阅读说明：本技术 柴油机直流扫气结构及柴油机 (Diesel engine direct current scavenging structure and diesel engine ) 是由 崔磊 桂勇 李磊 于 2019-10-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种柴油机直流扫气结构,属于柴油机技术领域。该种扫气结构包括气缸,所述气缸的下端设有扫气口,所述扫气口有若干个,并沿所述气缸外壁周向分布,每一所述扫气口均包括上部扫气口和下部扫气口,所述上部扫气口和所述下部扫气口均为沿所述气缸外壁轴向延伸的长条形孔,在水平正投影方向上,所述上部扫气口的中心轴线与所述上部扫气口的中心到所述气缸中心连线的夹角为α；所述下部扫气口的中心轴线与所述下部扫气口横截面的中心到所述气缸横截面中心连线的夹角为β,且β<α。本发明的结构使涡流中心附近的燃烧废气与新鲜空气不易混合,使扫气效率提高。(The invention discloses a direct-current scavenging structure of a diesel engine, and belongs to the technical field of diesel engines. The scavenging structure comprises a cylinder, wherein the lower end of the cylinder is provided with a plurality of scavenging ports which are distributed along the circumferential direction of the outer wall of the cylinder, each scavenging port comprises an upper scavenging port and a lower scavenging port, the upper scavenging port and the lower scavenging port are strip-shaped holes which extend along the axial direction of the outer wall of the cylinder, and in the horizontal orthographic projection direction, the included angle between the central axis of the upper scavenging port and the connecting line from the center of the upper scavenging port to the center of the cylinder is alpha; the included angle between the central axis of the lower scavenging port and the connecting line between the center of the cross section of the lower scavenging port and the center of the cross section of the cylinder is beta, and beta is less than alpha. The structure of the invention ensures that the combustion waste gas near the center of the vortex is not easy to mix with the fresh air, thus improving the scavenging efficiency.)

柴油机直流扫气结构及柴油机

技术领域

本发明涉及柴油机技术领域，尤其涉及一种柴油机直流扫气结构及应用该扫气结构的柴油机。

背景技术

二冲程柴油机的扫气过程覆盖了自扫气口开启至排气门关闭的整个阶段，在该阶段中，发动机需要将上一循环中的燃烧废气排出气缸，也要为下一循环吸入足量的新鲜空气，同时还需要扫气口形成一定强度的涡流，从而促进油气混合并保证后期的充分燃烧。因此，扫气过程是发动机工作过程必不可少的组成部分，又是决定发动机各项性能的关键环节。扫气方式分为弯流扫气、横流扫气与直流扫气三种。直流扫气相对于其他两种方式相比，具有扫气效率高的优点，直流扫气形式又可分为两种：气口-气门式与气口-气口式。

气口-气门形式的扫气口位于气缸下端，呈环形均匀围绕在气缸周围，其开启与关闭由活塞的往复运动进行控制，排气门则位于气缸顶部，其开启与关闭由凸轮机构或电信号驱动。在发动机工作过程中，缸内燃料燃烧后，活塞被推动向下止点运行，此时排气门与扫气口依次被打开，气流通过扫气口进入气缸，由于扫气口与气缸轴线之间呈一定角度，缸内形成扫气涡流，其后扫气涡流推动上一循环的缸内燃烧废气经由排气门排出气缸，上述过程被称为扫气过程。在这一过程中，燃烧废气的排出程度直接关系到扫气质量，直流扫气虽然具备较优的扫气效果，但是由扫气口形成的扫气涡流为典型的二元旋涡，涡心区域压强较低，在该处燃烧废气极易与新鲜空气混合，从而导致扫气质量变差。

因此，亟需提供一种柴油机直流扫气结构及柴油机，以解决上述涡心区域压强较低导致的扫气质量变差的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柴油机直流扫气结构及柴油机，能够合理改善扫气涡流的结构，使涡心区域压强增大，涡心速度升高，从而提高扫气质量。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

本发明提供了一种柴油机直流扫气结构，包括气缸，所述气缸的下端设有扫气口，所述扫气口有若干个，并沿所述气缸外壁周向分布，每一所述扫气口均包括上部扫气口和下部扫气口，所述上部扫气口和所述下部扫气口均为沿所述气缸外壁轴向延伸的长条形孔，在水平正投影方向上，所述上部扫气口的中心轴线与所述上部扫气口的中心到所述气缸中心连线的夹角为α；所述下部扫气口的中心轴线与所述下部扫气口横截面的中心到所述气缸横截面中心连线的夹角为β，且β<α。

