CN1944999A - 内燃机的涡流***进气歧管 - Google Patents

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Abstract

一种带有涡流***(14)的进气歧管(3)，用于具有多个气缸(2)的内燃机(1)，对于每个气缸(2)，所述进气歧管(3)包括进气管(9)，其将进气歧管(3)连接到气缸(2)，并包括两个平行的通道(10)；对于每个进气管(9)，所述涡流***(14)包括节气门(15)，其容置在所述进气管(9)的一个通道(10)内部，以改变所述通道(10)的气流截面；每个节气门(15)具有安装为绕中心轴线(22)旋转的节流件(23)。

Description

内燃机的涡流***进气歧管
技术领域
本发明涉及一种内燃机的涡流***进气歧管。
背景技术
内燃机具有多个气缸，每个气缸通过至少一个进气门连接到一个进气歧管，以及通过至少一个排气门连接到一个排气歧管。进气歧管沿着由节气门调节的供气管接收新鲜空气(即外部空气)，并由相应的进气管连接到气缸，每个进气管由至少一个进气门调节。
近来已提出一种涡流***，以在引擎运转时根据引擎速度(即驱动轴转速)改变进气管的横截面。在低引擎速度下，进气管的气流截面被减小以在空气入口产生涡流从而改善气缸中的空气-燃料混合。通过涡流增强混合，所有喷射进来的燃料被燃烧，因此降低了燃烧产生的污染物排放。在高引擎速度下，进气管的气流截面被最大化从而完全地充入气缸中而产生最大可能的功率。
为了改变进气管的气流截面，每个进气管有两个平行的通道，其中仅有一个能够被节气门完全地关闭。在低引擎速度下，关闭节气门以减小进气管的气流截面；而在高引擎速度下，打开节气门以使进气管的气流截面最大。
已提出了各种类型的涡流***进气歧管的设计方案，但是都包括大量的部件，组装复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于内燃机的涡流***进气歧管，其设计为消除前述的缺陷，并且便宜和易于生产、部件数量少、易于组装。
根据本发明，提供了一种用于具有多个气缸的内燃机的涡流***的进气歧管；对于每个气缸，所述进气歧管包括：进气管，用于将进气歧管连接到气缸，该进气管依次包括两个平行的通道；对于每个进气管，涡流***包括节气门，其容置在进气管的通道中用以改变通道的气流截面；
进气歧管的特征在于，每个节气门包括：
主体，其安装为绕中心轴线旋转并设有用于密封进气管的通道的节流件；
紧固凸缘，装配到主体上以相对于主体旋转，并与进气歧管的接口凸缘设置成一体；
紧固件，设置成与主体一体以将紧固凸缘保持在适当位置，其由致动装置提供运动；以及
唇状密封件，由紧固凸缘保持在适当位置。
附图说明
参见附图，以示例的方式说明本发明的非限制性实施方式，其中：
图1示出根据本发明以进气歧管为特征的内燃机的概略图；
图2示出图1的进气歧管的立体概略图；
图3示出图2的进气歧管的节气门组的立体视图；
图4示出图3的节气门的立体视图；
图5示出图4的节气门的立体分解视图；
图6示出装配到进气歧管的图5的节气门的截面图。
具体实施方式
图1中的标号1总体上表示具有四个气缸2的内燃机(在图1中仅示出1个)，每个气缸通过两个进气门4连接到进气歧管3(在图1中仅示出一个)，并通过两个排气门6(在图1中仅示出一个)连接到排气歧管5。
进气歧管3沿着由节气门8调节的供气管7接收新鲜空气(即外部空气)，并通过对应的进气管9(在图1中仅示出一个)连接气缸2，每个进气管包括两个平行的通道10，并由相应的进气门4调节。类似地，排气歧管5通过对应的排气管11(在图1中仅示出一个)连接气缸2，每个排气管由相应的排气门6调节；端部带有已知***(未示出)的排气道12自排气歧管5延伸以将燃烧气体排放到大气中。
