專利名稱：發(fā)動機直管型進氣門和螺旋型進氣門的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于各種發(fā)動機例如柴油發(fā)動機、汽油發(fā)動機或燃氣發(fā)動機的一種直管型進氣門(direct intake port)和一種螺旋型進氣門(helical intake port)。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的發(fā)動機直管型進氣門涉及分別具有例如如

圖1(A)至1(E)所示(本發(fā)明)或如圖8(A)至8(C)所示(現(xiàn)有技術(shù))的下列前序結(jié)構(gòu)特征的那些直管型進氣門。
圖1(A)至1(E)表示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的一種發(fā)動機直管型雙口進氣門。圖1(A)為剖面俯視圖。圖1(B)為第一直管型進氣門2A的垂直剖面正視圖。圖1(C)為沿圖1(B)中剖面線C-C所取的剖面視圖。圖1(D)為一個第二直管型進氣門2B的垂直剖面正視圖。圖1(E)為沿圖1(D)中剖面線E-E所取的剖面視圖。
圖8(A)至圖8(C)表示常規(guī)的發(fā)動機直管型雙口進氣門。圖8(A)為一剖面俯視圖。圖8(B)為一個第一進氣門102A的垂直剖面正視圖。圖8(C)為一個第二進氣門102B的垂直剖面正視圖。
發(fā)動機具有其上帶有一個直管型進氣門2、102的一個汽缸蓋1、101。這種直管型進氣門2、102通過將一個進氣門入口3、103依序經(jīng)由一個進氣門上游部分4、104，一個進氣門彎曲部分5、105和一個進氣門下游部分6、106與一個進氣門出口7、107連通構(gòu)成。該進氣門出口7、107開在汽缸內(nèi)腔8、108的上端表面9、109偏心于汽缸軸線10、110的一個位置。
圖8(A)至8(C)表示在前序結(jié)構(gòu)中直管型進氣門102的彎曲部分105的常規(guī)形狀的一個示例。
圖8(A)至圖8(C)表示一臺垂直柴油發(fā)動機的一種常規(guī)直管型雙口進氣門。圖8(A)為一剖面俯視圖。圖8(B)為一個第一進氣門102A的垂直剖面正視圖。圖8(C)為一個第二進氣門102B的垂直剖面正視圖。
形成彎曲部分105的目的僅僅是為了平滑地連接上游部分104與下游部分106。所以，它能使進入的空氣流(A)從上游部分(104)平滑地流動到下游部分(106)。
現(xiàn)有技術(shù)具有下述問題。
眾所周知，構(gòu)成直管型進氣門是由于考慮到增大容積效率的重要性。因此，在汽缸內(nèi)腔108中不能充分產(chǎn)生渦流，這導(dǎo)致不能使空氣與燃油充分混合的缺點。
在圖8(A)至圖8(C)中所示的常規(guī)直管型進氣門102彎曲部分105的平滑連續(xù)形狀不能改變直管型進氣門2本身固有的產(chǎn)生渦流不足的缺點。
本發(fā)明具有以下目的1、為了克服直管型進氣門本身固有的產(chǎn)生渦流不足的缺點，通過設(shè)計直管型進氣門彎曲部分的形狀，從而增大空氣與燃料的混合效率，最終促進發(fā)動機的高輸出、低燃料消耗和減少廢氣中未燃燒有毒物質(zhì)(例如一氧化碳、碳氫化合物和顆粒物)的含量；和2、為了進一步增強螺旋型進氣門本身具有的渦流力，通過設(shè)計螺旋型進氣門彎曲部分的形狀，從而進一步增大空氣與燃料的混合效率和促進發(fā)動機的高輸出、低燃料消耗和減少廢氣中未燃燒有毒物質(zhì)(例如一氧化碳、碳氫化合物和顆粒物)的含量。
根據(jù)本發(fā)明的第一至第九方面中每一方面所構(gòu)成的一種直管型進氣門的特征在于通過在上述前序結(jié)構(gòu)上添加所說直管型進氣門2的彎曲部分5的下述形狀特征，例如，如圖1(A)至1(E)，和圖2至4所示的特征，從而解決前述問題。
圖1(A)至圖1(E)表示根據(jù)本發(fā)明的一個第一實施例構(gòu)成的垂直柴油發(fā)動機的一種直管型雙口進氣門。圖1(A)為一剖面俯視圖。圖1(B)為第一直管型進氣門2A的垂直剖面正視圖。圖1(C)為沿圖1(B)中剖面線C-C所取的剖面視圖。圖1(D)為第二直管型進氣門2B的垂直剖面正視圖。圖1(E)為沿圖1(D)中剖面線E-E所取的剖面視圖。
圖2為圖1(A)至圖1(E)所示直管型雙口進氣門的透視圖。圖3為圖1(A)至圖1(E)所示第一直管型進氣門2A的透視圖。圖4為圖1(A)至圖1(E)所示第二直管型進氣門2B的透視圖。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，所說彎曲部分5的整個圍壁表面包括靠近汽缸軸線10的圍壁側(cè)表面部分11，其形成了使吸入空氣流(A)偏離汽缸軸線10的一種構(gòu)件(S)。
形成所說構(gòu)件(S)的目的是為了將從所說上游部分4向下游部分6流動的吸入空氣流(A)的流動方向轉(zhuǎn)為從圍壁側(cè)表面部分11朝向遠離汽缸軸線10的相對圍壁側(cè)表面部分13。
