[发明专利]内燃机进气装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机进气装置。

背景技术

一种周知的内燃机进气装置包括壳体，壳体具有中空形状，并构成与内燃机汽缸相连接的进气道。进气装置还包括回转阀，回转阀安装于壳体内部，使回转阀在受到驱动时可以转动，以及，回转阀包括转子，转子设置为用于调节从壳体进气口到出气口的气流量。上述周知进气装置可以这样一种方式构造，使转子在关闭进气道的一部分的方向转动，从而将转子的阀体边缘部分置于最大关闭位置。结果，进气道减小而形成窄气道。JP2008-8150A中披露了这种内燃机进气道。因为使进气道减小，当吸进的空气通过出气口的内周壁与阀体的线状边缘部围住的间隙时，进气流速增大，从而，加强了空气与从喷油嘴(设置于进气装置下游侧)所喷出燃油之间的混合。结果，改进燃烧效率。

根据JP2008-8150A中所披露的进气装置，即使借助回转阀的转子形成窄气道，但因为阀体边缘部的直线形状，此时气道截面也形成为大体水平长形(即，扁平形状)。在空气流过大体水平长形截面(即，扁平截面)的窄气道之后，会使气流扩散，从而气流速度趋于减小。为了改进内燃机燃烧效率，周知有效的是在内燃机汽缸处产生强滚动流(tumble flow)。然而，根据JP2008-8150A中所披露的上述进气装置，会使气流扩散而无法产生强气流。

因此，对于内燃机进气装置存在这样的需求，通过利用回转阀以在汽缸处产生强滚动流。

发明内容

根据本发明的一方面，一种内燃机进气装置，包括：壳体，其具有中空形状，并构成与内燃机汽缸相连接的进气道，壳体包括进气口和出气口；以及，回转阀，其以受驱动可转动方式安装于壳体内部，并包括转子，转子调节从壳体的进气口到出气口的气流量。转子包括阀体边缘部，阀体边缘部改变出气口的开口面积，阀体边缘部由切削部形成。

根据上述披露，流经回转阀的空气，趋于集中在切削部附近，而在切削部附近获得一定气流，从而在进气装置下游侧产生更强的滚动流。另外，因为空气聚集在切削部附近，进气道主截面周长可以构造成比周知的进气道(其具有大体水平长形(扁平)截面)周长更短。结果，可以减少空气相对于进气道周壁的表面摩擦损失，因而，空气流经回转阀时获得更高流速。当对例如具有相同截面面积和不同矩形形状的两个进气道(即，一个进气道具有大体水平长矩形截面，而另一个进气道具有方形截面)进行比较时，进气道周长随着截面的大体水平长度的增加而增加，以及，当进气道具有方形时周长减至最小。因此，根据本发明，通过在进气道主截面处产生强气流和表面摩擦损失的减少，能够实现送至内燃机空气流速的提高和强滚动流的产生。结果，提高了内燃机的燃烧效率。

以这样一种方式形成切削部，使得切削部沿转子转动轴的中央部比切削部沿转动轴的两个端部更为凹陷。

此时，使通过回转阀的空气集中于进气道的中央附近，从而，由高速气流在下游侧产生强气流。结果，改善内燃机的燃烧效率。

在切削部边缘处形成引导面以改变气流方向，以及，在相对于出气口将转子布置于最大关闭位置的情况下，引导面设定成楔形状态，引导面与出气口内壁面中面向该引导面的相向表面之间的距离，在朝出气口的方向越来越小。

在相对于出气口将转子布置于最大关闭位置的情况下，即，最大程度地减小进气道的情况下(例如，内燃机转数较小)，将集中于切削部处的空气沿引导面引导至下游侧。此时，引导面设定成楔形状态，使得气流朝向相向表面定向并偏斜引导。结果，流经切削部的空气沿相向表面有力地流向下游侧，从而，在与内燃机相连接的汽缸处产生强滚动流。回转阀阀体外周面构造成相对于形成在壳体处的膛部(bore)具有预定距离，而阀体内周面则作为用于流经回转阀的空气的接触引导面。因此，阀体通常具有适当厚度。通过在阀体厚度方向切削阀体而形成切削部，以及，切削部边缘作为引导面。这样，因为引导面与接触引导面(内周面)连续形成，能够将空气顺畅地引导至下游侧。当阀体形成为薄板情况时，此时通过切削得到切削部，但没有形成引导面，当空气流经切削部时，在切削部附近可能产生扰乱空气流动的涡流。所以，与具有引导面的阀体相比，空气的流动速度较低。

在转子布置于局部打开位置也就是相对于最大关闭位置位于打开侧的情况下，引导面设定成楔形状态。

据此，不仅在转子处于最大关闭位置的情况下，而且在转子处于局部打开位置的情况下，都维持引导面成楔形状态。因此，在相对较小进气量的状态下，不仅内燃机的转数较小时，而且在转数稍大时，都可以提高内燃机的燃烧效率。