[发明专利]无极可变谐振进气系统

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种发动机领域的进气系统。

背景技术

随着工业的发展，石油短缺问题日益严重，开发新能源技术势在必行，气体燃料资源丰富，其中既有天然资源，如天然气，也有生产生活伴生的资源，如石油气、沼气、煤层气等，同时气体燃料有排放污染低、价格便宜等优点，因此开发气体发动机成为发动机技术发展的一个重要方向。

目前，气体发动机主要是由柴油机或汽油机改装而成的，由于缸外形成混合气式气体发动机吸入气缸的气体包括空气和燃料气体两种成分，燃料气体占据一定的进气充量，使得气体发动机吸入的空气量比同样工况下的柴油机和汽油机少，因此气体发动机的功率密度通常比汽油机和柴油机低10％左右，四冲程发动机进气门周期性的启闭和活塞的往复运动使进气道的气体产生有规律的波动，在某一转速下，发动机的进气门开启时刚好是进气波的波峰，这样就可以利用波动能量增加进气，从而提高气体发动机的功率，这个转速是谐振转速。它和进气系统的结构有关。进气系统主要包括进气歧管、谐振腔和进气总管三部分，改变进气系统的结构包括改变各部分的形状和尺寸，涉及到安装配合，一般通过改变进气歧管、谐振腔和进气总管这三部分的长度来增强谐振效应。改变进气歧管的结构可以有效地增强谐振效应，目前应用的可变歧管长度谐振进气系统，根据发动机运行工况调整歧管流通路径，从而改变进气歧管的长度，但此系统结构臃肿，且只能实现一级或两级可变歧管长度，可变进气总管长度进气系统和可变谐振腔进气系统也是只能实现有限次长度可变，发动机不能在全工况下实现较好的谐振效应。

发明内容

本发明的目的在于提供提高气体发动机的功率密度的无极可变谐振进气系统。

本发明的目的是这样实现的：

本发明无极可变谐振进气系统，其特征是：包括进气总管、谐振腔外腔、谐振腔内腔、进气歧管、齿条、驱动装置，进气总管连接中空的谐振腔外腔，中空的谐振腔内腔部分套装在谐振腔外腔里，进气歧管连接谐振腔内腔，齿条安装在谐振腔外腔上，所述的驱动装置包括电机和驱动齿轮，电机输出端连接驱动齿轮，驱动齿轮连接齿条控制谐振腔外腔和谐振腔内腔做相对直线运动。

本发明还可以包括：

1、还包括定位导向装置和密封垫，所述的定位导向装置上设置长方体形导向块，谐振腔内腔上设置环形密封圈槽和与长方体形导向块配合的导向槽，导向槽和长方体形导向块配合限制谐振腔外腔和谐振腔内腔的相对运动，密封垫安装在环形密封圈槽里，密封垫和谐振腔外腔内壁配合密封。

2、所述的进气歧管包括进气歧管上段和进气歧管下段，进气歧管上段下端和进气歧管下段上端分别安装长方形连接法兰，进气歧管上段和进气歧管下段通过长方形连接法兰相连接，进气歧管下段下端安装与发动机相连的正方向连接法兰，进气歧管上段内壁面为90度的圆弧，内壁面径向截面为尺寸相同的圆形，进气歧管下段内腔径向截面由与进气歧管上段连接处的圆形过度到与发动机连接处的正方形。

3、还包括位移传感器，所述的位移传感器为滑动式位移传感器，包括传感器底座、测量杆、连接螺母，传感器底座固定在进气歧管上，测量杆通过连接螺母固定在定位导向装置上。

4、还包括测控单元，所述的测控单元包括电机控制模块和位移传感器信号处理模块，电机控制模块连接电机并驱动电机转动，位移传感器信号处理模块连接位移传感器，位移传感器信号处理模块通过位移量获得谐振腔外腔、谐振腔内腔容积。

本发明的优势在于：本发明通过连续调整谐振的体积改变发动机的谐振转速，在较宽发动机转速范围内均能实现较好的谐振效果，提高气体发动机的进气效率，从而提高输出功率。

附图说明

图1是本发明的总体结构图；

图2是谐振腔外腔结构图；

图3是定位导向装置结构图；

图4是谐振腔外腔和定位导向装置间密封垫片结构图；

图5是谐振腔内腔结构图；

图6是谐振腔内腔另一视图方向结构图；

图7是进气歧管下段结构图；

图8进气歧管上端和进气歧管下端连接法兰间密封垫结构图；

图9是位移传感器结构图；

图10是驱动装置结构图；

图11是测控单元示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：