專利名稱：發(fā)動機(jī)進(jìn)氣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣裝置或系統(tǒng)，特別涉及包含進(jìn)氣口的進(jìn)氣裝置，該進(jìn)氣口用于增強(qiáng)缸內(nèi)氣體的運(yùn)動，如湍流或渦流。
背景技術(shù)：
諸如湍流或渦流等在發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)的氣體運(yùn)動是火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)里被稀釋的空氣/燃油混合物獲得穩(wěn)定燃燒的重要因素之一。因此，有些類型的發(fā)動機(jī)需要一個進(jìn)氣系統(tǒng)，它能在較廣的發(fā)動機(jī)工作區(qū)域內(nèi)增強(qiáng)缸內(nèi)氣體的運(yùn)動。
公開號為No.2002-54535的Kokai公開的日本專利申請表示了一個氣體運(yùn)動控制閥，它通過關(guān)閉一個進(jìn)氣口截面的一半來增強(qiáng)缸內(nèi)氣體的流動。公開號為No.H06(1994)-159079的Kokai公開的日本專利申請表示了一個進(jìn)氣系統(tǒng)，它包括一個將進(jìn)氣口分成上下兩半的隔離物，和一個關(guān)閉進(jìn)氣口下一半的氣體運(yùn)動控制閥，以增強(qiáng)湍流率。
發(fā)明概述布置這樣一個氣體運(yùn)動控制閥是為了通過減少開啟面積比產(chǎn)生缸內(nèi)湍流流動，該比率是有效流道截面積與進(jìn)氣口整個流道面積之比。然而，隨著開啟面積比變小，流阻增大，氣缸能吸收的進(jìn)氣量變小。因此，發(fā)動機(jī)工作區(qū)域被限制在一個相對較窄的區(qū)域內(nèi)，在發(fā)動機(jī)工作區(qū)域內(nèi)可通過一個氣體運(yùn)動控制閥來增強(qiáng)缸內(nèi)的氣流。
本發(fā)明的一個目的是提供一種進(jìn)氣裝置，它用來增強(qiáng)缸內(nèi)的氣體運(yùn)動而不會過分減少進(jìn)氣口的開啟面積比。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種用于內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣裝置，包括主體部分，它限定有一個進(jìn)氣口，該進(jìn)氣口經(jīng)過位于其下游端的進(jìn)氣閥通向內(nèi)燃機(jī)的氣缸；和用于調(diào)節(jié)進(jìn)氣口中的進(jìn)氣流的氣流調(diào)節(jié)部分，該氣流調(diào)節(jié)部分包括隔離物，它沿所述進(jìn)氣口的縱向在該進(jìn)氣口內(nèi)延伸，并將該進(jìn)氣口分成第一和第二通道部分；用于打開和關(guān)閉所述第二通道部分的上游端的氣體運(yùn)動控制閥；和將所述第二通道部分的上游端部分連接到第一通道部分的連接通道。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種內(nèi)燃機(jī)包括發(fā)動機(jī)單元，它限定有發(fā)動機(jī)氣缸和通向該氣缸的進(jìn)氣口；進(jìn)氣閥，用于開啟和關(guān)閉所述進(jìn)氣口的下游端；設(shè)置在所述進(jìn)氣口中的氣體運(yùn)動控制閥，該氣體運(yùn)動控制閥布置用來減小進(jìn)氣口的開啟截面積以在該進(jìn)氣口中產(chǎn)生一個低壓區(qū)域；隔離物，它沿進(jìn)氣口的縱向在進(jìn)氣口內(nèi)延伸，該隔離物位于進(jìn)氣口的下游端和所述氣體運(yùn)動控制閥之間，其將進(jìn)氣口分成第一通道部分和由所述氣體運(yùn)動控制閥打開和關(guān)閉的第二通道部分，該隔離物包括一個上游端，該上游端限定了一個連接通道，該連接通道將所述第二通道部分的上游端部分連接到在所述第一通道部分中產(chǎn)生的所述低壓區(qū)域，以促進(jìn)進(jìn)氣在第二通道部分內(nèi)從該第二通道部分的下游端到該第二通道部分的上游端部分的再循環(huán)流動，以及當(dāng)?shù)诙ǖ啦糠直凰鰵怏w運(yùn)動控制閥關(guān)閉時進(jìn)氣從所述上游端部分到所述第一通道部分的再循環(huán)流動。