内燃机进气结构的制作方法

xiaoxiao2020-7-22  1

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专利名称:内燃机进气结构的制作方法
技术领域
本实用新型主要涉及一种内燃机的进气机结构。更具体地说,本实用新型涉及一种内燃机进气结构,它包括有用于改变进气通道的横截面积的空气控制阀。
背景技术
以可靠的方式使燃油-空气混合物产生翻滚的一种已知方法是在进气口的通路内部设置分隔壁,以将该通道分成第一通道和第二通道,并且设置能够打开和关闭第二通道的进气控制阀(闸阀)。当关闭进气控制阀时,该进气控制阀的外边缘与分隔壁抵接并且使进气偏转而流过第一通道,由此导致翻滚运动出现。在日本特许公开专利No.7-25264中披露了采用了这种布置的进气结构的例子。
鉴于上面的情况,本领域技术人员从该公开内容中将了解到存在对内燃机的进气结构进行改进的需求。本实用新型致力于本领域中的这种需求以及本领域技术人员将从这一公开内容中了解到的其它需求。

发明内容
已经发现,由于在上述公开文献中所描述的装置只具有一个分隔壁,所以该进气控制阀只能被用于两种不同阀门状态中的一种,所述两种不同阀门状态为第二通道完全打开的状态和第二通道完全关闭的状态。因此,难以根据发动机的工作状况获得强度不同的气流。
本实用新型考虑到了这一问题,并且其目的在于提供这样一种进气结构,它能够通过改变进气控制阀的打开程度来获得不同强度的气流,并且能够与进气控制阀所设定的打开程度无关地确保获得稳定的气流。
为了实现该目的,本实用新型提供一种内燃机进气结构,它基本上包括进气通道、进气控制阀和进气气流分隔单元。所述进气通道具有内部通道壁,所述内部通道壁在与进气气流方向垂直的平面中限定出进气通道的开口横截面积。进气控制阀设置在进气通道中,以便选择性地在至少一个回缩位置、一个第一进气偏转位置和一个第二进气偏转位置之间运动。该进气通道的横截面积在第一和第二进气偏转位置中相对于回缩位置被有效地减小,以便增大在进气通道中进气控制阀的燃烧室侧的进气气流。进气气流分隔单元设置在进气通道中,并且被布置成与进气控制阀协作,用以至少选择性地当进气控制阀处于第一进气偏转位置时、在进气控制阀下游保持第一大致恒定的缩小了的横截面积,并且当进气控制阀处于第二进气偏转位置时、保持第二大致恒定的缩小了的横截面积。第一和第二大纸恒定的缩小了的横截面积为进气通道的开口横截面积的一半或更小。
本实用新型还提供一种内燃机进气结构,其特征是它包括进气通道,该进气通道具有内部通道壁,所述内部通道壁在与进气气流方向垂直的平面中限定出进气通道的开口横截面积;进气控制阀,它设置在进气通道中,以便选择性地在基础位置和进气偏转位置之间运动,在所述进气偏转位置中,所述横截面积相对于基础位置减小至缩小了的开口横截面积,以便增大在进气通道中进气控制阀的燃烧室侧的进气气流;以及进气气流分隔单元,它设置在进气通道中,以便与所述进气控制阀协作,用以相对于燃烧室的附近保持基本上恒定的小于一半的横截面积缩小比率,其中横截面积缩小比率是指在缩小了的开口横截面积相对于通过进气控制阀减小了横截面积之后导致的进气通道的总计开口横截面积的比率。
根据本实用新型,可以获得确保适当的进气量,确保适当的气流,提高发动机工作的可靠性以及减少废气排放和提高燃油经济性等优点。
从结合附图给出用来披露本实用新型优选实施方案的以下详细说明中,本领域技术人员将了解到本实用新型的这些和其它目的、特征、方面和优点。


现在参照构成该原始公开内容的一部分的附图图1为具有根据本实用新型第一个实施方案的进气结构的内燃机的一部分的简化示意图;图2为根据本实用新型第一个实施方案的、图1所示进气通道的一部分的放大的简化纵向剖视图,该进气通道使用了两块水平板状构件;图3为根据本实用新型第一个实施方案的、图2所示进气通道的所述部分的简化横向剖视图;图4为根据本实用新型第二个实施方案的、进气通道的一部分的放大的简化纵向剖视图,该进气通道使用了多块(四块)水平板状构件;图5为根据本实用新型第二个实施方案的、图4所示的进气通道的所述部分的简化横向剖视图;图6为根据本实用新型第三个实施方案的、进气通道的一部分的放大的简化横向剖视图,该进气通道使用了多块(两块)水平板状构件;图7为根据本实用新型第三个实施方案的、沿着图6的剖面线7-7看到的进气通道的所述部分的简化纵向剖视图;图8为根据本实用新型第三个实施方案的、沿着图6的剖面线8-8看到的图6和7所示的进气通道的所述部分的简化纵向剖视图;图9为根据本实用新型第三个实施方案的、图6至8中的进气通道的所述部分的放大的简化横向剖视图;图10为根据本实用新型第三个实施方案的、沿着图9的剖面线10-10看到的图6至9所示的进气通道的所述部分的简化纵向剖视图;图11为根据本实用新型第三个实施方案的、沿着图9的剖面线11-11看到的图6-10所示的进气通道的所述部分的简化纵向剖视图;图12为根据本实用新型第四个实施方案的、进气通道的一部分的简化纵向剖视图,该进气通道使用了多块水平板状构件和多块垂直板状构件,这些板状构件被布置形成蜂窝状结构;图13为根据本实用新型第四个实施方案的、图12所示的进气通道的所述部分的简化横向剖视图;图14为根据本实用新型第五个实施方案的、所示进气通道的所述部分的简化纵向剖视图;图15为根据本实用新型第五个实施方案的、沿着图14的剖面线15-15看到图14所示的进气通道的所述部分的简化横向剖视图;图16为根据本实用新型第六个实施方案的、所示进气通道的所述部分的简化纵向剖视图;图17为根据本实用新型第六个实施方案的、沿着图16的剖面线17-17看到的图16所示的进气通道的所述部分的简化横向剖视图;图18为根据本实用新型第七个实施方案的、所示进气通道的所述部分的简化纵向剖视图;图19为根据本实用新型第七个实施方案的、图18所示的进气通道的所述部分的简化横向剖视图;图20为根据本实用新型第八个实施方案的、所示进气通道的所述部分的简化纵向剖视图;图21为根据本实用新型第八个实施方案的、图20所示的进气通道的所述部分的简化横向剖视图;图22为根据本实用新型第九个实施方案的、所示进气通道的所述部分的简化纵向剖视图;图23为根据本实用新型第九个实施方案的、图22所示的进气通道的所述部分的简化横向剖视图;图24为根据本实用新型第十个实施方案的、所示进气通道的所述部分的简化纵向剖视图;图25为根据本实用新型第十个实施方案的、图24所示的进气通道的所述部分的简化横向剖视图;图26为根据本实用新型第十一个实施方案的、所示进气通道的所述部分的简化纵向剖视图;图27为根据本实用新型第十一个实施方案的、图26所示的进气通道的所述部分的简化横向剖视图;图28为根据本实用新型第十二个实施方案的、所示进气通道的所述部分的简化纵向剖视图;图29为根据本实用新型第十二个实施方案的、图28所示的进气通道的所述部分的简化横向剖视图;图30为根据本实用新型第十三个实施方案的、所示进气通道的所述部分的简化纵向剖视图;图31为根据本实用新型第十三个实施方案的、图30所示的进气通道的所述部分的简化横向剖视图;图32为根据本实用新型第十三个实施方案的、稍有改变的、所示进气通道的所述部分的简化的局部纵向剖视图;图33为根据本实用新型第十四个实施方案的、所示进气通道的所述部分的简化横向剖视图;图34为根据本实用新型第十四个实施方案的、图33所示的进气通道的所述部分的简化横向剖视图。
具体实施方式
下面将参照附图对本实用新型的所选实施方案进行说明。本领域技术人员从该公开内容中将会理解,本实用新型实施方案的以下说明只是用于举例说明,而不是为了对由所附权利要求及其等同方案所限定的本实用新型进行限制。
第一个实施方案首先参照图1-3,这些附图示意性地表示出内燃机的一部分,该内燃机构造有根据本实用新型第一个实施方案的进气结构。该内燃机基本上包括多个(例如四个)气缸1(在附图中仅表示出了一个),每个气缸1的内部布置有按照传统方式往复运动的活塞2。气缸1形成在发动机主体中,该发动机主体具有安装成盖在每个气缸1上面的气缸盖3。因此,每个活塞2的顶面2a和位于每个气缸1之上的一部分气缸盖3形成一个燃烧室4。在气缸盖3中,火花塞5设置在每个燃烧室4之上。
在每个燃烧室4中布置有两个进气门6和两个排气门7。这些进气门6和排气门7分别由一对气门操作机构8和9按照传统的方式打开和关闭。
在每个燃烧室4的相对侧面上布置有双重的进气口10和双重的排气口11(在图1中只显示出每个中的一个)。进气歧管12与每个燃烧室4的每个进气口10连接,以便形成多条用于单独向每个燃烧室4提供进气的进气通道13(在图1中只显示出一条)。还有一排气歧管(未示出)与每个燃烧室4的排气口11连接,以便形成多条用于单独对每个燃烧室4除去废气的排气通道15(在图1中只显示出一条)。
在进气歧管12的上游布置有节气门16,用来调节进入进气通道13的新鲜空气的气流。根据节气门16的打开/关闭控制,通过布置在节气门16上游的空气滤清器17吸入新鲜空气。
集流管18布置在节气门16下游,并且用于通过与该集流管18连接的进气歧管12将进气分配给每个气缸1。
每条进气通道13具有设置在其中、用于使进气向进气通道13一侧偏转的进气控制阀20。该进气控制阀20在本实施方案中为翻滚控制阀。优选地,内部通道壁的一部分底面设有凹穴或空腔,所述凹穴或空腔形成用于存放该进气控制阀20的存放腔室21。如图2所示,进气控制阀20由阀轴22枢轴安装在进气通道13的通道壁上。换句话说,进气控制阀20为瓣阀,其阀轴22以可转动的方式布置在存放腔室21的规定位置中。阀轴22形成枢轴或旋转轴线,它设置在进气通道13的一段中(例如在进气歧管12中)紧邻通道壁的位置中。优选地,阀轴22的旋转轴线位于通道壁的一部分底面上,从而阀轴22位于进气通道13的气流路径之外。进气控制阀20优选具有板状阀元件23,该板状阀元件23在其内端23a处被固定在阀轴22上。
