專利名稱：具有集成加熱元件的支路管的閥門和具有空氣預熱的內燃機進氣管路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于熱才幾的進氣管^各的閥門，所述熱機可以用于例如推動機 動車。本發(fā)明的另一個主題涉及一種熱機進氣管路。
背景技術：
熱機的供給主要在于向燃燒室加入進氣流和進氣流中汽化的液體燃料。 氣流和燃料的混合物在熱機的進氣管路中的燃燒室或者后者的上游獲得。
利用特定的燃料，例如柴油機，當周圍溫度低于大約5"C時機器的發(fā)動 困難在壓縮端部的空氣柴油機混合物的溫度不足以引起該混合物自然。如 果可能的話，這導致啟動熱機有困難，并且只要所述熱機不足夠熱的話導致 不完全燃燒。
為了防止這種缺點，已知實際作法是利用由安裝在熱機的汽缸頭中的預 熱火花塞組成的加熱系統(tǒng)加熱空氣柴油機以便或者直接引入熱機中的燃燒 室或者紊流式燃燒室。這種加熱系統(tǒng)相對昂貴，因為需要將這些火花塞安裝 在圓柱頭上，安裝也對汽缸頭的空間要求有影響。
還已知的實際作法是通過延伸到所述進氣管中的加熱柵格加熱吸入的 空氣。由于由所述柵格引起的壓力損失，這種加熱裝置僅僅可以在較大立體 容積的熱機中使用。
發(fā)明內容
因此，制造一種使得熱機的啟動更容易的裝置會很有價值。 因此，根據本發(fā)明，提供了一種用于熱機的空氣進氣管路的閥門，其特 征在于其包括主管道以及具有引導到主管道的上游和下游端部的旁路，加熱 元件設置在旁路中并且所述閥門包括關閉元件，該關閉元件安裝成以便在用 于所述主管道中的氣流通過的第一位置和用于所述旁路中的氣流通過的第 二位置之間可以移動。
4所述氣流因此在旁路中通過的過程中被加熱。所述加熱很快并且僅僅需 要相對適中的功率。因為成本相對較低，該加熱還可很容易應用，并且熱機 具有相對簡單的結構。另外，在正常的運行模式中，如果幾乎不是所有的話， 大部分吸入氣流進入所述主管道以便延伸入所述旁路的加熱元件不引起壓 力損失。
本發(fā)明的另一個目的是用于熱機的進氣管道，包括主管道和安裝在所述 主管道中的關閉元件，以便能夠在管道的打開位置和所述主管道的關閉位置
之間移動；加熱元件，設置在具有引入所述主管道的上游和下游端部的旁路中。
本發(fā)明的其他特點和優(yōu)點將在閱讀了下面對本發(fā)明的非限制性實施例 的描述之后顯現出來。
現在將對附圖進行說明，其中
圖1是根據本發(fā)明的熱機的部分示意圖，蝶形元件處于關閉位置； 圖2和3是類似于圖1的視圖，所述蝶形元件分別在旁路位置并處于完 全打開的位置；
圖4是類似于圖1的視圖，其示出了一個變化的實施例。
具體實施例方式
在這個例子中本發(fā)明被描述為應用于熱機，更精確地說， 一種通過基于 柴油燃料而運行的內燃熱機。然而，本發(fā)明也可以應用于利用其他類型的燃 料例如源于石油或者源自生物材料例如二酯而運行的發(fā)動機中。
示意性地示于這些附圖中并一般表示為50的所述熱才幾包括進氣管路， 一般表示為1。
所述進氣管路1包括一端連接到外部空氣入口 20而相對端引導到熱機 的燃燒室的管道(在圖中示意性表示為30)。
一般表示為15的閥門安裝在進氣管路1上。所述閥門15包括主管道2, 該主管道2具有以已知的方式自身連接到進氣管路管道1的端部。
蝶形元件3經由軸自身以已知的方式安裝在主管道2中，其中所述軸端 部被容納以便在固定到所述主管道2的軸承中樞轉，從而所述蝶形元件3可