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，一種用于內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣裝置，包括用來限定一個進(jìn)氣口的第一裝置；用于將進(jìn)氣口分成第一和第二通道部分的在進(jìn)氣口內(nèi)縱向延伸的第二裝置；用于關(guān)閉第二通道部分的上游端并在第一通道部分形成一個低壓區(qū)域的第三裝置；和當(dāng)?shù)诙ǖ啦糠值纳嫌味岁P(guān)閉時，從第二通道部分的下游端吸入進(jìn)氣通過第二通道部分到第一通道的低壓區(qū)域的第四裝置。
附圖簡要描述

圖1表示的是一個發(fā)動機(jī)的截面圖，該發(fā)動機(jī)具有根據(jù)本發(fā)明第一種實(shí)施方式的進(jìn)氣裝置。
圖2是從上方看的圖1的進(jìn)氣裝置的俯視圖。
圖3表示的是一個發(fā)動機(jī)的截面圖，該發(fā)動機(jī)具有根據(jù)本發(fā)明第二種實(shí)施方式的進(jìn)氣裝置。
圖4是從上方看的圖3的進(jìn)氣裝置的俯視圖。
圖5和6是示意性的截面圖，表示在圖3的實(shí)施例和一個比較的例子中進(jìn)氣口內(nèi)進(jìn)入的空氣氣流。
圖7A是一個圖表，表示在圖3的實(shí)施例中在進(jìn)氣口周圍的氣流分配，圖7B是一幅平面圖，表示用在圖7A中的八個扇形。
圖8是圖3的實(shí)施例與一個對比例子的湍流率曲線圖。
圖9是圖3的實(shí)施例與一個對比例子的湍流率相對于閥門升程的特性曲線圖。
圖10是表示湍流強(qiáng)度與進(jìn)氣量關(guān)系的曲線圖，以闡述圖3實(shí)施例的效果。
圖11表示根據(jù)本發(fā)明第三種實(shí)施方式的進(jìn)氣裝置的截面圖。
圖12表示根據(jù)本發(fā)明第四種實(shí)施方式的進(jìn)氣裝置的截面圖。
發(fā)明具體描述圖1和2表示具有根據(jù)本發(fā)明第一種實(shí)施方式的進(jìn)氣裝置的內(nèi)燃機(jī)的一部分。該實(shí)施例的發(fā)動機(jī)是一個缸內(nèi)直接噴射火花點(diǎn)火的發(fā)動機(jī)。進(jìn)氣裝置或系統(tǒng)設(shè)計(jì)來增強(qiáng)缸內(nèi)氣體的運(yùn)動，在該實(shí)施例中，這種氣體運(yùn)動是湍流。
氣缸體1由多個具有圓柱形狀的氣缸2形成。氣缸蓋3關(guān)閉氣缸2的上端。氣缸蓋3由多個凹進(jìn)部分形成，每個凹進(jìn)部分確定一個燃燒室4。在此實(shí)施例中，每個氣缸的燃燒室4都是單坡屋頂型，并具有兩個斜面。如圖1所示，進(jìn)氣口5延伸到一個下游端開口，該下游端開口位于燃燒室4的兩個斜面中的一個內(nèi)。一個排氣口6開在燃燒室4的另一個斜面內(nèi)。圖1中所示的進(jìn)氣閥7布置來打開和關(guān)閉進(jìn)氣口5的下游端。排氣閥8布置來打開和關(guān)閉排氣口6的末端。在該實(shí)施例中，進(jìn)氣口5的下游端部分分叉，具有兩個分支，每個分支都通向燃燒室4。相應(yīng)地，每個氣缸都有兩個進(jìn)氣閥7來打開和關(guān)閉進(jìn)氣口5的兩個分支的下游端。類似地，每個氣缸都有兩個排氣閥8?；鸹ㄈ?位于燃燒室的中部，由這四個閥7和8環(huán)繞。每一個氣缸2都容納一個活塞10。在圖1中，顯示的活塞10有一個平頂。然而，活塞頂可根據(jù)不同的要求設(shè)計(jì)成具有不同的形狀，這樣的要求比如有用于氣體分層燃燒的要求。在每一個氣缸的上下(軸向)方向上，活塞10上移時靠近火花塞9，下移時遠(yuǎn)離火花塞9。