进一步地，所述上部扫气口的顶部高度平齐，所述下部扫气口的底部高度平齐。

进一步地，所述上部扫气口的顶部和所述下部扫气口的底部均呈圆弧状，所述上部扫气口和所述下部扫气口的连接部位呈圆弧状平滑过渡。

进一步地，所述气缸顶部的气缸盖上设有排气阀。

进一步地，所述柴油机直流扫气结构还包括凸轮，所述凸轮被配置为驱动所述排气阀开启与关闭。进一步地，所述柴油机直流扫气结构还包括液压系统，所述液压系统被配置为驱动所述排气阀开启与关闭。

进一步地，所述上部扫气口和所述下部扫气口的内壁呈齿形。

本发明还提供了一种柴油机，包括上述任一项技术方案所述的柴油机直流扫气结构。

与现有技术相比，本发明提供的柴油机直流扫气结构，设计了上部扫气口和下部扫气口两个结构，夹角α与夹角β的数值不同，且夹角α的数值大于夹角β，在柴油机中使用时，进气气流经扫气口进入气缸形成涡流，流经上部扫气口在气缸内形成涡流c，流经下部扫气口形成涡流d。由于夹角α大于夹角β，因此涡流c的强度要高于涡流d的强度，涡流d的中心压强高于涡流c的中心压强，涡流d与涡流c汇合后使总涡流的中心压强高于仅有涡流d(即现有技术中扫气口的夹角α等于夹角β)的情况，本发明的结构使涡流中心附近的燃烧废气与新鲜空气不易混合，使扫气质量增强。

附图说明

图1为本发明实施例中的柴油机直流扫气结构的示意图；

图2为本发明实施例中的柴油机直流扫气结构的正视图；

图3为图2中沿A-A方向的剖视图；

图4为图2中沿B-B方向的剖视图。

附图标记：

1-气缸；100-扫气口；101-上部扫气口；102-下部扫气口。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图4所示，本实施例提供了一种柴油机直流扫气结构，包括气缸1，气缸1的下端设有扫气口100，扫气口100有若干个，若干个扫气口100沿气缸1外壁周向分布，每一扫气口100均包括上部扫气口101和下部扫气口102，上部扫气口101和下部扫气口102均为沿气缸1外壁轴向延伸的长条形孔，在水平正投影方向上，上部扫气口101的中心轴线与上部扫气口101的中心到气缸1中心连线的夹角为α；下部扫气口102的中心轴线与下部扫气口102横截面的中心到气缸1横截面中心连线的夹角为β，且β<α。

本实施例的柴油机直流扫气结构在柴油机中使用时，进气气流经扫气口100进入气缸1形成涡流，流经上部扫气口101在气缸1内形成涡流c，流经下部扫气口102形成涡流d。由于夹角α大于夹角β，因此涡流c的强度要高于涡流d的强度，涡流d的中心压强高于涡流c的中心压强，涡流d与涡流c汇合后使总涡流的中心压强高于仅有涡流d(即现有技术中扫气口100的夹角α等于夹角β)的情况，本发明的结构使涡流中心附近的燃烧废气与新鲜空气不易混合，使扫气质量增强。

为使得成功扫气，气缸1顶部的气缸1盖上设有排气阀。具体地，可以在柴油机直流扫气结构上设置凸轮，以通过凸轮驱动排气阀开启与关闭。当然也可以在柴油机上设置液压系统，该液压系统被配置为驱动排气阀开启与关闭。

可选地，如图2所示，本实施例的扫气口100沿气缸1的外壁周向均匀分布。本实施例的上部扫气口101的顶部和下部扫气口102的底部均呈圆弧状，上部扫气口101和下部扫气口102的连接部位呈圆弧状平滑过渡，圆弧状的结构更有利于驱赶气缸1内的剩余烟气，保证换气质量。其次，本实施例的上部扫气口101和下部扫气口102的内壁呈齿形，齿形可以分隔气流，使气流呈束，从而较少紊流，使得扫气更加强劲彻底。

本实施例还提供了一种柴油机，包括上述的柴油机直流扫气结构。本实施例的柴油机，其直流扫气结构使涡流中心附近的燃烧废气与新鲜空气不易混合，是扫气质量增强。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。