根據(jù)本發(fā)明的一個第二方面，所說彎曲部分5的整個圍壁表面包括接近汽缸內(nèi)腔8的上端表面9的圍壁側(cè)表面部分14，其形成使吸入空氣流(A)偏離所說汽缸內(nèi)腔8的上端表面9的一種構(gòu)件(T)。
形成所說構(gòu)件(T)的目的是為了將從所說上游部分4向下游部分6流動的吸入空氣流(A)的流動方向轉(zhuǎn)為從圍壁側(cè)表面部分14朝向遠離汽缸內(nèi)腔8的上端表面9的相對圍壁側(cè)表面部分16。
本發(fā)明的第三方面是第一方面與第二方面的結(jié)合。
更具體地說，所說彎曲部分5的整個圍壁表面包括靠近所說汽缸軸線10圍壁側(cè)表面部分11，其形成使吸入空氣流(A)偏離所說汽缸軸線10的構(gòu)件(S)。
形成所說構(gòu)件(S)的目的是為了將從所說上游部分4向下游部分6流動的吸入空氣流(A)的流動方向轉(zhuǎn)為從圍壁側(cè)表面部分11朝向遠離汽缸軸線10的相對圍壁側(cè)表面部分13。
所說彎曲部分5的整個圍壁表面包括接近汽缸內(nèi)腔8的上端表面9的圍壁側(cè)表面部分14，其形成使吸入空氣流(A)偏離所說汽缸內(nèi)腔8的上端表面9的一種構(gòu)件(T)。
形成所說構(gòu)件(T)的目的是為了將從所說上游部分4向下游部分6流動的吸入空氣流(A)的流動方向轉(zhuǎn)為從靠近所說汽缸內(nèi)腔8的上端表面9的圍壁側(cè)表面部分14朝向遠離汽缸內(nèi)腔8的上端表面9的相對圍壁側(cè)表面部分16。
本發(fā)明的第四方面是進一步將下述構(gòu)造與根據(jù)所說第一方面或第三方面的直管型進氣門相結(jié)合。
構(gòu)件(S)包括用于使吸入空氣流(A)偏離汽缸軸線10的凸起12。
本發(fā)明的第五方面進一步將下述構(gòu)造與根據(jù)第四方面的直管型進氣門相結(jié)合。
所說凸起12包括與靠近所說汽缸內(nèi)腔8的上端表面9的圍壁側(cè)表面部分14接近的一個凸起部分18和與遠離所說汽缸內(nèi)腔8的上端表面9的圍壁側(cè)表面部分16接近的一個凸起部分19。并且其在凸起部分19的高度小于在凸起部分18的高度。
本發(fā)明的第六方面是進一步將下述構(gòu)造與根據(jù)第二或第三方面的直管型進氣門相結(jié)合。
構(gòu)件(T)包括用于使吸入空氣流(A)偏離所說汽缸內(nèi)腔(8)的上端表面(9)的一個凸起(15)。
本發(fā)明的第七方面是進一步將下述構(gòu)造與根據(jù)第六方面構(gòu)成的直管型進氣門相結(jié)合。
所說凸起15包括與靠近所說汽缸軸線10的圍壁側(cè)表面部分11接近的一個凸起部分21和與遠離所說汽缸軸線10的圍壁側(cè)表面部分13接近的一個凸起部分22。并且它在凸起部分22的高度小于在凸起部分21的高度。
本發(fā)明的第八方面是進一步將下述構(gòu)造與根據(jù)第一、第三、第四、第五、第六或第七方面的直管型進氣門相結(jié)合。
一個汽缸內(nèi)腔8設(shè)置有直管型進氣門2的兩個進氣門2A和2B。這些直管型進氣門2A和2B分別形成有使吸入空氣流(A)偏離所說汽缸軸線10的構(gòu)件(S)。
本發(fā)明的第九方面是進一步將下述構(gòu)造與根據(jù)第二、第三、第四、第五、第六或第七方面的直管型進氣門相結(jié)合。
一個汽缸內(nèi)腔8設(shè)置有直管型進氣門2的兩個進氣門2A和2B。這些直管型進氣門2A和2B分別形成有使吸入空氣流(A)偏離所說汽缸內(nèi)腔8的上端表面的構(gòu)件(T)。
根據(jù)本發(fā)明的第十至第十二方面中每一方面構(gòu)成的一種螺旋型進氣門按照下述方式，例如如圖7(A)至7(C)所示方式構(gòu)成。
圖7(A)至圖7(C)表示根據(jù)本發(fā)明的第二實施例構(gòu)成的用于垂直式柴油發(fā)動機的一種直管型和螺旋雙口進氣門。圖7(A)為剖面正視圖。圖7(B)為螺旋型進氣門62的垂直剖面俯視圖。圖7(C)為沿圖7(B)中剖面線C-C所取的剖面視圖。
本發(fā)明的第十方面首先具有前序結(jié)構(gòu)特征，包括形成在發(fā)動機汽缸頭1中的螺旋型進氣門62。這個螺旋型進氣門62是通過使進氣門入口63依序經(jīng)由進氣門上游部分64、進氣門彎曲部分65和進氣門下游部分66與進氣門出口67連通而形成的。該進氣門出口67開在偏心于所說汽缸內(nèi)腔8的上端表面9的汽缸軸線10的位置上。
其次，它具有其特征性構(gòu)造，所說彎曲部分65的整個圍壁表面包括靠近所說汽缸內(nèi)腔8的上端表面9的一個圍壁側(cè)表面部分74，并形成一個使吸入空氣流(A)偏離所說汽缸內(nèi)腔8的上端表面9的構(gòu)件(U)。
形成這個構(gòu)件(U)的目的是將從上游部分64向下游部分66流動的吸入空氣流(A)的方向轉(zhuǎn)為從圍壁側(cè)表面部分74朝向遠離所說汽缸內(nèi)腔8的上端表面9的相反圍壁側(cè)表面部分76。