圖1和2中顯示的進(jìn)氣裝置包括一個隔離物11，它在進(jìn)氣口5的縱向方向上延伸，將進(jìn)氣口5的橫截面分成一個上部區(qū)域和一個下部區(qū)域。在該實(shí)施例中，隔離物11是一個金屬板，它在鑄造氣缸蓋3的工序中插入，并成為鑄件的一個組成部分。隔離物11的下游端11a位于進(jìn)氣閥7的附近。在圖1所示的實(shí)施例中，容納隔離物11的進(jìn)氣口5的部分在進(jìn)氣口5的縱向方向上直線延伸，相應(yīng)地隔離物11以平板的形式在進(jìn)氣口5的縱向上直線延伸。然而，進(jìn)氣口5還可以彎曲，而隔離物11也可以沿進(jìn)氣口5的彎曲部分彎曲。
“上”指從曲軸的位置到燃燒室4之間在氣缸2的軸向方向上較“高”的位置。進(jìn)氣口5是一個空氣通道，可能只能在氣缸蓋3中形成。可替換地，進(jìn)氣口5可形成在氣缸蓋3和一個外部元件中，如固定到氣缸蓋3上的進(jìn)氣歧管。
隔離物11將進(jìn)氣口5分成一個形成在隔離物11和上內(nèi)壁面5a之間的上部流體通道部分5A和一個形成在隔離物11和進(jìn)氣口5的下內(nèi)壁面5b之間的下部流體通道部分5B。為每一個氣缸都提供了一個氣體運(yùn)動控制閥21，它布置來打開和關(guān)閉下部流體通道部分5B的上游端。氣體運(yùn)動控制閥21的閥軸21a在隔離物11的上游側(cè)位于隔離物11的延伸處。在圖1的實(shí)施例中，閥軸21在隔離物3的上游端11b的上游側(cè)位于鄰近隔離物3的上游端11b的位置。閥元件21b的一端由閥軸21a支撐。閥軸21a和一個致動器(未顯示)連接。氣體運(yùn)動控制閥21在一個發(fā)動機(jī)工作狀況下受控到如圖1所示的關(guān)閉位置，以增強(qiáng)湍流。在關(guān)閉位置，為關(guān)閉如圖1所示的第二通道部分5B的上游端，閥元件21b以這樣的方式傾斜，以將朝向上內(nèi)壁面5a的進(jìn)氣流引導(dǎo)至上側(cè)的第一通道部分5A中。在一個發(fā)動機(jī)工作區(qū)域內(nèi)，如進(jìn)氣量變大的高速高負(fù)載區(qū)域內(nèi)，氣體運(yùn)動控制閥21停在一個開啟位置，在該位置下閥元件21b在進(jìn)氣口5的縱向延伸(沿進(jìn)氣流動的方向)。當(dāng)在開啟位置，氣體運(yùn)動控制閥21沿著流向并與隔離物11成一條直線從隔離物11的上游端11b連續(xù)地延伸，以使得通道流阻變成最小。
在該實(shí)施例中，連接通道12在靠近上游端11b的隔離物11的上游端部處開口。如圖2所示，連接通道12呈一個縫的形式在氣缸排的方向(與進(jìn)氣口5的縱向垂直的方向)上延伸。
如此構(gòu)造的進(jìn)氣系統(tǒng)的操作如下在進(jìn)氣沖程中，進(jìn)氣閥7打開，活塞10在氣缸2中沿向下方向下降。在這種情況下，進(jìn)氣通過進(jìn)氣閥7周圍的開口縫隙流到氣缸2中。在這種情況下，如果氣體運(yùn)動控制閥21處于開啟位置，進(jìn)氣將通過全部兩個上下通道部分5A和5B流過，均勻地通過進(jìn)氣閥7周圍流到氣缸2中。因此，缸內(nèi)部的氣流相對較弱。
另一方面，如果氣體運(yùn)動控制閥21處于圖1所示的關(guān)閉位置，那么第二通道部分5B關(guān)閉，進(jìn)氣只通過上通道部分5A流向氣缸2。特別地，沿進(jìn)氣口5的上內(nèi)壁面5a的進(jìn)氣流得到增強(qiáng)，而沿進(jìn)氣口5的下內(nèi)壁面5b的進(jìn)氣流被減弱。因此，在進(jìn)氣閥7和氣缸2的外部圓周之間的開口縫隙的下部20a處，進(jìn)氣流率較小，流速較低。形成在進(jìn)氣閥7和火花塞9之間的縫隙的上部20b處，進(jìn)氣流率大，流速高。在氣缸2中，形成有如圖1中的箭頭所示的強(qiáng)湍流流體運(yùn)動(所謂的前向湍流)，它從進(jìn)氣閥7的進(jìn)氣側(cè)流到排氣閥8的排氣側(cè)，并流向活塞頂。此外，在如圖1所示的關(guān)閉狀態(tài)下，氣體運(yùn)動控制閥21作為節(jié)流部分，將流體通道節(jié)流到只流向上通道部分5A，從而在上通道部分5A中隔離物11的上游端11b的較低下游側(cè)位置產(chǎn)生低壓區(qū)域13。在該低壓區(qū)域13中，連接通道12打開，在下通道部分5B的下游開口端14和連接通道12之間形成氣壓差。由于該氣壓差的存在，部分進(jìn)氣從下游開口端14被吸收到下通道部分5B，通過下通道部分5B回流到上游側(cè)，通過連接通道12被釋放到位于上通道部分5A中的低壓區(qū)域13中。