CN202718782U

CN202718782U - 半月楔形谐振进气管

Info

Publication number: CN202718782U
Application number: CN 201220266466
Authority: CN
Inventors: 杨立平; 石兴超; 靖海国; 马修真; 王晓斌; 黄帅
Original assignee: Harbin Engineering University
Current assignee: Harbin Engineering University
Priority date: 2012-06-07
Filing date: 2012-06-07
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2022-06-07

Abstract

本实用新型的目的在于提供半月楔形谐振进气管，包括进气总管、谐振腔、进气歧管、增压管、法兰，进气总管、谐振腔、进气歧管、增压管依次相连；进气歧管包括进气歧管上半段和进气歧管下半段，进气歧管上半段和进气歧管下半段通过法兰连接在一起；所述的谐振腔包括相互连接的谐振腔侧面、谐振腔弧面、谐振腔底面，谐振腔侧面为半月形，谐振腔弧面为上宽下窄的楔形，谐振腔整体为半月楔形，进气歧管上半段与谐振腔底面相连。本实用新型利用气体流动速度转化成气体压力，从而改善谐振效果不理想而导致的气体发动机功率密度下降问题，更好的组织气体流线，扩展谐振转速范围，减少气体流动损失，从而提高气体发动机的动力性、经济性和排放性能。

Description

半月楔形谐振进气管

技术领域

本实用新型涉及的是一种发动机，具体地说是发动机的进气机构。

背景技术

随着能源危机和环境污染的日益严重，国家积极出台各种政策，鼓励内燃机制造厂家积极开发各种节能减排技术。天然气以其燃烧清洁，热值大且储量丰富成为代替燃料的优秀之选。但是天然气为气体燃料，在进气道进行混合然后进入汽缸时，要占有一部分的进气充量，从而使进入气缸的空气量下降，因此相同条件下气体发动机的功率密度要比柴油机或汽油机低一些。为了提高进气充量弥补功率密度下降的缺陷而采用进气谐振技术，由于进气门的周期性开启和关闭和活塞的往复直线运动，会引起进气管道内气体压力成周期性的大小波动，通过对谐振腔和进气歧管的合理化结构设计可以确定某一谐振转速，在此转速下可以保证当进气门开启时刻气体压力波动处于波峰状态，从而增加气体压力，达到增加进气充量和提高进气效率的目的。但是当处于变转速工作环境下时，谐振效果就会削弱，甚至当转速设置到波谷到来时进气门开启会起到反效果，从而降低进气充量，使气体发动机功率密度进一步下降。

发明内容

本实用新型的目的在于提供提高气体发动机的动力性、经济性和排放性能的半月楔形谐振进气管。

本实用新型的目的是这样实现的：

本实用新型半月楔形谐振进气管，其特征是：包括进气总管、谐振腔、进气歧管、增压管、法兰，进气总管、谐振腔、进气歧管、增压管依次相连；进气歧管包括进气歧管上半段和进气歧管下半段，进气歧管上半段和进气歧管下半段通过法兰连接在一起；所述的谐振腔包括相互连接的谐振腔侧面、谐振腔弧面、谐振腔底面，谐振腔侧面为半月形，谐振腔弧面为上宽下窄的楔形，谐振腔整体为半月楔形，进气歧管上半段与谐振腔底面相连。

本实用新型还可以包括：

1、所述的进气总管整体为微喇叭形，进气总管和谐振腔弧面采用圆角过渡连接，进气总管的内外壁面分别与谐振腔侧面内外壁相切，进气总管与谐振腔的壁厚相同。

2、所述的进气歧管上半段的支管的内外壁均分别与谐振腔侧面的内外壁相切，进气歧管上半段两端的支管与谐振腔弧面的圆弧形壁面重合，进气歧管上半段与谐振腔的壁厚相同。

3、所述的增压管连接由圆管逐渐变成方管的变截面管路，变截面管路上安装末端法兰。

本实用新型的优势在于：本实用新型利用气体流动速度转化成气体压力，从而改善谐振效果不理想而导致的气体发动机功率密度下降问题，更好的组织气体流线，扩展谐振转速范围，减少气体流动损失，从而提高气体发动机的动力性、经济性和排放性能。

附图说明

图1为本实用新型的总体结构图；

图2为本实用新型的总体侧视图；

图3为本实用新型的进气管上段结构图；

图4为本实用新型上下段密封垫片结构图；

图5为本实用新型进气管下段结构图；

图6为本实用新型进气管下段侧视结构图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本实用新型做更详细地描述：