本發(fā)明的第十一方面是進一步將下述構(gòu)造與第十方面的螺旋型進氣門相結(jié)合。
所說構(gòu)件(U)包括用于使吸入空氣流(A)偏離所說汽缸內(nèi)腔8的上端表面9的一個凸起75。
本發(fā)明的第十二方面是進一步將下述構(gòu)造與第十一方面的螺旋型進氣門相結(jié)合。
所說凸起75包括與靠近所說汽缸軸線10的一個圍壁側(cè)表面部分71接近的一個凸起部分81和與遠離所說汽缸軸線10的一個圍壁側(cè)表面部分73接近的一個凸起部分82。并且它在所說凸起部分82的高度小于在凸起部分81的高度。
根據(jù)本發(fā)明的第一至第七方面的直管型進氣門產(chǎn)生下述效果(1)用于使吸入空氣流(A)偏離所說汽缸軸線10的構(gòu)件(S)加快了吸入空氣的流速，結(jié)果使在具有較高容積效率的直管型進氣門2中無法充分產(chǎn)生的渦流力得以增大，增大量相應(yīng)于吸入空氣的全流量(V4)的加速度，從而提高了混合效率。
圖5為示意性表示吸入空氣在直管型進氣門2中流動方式的俯視圖。圖5(A)表示本發(fā)明的第一方面，而圖5(B)表示現(xiàn)有技術(shù)。
在圖5(A)和圖5(B)中，字符(V1)、(V2)和(V3)分別指示內(nèi)側(cè)分流、中間分流和外側(cè)分流。字符(V4)指示全流。在吸入空氣通過進氣門2流入汽缸內(nèi)腔8的情形，內(nèi)側(cè)分流(V1)和外側(cè)分流(V3)分別靠近所說汽缸軸線10和所說汽缸內(nèi)腔8的內(nèi)側(cè)圍壁表面23，而中間分流(V2)在這些分流之間。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，如圖5(A)所示，在所說直管型進氣門2中流動的吸入空氣的內(nèi)側(cè)分流(V1)在經(jīng)過所說彎曲部分5時借助于構(gòu)件(S)轉(zhuǎn)向并且沖向圍壁側(cè)表面部分13。所以，所說內(nèi)側(cè)分流(V1)、中間分流(V2)和外側(cè)分流(V3)會聚在一起被加速。
結(jié)果，全流(V4)的速度增加，此外還趨近所說汽缸內(nèi)腔8的內(nèi)側(cè)圍壁表面23，從而增強在汽缸內(nèi)腔8產(chǎn)生的渦流。因此，對于具有優(yōu)良的容積效率而渦流力不足的特性的直管型進氣門2，有可能增強不足的渦流，提高空氣與燃料的混合效率和改善燃燒性能。
本發(fā)明的第二方面產(chǎn)生以下效果(2)用于使吸入空氣流(A)偏離所說汽缸內(nèi)腔8的上端表面9的構(gòu)件(T)使吸入空氣的向前全流(V14)加速，此外降低反向流(V17)的速度，從而使渦流增強量相應(yīng)于正向全流(V14)的速度加快和反向流(V17)的速度降低，其結(jié)果是提高了具有較高容積效率的直管型進氣門的混合效率。
圖6為示意性表示吸入空氣在所說直管型進氣門2中流動的垂直剖面正視圖。圖6(A)表示本發(fā)明，圖6(B)表示現(xiàn)有技術(shù)。
在圖6(A)和圖6(B)中，字符(V10)、(V11)、(V12)、(V13)和(V14)分別指示向下分流、中間分流、向上分流、反向分流和向前全流。字符(V15)表示(V14)的垂直分力，字符(V16)表示(V14)的水平分力。字符(V17)指示反向流。字符(V18)表示(V17)的一個垂直分力，字符(V19)表示(V17)的水平分力。字符(V20)表示渦流形成力。
在進氣門2中，向下分流(V10)、向上分流(V12)和中間分流(V11)分別通過下層、上層和中間層。反向分流(V13)為向下分流(V10)的支流，并在所說下游部分6中形成逆流。向前全流(V14)的水平分力(V16)成為在所說汽缸內(nèi)腔8中形成渦流的力。反向流(V17)的水平分力(V19)使渦流減弱。于是，從向前全流(V14)的水平分力(V16)中減去反向流(V17)的水平分力(V19)所得的力成為渦流形成力(V20)。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，如圖6(A)所示，向下分流(V10)在通過所說彎曲部分5時借助于構(gòu)件(T)有利地旋轉(zhuǎn)并沖向圍壁側(cè)表面部分16。所以，向下分流(V10)、中間分流(V11)和向上分流(V12)會聚在一起而加速。
結(jié)果，向前全流(V14)的速度增加，從而增大了全流(V14)的水平分力(V16)，此外降低了反向流(V17)的速度，進而減小了該反向流(V17)的反向水平分力(V19)。因此，所說渦流形成力(V20)增大，增強了在所說汽缸內(nèi)腔8中產(chǎn)生的渦流。這使得具有較高容積效率而渦流力不足的所說直管型進氣門2能夠增強不足的渦流，提高空氣與燃料的混合效率，改善了燃燒性能。(3)本發(fā)明的第三方面使得所說直管型進氣門2能夠雙倍地增強不足的渦流，從而進一步提高混合效率。