因此，絕大部分進(jìn)氣沿上內(nèi)壁面5b流到進(jìn)氣閥7。從而，通過形成在進(jìn)氣閥7和火花塞9之間的縫隙的上部20b的進(jìn)氣流進(jìn)一步得到增強(qiáng)，通過進(jìn)氣閥7和氣缸2的外部圓周之間的開口縫隙的下部20a的進(jìn)氣流被減弱。這樣，該進(jìn)氣裝置能進(jìn)一步增強(qiáng)缸內(nèi)湍流。該進(jìn)氣裝置通過增強(qiáng)上部進(jìn)氣流有效地促進(jìn)在氣缸內(nèi)的湍流，另一方面可通過減弱沿下內(nèi)壁面5a流向氣缸2內(nèi)部這樣方向的下部進(jìn)氣流來阻礙缸內(nèi)部的湍流運(yùn)動。
在圖1的實(shí)施例中，進(jìn)氣口5由隔離物11分成上、下通道部分5A和5B來增強(qiáng)湍流。然而，隔離物11可以各種方式定位來增強(qiáng)缸內(nèi)的渦流流體流或者增強(qiáng)缸內(nèi)的介于湍流和渦流之間的一種流體運(yùn)動。
圖3和4表示根據(jù)本發(fā)明第二種實(shí)施方式的進(jìn)氣裝置。該進(jìn)氣裝置與圖1的進(jìn)氣裝置大致相同，在大多數(shù)地點(diǎn)使用同樣的幅圖標(biāo)記表示。在第二種實(shí)施方式中，不同于圖1和2的第一種實(shí)施方式，確定了一個連接通道12作為隔離物11的上游端11b和氣體運(yùn)動控制閥21的閥軸21a之間的間隙。在隔離物11內(nèi)沒有形成縫隙。閥軸21a位于隔離物11的延伸處，稍微與隔離物11的上游端11b隔開。氣體運(yùn)動控制閥21的閥元件21b包括一個用于開啟和關(guān)閉下通道部分5B的上游端的主要部分(或第一閥部分)。除了從閥軸21a起在一個方向延伸的主要部分之外，閥元件21b還包括一個從閥軸21a起在相反方向延伸的延伸部分(或第二閥部分)21d。當(dāng)氣體運(yùn)動控制閥21處于開啟位置，包括延伸部分21d的閥元件21和隔離物11成一條直線，延伸部分21d的形狀和尺寸使得它正好能關(guān)閉在隔離物11的上游端11b和閥軸21a之間確定的連接通道12。延伸部分21d伸出的長度大約等于隔離物11的上游端11b和閥軸21a之間的距離。在此例中，包括主要部分和延伸部分21d的閥元件21b的形狀象一個平板。在開啟位置，閥元件21b從扁平的隔離物11的上游端11b幾乎無間隙的連續(xù)延伸，象一個連續(xù)的扁平隔離壁。
在關(guān)閉位置，其中閥元件21b的主要部分關(guān)閉下通道部分5B的上游端，隔離物11的上游端11b和閥軸21a之間的間隙被打開，作為到低壓區(qū)域13的連接通道12，該低壓區(qū)域由氣體運(yùn)動控制閥21在關(guān)閉位置形成。因此，與圖1和2中所示的第一種實(shí)施方式類似，部分進(jìn)氣通過從下游端14到連接通道12的下通道部分5B得到再循環(huán)。特別地，在圖3中所示的第二種實(shí)施方式中，延伸部分21d向上伸到上通道部分5A，有效地幫助產(chǎn)生下低壓區(qū)域13，使得通過連接通道12的進(jìn)氣再循環(huán)得到保證。在關(guān)閉第二通道部分5B的關(guān)閉位置，氣體運(yùn)動控制閥21的板狀閥元件21b稍微傾斜以引導(dǎo)進(jìn)氣朝著上內(nèi)壁面5a進(jìn)入第一通道部分5A。
當(dāng)氣體運(yùn)動控制閥21在高速高負(fù)載發(fā)動機(jī)工作區(qū)域內(nèi)放到開啟位置時，閥元件21b從隔離物11直線延伸以形成一個扁平的連續(xù)的隔離壁來避免進(jìn)氣流阻的增加。同時，延伸部分21d關(guān)閉連接通道12，從而限制進(jìn)氣流中的紊亂。即使延伸部分21d比隔離物11的上游端11b和閥軸21a之間的距離短，當(dāng)氣體運(yùn)動控制閥21在開啟位置時延伸部分21d關(guān)閉連接通道12的一部分。
