一种柴油机进气结构、发动机及汽车
技术领域
本实用新型属于车辆设备技术领域，更具体地说，是涉及一种柴油机进气结构、使用该柴油机进气结构的发动机以及使用该发动机的汽车。
背景技术
柴油发动机是燃烧柴油来获取能量释放的发动机，由于柴油发动机压缩比高，价格较低，而且加之柴油机在节能与二氧化碳排放方面的优势，这些都是包括汽油机在内的所有热力发动机都无法取代的，随着国内民众环保意识的增强，柴油机将会进一步增大乘用车占有比例。
但乘用车与商用车使用工况不同，对低速响应性要求高的同时，为了保证最高车速，对高速功率要求也较高。这样就对柴油发动机增压器的选择提出了较高的要求，如果要同时满足柴油机低速段和高速段的性能，一般会选择两级增压发动机，用小直径涡轮的一级增压器来保证发动机低速段的进气量、即低速扭矩；用大直径涡轮的二级增压器来保证发动机高速段的进气量、即高速功率。采用上述的两级增压的方式，虽然能够满足柴油发动机低速扭矩和高速功率的要求，但会使柴油发动机进气系统零部件增多，使制造成本的上升，还会提高整车重量，不满足车辆轻量化的发展理念。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种柴油机进气结构，旨在解决柴油发动机采用两级增压满足低速扭矩和高速功率的要求时，导致柴油发动机进气系统零部件增多，使制造成本的上升，还会提高整车重量，不满足车辆轻量化的发展理念的问题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种柴油机进气结构，包括：
缸盖，设有第一气门座圈和第二气门座圈，所述第一气门座圈上部连接有第一气门导管，所述第二气门座圈上部连接有第二气门导管；
螺旋进气道，通过所述第一气门座圈连通所述缸盖；
切向进气道，通过所述第二气门座圈连通所述缸盖，所述切向进气道自远离所述第二气门座圈向靠近所述第二气门座圈的方向，内轮廓的横截面逐渐递减。
作为本申请另一实施例，所述切向进气道内轮廓纵切面形成下轮廓线和上轮廓线，所述上轮廓线被所述第二气门导管分隔成气道上轮廓线和靠近所述第二气门座圈一侧的喉口上轮廓线，所述气道上轮廓线于所述第二气门导管轴线的夹角角度与所述喉口上轮廓线和所述第二气门导管轴线的夹角角度的偏差在5°以内。
作为本申请另一实施例，所述气道上轮廓线和所述第二气门导管轴线的夹角角度与所述喉口上轮廓线和所述第二气门导管轴线的夹角角度相同。
作为本申请另一实施例，所述气道上轮廓线与所述第二气门导管轴线的夹角为45°～65°。
作为本申请另一实施例，所述下轮廓线的下侧端点位于所述第二气门座圈上端面上。
作为本申请另一实施例，所述下轮廓线与所述第二气门导管的轴线夹角的角度，与所述气道上轮廓线与所述第二气门导管的轴线夹角的角度的差值为5°～25°。
作为本申请另一实施例，所述切向进气道的上轮廓线在靠近所述缸盖的一侧具有倾斜向下的直线段，所述直线段由所述气道上轮廓线的部分轮廓线和至少部分的所述喉口上轮廓线组成。
作为本申请另一实施例，所述第一气门座圈和所述第二气门座圈分别与所述缸盖过盈配合。
本实用新型提供的一种柴油机进气结构的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型一种柴油机进气结构，切向进气道内轮廓的横截面自远离第二气门座圈向靠近第二气门座圈逐渐递减，形成渐缩结构，可增大进入缸盖的进气速度，产生涡流，满足低速扭矩的要求；同时配合螺旋进气道提升进入缸盖的进气量，满足高速功率的要求，在不采用两级增压的前提下，能够满足低速扭矩和高速功率的要求，无需增加零部件，降低了制造成本，满足了车辆轻量化的要求。
本使用新型还提供了一种发动机，包括所述的一种柴油机进气结构。
