[发明专利]一种两气门点燃式航空活塞发动机的滚流进气道

说明书

本发明涉及一种两气门点燃式航空活塞发动机的滚流进气道，属于发动机技术领域。本发明的进气道布置形式可以形成一致性的绕Y向的滚流运动，一方面可以加速燃油在缸内的蒸发速率，改善油气混合均匀性，增大燃油蒸发吸收的热量，降低点火前的缸内温度，降低点燃式发动机的爆震倾向；另一方面，该滚流运动可以将压缩上止点转化成相比传统进气道布置形式更强的湍动能，从而提高燃烧速度和燃烧效率并降低排温，在提高发动机动力性的同时降低发动机油耗。

技术领域

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种两气门点燃式航空活塞发动机的绕Y向滚流进气道。

背景技术

两气门点燃式活塞发动机广泛应用于无人机、小型通用机械领域、摩托车等领域用的活塞发动机，以及代表了无人机未来技术升级方向的航空重油活塞发动机领域。由于点燃式发动机的燃烧模式为预混燃烧，为了加快燃油蒸发及油气混合、提高燃烧效率，要求进气道配合燃烧室组织出较强的滚流运动并在压缩上止点前转化为湍动能。其中进气道的走向和布置形式对滚流运动具有决定性的作用。

目前，国内外市面上的两气门点燃式发动机的进气道主要采用低阻力高流量系数设计(如图1所示，列举出了两大类传统两气门点燃式发动机的进气道布置形式示意图)，未能产生较强滚流，即使产生了一部分滚流分量大多也都设计成绕着X轴(气门中心与缸心连线的方向)进行旋转，这不可避免地会产生涡流运动分量，无法形成一致性的滚流运动，各个方向的气流分量在进气和压缩行程会互相干扰、碰撞，导致湍动能提前耗散，不仅不利用燃油与空气混合，还会导致燃烧效率下降。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何设计一种可以形成一致性的绕Y向的滚流运动的进气道布置形式。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种两气门点燃式航空活塞发动机的绕Y向滚流进气道，该进气道的入口截面为圆形，入口截面与XY坐标平面平行，进气道整体走向与X轴7呈45至65度的夹角，进气道出口下壁面收缩，进气道出口端面与缸盖火力面角度为5至15度；其中，X轴7为进气门中心位置3和气缸中心位置4连线方向，Y轴5为进气门中心位置3和气缸中心位置4连线的垂直方向。

优选地，所述进气道整体走向与X轴7呈55度的夹角。

优选地，所述进气道出口端面与缸盖火力面角度为8度。

优选地，该进气道可在垂向形成分流，远离气缸中心区域为主分流量，靠近气缸一侧为次分流量；进气道进入气缸内的气流方向包含沿着气缸中心位置4指向进气门中心位置3的方向，从而得到绕着所述Y轴5旋转的滚流运动。

优选地，沿气缸中心位置4指向进气门中心位置3方向的气流进入气缸用于消除涡流气流运动分量和绕着X轴7方向的滚流运动分量，从而将有限的进气动能最大限度地转化为一致性的绕Y轴方向旋转的滚流运动。

本发明还提供了一种使用所述进气道的两气门点燃式航空活塞发动机。

本发明还提供了一种使用所述进气道的燃用重油燃料的航空活塞发动机。

本发明还提供了一种所述两气门点燃式航空活塞发动机的工作方法。

本发明还提供了一种所述燃用重油燃料的航空活塞发动机的工作方法。

本发明还提供了一种使用所述发动机的飞行器。

(三)有益效果