圖5表示了在根據(jù)第二種實(shí)施方式的進(jìn)氣裝置中實(shí)際進(jìn)氣流的分析結(jié)果。在圖5中，每一個點(diǎn)的流體流的速度和方向都由一個小箭頭表示為一個矢量。箭頭的稠密度表示流速。箭頭密集的區(qū)域流速高，箭頭粗略的區(qū)域流速低。圖6表示在一個比較的例子中的進(jìn)氣流，該比較例中除去了連接通道12。圖6的布置與一種早期技術(shù)的進(jìn)氣系統(tǒng)一致，其中進(jìn)氣流僅僅通過一個隔離壁11和一個氣體運(yùn)動控制閥21偏轉(zhuǎn)到一側(cè)。在圖5和6的兩個實(shí)施例中，氣體運(yùn)動控制閥21的開啟角度在同一數(shù)值(約20％)。
從圖5和6的比較顯而易見的是，在圖6的實(shí)施例中，有相當(dāng)大量的進(jìn)氣向下擴(kuò)散到隔離物11的下游端11a的下游側(cè)，并通過位于進(jìn)氣閥7下側(cè)的下開口部分20a流入到氣缸內(nèi)。在下通道部分5B，進(jìn)氣幾乎停滯不動。在圖5的例子中，與之相反的是，進(jìn)氣從進(jìn)氣閥7附近的下部區(qū)域得到再循環(huán)。因此，通過下開口部分20a的進(jìn)氣流顯著減少，從而相應(yīng)地增加了通過上開口部分20b的氣流。這樣，圖5的布置能夠有效地增強(qiáng)缸內(nèi)湍流。
圖7A和7B表示了進(jìn)氣閥7周圍的進(jìn)氣流率的分析結(jié)果。圍繞進(jìn)氣閥7的360°圓周被分成8個45°的扇形A～H，并繪制了每個扇形的流率。扇形B～C與下開口部分20a對應(yīng)，扇形F～G與上開口部分20b對應(yīng)。與由圖7A中虛線所示的圖6的比較實(shí)施例的特性曲線比較而言，由圖7A中實(shí)線所示的圖5實(shí)施例的特性曲線中，在扇形B～C中流率降低，在扇形F～G中流率增加。在圖7A中，流率在從中心向外的徑向方向變大。
圖8表示了湍流率的分析結(jié)果，湍流率代表實(shí)際在氣缸2中形成的湍流強(qiáng)度。虛線表示圖6的比較實(shí)施例中的特性曲線，實(shí)線表示根據(jù)第二種實(shí)施方式的圖5的實(shí)際例子中的特性曲線。如圖8所示，對于同一開啟面積比或開啟角度，根據(jù)第二種實(shí)施方式的進(jìn)氣系統(tǒng)能夠增加湍流率。
圖9表示形成在帶閥門升程的氣缸2中的湍流的湍流率，其中氣缸2內(nèi)部和氣體運(yùn)動控制閥21的上游側(cè)之間的壓力差維持不變。虛線表示圖6的比較實(shí)施例中的特性曲線，實(shí)線表示根據(jù)第二種實(shí)施方式的圖5的實(shí)際例子中的特性曲線。從圖9的比較顯而易見的是，根據(jù)第二種實(shí)施方式的進(jìn)氣系統(tǒng)能夠進(jìn)一步增強(qiáng)湍流。
圖10表示一種進(jìn)氣系統(tǒng)中的湍流強(qiáng)度與進(jìn)氣量之間的關(guān)系，該進(jìn)氣系統(tǒng)采用了隔離物11和氣體運(yùn)動控制閥21，如圖5和6中的實(shí)施例那樣。在圖10中，湍流強(qiáng)度表示為在進(jìn)氣沖程中湍流率的最大值。通常，當(dāng)湍流弱時，燃燒趨向于緩慢且不穩(wěn)定，當(dāng)湍流強(qiáng)時，燃燒趨向于迅速且穩(wěn)定。圖10中彎曲的實(shí)線表示圖6的比較實(shí)施例的特性曲線。在該特性曲線的情況下，湍流和進(jìn)氣量以下列方式相互關(guān)聯(lián)。當(dāng)開啟面積比或開啟角度設(shè)置成較小的數(shù)值，湍流增加，但進(jìn)氣量變小。另一方面，進(jìn)氣量增加，但湍流減小。進(jìn)氣量的減少意味著能夠產(chǎn)生湍流的湍流工作區(qū)域面積的減少，湍流工作區(qū)域是指能夠關(guān)閉氣體運(yùn)動控制閥21的工作區(qū)域。反之，進(jìn)氣量的增加意味著湍流工作區(qū)域面積的增加。在根據(jù)第二種實(shí)施方式的圖5的實(shí)施例中，形成有一個圖10中虛線所示的區(qū)域，在該區(qū)域中進(jìn)氣量增加而湍流保持不變，或者當(dāng)進(jìn)氣量(或開啟角度)保持不變湍流增加。