可以通过促动器24(伺服马达)使进气控制阀20的阀轴22转动(旋转)。因此,通过操作促动器24来控制进气通道13的打开和关闭,从而控制阀轴22的旋转位置。当使阀轴22转动时,阀元件23的外边缘23b沿着弧心在阀轴22上的圆弧运动。例如,当进气控制阀20完全打开时,即,当进气控制阀20的阀元件23位于与进气通道13平行的位置时,整个进气控制阀20容纳在存放腔室21中。在这个完全打开的状态下,对于进气的流动阻力减小。
进气通道13(例如,在进气口10中)具有一对水平分隔板或构件25和26,它们布置在进气通道13内部(例如,在进气口10中),作为用于调节进气气流的构件。水平分隔板25和26为水平板状构件,它们在进气通道13中沿着进气的流动方向取向,并且对于进气气流具有整流作用。换句话说,水平分隔板25和26水平布置在进气通道13内,沿着进气的流动方向延伸。第一水平分隔板25与水平分隔板26平行地布置,并且比水平分隔板26更靠近进气通道13的上壁。当进气控制阀20的阀轴22处于第一规定旋转位置时,即,当进气控制阀20处于图2所示的完全关闭状态时,水平分隔板25相对于阀元件23的外边缘23b形成连续的轮廓。换句话说,水平分隔板25布置成从一个位置沿着进气的流动方向延伸,所述位置对应于当进气控制阀20处于图2中所示的完全关闭状态时、阀元件23的外边缘23b所处的位置。当进气控制阀20处于第二规定的旋转位置(部分关闭状态)时,水平分隔板26相对于阀元件23的外边缘23b形成连续的轮廓。因此,这些水平分隔板25和26用作构成进气气流分隔(整流)单元的多块薄板状构件(在图1和2中为两块)。第一水平分隔板25和第二水平分隔板26每个都布置成从一个位置沿着进气的流动方向延伸,所述位置对应于当进气控制阀20(阀轴22)处于多个旋转位置中的一个位置时、阀元件23的外边缘23b所处的位置。在本实施方案中,进气控制阀20的旋转位置包括两个位置,即,第一规定旋转位置和第二规定旋转位置。
第一水平分隔板25被构成为当阀轴22处于第一规定旋转位置时、相对于阀元件23的外边缘23b形成连续的轮廓。第二水平分隔板26被构成为当阀轴22处于第二规定旋转位置时、相对于阀元件23的外边缘23b形成连续的轮廓。
在进气通道13的下游部分中,在位于进气通道13分支成两个进气口10的分支点上游的位置处设有燃油喷射阀27。
还设有各种传感器,用以检测发动机的工作状况。例如,如图1所示,在进气通道13中于节气门16上游的位置处设有空气流量计28(进气检测传感器),并且设有曲柄角传感器29,用以输出与发动机转速对应的信号。根据由这些传感器28和29和/或其它传感器检测到的发动机工作状况、例如发动机转速,对执行机构24(即,阀轴22的旋转位置)进行控制。
具体地说,将这些传感器28和29的输出信号输送给发动机控制单元(“ECU”)30,在那里将它们用于各种计算和控制操作。发动机控制单元30优选包括具有用于控制发动机操作的控制程序的微型计算机。例如,对发动机控制单元30进行配置并编程,以便控制火花塞5的火花点火定时、节气门16的打开程度、执行机构24(即,阀轴22的旋转位置)、以及从燃油喷射阀27的燃油喷射。该发动机控制单元30还可以包括其它传统的部件,例如输入接口电路、输出接口电路和存储装置例如ROM(只读存储器)装置和RAM(随机存取存储器)装置。本领域技术人员从该公开内容中将会理解,用于发动机控制单元30的精确结构和算法可以是将用来执行本实用新型的功能的硬件和软件的任意组合。换句话说,用在说明书和权利要求书中的短语“手段加功能”应该包括可以用来执行短语“手段加功能”的功能的任意结构或硬件和/或算法或软件。
图2和3表示在进气控制阀20和进气气流分隔单元(第一和第二水平分隔板25和26)之间的关系。图2为进气通道13的剖视图,而图3为从在图2中所示的箭头方向看的视图。
如图2所示,当进气控制阀20的阀元件23的外边缘23b被排列成相对于第一水平分隔板25的上游端形成连续的轮廓时,进气流过形成在第一分隔板25和进气通道13的上壁表面之间的开口。当进气控制阀20处于该位置时,如图3所示,位于第一水平分隔板25之下的那部分进气通道13被进气控制阀20挡住。因此,流过形成在第一水平分隔板25和进气通道13的上壁表面之间的开口的进气,形成翻滚气流(垂直涡流)。因此,与传统的进气结构相比,即使在进气量小的时候,尤其是在发动机负荷低的时候,也可以实现更强的翻滚气流。
根据发动机的工作状况,确定是否使阀元件23的外边缘23b与第一水平分隔板25或第二水平分隔板26的上端对准。例如,在低转速/低负荷区域中以及在发动机温度低时,进气控制阀20(阀轴22)转动,以使阀元件23的外边缘23b与第一水平分隔板25的上端对准。因此,加强了该翻滚气流,并且提高了发动机工作的可靠性。
当发动机在中转速/中负荷区域中工作时,进气控制阀20转动,以使阀元件23的外边缘23b与水平分隔板26的上端对准。因此,确保了适当的进气量,同时还确保了适当的气流。
当发动机在高转速/高负荷区域中工作时,进气控制阀20转动,以使进气控制阀20完全打开并且阀元件23存放在存放腔室21中。因此,消除了由进气控制阀20对进气气流施加的阻力。
第一水平分隔板25和第二水平分隔板26的下游侧延伸至燃油喷射阀27附近。在这些水平分隔板25和26的每一个的下游侧设有凹口25a和26a。设在第一水平分隔板25和第二水平分隔板26的下游侧中的这些凹口25a和26a的形状与从燃油喷射阀27喷射出的燃料流的形状对应。
设在第一水平分隔板25和第二水平分隔板26中的凹口25a和26a,防止进气通路在燃油喷射阀27伸入到进气通道13中的那部分进气通道13中受到限制,因此允许进气以平稳的方式导入到气缸中,并且防止燃油雾粘附在第一水平分隔板25和第二水平分隔板26上(即,防止壁流)。
虽然图1和2显示出进气气流分隔单元包括两块板状构件、即第一水平分隔板25和第二水平分隔板26的情况,但是本实用新型并不限于两块板状构件。
第二个实施方案现在参照图4和5,对根据第二个实施方案的进气结构进行说明。第二个实施方案的这个进气结构代替了在图1中所示的第一个实施方案的进气结构。换句话说,在图1的内燃机中安装了第二个实施方案的进气结构。除了附加的水平分隔板之外,该第二个实施方案的进气结构基本上与第一个实施方案的进气结构相同。鉴于在该实施方案和前面的实施方案之间的相似性,对于与第一个实施方案的部分相同的该第二个实施方案的部分将赋予与前面的实施方案的那些部分相同的参考标号。而且,为了简化起见,可以省略该第二实施方案中与第一实施方案的那些部分相同的部分的说明。
如图4和5所示,还可以接受的是,该进气气流分隔单元包括多块板状构件(例如,四块板状构件)。具体地说,进气通道13具有四块水平分隔板,即水平分隔板25和26以及两块辅助水平分隔板25′和26′,所述两块辅助水平分隔板25′和26′除了在进气通道13内的垂直位置之外与水平分隔板25和26相同。在这种情况下,进气结构应该被构成为用于根据发动机的工作状况将进气控制阀20的阀元件23的外边缘23b调节至适当的位置。
因此,进气气流分隔单元的每块板状构件布置在与进气控制阀20的多个打开位置(旋转位置)之一相对应的位置中。因此,在进气控制阀20的每个旋转位置处可以实现稳定的气流,能够大大降低废气排放并且提高燃油经济性。
另外,在本实施方案中,进气气流分隔单元的下游侧(即,水平分隔板25、26、25′和26′的下游侧)延伸至布置在进气通道13中的燃油喷射阀27附近。这些水平分隔板25、26、25′、26′分别设有凹口25a、26a、25a′和26a′。因此,防止了进气通路在燃油喷射阀27伸入到进气通道13中的那部分进气通道13中受到限制,由此能够将吸入空气以平稳的方式引入气缸。
在该实施方案中,设在进气气流分隔单元的下游侧中(即,在水平分隔板25、26、25′、26′的下游侧中)的凹口25a、26a、25a′和26a′的形状与从燃油喷射阀27喷射出的燃油流的形状对应。因此,防止了燃油雾粘附在进气气流整流构件(即,水平分隔板25、26、25′、26′)上。
在本实施方案中,如在第一实施方案中那样,进气通道13的壁的一部分构造有凹穴,所述凹穴形成用于存放进气控制阀20的存放腔室21。因此,因为阀元件23存放在存放腔室21中,所以在阀轴22转动以使进气控制阀20完全打开时,可以减小相对于进气的流动阻力。
第三个实施方案现在参照图6至11,对根据第个三实施方案的进气结构进行说明。第三实施方案的这个进气结构代替了在图1中所示的第一实施方案的进气结构。换句话说,在图1的内燃机中安装了第三个实施方案的进气结构。除了使用进气控制阀120代替进气控制阀20之外,该第三个实施方案的进气结构基本上与第一个实施方案的进气结构相同。鉴于在该实施方案和前面的实施方案之间的相似性,与前面实施方案的部分相同的该第三个实施方案中的部分将被赋予与前面的实施方案的那些部分相同的参考标号。而且,为了简化起见,可以省略该第三个实施方案中与前面的实施方案的那些部分相同的部分的说明。
