(jìn)氣端口110中的噴射器250被構(gòu)造為將燃料噴射至延伸部分205的側(cè)部,使得延伸部分205不會由于噴射的燃料而變濕,從而抑制或防止燃料粘附至端口板200。
特別是,形成端口板200的下游端的第一部分的延伸部分205在被引入發(fā)動機(jī)的燃燒室20中的吸入空氣中引起滾流現(xiàn)象,并且渦流通過以如下方式產(chǎn)生被引入燃燒室20中的吸入空氣中不對稱性而引起,該方式為具體地,使延伸部分205形成在進(jìn)氣端口110的分支流路徑118的第一分支流路徑114中。
此外,噴射器250被構(gòu)造為將燃料噴射至延伸部分205的側(cè)部,并且因此抑制或防止了從噴射器250噴射的燃料粘附至端口板200或粘附至延伸部分205,或者可以顯著減少粘附至端口板200的燃料。此外,參考燃燒室20的軸線,偏心地引入的燃料和吸入空氣以渦流方式彼此相對地流動。因此,流體的流在燃燒室20內(nèi)部彼此碰撞,并且使燃料分散,從而改善燃料和吸入空氣的混合性能。
在這種情況下,燃料和吸入空氣的混合性能意味著分散的程度使得被引入燃燒室20中的燃料均勻分散在燃燒室20的吸入空氣中。因?yàn)楦纳屏擞欣谕耆紵幕旌闲阅?,所以改善了發(fā)動機(jī)的燃燒效率。
在這方面,本公開詳細(xì)描述如下。進(jìn)氣端口110被構(gòu)造為使得進(jìn)氣端口的上游部分中的單個(gè)流路徑112分叉成進(jìn)氣端口的下游部分中的一對分支流路徑118。圖1示出進(jìn)氣端口110的單個(gè)流路徑112分支成進(jìn)氣端口的下游部分中的一對分支流路徑114、116(共同地118)。
進(jìn)氣端口110被形成為耦接至進(jìn)氣歧管的上游部分中的單個(gè)流路徑112,并且然后進(jìn)氣端口110被形成為在鄰近于燃燒室20的下游部分中的一對分支流路徑114、116。因此,每小時(shí)經(jīng)由一對分支流路徑118被引入燃燒室20中的吸入空氣的量與每小時(shí)經(jīng)由單個(gè)流路徑112引入的吸入空氣的量相比有所增加。
在一種形式中,分支流路徑118的數(shù)量被設(shè)置為一對,或者可以根據(jù)相應(yīng)的發(fā)動機(jī)的需求設(shè)置為多于兩個(gè)路徑。此外,進(jìn)氣端口110的下游部分中的分支流路徑118與燃燒室20相通,并且用于控制來自每個(gè)分支流路徑118的吸入空氣的流量的吸入空氣閥門150被設(shè)置在氣缸蓋中。
同時(shí),形成為板形狀的端口板200以如下狀態(tài)設(shè)置在進(jìn)氣端口110的單個(gè)流路徑112中,即該端口板縱向平行于進(jìn)氣端口110的流路徑使得進(jìn)氣端口110的流路徑劃分成上部流路徑和下部流路徑。延伸部分205形成端口板的下游端的第一部分使得端口板的下游端的第一部分延伸超出端口板的下游端的第二部分。
端口板200可以控制被引入燃燒室20中的吸入空氣的流動,使得滾流現(xiàn)象可以發(fā)生在吸入空氣中。滾流現(xiàn)象意味著被引入燃燒室20中的吸入空氣通過在燃燒室20中被從上至下吸拽,或者通過在不同的方向上被引入而形成渦流。
滾流現(xiàn)象的有利之處在于,燃料被均勻分散在燃燒室20的吸入空氣中,從而改善了混合性能。因?yàn)楦纳屏擞欣谕耆紵娜紵?0中的吸入空氣和燃料的混合性能,所以改善了燃燒效率。
如上所述,在吸入空氣中引起滾流現(xiàn)象從而改善燃燒效率的端口板200,被構(gòu)造為將進(jìn)氣端口110的流路徑劃分成上部流路徑和下部流路徑。此外,端口板被構(gòu)造為部分地限制吸入空氣的流動區(qū)域,并且增加吸入空氣的流動速度,從而容易產(chǎn)生滾流現(xiàn)象。
端口板200可以通過各種方法提供并且可以設(shè)置成各種形狀。在一種形式中,端口板200被設(shè)置成縱向平行于進(jìn)氣端口110的流路徑的狀態(tài),并且可變翼片300被設(shè)置在進(jìn)氣端口110的其中設(shè)置有進(jìn)氣歧管10的上游部分中,從而控制來自由端口板200劃分的進(jìn)氣端口110的上部流路徑或下部流路徑的吸入空氣的流量。