本發(fā)明的第三方面能夠?qū)崿F(xiàn)由本發(fā)明的第一和第二方面所產(chǎn)生的下述效果(1)和(2)(1)借助于構(gòu)件(S)加快吸入空氣的流速，以使渦流力增大相應(yīng)于吸入空氣全流(V4)的加速度的量，從而提高混合效率；和(2)加快吸入空氣向前全流(V14)的速度，除此之外，降低反向流(V17)的速度，以使渦流增大相應(yīng)于所說加速度和減速的量。
因此能夠雙倍地增大不足的渦流，所以進一步提高了空氣與燃料的混合效率。(4)本發(fā)明的第四方面能夠簡化用于使吸入空氣(A)偏離所說汽缸軸線10的構(gòu)件(S)的構(gòu)造以實現(xiàn)第一方面的效果，以低成本制造構(gòu)件(S)，使其在耐久性和可靠性方面更加優(yōu)異。
所說構(gòu)件(S)包括一個凸起12。所以，所說構(gòu)件(S)僅僅具有凸起12就足以實現(xiàn)利用本發(fā)明第一方面產(chǎn)生的效果(1)。這樣可以簡化所說構(gòu)件(S)的構(gòu)造，以低成本制造構(gòu)件(S)，并且使其在耐久性和可靠性方面都同樣優(yōu)異。(5)本發(fā)明的第五方面使得所說直管型進氣門2能夠增強渦流，同時高水平地保持了優(yōu)異的容積效率特性。
凸起12在與靠近所說汽缸內(nèi)腔8的上端表面9的圍壁側(cè)表面部分14接近的凸起部分18的高度17較大。這種構(gòu)造利用所說凸起部分18使吸入空氣流(A)不能直接進入所說汽缸內(nèi)腔8而使其有效地偏離和會聚。因此，能夠確保由本發(fā)明的第一方面所產(chǎn)生的前述效果(1)。
此外，凸起12在與遠離所說汽缸內(nèi)腔8的上端表面的圍壁側(cè)表面部分16接近的凸起部分19的高度17較小。由于具有這種構(gòu)造，所說彎曲部分5增大了通道橫截面積，使通道阻力減小相應(yīng)于所說凸起部分19低于所說凸起部分18的高度差的量。因此，能夠高水平地保持所說直管型進氣門2優(yōu)異的容積效率特性。(6)本發(fā)明的第六方面能夠簡化用于使吸入空氣流(A)偏離所說汽缸內(nèi)腔8的上端表面9的構(gòu)件(T)的構(gòu)造以實現(xiàn)第二方面的效果(2)，以較低成本制造所說構(gòu)件(T)，此外，使其在耐久性和可靠性方面都同樣優(yōu)異。
所說構(gòu)件(T)包括一個凸起15。所以，所說構(gòu)件(T)僅僅具有凸起15就足以實現(xiàn)利用本發(fā)明第二方面產(chǎn)生的效果(2)。這樣可以簡化所說構(gòu)件(T)的構(gòu)造，以低成本制造構(gòu)件(T)，并且使其在耐久性和可靠性方面都同樣優(yōu)異。(7)本發(fā)明的第七方面使得所說直管型進氣門2能夠增強渦流，與此同時在很大程度上保持了優(yōu)異的容積效率特性。
凸起15在與靠近所說汽缸軸線10的圍壁側(cè)表面部分11接近的凸起部分21的高度20較大。這種結(jié)構(gòu)借助于凸起部分21使所說吸入空氣流(A)不直接進入所說汽缸內(nèi)腔8而有效地偏離和會聚。因此，能夠確保實現(xiàn)利用本發(fā)明第二方面所產(chǎn)生的效果(2)。
除此之外，凸起15在與遠離所說汽缸軸線10的圍壁側(cè)表面部分13接近的凸起部分22具有較小的高度20。由于這種結(jié)構(gòu)，所說彎曲部分5增大了通道橫截面積，減小通道阻力，減小量相應(yīng)于所說凸起部分22低于凸起部分21的高度差。因此能夠在很大程度上保持所說直管型進氣門2優(yōu)異的容積效率特性。(8)本發(fā)明的第八方面能夠進一步促進具有直管型雙口進氣門的發(fā)動機的高輸出、低燃料消耗，并且減少在廢氣中含有的未燃燒有毒物質(zhì)。
所說直管型雙口進氣門包括用于一個汽缸內(nèi)腔8的兩個直管型進氣門2A和2B，如人們所熟知的，其具有優(yōu)異的容積效率特性。
所說的兩個直管型進氣門2A和2B分別具有使吸入空氣流(A)偏離所說汽缸軸線10的構(gòu)件(S)。由于這種構(gòu)造，兩個直管型進氣門2A和2B都能產(chǎn)生第一方面的效果(1)以借助于構(gòu)件(S)加快吸入空氣的流動速度，從而增大所說渦流力，其增大量相應(yīng)于其全流(V4)速度的增加，結(jié)果提高了混合效率。
這使得使用具有特別優(yōu)異的容積效率特性的直管型雙口進氣門的發(fā)動機能夠增強渦流，最終提高混合效率，從而進一步促進其高輸出、低燃料消耗和減少在廢氣中包含的未燃燒有毒物質(zhì)(例如一氧化碳、碳氫化合物和顆粒物)。(9)本發(fā)明的第九方面能夠進一步促進具有直管型雙口進氣門的發(fā)動機的高輸出、低燃料消耗，并且減少在廢氣中含有的未燃燒有毒物質(zhì)。
所說直管型雙口進氣門包括用于一個汽缸內(nèi)腔8的兩個直管型進氣門2A和2B，如人們所熟知的，其具有特別優(yōu)異的容積效率特性。