如图6至11中所示一样,第三个实施方案的进气控制阀120为涡旋控制阀。因此,该进气控制阀120由阀轴22枢轴安装在进气通道13的通道壁上。换句话说,该进气控制阀120为瓣阀,其阀轴22以可转动的方式布置在存放腔室121的规定位置中。阀轴22形成一个枢转轴,它设置在进气通道13的一段中(例如在进气歧管12中)紧邻通道壁的位置中。优选地,阀轴22的枢转轴线位于通道壁的一部分底面上,从而阀轴22位于进气通道13的气流路径之外。进气控制阀120优选具有在其内端123a处固定在阀轴22上的板状阀元件123。该阀元件123的一个外端123b具有涡旋产生凹口123c,该涡旋产生凹口123c形成在该阀元件123的外端123b的右侧。该空气阀元件123具有第一自由外边缘123d和第二自由外边缘123e,第一自由外边缘123d是外端123b的没有形成涡旋产生凹口123c的外边缘,第二自由外边缘123e是外端123b的形成有涡旋产生凹口123c的外边缘。
第一水平分隔板125具有下游凹口125a和上游凹口125b。第二水平分隔板126具有下游凹口126a和上游凹口126b。第一水平分隔板125和第二水平分隔板126的下游侧延伸至燃油喷射阀27附近。因此,下游凹口125a和126a构造并且布置在水平分隔板125和126的下游侧,以便避免与燃油喷射阀27的燃油流干扰。换句话说,设在第一和第二水平分隔板125和126的下游侧中的凹口125a和126b的形状与从燃油喷射阀27喷射出的燃油流的形状对应。下游凹口125a和126a构造并且布置用于防止进气通路在燃油喷射阀27伸入到进气通道13中的那部分进气通道13中受到限制,因此使得进气能够以平稳的方式进入气缸并且防止燃油雾粘附在第一水平分隔板125和第二水平分隔板126上(即,防止出现壁流)。
上游凹口125b和126b构造并且布置在水平分隔板125和126的上游侧,因此位于向左延伸的侧部上,从而第一和第二水平分隔板125和126不会与阀元件123的外端123b的没有形成涡旋产生凹口123c的侧面的外边缘123d干扰。换句话说,第一和第二水平分隔板125和126的上游端成与阀元件123的外端123b的阶梯形状对应的阶梯形状。在阀轴22处于规定旋转位置时,每个凹口相对于阀元件123的自由最外端123d形成连续的轮廓。
图6表示出在进气控制阀120完全关闭时、从进气通道13的上游位置观察到的进气控制阀120。图7为沿着图6的剖面线7-7剖开的进气通道13的剖视图,而图8为沿着图6的剖面线8-8剖开的进气通道13的剖视图。
图9表示当阀轴22处于规定旋转位置、从而该进气控制阀13被关闭至规定程度时的进气控制阀120。图10为沿着图9的剖面线10-10剖开的进气通道13的剖视图,而图11为沿着图9的剖面线11-11剖开的进气通道13的剖视图。
当进气控制阀120完全关闭时,第一外边缘123d与进气通道13的上壁表面抵接,并且第二外边缘123e与第一水平分隔板125对准,以便如图6所示与之形成连续的轮廓。
在进气控制阀120处于规定的旋转位置时,如图9所示,第一外边缘123d与第一水平分隔板125对准,并且第二外边缘123e与第二水平分隔板126对准。
虽然在本实施方案中进气气流分隔单元包括一对分隔板(即,水平分隔板125和126),但是本实用新型并不限于两块板状构件。还可以接受的是,该进气气流分隔单元包括多块板状构件,所述多块板状构件这样布置在进气控制阀120处于与图9中所示的位置不同的几个规定旋转位置中的任一个位置上时,第一外边缘123d和第二外边缘123e与两块板状构件对准。采用这种布置,在将进气控制阀120设定为几个中间打开程度的任何一个时,可以以适当的方式使气流稳定。
在本实施方案中,进气控制阀120为涡旋控制阀,其中涡旋产生凹口123c沿着其宽度方向以及两块水平分隔板(水平分隔板125和126)形成在阀元件123的外边缘123b的一侧(右侧)上。因此,第一水平分隔板125布置并且构造成当进气控制阀120处于第一规定旋转位置时,相对于进气控制阀120的第一外边缘123e形成连续的轮廓(图6-8),而水平分隔板126布置且构造成当进气控制阀120处于第二规定旋转位置时,相对于进气控制阀120的第二外边缘123e形成连续的轮廓(图9-11)。因此,当进气控制阀120处于某些规定打开位置时,可以产生出强涡流(气流运动)。
在该实施方案中,当进气控制阀120完全关闭时,进气控制阀120的第二外边缘123e与第一水平分隔板125对准。因此,当进气控制阀120完全关闭时,可以产生出强涡流。
第四个实施方案现在参照图12和13,对根据第四个实施方案的进气结构进行说明。第四个实施方案的进气结构代替了在图1中所示的第一个实施方案的进气结构。换句话说,在图1的内燃机中安装第四个实施方案的进气结构。鉴于在本实施方案和前面的实施方案之间的相似性,与前面实施方案的部分相同的该第四个实施方案的部分将赋予与前面实施方案的那些部分相同的参考标号。而且,为了简化起见,可以省略该第四个实施方案中与前面的实施方案的那些部分相同的部分的说明。
在本实施方案中,进气气流分隔单元为具有蜂窝状结构的蜂窝构件31。更具体地说,多块水平板状构件和多块垂直板状构件被布置成形成蜂窝状结构,该蜂窝状结构能够确保相对于进气具有显著的整流作用。
该进气控制阀20为具有与在第一个实施方案中所述的瓣阀相同的构成特征的瓣阀,并且被构造成使得阀元件23的外边缘23b能够以与之形成连续的轮廓的方式与蜂窝构件31对准。
因此,在进气控制阀20关闭进气通道13时,蜂窝构件31的上游侧相对于进气控制阀20的阀元件23外端23b的外边缘23b保持连续的轮廓。
在该第四个实施方案中,进气气流分隔单元为蜂窝状结构(蜂窝构件31)。因此,可以在相当大的程度上对进气进行整流。因此,通过根据工作状况适当地调节阀元件23的外边缘23b的位置,可以产生出稳定的气流,从而能够大大减少废气排放并且提高燃油经济性。
第五个实施方案现在参照图14和15,对根据第个五实施方案的进气结构进行说明。第五个实施方案的进气结构代替了在图1中所示的第一个实施方案的进气结构。换句话说,在图1的内燃机中安装了第五个实施方案的进气结构。鉴于在本实施方案和前面的实施方案之间的相似性,与前面的实施方案的部分相同的本第五个实施方案中的部分将赋予与前面的实施方案的那些部分相同的参考标号。而且,为了简化起见,可以省略第五实施方案中与前面实施方案的那些部分相同的部分的说明。
如图14和15所示,与第一个实施方案类似,该进气控制阀220(在本实施方案中为翻滚控制阀)被可动地安装在进气通道13上,以便在位于进气通道13的存放腔室221内的存放或回缩(打开)位置和多个空气偏转(关闭或部分关闭)位置中的一个位置之间运动。具体地说,该进气控制阀220包括支撑着阀元件223的阀轴222。因此,该进气控制阀220为瓣阀,其中阀轴222以可以从在存放腔室221内的规定位置转动到使进气向进气通道13的一侧偏转的延伸位置的方式布置。阀元件223为矩形板状元件,它在其内端223a处固定到阀元件223上,从而它可以绕着阀轴222的轴线转动。阀元件223的外端223b与进气通道13的上壁平行,并且用于根据阀元件223的旋转位置控制气流。
然而,在该实施方案中,水平分隔板225安装在阀元件223的外端223b上,从而阀元件223和水平分隔板225一起在位于进气通道13的存放腔室221内的存放或回缩(打开)位置和空气偏转或关闭位置之间运动。水平分隔板225为水平板状构件,它被布置成在进气通道13中沿着进气的气流方向取向并且构造成相对于进气气流具有整流作用。因此,水平分隔板225在其上游端以自由枢转的方式与进气控制阀220的阀元件223的外端223b连接。换句话说,进气控制阀220的阀元件223的外端223b被构造成为用于将水平分隔板225连接到其上。
用作连杆机构的连杆构件225a,按照使水平分隔板225保持与进气通道13(进气口10)的上壁大体上平行的方式布置。换句话说,水平分隔板225和连杆构件225a被布置成使得水平分隔板225保持与进气的流动方向大体上平行(即,与进气通道13的上壁平行)。水平分隔板225,按照使水平分隔板225保持与气流方向平行的方式,与构成为使水平分隔板225沿着与进气的流动方向交叉(垂直)的方向运动的分隔板运动装置连接。
该分隔板运动装置包括固定在水平分隔板225上的连杆构件225a和执行机构224,所述执行机构224被构造并且布置成使连杆构件225a以可变的方式沿着连杆构件225a的纵向轴线方向运动4。连杆构件225a穿过进气通道13的底壁,并且其外端225b固定在水平分隔板225的底面上。连杆构件225a的内端225c与执行机构224、例如伺服马达连接。
阀元件223(即,在本实施方案中的翻滚阀)的外端223b以可自由枢转的方式连接到水平分隔板225的上游端上。换句话说,水平分隔板225的上游端被构成作为一个连接部分,该连接部分将阀元件223的端部223a连接在其上,即,将水平分隔板225和阀元件223连接在一起。
如图15所示,阀轴222从阀元件223的内端223a的两侧沿着宽度方向伸出。采用这种布置,连杆构件225a可以使水平分隔板225运动,以便水平分隔板225保持与进气的流动方向平行,同时阀元件223将由水平分隔板225把进气通道13分成的两部分中的下部部分挡住。
如图14所示,进气控制通道13的一部分底壁包括有凹穴,该凹穴形成用于存放水平分隔板225和阀元件223的存放腔室221。如图15所示,存放腔室221具有一对横向导槽221a,其深度与阀轴222的伸出端部对应,从而阀元件223的内端223a能够沿着存放腔室221滑动。换句话说,如图14所示,存放腔室221的导槽221a具有沿着进气的流动方向(进气通道13的纵向方向)取向的规定长度。因此,存放腔室221的导槽221a用于允许阀轴222沿着进气的流动方向运动(滑动)。