因?yàn)樵O(shè)置了可變翼片300,所以在希望出現(xiàn)燃燒室20內(nèi)部的滾流現(xiàn)象時(shí),來自端口板200的上部流路徑或下部流路徑的吸入空氣的流量由可變翼片300阻擋,并且吸入空氣經(jīng)由沒有由可變翼片300阻擋的流路徑流動。因此,吸入空氣的流動區(qū)域減少并且吸入空氣的流動速度增加,從而有利于出現(xiàn)滾流。
對于端口板200的形狀和構(gòu)造,除如上所述的形式之外,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以應(yīng)用各種方法。
同時(shí),在一種形式中,在考慮噴射器250的噴嘴孔和吸入空氣閥門150以一種形式布局,端口板200設(shè)置在進(jìn)氣端口110的上游部分中的單個(gè)流路徑112中。
此外,處于縱向平行于進(jìn)氣端口110(即,平行于進(jìn)氣端口110的空氣流路徑)的狀態(tài)并形成為板形狀的端口板200被構(gòu)造為用于穩(wěn)定經(jīng)過端口板200的吸入空氣的流,并且端口板設(shè)置有延伸部分205,該延伸部分被構(gòu)造為使得端口板的下游端的第一部分比端口板200的下游端的第二部分延伸更長,使得該端口板的下游端形成為非對稱形狀。在一種形式中,延伸部分205可以偏心地設(shè)置在除中心部分以外的端口板200的下游端的任意一個(gè)部分中。
同時(shí),噴射器250設(shè)置在氣缸蓋或進(jìn)氣歧管10中,并且噴射器250的噴嘴孔位于進(jìn)氣端口110的上方。此外,噴射器被構(gòu)造為將燃料噴射至延伸部分205的側(cè)部從而抑制或防止燃料粘附至端口板200。圖1示出將燃料噴射至延伸部分205以外的噴射器250。
在本公開中,噴射器250被構(gòu)造為將燃料噴射至進(jìn)氣端口110,并且因此,將燃料提供至燃燒室20中。在這種情況下,由于為了布局優(yōu)勢而被緊密布置的進(jìn)氣端口110結(jié)構(gòu),而導(dǎo)致從噴射器250噴射的燃料會粘附至端口板200的表面,并且特別地,燃料會容易地粘附至形成在端口板200的下游端中的延伸部分205的表面。
因此,端口板200設(shè)置有僅形成在端口板200的下游端的第一部分上的延伸部分205,并且噴射器被構(gòu)造為以使噴射的燃料不與延伸部分205接觸的方式噴射燃料。因此,這可以通過將噴射器250的噴嘴孔的布置位置設(shè)置在進(jìn)氣端口110的上方或者調(diào)整噴射器250的噴射角度來實(shí)現(xiàn)。
就是說,端口板200的延伸部分205僅形成在端口板的下游端的第一部分上,從而容易地保留噴射燃料的空間。此外,噴射器250被構(gòu)造為將燃料噴射至端口板200的延伸部分205的側(cè)部或延伸部分以外,從而抑制或防止燃料粘附至端口板200。因此,可以改善燃燒效率。
同時(shí),如圖1至圖2所示,用于車輛的發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括:可變翼片300,設(shè)置在端口板200的上游部分中,并且被構(gòu)造為用于旋轉(zhuǎn)以選擇性地阻擋來自由端口板200劃分的進(jìn)氣端口110的上部流路徑和下部流路徑中的下部流路徑的空氣流。
如上所述,來自由端口板200劃分的進(jìn)氣端口110的上部流路徑或下部流路徑的吸入空氣的流由可變翼片300控制。此外,在另一種形式中,可變翼片300可以控制來自由端口板200劃分的進(jìn)氣端口110的下部流路徑的吸入空氣的流。
可變翼片300可以形成為板形狀,并且設(shè)置在端口板110的上游部分中。此外,可變翼片300的第一端可以與端口板200接觸。
此外,在如上所述的可變翼片300的形式中,可變翼片300設(shè)置在進(jìn)氣端口110的上部流路徑或下部流路徑上,并且旋轉(zhuǎn)軸形成在可變翼片300的第一部分中。因此,可變翼片300通過致動器而選擇性地旋轉(zhuǎn),從而能夠打開或關(guān)閉進(jìn)氣端口110的下部流路徑。
對于可變翼片300的耦接和致動方法,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以應(yīng)用各種方法以便控制來自由端口板200劃分的進(jìn)氣端口110的下部流路徑的吸入空氣的流。