這兩個直管型進氣門2A和2B分別具有用于使吸入空氣流(A)偏離所說汽缸內(nèi)腔8的上端表面9的構(gòu)件(T)。由于這種構(gòu)造，這兩個直管型進氣門2A和2B都能夠產(chǎn)生第二方面的效果，借助于構(gòu)件(T)提高吸入空氣向前全流(V14)的速度并降低其反向流(V17)的速度，從而增強渦流，增強量相應(yīng)于所說速度的提高和降低。
這使得使用具有特別優(yōu)異的容積效率特性的直管型雙口進氣門的發(fā)動機能夠增強渦流，最終提高混合效率，從而進一步促進其高輸出、低燃料消耗和減少在廢氣中包含的未燃燒有毒物質(zhì)(例如一氧化碳、碳氫化合物和顆粒物)。
根據(jù)本發(fā)明第十至第十二方面中每一方面構(gòu)成的一種螺旋型進氣門產(chǎn)生下述效果(10)本發(fā)明的第十方面借助于用于使吸入空氣流(A)偏離所說汽缸內(nèi)腔8的上端表面9的構(gòu)件(U)提高了所說吸入空氣向前全流(V14)的速度和降低了其反向流(V17)的速度，以增強渦流，增強量相應(yīng)于所說速度提高和降低，從而進一步提高了所說螺旋型進氣門62的混合效率。
根據(jù)所說第十方面的構(gòu)件(U)的作用與根據(jù)本發(fā)明的第二方面的直管型進氣門2的構(gòu)件(T)相同，并且產(chǎn)生與上述第二方面的效果(2)相同的效果。
因此，如圖6(A)所示，所說構(gòu)件(U)可以提高吸入空氣向前全流(V14)的速度和降低其反向流(V17)的速度，從而增強渦流，增強量相應(yīng)于所說速度提高和降低，最終進一步提高所說螺旋型進氣門62的混合效率。(11)本發(fā)明的第十一方面能夠簡化用于使吸入空氣流(A)偏離所說汽缸內(nèi)腔8的上端表面9的構(gòu)件(U)的構(gòu)造以實現(xiàn)第十方面的效果(10)，以較低成本制造所說構(gòu)件(U)，和使其在耐久性和可靠性方面都同樣優(yōu)異。
所說構(gòu)件(U)包括一個凸起75。所以所說構(gòu)件(U)的構(gòu)造中只包括所說凸起75就足以實現(xiàn)本發(fā)明的第十方面的上述效果(10)。這可以簡化所說構(gòu)件(U)的構(gòu)造，以低成本制造所說構(gòu)件(U)和使其在耐久性和可靠性方面都同樣優(yōu)異。(12)本發(fā)明的第十二方面使得所說螺旋型進氣門62能夠增強渦流，同時在很大程度上保持其容積效率。
所說凸起75在凸起部分81具有較大高度80。這種構(gòu)造借助于凸起部分81使吸入空氣流(A)不直接進入所說汽缸內(nèi)腔8而有效地使其偏離和會聚。
因此，能夠確保第十方面的上述效果(10)。
此外，凸起75在所說凸起部分82具有較小的高度80。由于這種構(gòu)造，所說彎曲部分65增大了通道橫截面積，減小了通道阻力，變化量相應(yīng)于所說凸起部分82低于所說凸起部分81的高度差。因此，能夠在很大程度上保持所說螺旋型進氣門62的容積效率。
圖1(A)至圖1(E)表示根據(jù)本發(fā)明的一個第一實施例構(gòu)成的垂直式柴油發(fā)動機的一種直管型雙口進氣門；圖1(A)為剖面俯視圖；圖1(B)為第一直管型進氣門2A的垂直剖面正視圖；圖1(C)為沿圖1(B)中剖面線C-C所取的剖面視圖；圖1(D)為第二直管型進氣門2B的垂直剖面視圖；圖1(E)為沿圖1(D)中剖面線E-E所取的剖面視圖；圖2為在圖1(A)至圖1(E)中所示的直管型雙口進氣門的透視圖；圖3為在圖1(A)至圖1(E)中所示的第一直管型進氣門2A的透視圖；圖4(A)至圖4(C)表示在圖1(A)至圖1(E)中所示的第二直管型進氣門2B的透視圖；圖5(A)和圖5(B)為俯視圖，分別表示吸入空氣在直管型進氣門2中的流動狀態(tài)；圖5(A)表示本發(fā)明的第一方面，圖5(B)表示現(xiàn)有技術(shù)；圖6(A)和圖6(B)為垂直剖面正視圖，分別示意性表示吸入空氣在直管型進氣門2中的流動狀態(tài)；圖6(A)表示本發(fā)明，而圖6(B)表示現(xiàn)有技術(shù)；圖7(A)至圖7(C)表示根據(jù)本發(fā)明的第二實施例構(gòu)成的垂直式柴油發(fā)動機的直管型和螺旋雙口進氣門；圖7(A)為剖面俯視圖；圖7(B)為一種螺旋型進氣門62的垂直剖面正視圖；圖7(C)為沿圖7(B)中剖面線C-C所取的剖面視圖；圖8(A)至圖8(C)表示現(xiàn)有技術(shù)中垂直式柴油發(fā)動機的直管型雙口進氣門；圖8(A)為剖面俯視圖；圖8(B)為第一進氣門102A的垂直剖面正視圖；和圖8(C)為第二進氣門102B的垂直剖面正視圖。(第一實施例)下面參照圖1(A)至圖1(E)、圖2至圖4、圖5(A)和圖6(A)介紹根據(jù)本發(fā)明的第一實施例構(gòu)成的用于四氣閥燃料直接噴射型垂直式多缸發(fā)動機中每個汽缸的一種直管型雙口進氣門。
圖1(A)至圖1(E)表示直管型雙口進氣門。圖1(A)為剖面俯視圖。圖1(B)為第一直管型進氣門2A的垂直剖面正視圖。圖1(C)為沿圖1(B)中剖面線C-C所取的剖面視圖。圖1(D)為第二直管型進氣門2B的垂直剖面正視圖。圖1(E)為沿圖1(D)中剖面線E-E所取的剖面視圖。