圖11表示根據(jù)本發(fā)明第三種實(shí)施方式的進(jìn)氣裝置。在第三種實(shí)施方式中，隔離物11形成在進(jìn)氣口5的下部位置，這樣第一通道部分5A在上側(cè)的橫截面積大于第二通道部分5B在下側(cè)的橫截面積。氣體運(yùn)動控制閥21的閥軸21a位于隔離物11的延伸處，在稍微與隔離物11的上游端11b間隔開的一個位置。在圖3的第二實(shí)施方式中，當(dāng)氣體運(yùn)動控制閥21處于關(guān)閉第二通道部分5B的關(guān)閉位置時，氣體運(yùn)動控制閥21的閥軸21a和隔離物11的上游端11b之間的間隙打開作為連接通道12。氣體運(yùn)動控制閥21的閥元件21b是一個板狀元件，它包括從閥軸21a起在一個方向延伸并關(guān)閉第二通道部分5B的第一閥部分，和從閥軸21a起在相反方向延伸的第二閥(延伸)部分21d，該部分當(dāng)閥元件21b處于關(guān)閉位置時它伸進(jìn)位于隔離物11上部的第一通道部分5A。在打開第二通道部分5B的如圖11虛線所示的開啟位置，第二閥部分21d關(guān)閉形成在氣體運(yùn)動控制閥軸21a和隔離物上游端11b之間的連接通道12。
在第三種實(shí)施方式中，當(dāng)?shù)诙ǖ啦糠?B被氣體運(yùn)動控制閥21關(guān)閉時，進(jìn)氣口5的開啟面積比設(shè)置成一個較大的值。因此，根據(jù)第三種實(shí)施方式的進(jìn)氣系統(tǒng)可能通過關(guān)閉氣體運(yùn)動控制閥21而在一個較大的發(fā)動機(jī)工作范圍內(nèi)產(chǎn)生缸內(nèi)湍流。
圖12表示一個根據(jù)本發(fā)明第四種實(shí)施方式的進(jìn)氣裝置。在第四種實(shí)施方式中，隔離物11形成在如第三種實(shí)施方式中的下部位置，而且在進(jìn)氣口5的下內(nèi)壁面5b的水平面提供一個氣體運(yùn)動控制閥21的閥軸21a。板狀閥元件21的一端連接到閥軸21a，閥元件21b繞閥軸21a在一個有限的角度范圍內(nèi)擺動。
在圖12中實(shí)線所示的關(guān)閉位置，閥元件21b向上伸進(jìn)進(jìn)氣口5。在此位置，閥元件21b關(guān)閉在下側(cè)的第二通道部分5B并伸進(jìn)隔離物11上方的第一通道部分5A。在該關(guān)閉位置，閥元件21b與隔離物11的上游端11b間隔開，在隔離物上游端11b和閥元件21b之間形成一個連接通道12。因此，進(jìn)氣從第二通道5B的打開的下游端14吸入，通過第二通道5B和連接通道12再循環(huán)，進(jìn)入低壓區(qū)域13，該低壓區(qū)域是在第一通道部分5A閥元件21b的前端的下游側(cè)產(chǎn)生的。這樣，該進(jìn)氣系統(tǒng)象前述實(shí)施方式那樣能在氣缸2內(nèi)產(chǎn)生湍流。在關(guān)閉位置，板狀閥元件21b向上傾斜以引導(dǎo)進(jìn)氣流平穩(wěn)地向上朝著進(jìn)氣口5的上內(nèi)壁面5a。閥元件21b可以從實(shí)線所示的關(guān)閉位置朝著下游側(cè)擺動至圖12中虛線所示的開啟位置。在開啟位置，閥元件21b打開第二通道部分5B，并與下內(nèi)壁面5b并排，其位置不會影響在進(jìn)氣口5的進(jìn)氣流。
在圖12所示的例子中，板狀閥元件21b包括一個彎曲端部分21c，當(dāng)閥元件21b在如圖12中實(shí)線所示的關(guān)閉位置時，該部分向下凸出。彎曲端部分21c和閥元件21b的主要部分之間的角度設(shè)置成使得彎曲端部分21c在關(guān)閉位置向下凸出。由于該向下凸出的彎曲端部分21c，氣體運(yùn)動控制閥21限制在閥元件21b上的進(jìn)氣流從圍繞閥元件21b流到閥元件21b后面的區(qū)域，并且有助于生成向著下游側(cè)的低壓區(qū)域13。在圖12所示的例子中，下內(nèi)壁面5b形成有一個凹進(jìn)部分22，它用來在閥元件21b處于開啟位置時容納包括彎曲端部分21c的閥元件21b。當(dāng)在開啟位置縮進(jìn)凹進(jìn)部分22時，閥元件21b不會影響在進(jìn)氣口的氣流。在閥開啟位置，彎曲端部分21c正好被容納在凹進(jìn)部分22的深部。