当连杆构件225a沿着轴向方向运动时,成一体地固定在连杆构件225a上的水平分隔板225沿着与进气的流动方向交叉(垂直)的方向运动,同时保持与进气的流动方向(进气通道13的上壁)平行。由于水平分隔板225的上游端连接在阀元件223的外端223b上,所以阀轴222的伸出端部沿着形成于存放腔室221中的导槽221a在进气的流动方向上运动。因此,根据连杆构件225a的轴向位置(即,水平分隔板225的位置),打开和关闭阀元件223,并且控制气流。
例如,如图15所示,当阀元件223部分打开时,进气进入形成在进气通道13的上壁和阀元件223的外端223b之间的开口,并且进气气流在被导入到气缸1中之前被水平分隔板225和进气通道13的上壁整流。因此,产生出强翻滚气流。
同时,当阀元件223完全打开时,即,当阀元件223与进气通道13的上壁平行时,水平分隔板225和阀元件223存放在存放腔室221中。因此,减小了相对于进气的流动阻力。
如在前面的实施方案那样,燃油喷射阀27在阀元件223的下游布置在进气通道13(进气口10)内部,从而燃油流不会与水平分隔板225干扰。
现在将对在本实施方案中由水平分隔板225的垂直定位所导致的阀元件223的打开和关闭与发动机的工作状况(负荷)之间的关系进行说明。
当内燃机在低转速/低负荷区域或中转速/中负荷区域中工作时,连杆构件225a沿着其轴向方向延伸,从而使水平分隔板225运动更靠近进气通道13的上壁,并且阀元件223只是部分打开。根据发动机的转速和负荷确定,水平分隔板225在这些条件下的垂直位置。同时,阀元件223的打开程度由水平分隔板225的位置决定,因此也根据发动机的工作状况确定。因此,可以确保稳定的气流,从而能够同时实现适当的废气排放、油耗和输出功率。具体地说,在低转速和低负荷的区域中可以加强翻滚气流。
当内燃机在高转速/高负荷区域中工作时,连杆构件225a沿着其轴向方向回缩,从而水平分隔板225存放在存放腔室221中,并且阀元件223完全打开。由于水平分隔板225和阀元件223存放在形成于进气通道13的底壁中的存放腔室221内,所以减小了相对于进气的流动阻力。
还可以接受的是,根据发动机冷却剂的温度来确定水平分隔板225的垂直位置、即阀元件223的打开程度。在这种情况下,当冷却剂温度低时(即,发动机较冷时),水平分隔板225将运动靠近进气通道13的上壁,以便部分关闭阀元件223并产生出强翻滚气流,并且当冷却剂温度高时(即,发动机较暖时)水平分隔板225将被存放在存放腔室221中,以便打开阀元件223并减小相对于进气的流动阻力。
由于该实施方案的结构,阀元件223以与水平分隔板225互锁的方式运动,并且可以根据发动机的工作状况、通过用分隔板运动装置使水平分隔板225按照连续可变的方式运动来控制阀元件的打开程度。由于可以实现稳定的气流,所以可以大大减少废气排放,并且可以提高燃油经济性。
在本实施方案中,阀元件223的内端223b(阀轴222的端部)被布置并且构成为沿着导槽221a运动,所述导槽221a紧邻进气通道13的壁(即,在存放腔室221中)设置并且沿着进气的流动方向取向。因此,不需要复杂的连杆传动机构,并且简化了该结构。
在本实施方案中,分隔板运动装置包括固定在水平分隔板225上的连杆构件225a、和使连杆构件225如上所述沿着连杆构件225a的纵向轴线方向以可变的方式运动的执行机构224。因此,水平分隔板225可以按照稳定的方式运动,同时保持与进气通道13的上壁(即,进气的流动方向)平行。
第六个实施方案现在参照图16和17,对根据第六个实施方案的进气结构进行说明。该第六个实施方案的进气结构代替了在图1中所示的第一实施方案的进气结构。换句话说,在图1的内燃机中安装了第六个实施方案的进气结构。该第六个实施方案的进气结构与第五个实施方案大部分类似。然而,该第六个实施方案的进气结构使用了具有与第三个实施方案的阀元件类似的阀元件320的进气控制阀320。鉴于在本实施方案和前面的实施方案之间的相似性,该第六个实施方案中与前面的实施方案的部分相同的部分将赋予与前面实施方案的那些部分相同的参考标号。而且,为了简化起见,可以省略第六个实施方案中与前面的实施方案的那些部分相同的部分的说明。
如图16所示,进气控制阀320(在本实施方案中为涡旋控制阀)可动地安装在进气通道13上,用以在位于进气通道13的存放腔室221内的存放或回缩(打开)位置和空气偏转或关闭位置之间运动。该进气控制阀320具有阀元件323,该阀元件323安装在阀轴222上,以便阀轴222按照与第五个实施方案相同的方式可枢转并且可滑动地支撑着阀元件323。因此,阀元件323优选在其内端323a处具有固定到阀轴222上的板状构件。阀元件323的外端或连接端323b具有涡旋产生凹口323c,该涡旋产生凹口323c形成于该阀元件323的外端323b的中心线(B-B)右侧上。
因此,阀元件323具有第一自由外边缘323d和第二自由外边缘323e,所述第一自由外边缘323d是外端323b的没有形成涡旋产生凹口323c一侧的外边缘,所述第二自由外边缘323c是外端323b的形成有涡旋产生凹口323c一侧的外边缘。
如图16所示,水平分隔板225安装在阀元件323的外端323b(即,第二自由外边缘323e)上,以便阀元件323和水平分隔板225一起,通过图14的执行机构224在位于进气通道13的存放腔室221内的存放或回缩(打开)位置和空气偏转或关闭位置之间运动。因此,水平分隔板225的上游边缘与形成涡旋产生凹口323c的底部边缘的第二自由外边缘323e对准。
现在将对在本实施方案中、在由水平分隔板225的垂直定位导致的阀元件的打开和关闭与发动机的工作状况(负荷)之间的关系进行说明。
当内燃机在低转速/低负荷区域或中转速/中负荷区域中工作时,连杆构件225a沿着其轴向方向延伸,以便使水平分隔板225运动更靠近进气通道13的上壁,并且阀元件223只是部分打开。根据发动机的转速和负荷,确定水平分隔板225在这些条件下的垂直位置。图16表示阀元件323完全关闭(即,设定为最大倾斜角)的例子。当阀元件323完全关闭时,阀元件323一端的没有形成涡旋产生凹口323c侧的外边缘323d与进气通道13的上壁抵接,并且由于水平分隔板225防止气流变成紊流,流过涡旋产生凹口323c且进入气缸1的进气形成强涡旋气流。
当内燃机在高转速/高负荷区域中工作时,连杆构件225a沿着其轴向方向回缩,从而水平分隔板225被存放在存放腔室221中,并且阀元件323完全打开。由于水平分隔板225和阀元件323被存放在形成于进气通道13的底壁表面中的存放腔室221内,所以减小了相对于进气的流动阻力。
在本实施方案中,还可以接受的是,根据发动机冷却剂的温度来确定水平分隔板225的垂直位置、即阀元件223的打开程度。在这种情况下,当冷却剂温度低时(即,发动机较冷时),水平分隔板225将运动靠近进气通道13的上壁,以便部分地关闭阀元件223并产生强翻滚气流,并且当冷却剂温度高时(即,发动机较暖时)水平分隔板225将被存放在存放腔室221中,以便打开阀元件323并减小相对于吸入空气的流动阻力。
第七个实施方案现在参照图18和19对根据第七个实施方案的进气结构进行说明。该第七个实施方案的进气结构代替在图1中所示的第一个实施方案的进气结构。换句话说,在图1的内燃机中安装了该第七实施方案的进气结构。鉴于在本实施方案和前面的实施方案之间的相似性,该第七个实施方案中与前面的实施方案的部分相同的部分将赋予与前面的实施方案的那些部分相同的参考标号。而且,为了简化起见,可以省略该第七个实施方案中与前面的实施方案的那些部分相同的部分的说明。
如图18所示,进气控制阀420(在本实施方案中为翻滚控制阀)可动地安装在进气通道13上,用以在位于进气通道13的存放腔室421内的存放或回缩(打开)位置和空气偏转或关闭位置之间运动。具体地说,该进气控制阀420包括支撑着阀元件423的阀轴422。因此,该进气控制阀420为瓣阀,其中阀轴422按照可从位于存放腔室421内的规定位置转动到使进气偏转向进气通道13的一侧的延伸位置的方式布置。阀元件423为矩形板状元件,在其内端423a处固定在阀轴422上,从而可以绕着阀轴422的轴线转动。该阀元件423的外端423b与进气通道13的上壁平行,并用于根据阀元件423的旋转位置控制气流。
在本实施方案中,水平分隔板425安装在阀元件423的自由端423b上,从而阀元件423和水平分隔板425一起,在位于进气通道13的存放腔室421内的存放或回缩(打开)位置和空气偏转或关闭位置之间运动。水平分隔板425为水平板状构件,被布置成在进气通道13中沿着进气的流动方向取向并且被构成为相对于进气气流具有整流作用。因此,水平分隔板425在其上游端处以自由枢转的方式与进气控制阀420的阀元件423的自由端423b连接。换句话说,进气控制阀420的阀元件423的自由端423b用于将水平分隔板425连接在其上。构成为用作连杆机构的连杆构件425a按照使水平分隔板425保持与进气通道13(进气口10)的上壁大体上平行的方式布置。具体地说,通过存放腔室421、阀元件423、水平分隔板425和连杆构件425a的互相连接,形成四杆连杆机构。
连杆构件425a具有外端425b,该外端425b以可自由枢转的方式连接到水平分隔板425位于进气控制阀420的阀元件423下游的一侧上。换句话说,连杆构件425a的端部425b被构成作为用于连接到水平分隔板425的另一端(即,下游端)上的连接构件。