在如上所述的可變翼片300中,被引入燃燒室20中的吸入空氣的流動速度可以通過選擇性地控制來自進(jìn)氣端口110的下部流路徑的吸入空氣的流的方式,通過端口板200將吸入空氣的流聚集在進(jìn)氣端口的上部流路徑上來增加。
同時(shí),如圖1至圖2所示,在用于車輛的發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)中,延伸部分205被構(gòu)造為延伸至一對分支流路徑118中的第一分支流路徑114內(nèi),并且噴射器250被構(gòu)造為將燃料噴射至一對分支流路徑118的第二分支流路徑116。
更具體地,通過產(chǎn)生吸入空氣的流中的不對稱性而引起燃燒室20內(nèi)部的渦流現(xiàn)象的延伸部分205形成在端口板200的下游端上。此外,延伸部分205從布置在進(jìn)氣端口110的單個(gè)流路徑112中的端口板200的下游端延伸,并且形成在進(jìn)氣端口110的下游部分中形成在的一對分支流路徑118中的第一分支流路徑114內(nèi)部。
因此,從具有延伸部分205的第一分支流路徑114引入的吸入空氣的流動速度比從第二分支流路徑116引入的吸入空氣的流動速度更快,并且因此在從一對分支流路徑118引入至燃燒室20中的吸入空氣的流中出現(xiàn)不對稱性。
被引入燃燒室20中的吸入空氣偏心地流動,并且引起渦流現(xiàn)象,從而改善了燃燒室20中的吸入空氣和燃料的混合性能。因此,這個(gè)對于完全燃燒是有利的,從而改善了燃料效率。
同時(shí),噴射器250被構(gòu)造為用于噴射燃料,但不包括向延伸部分205噴射燃料,從而抑制或減少燃料粘附至端口板200的表面。噴射器250被構(gòu)造為將燃料噴射至第二分支流路徑116,在該第二分支流路徑中沒有形成延伸部分205,從而避免將燃料噴射至被構(gòu)造為延伸至第一分支流路徑114中的延伸部分205。
因此,抑制或防止從噴射器250噴射的燃料粘附在進(jìn)氣端口110上,尤其是端口板200的表面上。此外,燃料經(jīng)由基于燃燒室20對稱地設(shè)置的一對分支流路徑118的第二分支流路徑116被引入燃燒室20中,并且因此,被引入燃燒室20中的燃料偏心地流動,從而產(chǎn)生燃料的流中的渦流現(xiàn)象。圖1示出了吸入空氣的流中的渦流和燃料的流中的渦流之間的渦流關(guān)系。
如上所述,燃燒室20內(nèi)部的燃料和吸入空氣的流形成彼此相對的渦流,并且渦流通過彼此碰撞將燃料分散在燃燒室20中。渦流的碰撞提高燃燒室20內(nèi)部的燃料和吸入空氣的混合性能。
延伸部分205設(shè)置在第一分支流路徑114中,并且噴射器250將燃料噴射至第二分支流路徑116。因此,燃料和吸入空氣的流在燃燒室20內(nèi)部形成彼此相對的渦流,并且分散程度增加的燃料沿著吸入空氣的流均勻分散在由于渦流之間的碰撞而引起滾流和渦流的燃燒室20內(nèi)部。因此,改善吸入空氣和燃料的混合性能。
同時(shí),如圖1至圖2所示,在用于車輛的發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)中,端口板200的下游端形成為階梯形狀,并且端口板的延伸部分205的長度可以是一致的。
延伸部分205被構(gòu)造為產(chǎn)生吸入空氣的流中的不對稱性,并且同時(shí),被構(gòu)造為容易地保留噴射燃料的空間。因此,在端口平板的延伸部分205的長度不是一致的時(shí),例如,延伸部分形成為彎曲形狀時(shí),會出現(xiàn)吸入空氣的流的意外變化。因此,不能有效引起燃燒室20內(nèi)部需要的渦流和滾流,并且因此,會降低本公開的效果。
因此,在一種形式中,延伸部分205的長度可以是一致的,并且因此,端口板200的下游端形成為階梯形狀。
盡管為了說明的目的已經(jīng)描述了本公開的各個(gè)形式,但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是,在不背離本公開的范圍和精神的情況下,可以進(jìn)行各種修改、添加和替換。