本实用新型提供的一种发动机的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型一种发动机，由于使用了上述一种柴油机进气结构，切向进气道内轮廓的横截面自远离第二气门座圈向靠近第二气门座圈逐渐递减，形成渐缩结构，可增大进入缸盖的进气速度，产生涡流，满足低速扭矩的要求；同时配合螺旋进气道提升进入缸盖的进气量，满足高速功率的要求，在不采用两级增压的前提下，能够满足低速扭矩和高速功率的要求，无需增加零部件，降低了制造成本，满足了车辆轻量化的要求。
本使用新型还提供了一种汽车，包括所述的发动机。
本实用新型提供的一种汽车的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型一种汽车，由于使用了上述发动机，切向进气道内轮廓的横截面自远离第二气门座圈向靠近第二气门座圈逐渐递减，形成渐缩结构，可增大进入缸盖的进气速度，产生涡流，满足低速扭矩的要求；同时配合螺旋进气道提升进入缸盖的进气量，满足高速功率的要求，在不采用两级增压的前提下，能够满足低速扭矩和高速功率的要求，无需增加零部件，降低了制造成本，满足了车辆轻量化的要求。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种柴油机进气结构的俯视图；
图2为本实用新型实施例提供的一种柴油机进气结构的主视图；
图3为图2的剖视图。
图中：1、缸盖；2、第一气门座圈；3、第二气门座圈；4、第一气门导管；5、第二气门导管；6、螺旋进气道；7、切向进气道；71、气道上轮廓线；72、喉口上轮廓线；73、下轮廓线。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图1及图3，现对本实用新型提供的一种柴油机进气结构进行说明。一种柴油机进气结构，包括缸盖1、第一气门座圈2、第二气门座圈3、第一气门导管4、第二气门导管5、螺旋进气道6和切向进气道7。
缸盖1设有第一气门座圈2和第二气门座圈3，第一气门座圈2上部连接有第一气门导管4，第二气门座圈3上部连接有第二气门导管5；螺旋进气道6通过第一气门座圈2连通缸盖1；切向进气道7通过第二气门座圈3连通缸盖1，切向进气道7自远离第二气门座圈3向靠近第二气门座圈3的方向，内轮廓的横截面逐渐递减。
缸盖1的上端开设有两个进气孔和两个排气孔，第一气门座圈2和第二气门座圈3分别安装于两个进气孔内。
本实用新型提供的一种柴油机进气结构，与现有技术相比，切向进气道7内轮廓的横截面自远离第二气门座圈3向靠近第二气门座圈3逐渐递减，形成渐缩结构，可增大进入缸盖1的进气速度，产生涡流，满足低速扭矩的要求；同时配合螺旋进气道6提升进入缸盖1的进气量，满足高速功率的要求，在不采用两级增压的前提下，能够满足低速扭矩和高速功率的要求，无需增加零部件，降低了制造成本，满足了车辆轻量化的要求。
作为本实用新型提供的一种柴油机进气结构的一种具体实施方式，请参阅图3，切向进气道7内轮廓纵切面形成下轮廓线73和上轮廓线，上轮廓线被第二气门导管5分隔成气道上轮廓线71和靠近第二气门座圈3一侧的喉口上轮廓线72，气道上轮廓线71于第二气门导管5轴线的夹角角度与喉口上轮廓线72和第二气门导管5轴线的夹角角度相同。本实施例中，切向进气道7沿其中轴线分隔成断面结构，该断面结构靠近缸盖1的一侧为上轮廓线，远离缸盖1的一侧为下轮廓线73，上轮廓线靠近第二气门座圈3的一侧为喉口上轮廓线72，上轮廓线远离第二气门座圈3的一侧为气道上轮廓线71，切向进气道7的上轮廓线在靠近缸盖1的一侧具有倾斜向下的直线段，直线段由气道上轮廓线71的部分轮廓线和至少部分的喉口上轮廓线72组成，该直线段能够保证进入缸盖1的新鲜空气流通的顺畅度。
