[发明专利]导气屏结构、发动机、车辆及导气屏结构的设计方法

说明书

本发明涉及车辆技术领域，具体公开了一种导气屏结构、发动机、车辆及导气屏结构的设计方法，导气屏结构包括气缸盖、导气屏、进气门和排气门，气缸盖设有进气道和排气道，导气屏设置于气缸盖的火力面的凹部，凹部高于进气道的气门口以及排气道的气门口，导气屏远离进气道并靠近排气道；导气屏包括第一导向面组和第二导向面组，第一导向面组相对第二导向面组靠近进气道，第一导向面组用于在气门叠开期引导由进气道进入的气体沿第一导向面组与第二导向面组之间的切线方向进入气缸内，以减少扫气量和甲烷排放，提升整机热效率，第二导向面组用于在排气门打开时引导气缸内的气体进入排气道，排气阶段时，可降低排气阻力，有效减少气缸内残余废气。

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种导气屏结构、发动机、车辆及导气屏结构的设计方法。

背景技术

现有天然气发动机多采用气道喷射方案，即天然气喷入进气道与新鲜空气混合后由进气门进入气缸。在排气冲程和进气冲程之间，排气过程中存在气门重叠期，即进气门与排气门同时开启。此时部分天然气与空气的混合气经进气门进入气缸后，从排气门流出到排气管中，造成甲烷排放上升。并且，由于扫气的甲烷未参与燃烧，造成能量浪费，导致发动机热效率下降。

对此，现有技术中，如申请号为CN92112779.0的前期专利公开了一种二冲程发动机，在排气阀的气门口处设计内凸于气缸内的导流屏（导气屏），并且排气阀的气门口对于进气阀的气门口内凸于气缸内，从而在气门重叠期可通过导流屏抑制由进气阀进入气缸内的混合气经排气阀排出，但是这种内凸的设计占用气缸内的空间，不利于燃烧效率的提升，在排气冲程时高于排气阀部分空间内的气体无法顺利排出，并且该导气屏的结构设计也缺乏合理性，也不利于顺利排气。

如申请号为CN201810609525.3的前期专利中公开了一种二冲程柴油机气阀式逆滚流换气系统，进气道和排气道均设置在缸盖火力面的上侧，在进气道出口及缸盖火力面上游处周向设有单侧的导气屏，导气屏可以强制气流逆时针进入气缸，并且该导气屏不会过多占用气缸内空间，但是由于该导气屏为单侧结构，不利于气缸在排气冲程时的正常排气，排气阻力大，容易导致较多的缸内残余废气。

因此，亟需一种导气屏结构、发动机、车辆及导气屏结构的设计方法以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种导气屏结构、发动机、车辆及导气屏结构的设计方法，以解决现有技术中的导气屏结构会阻碍排气冲程时排气门的顺利排气的问题。

一方面，本发明提供一种导气屏结构，该导气屏结构包括气缸盖、导气屏、进气门和排气门，所述气缸盖设有进气道和排气道，且所述气缸盖具有火力面，所述进气门活动设置于所述进气道，所述排气门活动设置于所述排气道，所述火力面包括位于所述进气道和所述排气道之间的凹部，所述凹部高于所述进气道的气门口以及所述排气道的气门口，所述导气屏设置于所述凹部，且所述导气屏远离所述进气道并靠近所述排气道；

所述导气屏包括第一导向面组和第二导向面组，所述第一导向面组相对所述第二导向面组靠近所述进气道，所述第二导向面组相对所述第一导向面组靠近所述排气道，所述第一导向面组与所述第二导向面组相切，所述第一导向面组的顶端与所述凹部连接，所述第二导向面组与所述凹部相连且与所述排气道的气门口处的侧壁相交，所述第一导向面组用于引导由所述进气道进入的气体沿所述第一导向面组与所述第二导向面组之间的切线方向进入气缸内，所述第二导向面组用于在所述排气门打开时引导所述气缸内的气体进入所述排气道。

作为导气屏结构的优选技术方案，所述第一导向面组包括第一平面和第一圆弧面，所述第二导向面组包括第二平面和第二圆弧面，所述第一平面与所述凹部呈夹角连接且与所述第一圆弧面相切，所述第一圆弧面与所述第二圆弧面外切，所述第二圆弧面与所述第二平面相切，所述第二平面与所述凹部相连且与所述排气道的气门口处的侧壁相交，所述第一导向面组用于引导由所述进气道进入的气体沿所述第一圆弧面与所述第二圆弧面之间的切线方向进入气缸内。