连杆构件425a被布置成当进气控制阀420的阀元件423转动时、绕着其内端425c枢转。同时,水平分隔板425以保持基本上沿着进气的流动方向取向、即与进气的流动方向平行(即,与进气通道13的上壁平行)的方式运动。如图18所示,连杆构件425a的内端425c抵接在形成于存放腔室421中的台阶状部分421a上。
现在将对由进气控制阀420、水平分隔板425和连杆构件425a形成的连杆机构进行说明。
如图18所示,当进气控制阀420打开至中间位置时,连杆构件425a与进气控制阀420的阀元件423平行。从进气控制阀420的阀轴422到连杆构件425a的内端425c的长度A,等于从位于进气控制阀420和水平分隔板425之间的连接端423b到位于水平分隔板425和连杆构件425a之间的连接端425b之间的长度B(即,A=B)。另外,进气控制阀420的长度D(即,从阀轴422到内端425c的长度)等于连杆构件425a的长度C(即,从端部425b到内端425c的长度)(即,C=D)。
进气控制阀420的阀轴422可以通过由发动机控制单元30控制的执行机构24(伺服马达)转动(旋转)。因此,通过控制执行机构24、并因此控制阀轴422的旋转位置,对进气通道13的打开和关闭进行控制。当阀轴422转动时,进气控制阀420的阀元件423的自由端423b沿着弧心位于阀轴422上的圆弧运动。
例如,当如图18所示部分地打开进气控制阀420时,进气从形成在进气控制阀420的阀元件423的自由端423b和进气通道13的上壁之间的打开部分导入气缸1(参见图1)中,由此产生翻滚气流。
同时,当进气控制阀420完全打开时,即,当进气控制阀420的阀元件423被定位以与进气通道13平行时,阀元件423容纳在存放腔室421中。在该状态中,因为整个进气控制阀420存放在存放腔室421内,所以减小了相对于进气的流动阻力。
当内燃机在低转速/低负荷区域或中转速/中负荷区域中工作时,进气控制阀420部分打开。根据转速和负荷来确定进气控制阀420在这些条件下的打开程度。水平分隔板425根据进气控制阀420的打开程度上下运动,同时保持与进气通道13(进气口10)的上壁平行。换句话说,由于进气控制阀420的打开程度是根据工作状况按照连续可变的方式确定的,所以水平分隔板425对从与工作状况对应的位置流出的进气流进行整流,能够同时实现适当的废气排放、油耗和输出功率。具体地说,在低转速和低负荷区域中可以加强翻滚气流。
当内燃机在高转速/高负荷区域中工作时,进气控制阀420完全打开,从而进气控制阀420、水平分隔板425和连杆构件425a被存放在形成与进气通道13的下壁面中的存放腔室421内。在这些条件下,减小了相对于进气的流动阻力。
还可以接受的是,根据发动机冷却剂的温度来确定进气控制阀420的打开程度。在这种情况下,进气控制阀420当冷却剂温度低时(即,发动机较冷时)将被关闭,以产生强翻滚气流,并且当冷却剂温度高时(即,发动机较暖时)被打开,以便存放在存放腔室421中。
在本实施方案中,连杆构件425a按照与进气控制阀420的阀元件423平行的方式布置。因此,能够以稳定的方式使水平分隔板425的位置升高和降低。
在本实施方案中,从进气控制阀420得阀轴422到连杆构件425a的内端425c的长度A,等于从位于进气控制阀420和水平分隔板425之间的连接端423b到位于水平分隔板425和连杆构件425a之间的连接端之间的长度B(即,A=B)。因此,可以获得稳定的连杆机构。
在本实施方案中,进气控制阀420的长度D等于连杆构件425a的长度C(即,C=D)。因此,水平分隔板425在被该连杆机构运动时可以保持与进气通道13的上壁平行。
第八个实施方案现在参照图20和21对根据第八个实施方案的进气结构进行说明。该第八个实施方案的进气结构代替在图1中所示的第一个实施方案的进气结构。换句话说,在图1的内燃机中安装该第八个实施方案的进气结构。第八个实施方案的进气结构与第七个实施方案最为近似。鉴于在本实施方案和前面的实施方案之间的相似性,该第八个实施方案中与前面的实施方案的部分相同的部分将被赋予与前面的实施方案的那些部分相同的参考标号。而且,为了简化起见,可以省略该第八个实施方案中与前面的实施方案的那些部分相同的部分的说明。
在该第八个实施方案中,进气控制阀420除了通过存放腔室421、阀元件423、水平分隔板425和连杆构件425a的相互连接而形成的四杆连杆机构的几何形状之外、与第七个实施方案相同。具体地说,在该第八个实施方案中,连杆构件425a的长度C(从外端425b到内端425c)和从进气控制阀420的阀轴422到连杆构件425a的内端425c的长度A的总和(A+C),大致等于进气控制阀420的长度D和从位于进气控制阀420和水平分隔板425之间的连接端423b到位于水平分隔板425和连杆构件425a之间的外端425b的长度B的总和(B+D),(即,A+C≈B+D)。
在图20中,从进气控制阀420的阀轴422到连杆构件425a的内端425c的长度A小于从位于进气控制阀420和水平分隔板425之间的连接端423b到位于水平分隔板425和连杆构件425a之间的外端425b的长度B(即,A<B)。
因此,连杆构件425a的长度C和从进气控制阀420的阀轴422到连杆构件425a的内端425c的长度A的总和(A+C),小于进气控制阀420的长度D和从位于进气控制阀420和水平分隔板425之间的连接端423b到位于水平分隔板425和连杆构件425a之间的外端425b的长度B的总和(B+D),(即,A+C<B+D)。
因此该连杆机构被构成为使得当进气控制阀420打开时、水平分隔板425更远离进气通道13(进气口10)。当发动机被构造成进气通道13的底壁弯曲时,该布置特别有用,这是因为在没有设置台阶状部分的情况下,水平分隔板425在进气控制阀420打开时可以与进气通道13对准。
虽然在这些附图中未示出,但是还可以接受的是,如此构成连杆传动机构连杆构件425a的长度C和从进气控制阀420的阀轴422到连杆构件425a的内端425c的长度A的总和(A+C),小于进气控制阀420的长度D和从位于进气控制阀420和水平分隔板425之间的连接端423b到位于水平分隔板425和连杆构件425a之间的外端425b的长度B的总和(B+D),(即,A+C>B+D)。
在这种情况下,该连杆机构将因此被构造成当进气控制阀420被打开时,朝着进气通道13(进气口10)的上壁推压水平分隔板425。当发动机被构造成进气通道13的底壁具有更笔直的形状时,这种布置特别有用,这是因为在没有设置台阶状部分的情况下,水平分隔板425可以在进气控制阀420打开时与进气通道13对准。
第九个实施方案现在参照图22和23,对根据第个九实施方案的进气结构进行说明。该第九个实施方案的进气结构代替在图1中所示的第一个实施方案的进气结构。换句话说,在图1的内燃机中安装了该第九个实施方案的进气结构。该第九个实施方案的进气结构使用了第三和第六个实施方案的阀元件以及具有第七个实施方案的四连杆机构的可动水平分隔板。鉴于在该实施方案和前面的实施方案之间的相似性,该第九个实施方案中与前面的实施方案的部分相同的部分将被赋予与前面的实施方案的那些部分相同的参考标号。而且,为了简化起见,可以省略该第九个实施方案中与前面的实施方案的那些部分相同的部分的说明。
在该第九个实施方案中,进气控制阀520,除了用与阀元件123和323相同的阀元件523代替阀元件423之外,其它与第七个实施方案相同。因此,在该第九个实施方案中,进气控制阀520的阀元件523具有固定在阀轴422上的内端423a和固定在水平分隔板425上的外端523b。该进气控制阀520也是具有形成在阀元件523的外端523b的右侧上的涡旋产生凹口(切口部分)523c的涡旋控制阀。该涡旋产生凹口523c被构造用于给阀元件523提供底边523e和侧边523f。如图23所示,涡旋产生沟槽523c形成在阀元件523的外端523b位于阀元件523的中心线(A-A线)右侧的半部上。阀元件523的外端523b的没有形成涡旋产生凹口523c一侧的自由最外边缘523d位于比由涡旋产生阀520形成的底边523e更远离阀轴422的位置。
水平分隔板425按照可自由枢转的方式在与由涡旋产生凹口523形成的底边缘523e对应的位置处连接在进气控制阀520上。在水平分隔板425中设有一凹口(未示出),从而当进气控制阀520完全打开时(即,当进气控制阀520存放在存放腔室421中时),阀元件523的外端523b的没有形成涡旋产生凹口523c一侧的自由最外边缘523d不会与水平分隔板425干扰。
从进气控制阀520的阀轴422到连杆构件425a的内端425c的长度A等于从位于进气控制阀520和水平分隔板425之间的外端523b到位于水平分隔板425和连杆构件425a之间的外端425b之间的长度B(即,A=B)。另外,进气控制阀520的长度D(即,从阀轴422到内端425c的长度)等于连杆构件425a的长度C(即,从端部425b到内端425c的长度)(即,C=D)。因此,连杆构件425a的长度C和从进气控制阀520的阀轴422到连杆构件425a的内端425c的长度A的总和(A+C),等于进气控制阀520的长度D和从位于进气控制阀520和水平分隔板425之间的连接端523b到位于水平分隔板425和连杆构件425a之间的外端425b的长度B的总和(B+D),(即,A+C=B+D)。
现在将对在本实施方案中在进气控制阀520的打开和关闭与发动机的负荷(工作状况)之间的关系进行说明。
