[发明专利]发动机废气分层进气系统

说明书

本发明属于汽车发动机技术领域，更确切地说，本发明是一种用以降低废气与空气在进气过程中的混合接触，提高气缸内废气分层程度的基于时序进气的发动机废气分层进气系统，设有气缸盖以及至少两个气缸，其特征在于气缸盖上开设用于与气缸盖内至少两个气缸上进气口一一对应连通的两组以上的空气/废气进气道，还开设用于与气缸上出气口连通的排气道；所述每组空气/废气进气道由并排设置的空气进气道和废气进气道组成，其中两个以上的空气进气道上一一对应设有两个以上的空气进气门，两个以上的废气进气道上一一对应设有两个以上的废气进气门，空气进气门以及废气进气门均经进气凸轮驱动机构控制开闭。

技术领域：

本发明属于汽车发动机技术领域，更确切地说，本发明是一种用以降低废气与空气在进气过程中的混合接触，提高气缸内废气分层程度的基于时序进气的发动机废气分层进气系统。

背景技术：

柴油机因其有害排放高，其在车用动力领域的应用受到限制。通过向气缸内大量引入再循环废降低柴油机氮氧化物的技术手段被广泛认可。但气缸内的高浓度废气造成柴油机热效率和颗粒物排放明显增高。EGR分层技术是解决这一问题的有效措施。通过控制缸内氧浓度分布，在氮氧化物生成时区内以高浓度废气抑制氮氧化物生成，在颗粒物生成时区内补充氧气达到降低颗粒物排放的目的。这种方式提高了再循环废气的作用效率，并降低了冷却再循环废气所需要的能量损耗，改善了颗粒物排放和油耗恶化问题。目前实现废气分层的主要方式有：采用五气门发动机、在进气歧管内安装再循环废气管路、借助涡流及滚流装置等。然而现有技术存在的问题是，空气与废气在整个进气过程中接触混合，并且在进气门位置高速强湍流气流发生对撞混合，大大降低废气在气缸内的分层程度。为解决这些问题，科研人员提出了时序进气概念，通过拆分进气过程，使空气与废气不同时刻引入气缸，大大降低空气与废气接触混合。有人提出了五气门废气分层进气系统，实现了空气与废气在完全独立的气体回路中依次进入气缸，但采用五气门发动机需要对原有发动机进气大量的结构改动。

发明内容：

本发明针对现有技术的不足，提出了一种特别适用于四冲程柴油机，且能够提高气缸内废气分层程度的基于时序进气的发动机废气分层进气系统。

本发明通过以下措施达到：

一种发动机废气分层进气系统，设有气缸盖以及至少两个气缸，其特征在于气缸盖上开设用于与气缸盖内至少两个气缸上进气口一一对应连通的两组以上的空气/废气进气道，还开设用于与气缸上出气口连通的排气道；所述每组空气/废气进气道由并排设置的空气进气道和废气进气道组成，其中两个以上的空气进气道上一一对应设有两个以上的空气进气门，两个以上的废气进气道上一一对应设有两个以上的废气进气门，空气进气门以及废气进气门均经进气凸轮驱动机构控制开闭；两个以上的空气进气道经空气进气歧管与空气稳压罐相连，两个以上的废气进气道经废气进气歧管与废气稳压罐相连，所述排气道上设有排气门，排气道上还连接排气歧管，所述排气歧管的前端与排气道相连通，排气歧管的后端具有两个端口，一端将废气排出系统外，另一端经EGR回路接入废气稳压罐；

所述进气凸轮驱动机构设有进气凸轮轴以及分布在凸轮轴上的用于开启/关闭空气进气气门和废气进气气门的两个以上的进气凸轮，空气进气凸轮和废气进气凸轮采用同样的凸轮型线，具有同样的气门升程，同一气缸对应的两个进气凸轮分别为空气进气凸轮和废气进气凸轮，且空气进气凸轮与废气进气凸轮的中心线呈60°夹角，进气凸轮轴上不同气缸之间的空气进气凸轮的夹角相差角度范围为45° -180°，其中若设有二个气缸，则选用180°夹角，若设有三缸则夹角为120°夹角，四缸夹角为90°，五缸夹角为72°，六缸夹角为60°，八缸夹角为45°，即夹角按360°/气缸数设置，废气进气凸轮间的夹角与空气进气凸轮夹角相同；

所述排气道上还设有排气气门，并对应设有用于驱动排气气门开闭的排气凸轮驱动机构，所述排气凸轮驱动机构中设有排气凸轮轴，排气凸轮轴上设置排气凸轮。