5以在主管道2的關閉位置(圖1中所示)和主管道2的打開位置(圖3中所 示)之間旋轉，在所述關閉位置所述^^形元件3垂直于所述主管道2的軸線 并防止氣體在主管道2中流動，而在所述打開位置，所述蝶形元件3平行于 所述主管道2的軸線。所述蝶形元件3自身被以已知的方式設置和控制為使 得其能夠被固定在關閉位置和打開位置之間的中間位置，從而調節(jié)所述主管 道2中的氣體流動速率。
燃料噴射器4引導到所述蝶形元件3的下游的主管道2中，參照朝向所 述燃燒室的氣流的移動方向(由箭頭100表示)。所述噴射器4是傳統(tǒng)的噴 射器，其形成燃料管路部分，其中燃料管路部分自身是已知的并被連接到燃 料罐以便將燃料向上送入到主管道2。
閥門15包括延伸為平行于所述主管道2的旁路管道5。所述旁路管道5 包括上游端6和下游端7，該上游端6和下游端7分別^f吏處于關閉位置和打 開位置之間的中間位置的蝶形元件3的上游和下游(參照移動方向100)通 向所述主管道2的側表面8上。蝶形元件3的這個中間位置是旁路位置，在 該旁路位置所述蝶形元件3相對于其關閉位置稍樣H頃斜并且其邊緣在支座 12附近，所述支座由作為突起延伸到所述管道內的臺階形成。所述上游和下 游端6、 7在所述主管道2的一些點處通向所述支座12的任意一側上，其中 所述那些點從所述蝶形元件3的軸到所述管道2的連接點距離基本相等。
所述上游端6具有軸9，該軸9相對于所述主管道2的中心軸10傾斜并 且在朝向外部空氣入口取向的頂部相對于該中心軸形成4兌角。所述i萊形元件 3在其旁路位置延伸為基本平行于所述上游端7的軸9以便將氣流朝向所述 旁路管道5引導。
所述主管道2和所述旁路管道5例如用鋁制成。
在這個電阻的例子中的加熱元件11設置在所述旁^各2中。所述電阻可 以例如是正溫度系數(PTC)型的。所述加熱元件11設計成允許空氣溫度升 高到允許所述混合物在燃燒室中壓縮的最后階段到達足以引起自然并且引 起機器啟動的溫度。作為一個例子，對于-20。C的外界溫度，由所述加熱元 件11傳送的功率在300W的量級。所述加熱元件11是溫度調節(jié)型的以便不 能達到燃料或者機油的自然溫度(閃燃點)，以便保護周圍的元件。
為了啟動機器，所述蝶形元件3被控制為在其旁路位置，進氣氣流朝向 燃燒室移動經過旁路管道5以便氣流當到達所述噴射器4時被加熱。這樣被加熱后，空氣自身加熱離開所述噴射器4的燃料。只要啟動階段沒有完成， 并且即使只要所述機器沒有到達其正常運行的最小溫度，所述蝶形元件3被 控制，以便強制的至少氣流一部分朝向所述旁路管道5移動，以便受益于由 所述加熱元件11才是供的熱量。
應當理解，在機器的啟動和低載荷運行階段遇到的低空氣流速下，盡管 空氣經過所述加熱電阻，所述旁路也僅僅引起很少的壓力損失并且不破壞所 述機器的運行。
所述旁路管道5具有比所述主管道小的橫截面以便當所述啟動階l殳完成 并且所述蝶形元件3最終離開其旁路位置以轉到其打開位置時，所述氣流不 經過所述旁路管道5而經過所述主管道2并且所述加熱元件11干擾其流動。 所述加熱元件11的供給在啟動的最后或者當機器達到其運行溫度時可以自 動關閉。
自然地，本發(fā)明不限于所描述的實施例，并且在不背離本發(fā)明由權利要 求所限定的范圍的情況下可以另外應用變化的實施例。
特別地，所述旁路可以向所述蝶形元件3和/或所述噴射器4的上游或者 下游延伸。
所述閥門可以被用作氣流計閥門，使得可以在進氣管道中產生負壓以便 促進來自廢氣管路的循環(huán)氣體流動進入所述閥門的進氣管路下游。
作為一種變化，如圖4中所示，所述蝶形元件3僅僅具有兩個位置，即 關閉位置和打開位置。所述旁路管道5在關閉位置具有其分別通向所述蝶形 元件3的上游和下游的上游和下游端部6和7。獨立的閥門元件40安裝在所 述加熱元件11的旁路管道5的上游。