圖2為在圖1(A)至圖1(E)中所示的直管型雙口進氣門的透視圖。
圖3(A)至圖3(C)為在圖1(A)至圖1(E)中所示的第一直管型進氣門2A的透視圖。圖4(A)至圖4(C)表示在圖1(A)至圖1(E)中所示的第二直管型進氣門2B的透視圖。
圖5(A)為示意性表示吸入空氣在直管型進氣門2中的流動狀態(tài)的俯視圖(圖5(B)表示現(xiàn)有技術(shù))。圖6(A)為一垂直剖面正視圖，示意性表示吸入空氣在直管型進氣門2中的流動狀態(tài)(圖6(B)表示現(xiàn)有技術(shù))。
四氣閥燃料直噴型垂直式多缸柴油發(fā)動機具有一個汽缸蓋1，其上形成有直管型進氣門2。每個汽缸內(nèi)腔8具有直管型進氣門2的兩個直管型進氣門2A和2B。圖1(A)中的標(biāo)號31A和31B指示廢氣門，標(biāo)號32指示燃料噴嘴。
每個直管型進氣門2A和2B是由一個進氣門入口3依序通過一個進氣門上游部分4、一個進氣門彎曲部分5和一個進氣門下游部分6與一個進氣門出口7連通而構(gòu)成的。所說進氣門出口7開在偏心于所說汽缸內(nèi)腔8的上端表面9的汽缸軸線10的一個位置上。
在各個直管型進氣門2A和2B中，彎曲部分5的整個圍壁表面包括靠近所說汽缸軸線10的一個圍壁側(cè)表面部分11。所說圍壁側(cè)表面部分11包括用于使吸入空氣流(A)偏離所說汽缸軸線10的一個構(gòu)件(S)。這個構(gòu)件(S)包括一個凸起12。
形成凸起12的目的是使從所說上游部分4向所說下游部分6流動的吸入空氣流(A)的流動方向轉(zhuǎn)向為從所說圍壁側(cè)表面部分11朝向遠離所說汽缸軸線10的相反的圍壁側(cè)表面部分13。
如圖1(C)至圖1(E)所示，所說凸起12具有傾斜向下延伸的一條直線脊線。它包括與靠近所說汽缸內(nèi)腔8的上端表面9的圍壁側(cè)表面部分14接近的一個凸起部分18和與遠離所說汽缸內(nèi)腔8的上端表面9的一個圍壁側(cè)表面部分16接近的一個凸起部分19。并且它在凸起部分19的高度小于在凸起部分18的高度。
在各個直管型進氣門2A和2B中，所說彎曲部分5的整個圍壁表面包括圍壁側(cè)表面部分14，其形成用于使吸入空氣流(A)遠離所說汽缸內(nèi)腔8的上端表面9的一個構(gòu)件(T)。這個構(gòu)件(T)包括一個凸起15。
形成凸起15的目的是使從所說下游部分4向下游部分6流動的吸入空氣流(A)的流動方向轉(zhuǎn)向為從圍壁側(cè)表面部分14朝向遠離所說汽缸內(nèi)腔8的上端表面9的相對圍壁側(cè)表面部分16。
如圖1(C)至圖1(E)所示，凸起15具有傾斜向下和向右延伸的一條直線脊線。此外，它包括與靠近所說汽缸軸線10的圍壁側(cè)表面部分11接近的一個凸起部分21和與遠離所說汽缸軸線10的圍壁側(cè)表面部分13接近的一個凸起部分22。并且其在所說凸起部分22的高度20小于在所說凸起部分21的高度。(第一實施例的改進)第一實施例的構(gòu)造的一部分可以按照下述方式改進。改進1可以略去所說凸起15，而保留凸起12。改進2可以略去所說凸起12，而保留凸起15。改進3所說凸起12可以具有傾斜向下延伸、以凹曲或凸曲方式展寬的一條脊線。改進4所說凸起可以具有垂直直線形的一條脊線，并且在凸起部分18和在凸起部分19的高度17相等。改進5所說凸起12從所說彎曲部分5的圍壁側(cè)表面部分11的下部向彎曲部分的高度的中部延伸，但是可以略去其上部。改進6所說凸起15具有傾斜向右和向下延伸、以凹曲或凸曲方式展寬的一條脊線。改進7所說凸起15具有水平直線形的一條脊線，并且在凸起部分21和在凸起部分22的高度20相等。改進8所說凸起15從所說彎曲部分5的圍壁側(cè)表面部分14的左側(cè)部分向彎曲部分的寬度的中部延伸，但是可以略去其右側(cè)部分。改進9將第一實施例或改進1至8中任何一種應(yīng)用于單口類型的直管型進氣門，在所說單口類型進氣門中，每個汽缸內(nèi)腔8只具有一個直管型進氣門2。改進10將第一實施例或改進1至9中任何一種應(yīng)用于汽油發(fā)動機或燃氣發(fā)送機。(第二實施例)下面參照圖7(A)至圖7(C)介紹根據(jù)本發(fā)明的第二實施例構(gòu)成的用于四氣閥燃料直噴型垂直式多缸發(fā)動機中每個汽缸的一種直管和螺旋型雙口進氣門。
圖7(A)至圖7(C)表示直管和螺旋型雙口進氣門。圖7(A)為剖面俯視圖。圖7(B)為螺旋型進氣門62的垂直剖面正視圖。圖7(C)為沿圖7(B)中剖面線C-C所取的剖面視圖。
根據(jù)第二實施例構(gòu)成的直管和螺旋型雙口進氣門是通過按照下述方式僅僅改變根據(jù)第一實施例構(gòu)成的直管型雙口進氣門的部分結(jié)構(gòu)而構(gòu)成的。
更具體地說，將第二直管型進氣門2B改變?yōu)槁菪瓦M氣門62，而將第一實施例的第一直管型進氣門2A保持原樣。下面，僅僅對替換的螺旋進氣門62的結(jié)構(gòu)進行解釋。