当发动机在低转速/低负荷区域中工作时,进气控制阀520完全关闭(即,进气控制阀520处于最大倾斜角)。当进气控制阀520完全关闭时,阀元件523的外端523b的没有形成涡旋产生凹口523c一侧的自由最外边缘523d与进气通道13的上壁抵接。由于该水平分隔板425,所以将流过进气控制阀520的涡旋产生凹口523c的进气输送到气缸1中(参见图1),从而防止该气流变为紊流。因此产生出强涡旋气流。
当发动机在中转速/中负荷区域中工作时,进气控制阀520部分地打开(未示出)至根据转速和负荷大小确定的打开程度。因此,可以按照连续可变的方式改变进气通道13的打开程度,并且即使在进气控制阀520的中等打开程度下也能够防止出现紊流气流。
当发动机在高转速/高负荷区域中工作时,进气控制阀520完全关闭。当进气控制阀520完全关闭时,进气控制阀520(阀元件523)存放在形成于进气通道13的底壁中的存放腔室421中,并且减小了相对于进气的流动阻力。
第十个实施方案现在参照图24和25,对根据第十个实施方案的进气结构进行说明。该第十个实施方案的进气结构代替了在图1中所示的第一个实施方案的进气结构。换句话说,在图1的内燃机中安装本第十个实施方案的进气结构。本第十个实施方案的进气结构使用了第九个实施方案的阀元件和具有第八个实施方案的四连杆机构的可动水平分隔板。鉴于在本实施方案和前面实施方案之间的相似性,该第十个实施方案中与前面的实施方案的部分相同的部分将赋予与前面的实施方案的那些部分相同的参考标号。而且,为了简化起见,可以省略该第十个实施方案中与前面的实施方案的那些部分相同的部分的说明。
与在图20中所示的情况类似,如图24所示,进气控制阀520具有一个四连杆机构,其中,连杆构件425a的长度C和从进气控制阀520的阀轴422到连杆构件425a的内端425c的长度A的总和(A+C),大致等于进气控制阀520(从阀轴422到连接端523b)的长度D和从位于进气控制阀520和水平分隔板425之间的连接端523b到位于水平分隔板425和连杆构件425a之间的外端425b的长度B的总和(B+D),(即,A+C≈B+D);并且从进气控制阀520的阀轴422到连杆构件425a的内端425c的长度A小于从位于进气控制阀520和水平分隔板425之间的连接端523b到位于水平分隔板425和连杆构件425a之间的外端425b的长度B(即,A<B)。
因此,连杆构件425a的长度C和从进气控制阀520的阀轴422到连杆构件425a的内端425c的长度A的总和(A+C),小于进气控制阀520的长度D和从位于进气控制阀520和水平分隔板425之间的连接端523b到位于水平分隔板425和连杆构件425a之间的外端425b的长度B的总和(B+D),(即,A+C<B+D)。
因此,该连杆机构被构成为水平分隔板425在进气控制阀520打开时更远离进气通道13(进气口10)。当以进气通道13的底壁弯曲的方式构成发动机时,该布置特别有用,这是因为在没有设置台阶状部分的情况下,水平分隔板425当进气控制阀520打开时可以与进气通道13对准。
虽然在这些附图中未示出,但是还可以接受的是,连杆机构被构成为连杆构件425a的长度C和从进气控制阀520的阀轴422到连杆构件425a的内端425c的长度A的总和(A+C),小于进气控制阀520的长度D和从位于进气控制阀520和水平分隔板425之间的连接端523b到位于水平分隔板425和连杆构件425a之间的外端425b的长度B的总和(B+D),(即,A+C>B+D)。
在这种情况下,该连杆机构将因此被构成为当进气控制阀520打开时,将水平分隔板425朝着进气通道13(进气口10)的上壁推压。在发动机被构成为进气通道13的底壁具有更笔直形状时,这种布置特别有用,这是因为在没有设置台阶状部分的情况下,当进气控制阀520打开时,水平分隔板425可以与进气通道13对准。
第十一个实施方案现在参照图26和27,对根据第十一个实施方案的进气结构进行说明。该第十一个实施方案的进气结构代替在图1中所示的第一个实施方案的进气结构。换句话说,在图1的内燃机中安装了该第十一个实施方案的进气结构。该第十一个实施方案的进气结构具有进气控制阀520,该进气控制阀520,除了增加了可动垂直分隔板板426并且使用改进的存放腔室421′来容纳垂直分隔板426之外,与第九个实施方案的进气控制阀520相同0。鉴于在本实施方案和前面的实施方案之间的相似性,该第十一个实施方案中与前面的实施方案的部分相同的部分将被赋予与前面的实施方案的那些部分相同的参考标号。而且,为了简化起见,可以省略该第十一个实施方案中与前面的实施方案的那些部分相同的部分的说明。
在该第十一个实施方案中,该进气控制阀520具有安装在阀元件523的外端523b上的垂直分隔板426。因此,水平分隔板425和垂直分隔板426与阀元件523一起运动。该垂直分隔板426被布置成从由进气控制阀520的阀元件523的涡旋产生凹口523c形成的侧边缘523f(阀元件523的中心线(A-A线))沿着进气的流动方向延伸。当阀元件523绕着阀轴422转动时,该垂直分隔板426与阀元件523成一体地转动(参见图26)。存放腔室421′设有如在前面一些实施方案中一样的台阶部分421a′和具有与垂直分隔板426对应的形状的凹槽421b′,该凹槽421b′用于在进气控制阀520完全关闭时将垂直分隔板426存放在存放腔室421′中。
与在图14中所示的情况类似,从进气控制阀520的阀轴422到连杆构件425a的内端425c的长度A,等于从位于进气控制阀520和水平分隔板425之间的连接端523b到位于水平分隔板425和连杆构件425a之间的外端425b的长度B(即,A=B)。另外,进气控制阀520的长度D(即,从阀轴422到内端425c的长度)等于连杆构件425a的长度C(即,C=D)。
第十二个实施方案现在参照图28和29,对根据第十二个实施方案的进气结构进行说明。与第十一个实施方案类似,该第十二个实施方案的进气结构具有一个进气控制阀520,该进气控制阀520,除了增加了可动垂直分隔板426之外,与第十个实施方案的进气控制阀520相同。换句话说,该进气控制阀520,除了本实施方案的四连杆机构采用了第十个实施方案的几何形状之外,与第十一个实施方案的进气控制阀520相同。因此,与前面的实施方案类似,本第十二个实施方案的进气结构代替在图1中所示的第一个实施方案的进气结构。换句话说,在图1的内燃机中安装该第十二个实施方案的进气结构。鉴于在本实施方案和前面的实施方案之间的相似性,本第十二个实施方案中与前面的实施方案的部分相同的部分将被赋予与前面实施方案的那些部分相同的参考标号。而且,为了简化起见,可以省略该第十二个实施方案中与前面实施方案的那些部分相同的部分的说明。
在第十二个实施方案中,与第九个实施方案类似,进气控制阀520具有安装在阀元件523的外端523b上的垂直分隔板426。因此,该水平分隔板425和垂直分隔板426与阀元件523一起运动。
与在图12和16中所示的情况类似,如图28所示,进气控制阀520具有四连杆机构,其中,连杆构件425a的长度C和从进气控制阀520的阀轴422到连杆构件425a的内端425c的长度A的总和(A+C),大致等于进气控制阀520的长度D和从位于进气控制阀520和水平分隔板425之间的连接端523b到位于水平分隔板425和连杆构件425a之间的外端425b的长度B的总和(B+D),(即,A+C≈B+D);并且从进气控制阀520的阀轴422到连杆构件425a的内端425c的长度A,小于从位于进气控制阀520和水平分隔板425之间的连接端523b到位于水平分隔板425和连杆构件425a之间的外端425b的长度B(即,A<B)。
因此,连杆构件425a的长度C和从进气控制阀520的阀轴422到连杆构件425a的内端425c的长度A的总和(A+C),小于进气控制阀520的长度D和从位于进气控制阀520和水平分隔板425之间的连接端523b到位于水平分隔板425和连杆构件425a之间的外端425b的长度B的总和(B+D),(即,A+C<B+D)。
因此,该连杆机构被构成为水平分隔板425在进气控制阀520打开时更远离进气通道13(进气口10)。当以进气通道13的底壁弯曲的方式构成发动机时,该布置特别有用,这是因为在没有设置台阶状部分的情况下,水平分隔板425在进气控制阀520打开时可以与进气通道13对准。
虽然在这些附图中未示出,但是还可以接受的是,如此构成连杆传动机构连杆构件425a的长度C和从进气控制阀520的阀轴422到连杆构件425a的内端425c的长度A的总和(A+C),小于进气控制阀520的长度D和从位于进气控制阀520和水平分隔板425之间的连接端523b到位于水平分隔板425和连杆构件425a之间的外端425b的长度B的总和(B+D),(即,A+C>B+D)。
在这种情况下,该连杆机构将因此被构成为在进气控制阀520打开时,将水平分隔板425朝着进气通道13(进气口10)的上壁推压。当发动机被构成为进气通道13的底壁具有更笔直形状时,这种布置特别有用,这是因为在没有设置台阶状部分的情况下,水平分隔板425可以在进气控制阀520打开时与进气通道13对准。
第十三个实施方案现在参照图30至32,对根据第十三个实施方案的进气结构进行说明。该第十三个实施方案的进气结构代替在图1中所示的第一个实施方案的进气结构。换句话说,在图1的内燃机中安装该第十三个实施方案的进气结构。鉴于在本实施方案和前面的实施方案之间的相似性,本第十三个实施方案中与前面的实施方案的部分相同的部分将被赋予与前面的实施方案的那些部分相同的参考标号。而且,为了简化起见,可以省略该第十三个实施方案中与前面的实施方案的那些部分相同的部分的说明。