在闡述的實(shí)施例中，至少氣缸蓋3相當(dāng)于確定了進(jìn)氣口的主體部分。至少氣缸體1和氣缸蓋3相當(dāng)于一個發(fā)動機(jī)單元。用來確定一個進(jìn)氣口的第一裝置相當(dāng)于氣缸蓋3，等等。用于將進(jìn)氣口分成第一和第二通道部分的第二裝置相當(dāng)于隔離物11。用于關(guān)閉第二通道部分的上游端并在第一通道部分形成一個低壓區(qū)域的第三裝置相當(dāng)于閥元件21b。連接通道12或確定連接通道12的部分相當(dāng)于第四裝置，當(dāng)?shù)诙ǖ啦糠值纳嫌味岁P(guān)閉時，該第四裝置從第二通道部分的下游端吸入進(jìn)氣通過第二通道部分到第一通道的低壓區(qū)域。
本申請以2002年10月3日申請的編號為No.2002-290750的在先日本專利申請為基礎(chǔ)。編號為No.2002-290750的日本專利申請的全部內(nèi)容作為參考引用在此。
雖然上面對發(fā)明的描述是通過引用發(fā)明的某些具體實(shí)施方式
來實(shí)現(xiàn)的，但是發(fā)明并不受到上面描述的這些實(shí)施方式的限制。根據(jù)上面的教導(dǎo)，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)ι厦婷枋龅倪@些實(shí)施方式作出各種改進(jìn)或變化。發(fā)明的范圍可結(jié)合下面的權(quán)利要求來確定。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣裝置，包括主體部分，它限定有一個進(jìn)氣口，該進(jìn)氣口經(jīng)過位于其下游端的進(jìn)氣閥通向內(nèi)燃機(jī)的氣缸；和用于調(diào)節(jié)進(jìn)氣口中的進(jìn)氣流的氣流調(diào)節(jié)部分，該氣流調(diào)節(jié)部分包括隔離物，它沿所述進(jìn)氣口的縱向在該進(jìn)氣口內(nèi)延伸，并將該進(jìn)氣口分割成第一和第二通道部分；用于打開和關(guān)閉所述第二通道部分的上游端的氣體運(yùn)動控制閥；和將所述第二通道部分的上游端部分連接到第一通道部分的連接通道。
2.如權(quán)利要求1所述的進(jìn)氣裝置，其特征在于所述連接通道開口在所述隔離物內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的進(jìn)氣裝置，其特征在于所述連接通道的形狀是在垂直于所述進(jìn)氣口的縱向的方向上伸長的縫。
4.如權(quán)利要求1所述的進(jìn)氣裝置，其特征在于所述連接通道的形狀是一個間隙，該間隙位于所述隔離物的上游端和在關(guān)閉所述第二通道部分的關(guān)閉位置的氣體運(yùn)動控制閥之間。
5.如權(quán)利要求4所述的進(jìn)氣裝置，其特征在于所述氣體運(yùn)動控制閥包括一個用于關(guān)閉所述第二通道部分的第一閥部分，和一個當(dāng)所述第二通道部分被第一閥部分關(guān)閉時凸出到所述第一通道部分中的第二閥部分中。
6.如權(quán)利要求5所述的進(jìn)氣裝置，其特征在于當(dāng)所述氣體運(yùn)動控制閥處于打開所述第二通道部分的開啟位置時，所述氣體運(yùn)動控制閥的第二閥部分關(guān)閉所述連接通道。
7.如權(quán)利要求5所述的進(jìn)氣裝置，其特征在于所述氣體運(yùn)動控制閥包括一個位于所述隔離物的延伸處的閥軸，所述氣體運(yùn)動控制閥的第一閥部分從該閥軸起在一個方向上凸出，所述第二閥部分從該閥軸起在相反的方向上延伸。
8.如權(quán)利要求5所述的進(jìn)氣裝置，其特征在于所述氣體運(yùn)動控制閥的第二閥部分包括一個彎曲端部分，當(dāng)該第二閥部分凸出到第一通道部分中時該彎曲端部分向下游凸出。
9.如權(quán)利要求8所述的進(jìn)氣裝置，其特征在于所述主體部分包括一進(jìn)氣口的內(nèi)壁面，該內(nèi)壁面形成有一個凹進(jìn)部分，當(dāng)所述氣體運(yùn)動控制閥打開第二通道部分時該凹進(jìn)部分容納所述氣體運(yùn)動控制閥。
10.如權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)所述進(jìn)氣裝置，其特征在于所述連接通道通向一個低壓區(qū)域，該低壓區(qū)域是當(dāng)所述第二通道部分被所述氣體運(yùn)動控制閥關(guān)閉時在所述第一通道部分中產(chǎn)生的。