作为本实用新型提供的一种柴油机进气结构的一种具体实施方式，请参阅图3，气道上轮廓线71与第二气门导管5轴线的夹角为45°～65°。本实施例中，当气道上轮廓线71与第二气门导管5轴线的夹角为55°时，切向进气道7的气体能够顺利进入缸内，保证气量的同时不会出现涡流的情况，能够保证发动机低速扭矩或高速功率的指标。如果气道上轮廓线71与第二气门导管5轴线的夹角大于65°，则不利于切向进气道7产生缸内涡流，对油气混合不利，易导致颗粒物排放超标；如果气道上轮廓线71与第二气门导管5轴线的夹角小于45°，则将影响切向进气道7的气体流通能力，导致经切向进气道7进入缸盖1内的新鲜空气量减少，进而使发动机低速扭矩或高速功率指标达成困难。
作为本实用新型提供的一种柴油机进气结构的一种具体实施方式，请参阅图3，下轮廓线73的下侧端点位于第二气门座圈3上端面上。本实施例中，一般将下轮廓线73的下侧端点位置尽量靠下设置，即尽量靠近缸盖1侧，最佳位置为下轮廓线73延展至第二气门座圈3的上端面上，能够避免气体由近下轮廓线73位置进入缸盖1内部。
作为本实用新型提供的一种柴油机进气结构的一种具体实施方式，请参阅图3，下轮廓线73与第二气门导管5的轴线夹角的角度，与气道上轮廓线71与第二气门导管5的轴线夹角的角度的差值为5°～25°。本实施例中，当下轮廓线73与第二气门导管5的轴线夹角的角度，与气道上轮廓线71与第二气门导管5的轴线夹角的角度的差值为15°时，能够确保其结构强度的同时，提升第二气门座圈3处的气体流动速度，有利于提升切向进气道7的气体流量。如果下轮廓线73与第二气门导管5轴线的夹角较气道上轮廓线71与第二气门导管5轴线的夹角大于25°时，气道下轮廓线73与第二气门座圈3之间的壁厚过薄，导致此处结构强度过低，存在开裂的隐患；如果气道下轮廓线73与第二气门导管5轴线的夹角较气道上轮廓线71与第二气门导管5轴线的夹角小于5°，则下轮廓线73和气道上轮廓线71之间不能形成最佳的渐缩结构，不利于提升第二气门座圈3处的气体流动速度，进而不利于提升切向进气道7的气体流量。
作为本实用新型提供的一种柴油机进气结构的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，第一气门座圈2和第二气门座圈3分别与缸盖1过盈配合。本实施例中，在安装第一气门座圈2和第二气门座圈3时，先将第一气门座圈2或第二气门座圈3放入干冰或液态氮中，时间不少于10min，同时把对应的进气孔使用喷灯加热373K-423K，再在第一气门座圈2或第二气门座圈3上涂上密封胶压入对应的进气孔内，待第一气门座圈2或第二气门座圈3以及进气孔达到常温时，即过盈配合安装。
本实用新型通过优化切向气道上轮廓和下轮廓的形状及布置角度，可以实现进气方向都由近切向气道上轮廓处进入缸内，为缸内形成合理的流动提供了必要的条件。
本使用新型还提供了一种发动机，包括上述的一种柴油机进气结构。
本实用新型提供的一种发动机的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型一种发动机，由于使用了上述一种柴油机进气结构，切向进气道7内轮廓的横截面自远离第二气门座圈3向靠近第二气门座圈3逐渐递减，形成渐缩结构，可增大进入缸盖1的进气速度，产生涡流，满足低速扭矩的要求；同时配合螺旋进气道6提升进入缸盖1的进气量，满足高速功率的要求，在不采用两级增压的前提下，能够满足低速扭矩和高速功率的要求，无需增加零部件，降低了制造成本，满足了车辆轻量化的要求。
本使用新型还提供了一种汽车，包括上述的发动机。
本实用新型提供的一种汽车的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型一种汽车，由于使用了上述发动机，切向进气道7内轮廓的横截面自远离第二气门座圈3向靠近第二气门座圈3逐渐递减，形成渐缩结构，可增大进入缸盖1的进气速度，产生涡流，满足低速扭矩的要求；同时配合螺旋进气道6提升进入缸盖1的进气量，满足高速功率的要求，在不采用两级增压的前提下，能够满足低速扭矩和高速功率的要求，无需增加零部件，降低了制造成本，满足了车辆轻量化的要求。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