在一个优选实施方式中，燃料(例如汽油、柴油燃料、甲烷或LPG)通过接近相应的进气门4的各喷射器13喷入到每个进气管9中。在一未示出的另外的实施方式中，喷射器定位成直接向每个气缸中喷射燃料。
进气歧管3包括涡流***14，在引擎运行时，该涡流***根据引擎1的速度改变进气管9的横截面。更具体地，对于每个进气管9，涡流***14包括沿进气管9的两个通道10之一安装的节气门15，用于改变通道10的气流截面。更具体地，每个节气门15可在它完全关闭通道10的关闭位置和完全打开位置之间移动。
如图2所示，涡流***14包括一个电动或者气动致动装置16，用于同时和同步地移动全部四个节气门15。致动装置16包括一个电动马达17(在另一个未示出的实施方式中，马达17是气动或是液压的)，用于在对应于节气门15的关闭和完全打开的两个限制位置之间移动杆18。杆18与全部四个节气门15机械地连接以同时和同步地移动全部四个节气门15。
如图3所示，马达17的轴杆(未示出)通过叉状连接件19连接到杆18，叉状连接件19的一侧装配到马达17的轴杆上，另一侧装配到杆18的销20上，从而相对于销20自由旋转。
如图4、5和6所示，每个节气门15包括主体21，其安装成在致动装置16的控制下绕中心轴线22旋转，并具有一个节流部分23或者节流件23，用于密封进气管9的通道10。更具体地，主体21由塑料材料一体模制而成，并起到阀体和支撑轴杆的两个作用。主体21的一个端部24是半球形的，用于***沿进气管9的通道10壁形成的圆锥形座25中(图6)。该球-圆锥联接允许主体21准确自对中，并允许主体21相对于通道10和绕中心轴线22旋转。
每个节气门15还包括紧固凸缘26，其装配到主体21上以相对于主体21旋转，并通过紧固件27保持在适当位置，所述紧固件27由两个压入锁件28设置成与主体21一体，所述压入锁件28与形成在主体21上的各个座29啮合。紧固件27包括相对于旋转轴线22偏心的连接销30，其将致动装置16的杆18机械地连接到节气门15从而将运动从致动装置16传递到节气门15。紧固件27和主体21机械地连接以确保紧固件27以及连接销30相对于主体21的可靠的角度位置，并确保由致动装置16正确地操作节气门15。
紧固凸缘26通过塞在对应的突起内部的钩32以及压入对应的座的内部并位于所述钩32的相对侧的螺栓33连接到所述接口凸缘31上。紧固凸缘26与通道10的壁设置为一体，从而如上所述，在使用中，主体21相对于紧固凸缘26旋转，紧固凸缘26主要用做机械止挡以防止主体21的轴向滑动，即防止主体21沿旋转轴线22滑动。
如图6所示，穿过容置节气门15的每个通道10的壁形成用于节气门15的主体21的座34。座34的横截面大致为圆形，包括两个附件(未示出)，通过该附件主体21的节流部分23装配为将主体21***座34内部。附件设置为在使用中主体21的节流部分23决不会与附件对准。
唇形密封件35装配在主体21和座34之间，被紧固凸缘26固定在适当位置并轻微地压住，从而为由于加工公差产生的主体21和座34之间的不可避免的间隙提供气密密封。应该指出唇形密封件35被紧固凸缘26牢固地保持在正确的位置，甚至在进气管的通道10中过压的情况下(这对装有涡轮增压器的引擎是正常的)。
如上所述的涡流***14具有许多优点，其便宜并容易生产，组装迅速。全部的部件(杆18、主体21、凸缘26和紧固件27)实际上都可以用塑料材料模制；每个节气门15可以在进气歧管3之外预先组装，然后***进气歧管3中的各个座34内部。更具体地，对于每个节气门15，主体21预装有密封件35、紧固凸缘26和紧固件27；然后将预装后的主体21***座34内部；紧固凸缘26机械地连接接口凸缘31。重要的是，一旦主体21***座34内部，紧固凸缘26机械地连接接口凸缘31，就不需要进一步的设置或者机械固定。