所述加熱元件可以具有不同于所描述的結構，例如線圈或者4冊4各結構。
所述熱機可以具有不同于所描述的結構。所述進氣管路的關閉元件可不 同于蝶形元件并且包括例如滑動閥元件。
可在實際啟動運行之前進行預熱以^更節(jié)省加熱元件的響應時間(例如， 當鎖門時開始加熱)。
已經編號的閥門僅僅作為標記給出，并且其可以根據機器的結構、立體 容積等改變。
所述進氣管路的管道可以是單件而安裝到后者的旁路或者管道和旁路 可以制造為單件。
權利要求
1.一種用于熱機的進氣管路(1)的閥門，其特征在于所述閥門包括主管道(2)以及旁路管道(5)，所述旁路管道(5)具有通向所述主管道的上游和下游的端部(6、7)；加熱元件(11)，設置在所述旁路中，其特征還在于所述閥門包括關閉元件(3)，所述關閉元件安裝為可以在用于所述主管道氣流通過的第一位置和用于所述旁路中的氣流通過的第二位置之間移動。
2. 如權利要求1所述的閥門，其中所述關閉元件(3)安裝在所述主管 道(2)中以便可以在所述主管道的打開位置和所述主管道的關閉位置之間 移動。
3. 如權利要求2所述的閥門，其中所述關閉元件(3)具有中間旁路位 置，上游和下游端部(6、 7)通向所述旁路位置中的關閉元件的任何一側。
4. 如權利要求3所述的閥門，其中所述關閉元件是蝶形元件(3 ),所述 蝶形元件安裝為在所述打開位置和所述關閉位置之間樞轉，所述旁路管道(5)的上游端部(6)和所述蝶形元件設置為使得所述旁路位置中的該蝶形 元件將吸入的空氣引入到所述旁路的上游端部。
5. —種用于熱機的進氣管i 各(1)，包括主管道(2)和關閉元件(3), 所述關閉元件安裝在所述主管道中以便可以在所述主管道的打開位置和所 述主管道的關閉位置之間移動，其特征在于，所述加熱元件(11 )設置在旁 路管道(5)中，所述旁路管道(5)具有通向所述主管道的上游和下游端部(6、 7)。
6. 如權利要求5所述的管路，其中液體燃料供給元件(4)連接到所述 主管道(2),并且所述加熱元件(11 )設置在所述燃料供給元件(4)的進 氣管路上游。
7. 如權利要求6所述的管路，其中所述關閉元件(3)具有中間旁路位 置，并且所述上游和下游端部(6、 7)通向所述旁路位置中的關閉元件的每 一側。
8. 如權利要求7所述的管路，其中所述關閉元件是蝶形元件(3)，所述 蝶形元件安裝為在所述打開位置和所述關閉位置之間樞轉，所述旁路管道(5)的上游端部(6)和所述蝶形元件設置為使得所述旁路位置中的該蝶形 元件將吸入的空氣引入到所述旁路的上游端部。
9.如權利要求5所述的管路，利用根據權利要求1到4中的任一項的閥 門產生。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于內燃機進氣管路(1)的閥門，包括主管道(2)以及旁路管道(5)，旁路管道(5)具有通往所述主管道的上游和下游端部(6、7)；加熱元件(11)，設置在所述旁路管道中并且包括關閉元件(3)，關閉元件安裝為使得其可以在氣流能通過所述主管道的第一位置和氣流能通過所述旁路管道的第二位置之間移動。本發(fā)明的另一個主題涉及一種包括具有加熱元件的旁路管道的內燃機進氣管路(1)。
文檔編號F02M31/02GK101517221SQ200780035646
公開日2009年8月26日 申請日期2007年7月5日 優(yōu)先權日2006年7月25日
發(fā)明者勞倫特·艾伯特, 約漢·科莫拉薩米, 邁克爾·梅特 申請人:法雷奧電機控制系統(tǒng)公司