如图30和31所示,与第一实施方案类似,进气控制阀620(在本实施方案中是翻滚控制阀)可动地安装在进气通道13中,以便在位于进气通道13的存放腔室621内的存放或回缩(打开)位置和空气偏转或关闭位置之间运动。具体地说,进气控制阀620包括支撑着矩形板状阀元件623的阀轴622。因此,该进气控制阀620为瓣阀,其具有以可转动的方式布置在存放腔室621的规定位置中的阀轴622,并且阀元件623在内端623a处被固定到阀轴622上。因此,该阀元件623可以绕着阀轴622的轴线转动,而外端623b沿着圆形路径运动。该阀轴622紧邻着矩形进气通道13的底壁布置,并且与进气的流动方向垂直地取向。阀元件623的外端623b与进气通道13的上壁平行,并且用于根据阀元件623的旋转位置控制气流。
水平分隔板625被布置成在进气通道13中沿着进气的流动方向取向。该水平分隔板625被构成为相对于进气气流具有整流作用。该水平分隔板625在一个端部处以可自由枢转的方式连接到进气控制阀620的阀元件623的外端623b上。换句话说,进气控制阀620的阀元件623的外端623b被构成作为用于与水平分隔板625的上游端连接的连接构件。
进气控制阀620的阀轴622可以按照与图1的第一个实施方案相同的方式由执行机构24(伺服马达)转动(旋转)。因此,通过控制执行机构24、并由此控制阀元件623的旋转位置,对进气通道13的打开和关闭进行控制。当阀轴622转动时,进气控制阀620的阀元件623的外端632b沿着弧心在阀轴622上的圆弧运动。
例如,当进气控制阀620如图30所示那样部分地打开时,将进气引导穿过形成在进气控制阀620的阀元件623的外端623b和进气通道13的上壁之间的开口。该进气由水平分隔板625和进气通道13的上壁整流,并且因此在其进入气缸1时产生强翻滚气流。
同时,当进气控制阀620完全打开时,即,当进气控制阀620的阀元件623位于与进气通道13平行的位置时,阀元件623容纳在存放腔室621中。在该状态中,因为阀元件623和水平分隔板625都存放在存放腔室621内,所以减小了相对于进气的流动阻力。
水平分隔板625具有一对横向延伸销或引导部分625a,它们以其一部分沿着宽度方向延伸的方式构造和布置。引导部分625a在与进气控制阀620的阀元件623连接的部分下游的位置处设在水平分隔板625上(参见图31)。引导部分625a装配到形成于进气通道13的横向侧壁中的一对滑槽13a中。这些引导部分625a能够以滑动的方式沿着滑槽13a的内侧运动。
如图30所示,每个滑槽13a具有大体上为S的形状,包括与进气控制阀620的阀元件623的外端623b的旋转路径对应的弧形。滑槽13a的这一弧形沿着平行于进气流动方向的方向与旋转路径分开。滑槽13a的弧形的底部弧形部分13a′朝着该弧形的中心凸起。换句话说,滑槽13a的底部弧形部分13a′,即朝着进气通道13的底壁定位的所述滑槽13a的一部分,被形成为比所述滑槽13a的其余部分更靠近进气控制阀620的阀元件623的外端623b的旋转路径。
所述滑槽13a被构造成当进气控制阀620部分打开时,以自由滑动的方式引导水平分隔板625的引导部分625a,从而水平分隔板625被布置成与进气的流动方向大体上平行。
更具体地说,滑槽13a被形成为沿着其长度呈S形平滑地弯曲。当进气控制阀620的阀元件623转动至进气通道被关闭一半以上的位置时,水平分隔板625被布置成与进气通道13的上壁平行。换句话说,滑槽13a为弯曲槽,它们在阀元件623的外端623b的旋转路径的下游、沿着与进气流动方向平行的方向间隔开。每条滑槽13a包括上部弧形部分和底部弧形部分13a′,而上部弧形部分具有与阀元件623的外端623b的旋转路径的曲率相对应的曲率,底部弧形部分13a′朝着上部弧形部分的中心凸起。
当进气控制阀620的阀元件623转动至打开一半以上的位置(即,水平分隔板625靠近进气通道13的底壁的位置)时,滑槽13a引导水平分隔板625的引导部分625a,以便这些引导部分625a运动更靠近进气控制阀620的阀元件623的外端623b的旋转路径(即,沿着进气通道13的上游方向运动)。在该状态中,水平分隔板625倾斜,使其下游端比其上游端更靠近进气通道13的底壁。
另外,由于滑槽13a的底部弧形部分13a′倾斜,使得随着靠近进气通道13的底壁而变得越来越朝着进气气流的下游方向取向,所以在进气控制阀620的阀元件623沿着完全打开的方向转动至其与进气控制通道13的上壁平行位置时,进气控制阀620和水平分隔板625两者都存放在存放腔室621内。
同时,当进气控制阀620的阀元件623从存放腔室621(即,完全打开状态)转动至它部分地关闭进气通道13的位置时,因为滑槽13a的底部弧形部分13a′形成为具有一个锐角,所以减小了反抗水平分隔板625上升(尤其是上升的初始阶段)的阻力,其中,滑槽13a的底部弧形部分13a′是水平分隔板625的引导部分625a沿着其滑动的初始部分。
与在所有前面的实施方案中一样,如上所述,还设有各种用来检测发动机的工作状况的传感器、例如在图1中所示的那些传感器。这些传感器的输出信号被输送给发动机控制单元30,用来控制执行机构24,以便根据与发动机工作状况相关的各种计算和控制操作将进气控制阀620操作至适当的位置。
现在将对在本实施方案中在进气控制阀620的打开和关闭与发动机的工作状况(负荷)之间的关系进行说明。
当内燃机在低转速/低负荷区域或中转速/中负荷区域中工作时,进气控制阀620部分地打开。根据转速和负荷来确定进气控制阀620在这些条件下的打开程度。引导部分625a如此沿着滑槽13a内侧滑动,从而水平分隔板625根据进气控制阀620的打开程度上下运动,同时保持与进气通道13(进气口10)的上壁平行。由于进气控制阀620的打开程度是根据操作状况按照连续可变的方式确定的,所以水平分隔板625被布置在与这些操作状况对应的位置中,从而能够同时实现适当废气排放、油耗和输出功率。具体地说,在低转速和低负荷的区域中可以加强翻滚气流。
当内燃机在高转速/高负荷区域中工作时,进气控制阀620完全打开,从而进气控制阀620、水平分隔板625和引导部分625a存放在形成于进气通道13的底壁中的存放腔室621内。在这些情况下,减小了相对于吸入空气的流动阻力。
还可以接受的是,根据发动机冷却剂的温度来确定进气控制阀620的打开程度。在这种情况下,当冷却剂温度低时(即,当发动机较冷时),进气控制阀620将被关闭以产生出强翻滚气流,并且当冷却剂温度高时(即,发动机较暖时),进气控制阀620将被打开以便存放在存放腔室621中。
虽然在本实施方案中滑槽13a的底部弧形部分13a′倾斜,随着靠近进气通道13的底壁而变得越来越朝着进气气流的下游方向取向,从而减小了在进气控制阀620的阀元件623从存放腔室621(即,完全打开状态)转动至将进气通道13部分关闭的位置时反抗水平分隔板625上升的初始阻力,但是,本实用新型并不限于这种结构。
具体地说,还可以接受的是,如此构成进气控制阀620如图32所示,阀轴622和阀元件623面对着阀轴622的平面相互偏置距离D。这可以通过如此构成阀元件623来实现如图32所示,内端623a(即,靠近进气通道13底壁的端部)大致成直角弯曲。通过将滑槽13a的底部弧形部分13a′构成为相对于进气通道13的底壁成为90°或更小的角度θ,在转动阀元件623时,水平分隔板625将抬起。因此,水平分隔板625的位置根据进气控制阀620的阀元件623的旋转位置变化,并且因此,即使在按照连续可变的方式控制进气控制阀620时,也可以有效地对进气气流进行整流。
在该实施方案中,阀轴622和包含阀元件623的平面相互偏置。因此,当进气控制阀620的阀元件623从存放腔室621(即,完全打开状态)转动至将进气通道13部分关闭的位置时,减小了反抗水平分隔板625的引导部分625a初始上升的阻力。
第十四个实施方案现在参照图33和34,对根据第十个四实施方案的进气结构进行说明。与第十一和第十二个实施方案类似,该第十四个实施方案的进气结构具有一个进气控制阀720,该进气控制阀,除了使用了涡旋型阀元件之外,与第十三个实施方案的进气控制阀620相同。因此,与前面的实施方案类似,第十四个实施方案的进气结构代替在图1中所示的第一个实施方案的进气结构。换句话说,在图1的内燃机中安装有该第十个四实施方案的进气结构。鉴于在该实施方案和前面的实施方案之间的相似性,该第十个四实施方案中与前面的实施方案的部分相同的部分将被赋予与前面的实施方案的那些部分相同的参考标号。而且,为了简化起见,可以省略该第十个四实施方案中与前面的实施方案的那些部分相同的部分的说明。
在该第十个四实施方案中,如图34所示,进气控制阀720如在第十三个实施方案中那样,安装在水平分隔板625上。但是,该第十个四实施方案的进气控制阀720被构成作为涡旋控制阀。因此,该进气控制阀720具有阀元件723,该阀元件具有固定在阀轴622上的内端723a和具有形成在其中的涡旋产生凹口723c的外端723b。涡旋产生凹口723c形成在阀元件723的外端723b位于阀元件723的中心线(A-A线)右侧的半部上,从而该进气控制阀720具有第一外边缘723d和第二外边缘723e,所述第一外边缘723d是阀元件723的外端723b的没有形成涡旋产生凹口723c的一侧的外边缘,所述第二外边缘723e是阀元件723的外端723b的形成有涡旋产生凹口723c的一侧的外边缘。