Claims (11)

1.一种带有涡流***(14)的进气歧管(3)，其用于具有多个气缸(2)的内燃机(1)，对于每个气缸(2)，所述进气歧管(3)包括进气管(9)，该进气管将进气歧管(3)连接到气缸(2)，并包括两个平行的通道(10)；对于每个进气管(9)，所述涡流***(14)包括节气门(15)，其容置在所述进气管(9)的一个通道(10)内部，以改变所述通道(10)的气流截面；
所述进气歧管(3)的特征在于，每个节气门(15)包括：
主体(21)，其安装为绕中心轴线(22)旋转并具有用于密封所述进气管(9)的一个通道(10)的节流件(23)；
紧固凸缘(26)，装配到所述主体(21)上以相对于所述主体(21)旋转，并与所述进气歧管(3)的接口凸缘(31)设置为一体；
紧固件(27)，设置成与所述主体(21)成为一体以将所述紧固凸缘(26)保持在适当位置，其由致动装置(16)提供运动；以及
唇状密封件(35)，由所述紧固凸缘(26)保持在适当位置。
2.如权利要求1所述的进气歧管(3)，其特征在于：每个主体(21)的一个端部(24)是半球形的；沿所述进气管(9)的所述通道(10)的壁形成有圆锥形座(25)，以容置所述主体(21)的所述半球形的端部(24)。
3.如权利要求1所述的进气歧管(3)，其特征在于：所述紧固件(27)由两个压入锁件(28)设置成与所述主体(21)一体，所述压入锁件(28)与形成在所述主体(21)上的相应的座(29)啮合。
4.如权利要求1所述的进气歧管(3)，其特征在于：所述紧固凸缘(26)通过塞在对应突起内部的钩(32)和压入对应座内部并位于所述钩(32)的相对侧的螺栓(33)而连接到所述接口凸缘(31)上。
5.如权利要求1所述的进气歧管(3)，其特征在于：涡流***(14)包括单致动装置(16)，用于同时和同步地移动所有节气门(15)。
6.如权利要求5所述的进气歧管(3)，其特征在于：所述致动装置(16)包括：杆，其与所有所述节气门(15)机械地连接以同时和同步地移动所有所述节气门(15)；和马达(17)，用于在对应于所述节气门(15)的关闭和完全打开的两个限制位置之间移动所述杆(18)。
7.如权利要求6所述的进气歧管(3)，其特征在于：所述致动装置(16)包括叉状连接件(19)，其一侧装配到所述马达(17)的轴杆上，另一侧装配到所述杆(18)的销(20)上，从而相对于所述销(20)自由旋转。
8.如权利要求6所述的进气歧管(3)，其特征在于：所述紧固件(27)包括相对于所述旋转轴线(22)偏心的连接销(30)，其将所述致动装置(16)的所述杆(18)机械地连接到所述节气门(15)以将运动从所述致动装置(16)传递到所述节气门(15)。
9.如权利要求8所述的进气歧管(3)，其特征在于：所述紧固件(27)和所述主体(21)机械地连接以建立所述紧固件(27)以及所述连接销(30)相对于所述主体(21)的可靠的角位置。
10.如权利要求1所述的进气歧管(3)，其特征在于：穿过容置节气门(15)的每个通道(10)的壁形成的座(34)用于所述节气门(15)的所述主体(21)；所述座(34)的横截面大致为圆形，并包括两个附件，通过该附件所述主体(21)的所述节流件(23)装配为将所述主体(21)***所述座(34)内部。
11.如权利要求10所述的进气歧管(3)，其特征在于：所述座(34)的所述附件设置为在使用中所述主体(21)的所述节流件(23)绝不与所述附件对准。
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