结合图1～6，本实用新型包括：进气总管1、谐振腔2、进气歧管上半段3、进气歧管下半段4和增压管5。谐振腔2整体呈半月楔形，进气总管1与谐振腔2的圆弧面8连接，谐振腔2的圆弧面8按进气总管1中心线呈轴对称结构，进气总管1的壁厚与谐振腔2的壁厚相同，进气总管1外壁面与谐振腔2前后两侧半月形壁面7相切，四个进气歧管上半段3与谐振腔底面9铸造在一起，进气歧管上半段3的壁厚与谐振腔2的壁厚相同，并且歧管上半段3的内壁与外壁均与谐振腔2两侧半月形壁面7的内壁与外壁相切，位于谐振腔两侧的进气歧管与谐振腔2的圆弧面8末端重合，进气歧管下半段4带有增压管5。谐振腔2由侧面7、弧面8和底面9围城的腔体，其整体呈现半月楔形，侧面7为半月形，弧面8侧向视图呈现出上宽下窄的楔形。进气歧管由歧管上半段3和歧管下半段4构成，进气歧管上半段3与谐振腔2的底面9相连接，歧管上半段的壁厚与谐振腔2相同，歧管上半段的歧管11和歧管12与谐振腔2的半月形侧面7的内外壁均相切，歧管上半段的歧管10和歧管13除了与谐振腔2的半月形侧面7的内外壁均相切外，还与谐振腔2的圆弧形壁面8完全重合。进气歧管下半段3每个歧管上均带有一个增压管5，增压管5靠近进气歧管下半段3的末端，在增压管后5连接一段由圆管渐变成方管的变截面管路21，进气歧管下半段3的末端为法兰22。进气歧管上半段3和进气歧管下半段4之间通过长方形法兰14和19由螺母禁锢连接。

如图1、2、3所示，气体由进气总管1经过连接圆角6进入谐振腔2，此处的圆角6与进气总管1和谐振腔2相切，更好的组织了气体流线，减小了气体流经过程中的阻力，此外，还能增加气体进入谐振腔2的压力。

如图1、2、3所示，谐振腔2呈上宽下窄的半月形结构，这样做可以增大进气总管1的直径，从而满足气体流量的需求；谐振腔2和进气管相连接的壁面8为圆弧形，分别与谐振腔2的前后半月形壁面7相切，并且末端与进气管支管10和13壁面完全重合，减少了流动损失。

如图2、4、5所示，进气歧管被分为进气歧管上半段3和进气歧管下半段4，对应进气歧管上下支管连接顺序10～15、11～16、12～17、13～18；之间通过密封垫片20由螺栓禁锢连接，还要在连接处涂抹密封胶，这样做是为了更好的保障气密性，防止漏气。

如图5、6所示，为了弥补非谐振转速下进气压力下降，气体充量下降的缺陷，在进气歧管下半段4末端安装增压管5，通过将气体流动速度转化成气体压力增加气体充量，扩展谐振转速范围，从而提高气体发动机的动力性、经济性和排放性能。

本实用新型整体采用铸造形式制造。铸造时，分为进气管上体、进气歧管下支管15~18和进气歧管下半段4法兰19这三部分进行铸造。

对于进气管上体，采用三沙箱铸造，自下而上第一、第二个沙箱铸造进气总管1、进气总管法兰、谐振腔2和进气歧管上半段3，分型面经过进气总管1的中心线与进气歧管上半段3法兰14的法兰面平行，对第二个沙箱挖沙造型，第三个沙箱铸造进气歧管上半段3法兰14，并合理布置浇注***和气孔，最后放入芯沙，等待浇注。

对于进气歧管下支管15~18，因为每个下支管的结构都是一样的，因此，铸造时只要铸造一个单体支管就可以了。铸造时，采用两个沙箱铸造，分型面经过增压管5中心线与进气歧管下半段4法兰19平行，对第二个沙箱挖沙造型，并布置浇注***和气孔，放入芯沙，等待浇注。

进气歧管下半段4法兰19则容易很多简单的两箱造型，需要注意的是，过大的平面铸造时容易产生夹砂、气孔和夹渣等铸造缺陷。造型时，将法兰19倾斜一定的小角度就可以避免。最后将进气歧管下支管15~18与进气歧管下半段4法兰19焊接相连。

Claims

1.半月楔形谐振进气管，其特征是：包括进气总管、谐振腔、进气歧管、增压管、法兰，进气总管、谐振腔、进气歧管、增压管依次相连；进气歧管包括进气歧管上半段和进气歧管下半段，进气歧管上半段和进气歧管下半段通过法兰连接在一起；所述的谐振腔包括相互连接的谐振腔侧面、谐振腔弧面、谐振腔底面，谐振腔侧面为半月形，谐振腔弧面为上宽下窄的楔形，谐振腔整体为半月楔形，进气歧管上半段与谐振腔底面相连。

2.根据权利要求1所述的半月楔形谐振进气管，其特征是：所述的进气总管整体为微喇叭形，进气总管和谐振腔弧面采用圆角过渡连接，进气总管的内外壁面分别与谐振腔侧面内外壁相切，进气总管与谐振腔的壁厚相同。

3.根据权利要求1或2所述的半月楔形谐振进气管，其特征是：所述的进气歧管上半段的支管的内外壁均分别与谐振腔侧面的内外壁相切，进气歧管上半段两端的支管与谐振腔弧面的圆弧形壁面重合，进气歧管上半段与谐振腔的壁厚相同。

4.根据权利要求1或2所述的半月楔形谐振进气管，其特征是：所述的增压管连接由圆管逐渐变成方管的变截面管路，变截面管路上安装末端法兰。

5.根据权利要求3所述的半月楔形谐振进气管，其特征是：所述的增压管连接由圆管逐渐变成方管的变截面管路，变截面管路上安装末端法兰。