现在将对在本实施方案中进气控制阀720的打开和关闭与发动机的负荷(工作状况)之间的关系进行说明。
当发动机在低转速/低负荷区域中工作时,进气控制阀720完全关闭(即,进气控制阀720处于最大倾斜角度)。当进气控制阀720完全关闭时,阀元件723的外端723b的没有形成涡旋产生凹口723c的一侧的外边缘723d与进气通道13的上壁抵接。由于该水平分隔板625,所以经过进气控制阀720的涡旋产生凹口723c的进气被输送到气缸1中,而气流不会变成紊流。因此,产生强涡旋气流。
当发动机在中转速/中负荷区域中工作时,进气控制阀720部分地打开(用虚线表示出)至根据转速和负荷大小确定的打开程度。因此,可以按照连续可变的方式改变进气通道13的打开程度,并且即使在进气控制阀720的中等打开程度下也能够防止出现紊流气流。
当发动机在高转速/高负荷区域中工作时,进气控制阀720完全关闭。当进气控制阀720完全关闭时,进气控制阀720(阀元件723)存放在形成于进气通道13的底壁中的存放腔室721中,并且减小了相对于进气的流动阻力。
如在这里用来描述上面的实施方案一样,下面的方向术语“向前、向后、之上、向下、垂直、水平、之下和横向”以及其它任何类似的方向术语,是指装配有本实用新型的汽车的那些方向。因此,用来描述本实用新型的这些术语应该相对于装配有本实用新型的汽车来进行解释。而且,在权利要求中表示为“手段加功能”的术语应该包括任意可以用来执行本实用新型的部分的功能的结构。程度术语例如“基本上”、“大约”和“大致”在这里表示合理的改变偏差量,但是最终结构不会明显变化。
虽然已经选择了仅仅是选出的实施方案来说明本实用新型,但是本领域技术人员从本公开内容中可以理解的是,在不脱离所附在权利要求中所限定的本实用新型范围的情况下,可以在其中作出各种变化和改进。另外,根据本实用新型的实施方案的上述说明只是用来举例说明,而不是对由所附权利要求及其等同方案所限定的本实用新型进行限制。因此,本实用新型的范围不限于所披露的这些实施方案。
权利要求1.一种内燃机进气结构,其特征是包括进气通道,该进气通道具有内部通道壁,所述内部通道壁在与进气气流方向垂直的平面中界定出进气通道的开口横截面积;进气控制阀,它设置在进气通道中,以便选择性地至少在回缩位置、第一进气偏转位置和第二进气偏转位置之间运动,而当进气控制阀在第一和第二进气偏转位置中时与在回缩位置时相比该进气通道的横截面积被有效地减小,以便加强在进气通道中进气控制阀的燃烧室侧的进气气流的强度;以及进气气流分隔单元,它设置在进气通道中,并且被布置成与进气控制阀协作,用以至少选择性地当进气控制阀处于第一进气偏转位置时、在进气控制阀下游保持第一大致恒定的缩小了的横截面积,并且当进气控制阀处于第二进气偏转位置时、保持第二大致恒定的缩小了的横截面积,第一和第二大致恒定的缩小了的横截面积为进气通道的开口横截面积的一半或更小。
2.如权利要求1所述的内燃机进气结构,其特征是所述进气控制阀包括阀元件,该阀单元可绕着旋转轴线旋转地支撑在内端上,所述旋转轴线位于进气通道的一侧上紧邻进气通道的内部通道壁的位置,而阀元件的外端邻近进气气流分隔单元的上游端设置,使得阀元件的内端设置在比阀元件的外端更靠上游的位置处,以便当处于第一和第二进气偏转位置时,在阀元件的上游表面和进气气流分隔单元之间形成基本上连续的轮廓。
3.如权利要求1所述的内燃机进气结构,其特征是进气气流分隔单元包括沿着进气气流方向延伸的至少第一和第二分隔构件,其中,第一和第二分隔构件分别被固定在进气通道内与第一和第二大致恒定的缩小了的横截面积对应的位置中。
4.如权利要求1所述的内燃机进气结构,其特征是所述进气气流分隔单元包括沿着进气气流方向延伸地构成和布置的蜂窝状结构。
5.如权利要求1所述的内燃机进气结构,其特征是所述进气气流分隔单元包括分隔构件,该分隔构件在上游部分中于连接点处安装到进气控制阀上,从而,当在回缩位置、第一进气偏转位置和第二进气偏转位置之间运动时,所述分隔构件和进气控制阀一起运动;并且所述分隔构件由连杆构件的第一端部以可自由枢转的方式支撑,以限定外部枢轴线,而所述连杆构件被构造用于当进气控制阀在回缩位置、第一进气偏转位置和第二进气偏转位置之间运动时,保持分隔构件的方向基本上平行于进气气流的方向。
6.如权利要求5所述的内燃机进气结构,其特征是所述进气控制阀的旋转轴线与连杆构件的内部枢轴线间隔开第一长度,该第一长度基本上等于连接点和外部枢轴线之间的第二长度,所述连接点形成于阀元件和分隔构件之间,所述外部枢轴线形成于分隔构件和连杆构件之间;并且所述阀元件具有在进气控制阀的旋转轴线和分隔构件之间测量出的长度,该长度基本上等于在外部枢轴线和连杆构件的内部枢轴线之间测量出的连杆构件的长度,所述外部枢轴线形成于分隔构件和连杆构件之间。
7.如权利要求5所述的内燃机进气结构,其特征是所述进气控制阀的旋转轴线与所述连杆构件的内部枢轴线间隔开第一长度,该第一长度比在连接点和外部枢轴线之间的第二长度短,所述连接点形成于阀元件和分隔构件之间,所述外部枢轴线形成于分隔构件和连杆构件之间。
8.如权利要求5所述的内燃机进气结构,其特征是所述进气控制阀的旋转轴线与所述连杆构件的内部枢轴线间隔开第一长度;形成在阀元件和分隔构件之间的连接点与形成在分隔构件和连杆构件之间的外部枢轴线间隔开第二长度;连杆构件具有在外部枢轴线和连杆构件的内部枢轴线之间测量出的长度,所述外部枢轴线形成于分隔构件和连杆构件之间;所述阀元件具有在进气控制阀的旋转轴线和分隔构件之间测量出的长度;并且连杆构件的长度与在进气控制阀的旋转轴线和连杆构件的内部枢轴线之间的长度的总和,小于阀元件的长度与在外部枢轴线和连接点之间的长度的总和,所述连接点形成于阀元件和分隔构件之间。
9.如权利要求1所述的内燃机进气结构,其特征是所述进气控制阀包括可绕着旋转轴线转动地支撑于内端上的阀元件;所述进气气流分隔单元包括分隔构件,该分隔构件在上游部分中于连接点处安装到阀元件上,从而,当在回缩位置、第一进气偏转位置和第二进气偏转位置之间运动时,所述分隔构件和阀元件一起运动;并且所述分隔构件具有一对引导部件,并且内部通道壁具有一对滑槽,所述分隔构件的引导部件被支撑在所述滑槽中,以便在回缩位置、第一进气偏转位置和第二进气偏转位置之间运动。
10.如权利要求9所述的内燃机进气结构,其特征是所述滑槽为弯曲的槽,它们在阀元件的外端的旋转路径下游、沿着与进气气流方向平行的方向间隔开,每条滑槽包括上部弧形部分和底部弧形部分,上部弧形部分具有与阀元件的外端的旋转路径的曲率相对应的曲率,底部弧形部分朝着上部弧形部分的圆心凸起。
11.如权利要求9所述的内燃机进气结构,其特征是所述阀元件和分隔构件的构成和布置,使得在阀元件和分隔构件在回缩位置、第一进气偏转位置和第二进气偏转位置之间运动期间,连接形成在阀元件和分隔构件之间的连接点和分隔构件的引导部件的直线相对于阀元件的旋转轴线成非相交关系地取向。
12.如权利要求1所述的内燃机进气结构,其特征是所述进气控制阀包括可绕着旋转轴线转动地支撑于内端上的阀元件;所述进气气流分隔单元包括分隔构件,该分隔构件在上游部分中于连接点处安装到阀元件上,从而,当在回缩位置、第一进气偏转位置和第二进气偏转位置之间运动时,所述分隔构件和阀元件一起运动;并且所述分隔构件由分隔运动装置可动地支撑,并且该分隔运动装置被构成为当进气控制阀在回缩位置、第一进气偏转位置和第二进气偏转位置之间运动时,使所述分隔构件保持与进气气流方向基本上平行。
13.如权利要求12所述的内燃机进气结构,其特征是所述阀元件相对于内部通道壁被构成和布置成使得当阀元件在回缩位置、第一进气偏转位置和第二进气偏转位置之间运动时,所述阀元件的内端沿着进气气流方向运动。
14.如权利要求12所述的内燃机进气结构,其特征是所述分隔运动装置包括在一个端部处固定到分隔构件上的连杆构件。
15.一种内燃机进气结构,其特征是它包括进气通道,该进气通道具有内部通道壁,所述内部通道壁在与进气气流方向垂直的平面中限定出进气通道的开口横截面积;进气控制阀,它设置在进气通道中,以便选择性地在基础位置和进气偏转位置之间运动,在所述进气偏转位置中,所述横截面积相对于基础位置减小至缩小了的开口横截面积,以便增大在进气通道中进气控制阀的燃烧室侧的进气气流;以及进气气流分隔单元,它设置在进气通道中,以便与所述进气控制阀协作,用以相对于燃烧室的附近保持基本上恒定的小于一半的横截面积缩小比率,其中横截面积缩小比率是指在缩小了的开口横截面积相对于通过进气控制阀减小了横截面积之后导致的进气通道的总计开口横截面积的比率。
专利摘要一种进气结构,它设有设在进气通道中的进气控制阀。该进气控制阀具有在一个端部处枢轴安装在进气通道的通道壁附近的阀元件。进气控制阀构成用来根据阀元件的旋转位置控制气流。至少一块水平分隔板沿着进气的流动方向延伸。该水平分隔板可以是固定的或者可以随阀元件运动。可选的是,阀元件具有涡旋产生凹口,并且一个垂直分隔板在进气控制阀完全关闭时、从与涡旋产生凹口的垂直侧边对应的位置与水平分隔板基本上垂直地延伸。该垂直分隔板可以为固定的或者可以随阀元件运动。
文档编号F02D29/02GK2903423SQ20052010532
公开日2007年5月23日 申请日期2005年9月6日 优先权日2004年9月6日
发明者伊佐治洋, 森浩一, 三石俊一, 西泽公良 申请人:日产自动车株式会社

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