發(fā)動機的汽缸蓋1上形成有所說螺旋型進氣門62。所說螺旋型進氣門62是通過將一個進氣門入口63依序經(jīng)由一個進氣門上游部分64、一個進氣門彎曲部分65和一個進氣門下游部分66與一個進氣門出口67連通而構(gòu)成的。所說進氣門出口67開在偏心于所說汽缸內(nèi)腔8的上端表面9的汽缸軸線10的一個位置上。
所說彎曲部分65的全圍壁表面包括靠近所說汽缸內(nèi)腔8的上端表面9的一個圍壁側(cè)表面部分74。所說圍壁側(cè)表面部分74包括用于使吸入空氣流(A)偏離所說汽缸內(nèi)腔8的上端表面9的一個構(gòu)件(U)。所說構(gòu)件(U)包括一個凸起75。
形成凸起75的目的是將從所說上游部分64向所說下游部分65流動的吸入空氣流(A)的流動方向轉(zhuǎn)向為從圍壁側(cè)表面部分74朝向遠離所說汽缸內(nèi)腔8的上端表面9的相反的圍壁側(cè)表面部分76。
所說凸起75具有傾斜向右和向下延伸的一條直線脊線。此外，它包括與靠近所說汽缸軸線10的圍壁側(cè)表面部分71接近的一個凸起部分81和與遠離所說汽缸軸線10的一個圍壁側(cè)表面部分73接近的一個凸起部分82。并且它在凸起部分82的高度80小于在凸起部分81的高度。(第二實施例的改進)第二實施例的部分結(jié)構(gòu)可以按照下述方式改進。改進1所說凸起75具有以凹曲或凸曲方式傾斜向右和向下延伸的一條脊線。改進2所說凸起75具有水平直線形的一條脊線，并且在所說凸起部分81的高度80等于在所說凸起部分82的高度。改進3所說凸起部分75從所說彎曲部分5的圍壁側(cè)表面部分14的左側(cè)部分延伸到彎曲部分的寬度的中部，但是可以略去其右側(cè)部分。改進4第二實施例或改進1至3中任何一種都可以應(yīng)用于單口型的螺旋進氣門，其中一個汽缸內(nèi)腔8只具有一個螺旋進氣門62。改進5第二實施例或改進1至4中任何一種都可以應(yīng)用于汽油發(fā)動機或燃氣發(fā)動機。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動機直管型進氣門(2)，其設(shè)置在發(fā)動機汽缸蓋(1)中，通過將一個進氣門入口(3)依序經(jīng)由一個進氣門上游部分(4)、一個進氣門彎曲部分(5)和一個進氣門下游部分(6)與一個進氣門出口(7)連通而構(gòu)成，所說進氣門出口開在偏心于汽缸內(nèi)腔(8)上端表面(9)的汽缸軸線(10)的一個位置，其中所說彎曲部分(5)的整個圍壁表面包括靠近所說汽缸軸線(10)的一個圍壁側(cè)表面(11)，其具有用于使吸入空氣流(A)偏離所說汽缸軸線(10)的一個構(gòu)件(S)，所說構(gòu)件(S)的結(jié)構(gòu)使其能夠?qū)乃f上游部分(4)向下游部分(6)流動的吸入空氣流的流動方向轉(zhuǎn)向為從所說圍壁側(cè)表面部分(11)朝向遠離所說汽缸軸線(10)的一個相對的圍壁側(cè)表面部分(13)。
2.一種發(fā)動機直管型進氣門(2)，其設(shè)置在發(fā)動機汽缸蓋(1)中，通過將一個進氣門入口(3)依序經(jīng)由一個進氣門上游部分(4)、一個進氣門彎曲部分(5)和一個進氣門下游部分(6)與一個進氣門出口(7)連通而構(gòu)成，所說進氣門出口(7)開在偏心于汽缸內(nèi)腔(8)上端表面(9)的汽缸軸線(10)的一個位置，其中所說彎曲部分(5)的整個圍壁表面包括靠近所說汽缸內(nèi)腔(8)的上端表面(9)的一個圍壁側(cè)表面(14)，其具有用于使吸入空氣流(A)偏離所說汽缸內(nèi)腔(8)的上端表面(9)的一個構(gòu)件(T)，所說構(gòu)件(T)的結(jié)構(gòu)使其能夠?qū)乃f上游部分(4)向下游部分(6)流動的吸入空氣流(A)的流動方向轉(zhuǎn)向為從所說圍壁側(cè)表面部分(14)朝向遠離所說汽缸內(nèi)腔(8)的上端表面(9)的一個相對的圍壁側(cè)表面部分(16)。
3.一種發(fā)動機直管型進氣門(2)，其設(shè)置在發(fā)動機汽缸蓋(1)中，通過將一個進氣門入口(3)依序經(jīng)由一個進氣門上游部分(4)、一個進氣門彎曲部分(5)和一個進氣門下游部分(6)與一個進氣門出口(7)連通而構(gòu)成，所說進氣門出口(7)開在偏心于汽缸內(nèi)腔(8)上端表面(9)的汽缸軸線(10)的一個位置，其中所說彎曲部分(5)的整個圍壁表面包括靠近所說汽缸軸線(10)的一個圍壁側(cè)表面(11)，其具有用于使吸入空氣流(A)偏離所說汽缸軸線(10)的一個構(gòu)件(S)，所說構(gòu)件(S)的結(jié)構(gòu)使其能夠?qū)乃f上游部分(4)向下游部分(6)流動的吸入空氣流(A)的流動方向轉(zhuǎn)向為從所說圍壁側(cè)表面部分(11)朝向遠離所說汽缸軸線(10)的一個相對的圍壁側(cè)表面部分(13)，和所說彎曲部分(5)的整個圍壁表面包括靠近所說汽缸內(nèi)腔(8)的上端表面(9)的一個圍壁側(cè)表面(14)，其具有用于使吸入空氣流(A)偏離所說汽缸內(nèi)腔(8)的上端表面(9)的一個構(gòu)件(T)，所說構(gòu)件(T)的結(jié)構(gòu)使其能夠?qū)乃f上游部分(4)向下游部分(6)流動的吸入空氣流(A)的流動方向轉(zhuǎn)向為從所說圍壁側(cè)表面部分(14)朝向遠離所說汽缸內(nèi)腔(8)的上端表面(9)的一個相對的圍壁側(cè)表面部分(16)。
