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专利号: 2019103838028
申请人: 华南农业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 燃烧发动机;热气或燃烧生成物的发动机装置
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于负泊松比结构的可变进气歧管装置,其特征在于,包括进气套管(1)、导气凸台(2)、执行器(3)及传动系统(4),所述进气套管(1)的管壁钻有一圆孔,用于连接传动系统(4),所述导气凸台(2)为一个弧形坡道,固定在进气套管(1)的内管壁上,进气套管(1)内气流沿着该导气凸台(2)的坡道运动;

所述执行器(3)包括壳体(5)、负泊松比材料条(6)、弹性外环(7)和辅助机构(8),所述壳体(5)包括底板(9)、顶盖(10)、以及连接底板(9)和顶盖(10)的U型连接条(11),所述底板(9)固定在导气凸台(2)的端面上,所述U型连接条(11)包括上连接条(12)和下连接条(13),所述上连接条(12)和下连接条(13)分别固定连接底板(9)和顶盖(10)的上下两端,所述U型连接条(11)截面为两个U字型,开口相向,用于夹钳所述负泊松比材料条(6),且下连接条(13)钻有圆孔;所述负泊松比材料条(6)由多个具有负泊松比属性的单元体组合而成,上端面具有凸起以固定在U型连接条(11)的中部,下端面与所述传动系统(4)连接,左右两侧面被U型连接条(11)所夹钳,该负泊松比材料条(6)的底面与底板(9)之间留有间隙,该负泊松比材料条(6)的顶面与顶盖(10)之间留有间隙,使负泊松比材料条(6)被拉胀时不会冲击底板(9)和顶盖(10);所述弹性外环(7)为弹性材料制成,上下两端分别连接固定在上连接条(12)和下连接条(13)的外侧面,顶部和底部分别固定连接在顶盖(10)和底板(9)的圆弧侧面上;所述辅助机构(8)包括左连杆组(14)和右连杆组(15),左右对称分布;

所述传动系统(4)包括驱动模块(19)、推杆(20)和密封轴套(21),所述驱动模块(19)安装在进气套管(1)的外侧,所述推杆(20)一端与负泊松比材料条(6)的下端面连接,另一端与驱动模块(19)的输出端相连接,所述密封轴套(21)设置为两个,分别安装在进气套管(1)的管壁圆孔上和下连接条(13)的圆孔上,所述推杆(20)连接时侧面被套在这两个密封轴套(21)中,并穿过壳体(5)的下连接条(13)与进气管套。

2.根据权利要求1所述基于负泊松比结构的可变进气歧管装置,其特征在于,所述进气套管(1)整体结构为一节厚壁管道,前后两个端口可与汽车发动机进气歧管相配合安装。

3.根据权利要求2所述基于负泊松比结构的可变进气歧管装置,其特征在于,所述进气套管(1)的进气端为与导气凸台(2)坡道相向一端。

4.根据权利要求1所述基于负泊松比结构的可变进气歧管装置,其特征在于,所述导气凸台(2)的端面为圆形截面,坡道表面为光滑弧形面。

5.根据权利要求1所述基于负泊松比结构的可变进气歧管装置,其特征在于,所述底板(9)的截面形状为与导气凸台(2)的坡道端面一致的圆形,并在底板(9)的上下端加有外伸凸起,该凸起用于连接固定所述U型连接条(11);

所述顶盖(10)外形与底板(9)一致,上下对称分布。

6.根据权利要求1所述基于负泊松比结构的可变进气歧管装置,其特征在于,所述负泊松比材料条(6)为一长方体,所述负泊松比材料条(6)的侧面中部固定有一连接座,连接座带有固定杆,可与上连杆(16)、中连杆(17)及下连杆(18)一端的细孔相连接,并形成旋转副。

7.根据权利要求1所述基于负泊松比结构的可变进气歧管装置,其特征在于,所述左连杆组(14)和右连杆组(15)都包括上连杆(16)、中连杆(17)和下连杆(18),所述上连杆(16)、中连杆(17)及下连杆(18)的一端相连接,连接点固定在负泊松比材料条(6)侧面的中部,并且连杆之间形成一定夹角,上下对称分布,另外一端固定连接在弹性外环(7)上的相对应的中部位置,起到辅助推伸的作用。

8.根据权利要求1所述基于负泊松比结构的可变进气歧管装置,其特征在于,所述弹性外环(7)为弹性材料制成的两个半圆形薄膜,在形变之后具有恢复原型的趋势,且开始未发生任何形变的时刻,为最大进气截面工况。

9.根据权利要求1所述基于负泊松比结构的可变进气歧管装置,其特征在于,所述驱动模块(19)由微型电动机提供动力来源,用于推拉所述推杆(20),所述推杆(20)为一圆柱杆件,所述密封轴套(21)倒有圆角。

10.根据权利要求1所述基于负泊松比结构的可变进气歧管装置,其特征在于,所述驱动模块(19)安装在进气套管(1)的外侧,需与汽车自带控制单元ECU相配合使用,由ECU发送控制信号到微型电动机进行定量驱动。