11.如權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)所述的進(jìn)氣裝置，其特征在于所述氣體運(yùn)動控制閥包括一個板狀元件，當(dāng)所述氣體運(yùn)動控制閥處于打開所述第二通道部分的開啟位置時，該板狀元件自隔離物起連續(xù)延伸。
12.如權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)所述的進(jìn)氣裝置，其特征在于所述氣體運(yùn)動控制閥包括一個閥部分，當(dāng)所述氣體運(yùn)動控制閥處于關(guān)閉所述第二通道部分的關(guān)閉位置時，該閥部分凸出在第一通道部分中。
13.如權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)所述的進(jìn)氣裝置，其特征在于當(dāng)所述氣體運(yùn)動控制閥處于打開第二通道部分的開啟位置時，該氣體運(yùn)動控制閥關(guān)閉所述連接通道，當(dāng)所述氣體運(yùn)動控制閥處于關(guān)閉第二通道部分的關(guān)閉位置時，該氣體運(yùn)動控制閥打開所述連接通道。
14.如權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)所述的進(jìn)氣裝置，其特征在于限定所述進(jìn)氣口的主體部分是一個鑄件，所述隔離物呈板狀，作為該鑄件的整體部分插入。
15.如權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)所述的進(jìn)氣裝置，其特征在于所述第二通道部分的橫截面積小于第一通道部分的橫截面積。
16.如權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)所述的進(jìn)氣裝置，其特征在于在內(nèi)燃機(jī)的氣缸的上下方向上，所述第二通道部分位于所述第一通道部分的下方。
17.一種內(nèi)燃機(jī)包括發(fā)動機(jī)單元，它限定有發(fā)動機(jī)氣缸和通向該氣缸的進(jìn)氣口；進(jìn)氣閥，用于開啟和關(guān)閉所述進(jìn)氣口的下游端；設(shè)置在所述進(jìn)氣口中的氣體運(yùn)動控制閥，該氣體運(yùn)動控制閥布置用來減小進(jìn)氣口的開啟面積以在該進(jìn)氣口中產(chǎn)生一個低壓區(qū)域；和隔離物，它沿進(jìn)氣口的縱向在進(jìn)氣口內(nèi)延伸，該隔離物位于進(jìn)氣口的下游端和所述氣體運(yùn)動控制閥之間，其將進(jìn)氣口分割成第一通道部分和由所述氣體運(yùn)動控制閥打開和關(guān)閉的第二通道部分，該隔離物包括一個上游端，該上游端限定了一個連接通道，該連接通道將所述第二通道部分的上游端部分連接到在所述第一通道部分中產(chǎn)生的所述低壓區(qū)域，以促進(jìn)進(jìn)氣在第二通道部分內(nèi)從該第二通道部分的下游端到該第二通道部分的上游端部分的再循環(huán)流動，以及促進(jìn)當(dāng)?shù)诙ǖ啦糠直凰鰵怏w運(yùn)動控制閥關(guān)閉時進(jìn)氣從所述上游端部分到所述第一通道部分的再循環(huán)流動。
全文摘要
一種用于內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣裝置，包括一個通向內(nèi)燃機(jī)氣缸的進(jìn)氣口。該進(jìn)氣口被隔離物分成第一和第二通道部分，該隔離物沿進(jìn)氣口的縱向在進(jìn)氣口內(nèi)延伸。設(shè)置有一個氣體運(yùn)動控制閥來打開和關(guān)閉第二通道部分的上游端。一個連接通道將第二通道部分的上游端部分連接到第一通道部分上。
文檔編號F02B31/08GK1493777SQ0316022
公開日2004年5月5日 申請日期2003年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月3日
發(fā)明者有松干城, 朗, 酒井太朗 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社