4.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求3所述的直管型進氣門，其特征在于所說用于使吸入空氣流(A)偏離所說汽缸軸線(10)的構(gòu)件(S)包括一個凸起(12)。
5.如權(quán)利要求4所述的直管型進氣門，其特征在于所說凸起(12)包括與靠近所說汽缸內(nèi)腔(8)的上端表面(9)的圍壁側(cè)表面部分(14)接近的一個凸起部分(18)，和與遠離所說汽缸內(nèi)腔(8)的上端表面(9)的圍壁側(cè)表面部分(16)接近的一個凸起部分(19)，并且它在所說凸起部分(19)的高度(17)小于在所說凸起部分(18)的高度。
6.如權(quán)利要求2或3所述的直管型進氣門，其特征在于所說用于使吸入空氣流(A)偏離所說汽缸內(nèi)腔(8)的上端表面(9)的構(gòu)件(T)包括一個凸起(15)。
7.如權(quán)利要求6所述的直管型進氣門，其特征在于所說凸起(15)包括與靠近所說汽缸軸線(10)的圍壁側(cè)表面部分(11)接近的一個凸起部分(21)，和與遠離所說汽缸軸線(10)的圍壁側(cè)表面部分(13)接近的一個凸起部分(22)，并且它在所說凸起部分(22)的高度(20)小于在所說凸起部分(21)的高度。
8.如權(quán)利要求1、3、4、5、6、或7所述的直管型進氣門，其特征在于一個汽缸內(nèi)腔(8)具有兩個直管型進氣門(2A，2B)，所說的兩個直管型進氣門(2A，2B)分別包括用于使吸入空氣流(A)偏離所說汽缸軸線(10)的構(gòu)件(S)。
9.如權(quán)利要求2、3、4、5、6、或7所述的直管型進氣門，其特征在于一個汽缸內(nèi)腔(8)具有兩個直管型進氣門(2A，2B)，所說的兩個直管型進氣門(2A，2B)分別包括用于使吸入空氣流(A)偏離所說汽缸內(nèi)腔(8)的上端表面(9)的構(gòu)件(T)。
10.一種發(fā)動機螺旋型進氣門(62)，其設(shè)置在發(fā)動機汽缸蓋(1)中，通過將一個進氣門入口(63)依序經(jīng)由一個進氣門上游部分(64)、一個進氣門彎曲部分(65)和一個進氣門下游部分(66)與一個進氣門出口(67)連通而構(gòu)成，所說進氣門出口(67)開在偏心于汽缸內(nèi)腔(8)上端表面(9)的汽缸軸線(10)的一個位置，其中所說彎曲部分(65)的整個圍壁表面包括靠近所說汽缸內(nèi)腔(8)的上端表面(9)的一個圍壁側(cè)表面(74)，其具有用于使吸入空氣流(A)偏離所說汽缸內(nèi)腔(8)的上端表面(9)的一個構(gòu)件(U)，所說構(gòu)件(U)的結(jié)構(gòu)使其能夠?qū)乃f上游部分(64)向下游部分(66)流動的吸入空氣流(A)的流動方向轉(zhuǎn)向為從所說圍壁側(cè)表面部分(74)朝向遠離所說汽缸內(nèi)腔(8)的上端表面(9)的一個相對的圍壁側(cè)表面部分(66)。
11.如權(quán)利要求10所述的螺旋型進氣門，其特征在于所說用于使吸入空氣流(A)偏離所說汽缸內(nèi)腔(8)的上端表面(9)的構(gòu)件(U)包括一個凸起(75)。
12.如權(quán)利要求11所述的螺旋型進氣門，其特征在于所說凸起(75)包括與靠近所說汽缸軸線(10)的圍壁側(cè)表面部分(71)接近的一個凸起部分(81)，和與遠離所說汽缸軸線(10)的圍壁側(cè)表面部分(73)接近的一個凸起部分(82)，并且它在所說凸起部分(82)的高度(80)小于在所說凸起部分(81)的高度。
全文摘要
一種直管型進氣門(2),其彎曲部分(5)的整個圍壁表面包括與一個汽缸軸線(10)接近的一個圍壁側(cè)表面部分(11)。所說圍壁側(cè)表面部分(11)具有用于使吸入空氣流(A)從所說圍壁側(cè)表面部分(11)偏向相對的一個圍壁側(cè)表面部分(13)的一個凸起(12)。此外,所說彎曲部分(5)包括靠近汽缸內(nèi)腔(8)的上端表面(9)的一個圍壁側(cè)表面部分(14),其具有用于使吸入空氣流(A)偏向的一個凸起(15)。
文檔編號F02F1/24GK1277316SQ9911885
公開日2000年12月20日 申請日期1999年9月15日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月15日
發(fā)明者瀧井紀(jì), 畑浦潔, 宮崎學(xué), 鈴木宏, 荻原優(yōu)幸, 今井隆敏 申請人:株式會社久保田