CN100591901C - 进气装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种进气装置，其具有一个包括进气管道段(3)的进气管道(9)。在该进气管道段(3)中可摆动地支承了节气门(7，24，37)，并且进气管道(9)在节气门(7，24，37)的下游通过一个分隔壁(10，27，44)分隔为空气管道(4)和混合管道(5)。燃料喷嘴(6)通入到混合管道(5)中。其中，位于节气门(37)上游的分隔壁通过可摆动地支承在进气管道(9)中的扼流盖(39)而形成。

Description

进气装置
技术领域
本申请是申请日为2003年9月18日的同名中国专利申请CN03124908.6的分案申请。
本发明涉及一种进气装置，该进气装置尤其用于一个由发动机驱动的生产工具如机动链锯、切断机等等的内燃机。
背景技术
由EP1 221 545 A2已知一种进气装置，其中进气管道分为一个空气管道和两个混合管道。为此设置一个分隔壁，该分隔壁基本上在节气门的下游延伸，并且在中间将进气管道分开。因此，在空气管道和混合管道中的流动横截面的大小大约相等。通过空气管道输送给发动机的很大程度无燃料的空气用于将从发动机的燃烧室中泄漏的废气从向后流动的燃料/空气-混合物分离开。如果输送给内燃机的空气太少，那么混合物不能从废气中清洁地分离出来，这样未燃烧的燃料/空气-混合物可以从燃烧室的排气口漏出。因此废气质量变差。同时发动机的燃料消耗上升。
发明内容
本发明的任务是，提供这样一种类型的进气装置，该装置为内燃机提供大量的很大程度上无燃料的空气。这个任务通过本发明的进气装置来解决。根据本发明提供了一种进气装置，其具有包括进气管道段的进气管道，在该进气管道段中可摆动地支承了节气门，进气管道在节气门的下游通过分隔壁分隔为空气管道和混合管道，其中燃料喷嘴通入到混合管道中，其特征在于，位于节气门上游的分隔壁通过可摆动地支承在进气管道中的扼流盖而形成，且空气管道中的流动横截面大于混合管道中的流动横截面。
根据本发明，被分隔的进气管道不是对称地分隔成一个空气管道和一个混合管道。更确切地说如此来进行该分隔，即在空气管道中的流动横截面大于在混合管道中的横截面。如果空气管道和/或混合管道细分为多个管道，那么每一个流动横截面由单个横截面之和而得到。与混合管道相比扩大的空气管道的横截面可以输送大量很大程度上没有燃料的空气。因此混合物与废气在发动机的燃烧室中良好地互相分离开，这样不从燃烧室中泄漏未燃烧的燃料。因此废气质量得到改善，并且内燃机所需要的燃料量减少。
当在空气管道中的流动横截面是进气管道的全部流动横截面的55％至90％时，实现了对于燃料和废气的良好隔离。为了在进气管道和混合管道中达到不同的流动横截面，节气门轴(Drosselwelle)的纵向轴线相对进气管道纵向轴线具有一个距离，该距离为0.5毫米至5毫米，尤其是大约2毫米。节气门在这种情况下尤其是非对称地固定在节气门轴上，这样通过节气门、即使在节气门轴偏心地支承在进气管道中的情况下，也可以封闭住进气管道。节气门的非对称的支承可以使进气管道非对称地划分为空气管道和混合管道成为可能。在这种情况下，在该距离为大约2毫米时，几乎不能阻止节气门的摆动运动。分隔壁在进气管道中如此布置，即分隔壁的纵向中心轴线到进气管道纵向轴线具有一个距离，该距离为进气管道的直径的5％至30％。为了使混合管道的流动横截面实现足够的小型化，使分隔壁的厚度为进气管道的直径的10％至40％。在这种情况下，分隔壁基本上在节气门轴的靠近混合管道的一侧延伸。
为了不减小空气管道中的流动横截面，将节气门布置在节气门轴靠近空气管道的一侧。尤其是进气管道在节气门的上游通过一个分隔壁而分开，其中分隔壁到节气门轴的纵向轴线的距离大致相当于节气门轴的半径。在节气门的上游范围中的分隔壁的加长阻止燃料喷回到空气管道中。通过使分隔壁直到紧靠在节气门轴上，这样就使在分隔壁和节气门轴之间的间隙很大程度地进行密封，这样在节气门轴和分隔壁之间不会有燃料从混合管道进入到空气管道中。节气门轴的半径最好大约为进气管道的直径的15％至40％。
当在节气门上游的分隔壁由一个可摆动地支承在进气管道中的扼流盖而形成时，得到进气装置的一种简单的装配和制造。因此在进气管道中不必在节气门的上游布置单独的分隔壁。为了实现良好的密封，扼流盖尤其是具有一种直角的形状。为了避免在扼流盖和节气门之间存在间隙，扼流盖和节气门在打开的状态下相对于进气管道纵向轴线倾斜，并且在一个部位中互相紧贴在一起。
为了在混合管道中减小流动横截面，最好在混合管道中布置一个使横截面变小的斜面，该斜面在节气门打开的状态下到节气门具有一个距离。该距离最好是进气管道的直径的10％至40％，尤其是该直径的20％至30％。
一个优选的方案是节气门在混合管道中沿着流动方向打开。因此节气门在节气门轴的下游形成一个在混合管道和空气管道之间的分隔壁，该分隔壁在完全打开节气门之前已经起到作用。燃料喷嘴最好由一个燃料计量系统供料，该系统根据节气门的位置调节供给混合管道的燃料量。所供应的燃料量因此在很大程度上与在进气管道中的压力关系无关。因此可以取消在进气管道中设计一个真空喷射器。尤其是燃料喷嘴在节气门的下游通入到混合管道中。可以很大程度地避免燃料的喷回。
当节气门下游的进气管道的一部分是在一个法兰中时，可以得到进气装置的一种优选的、简单的方案。尤其是燃料喷嘴通入到法兰中时。因此得到进气装置的简单制造的可能性。通过燃料喷嘴到布置在节气门部位上的分隔壁中的开口具有较大空间距离，可以较为安全地阻止燃料进入到空气管道中。尤其是在乳化化油器的情况下，该燃料喷嘴是一个怠速喷嘴，并在怠速喷嘴的上游布置一个主量孔。在怠速时可以如此通过主量孔将燃料和燃烧用空气吸到怠速喷嘴中。在这种情况下通过布置怠速喷嘴而避免将燃料吸入到空气管道中。然而最好也可以是，在一个化油器中使一个燃料喷嘴通入到混合管道中。进气装置的一种简单的制造可能性可以更进一步地如此实现，即在节气门的下游布置的分隔壁与法兰整体地设计。因此简化了节气门在节气门轴上的安装，因为在安装法兰之前到达节气门不受分隔壁的限制。法兰尤其是一种中间法兰盘。然而该法兰也可以是一个内燃机的进气法兰。
附图说明
下面借助于附图详细说明本发明的实施例。附图示出
图1通过一个进气装置的纵向截面的简要视图，
图2沿着图1中线II-II的截面，
图3沿着图1中线III-III的截面，
图4沿着图1中箭头IV方向的视图，
图5通过一个进气装置的纵截面的简要视图，
图6通过一个进气装置的纵截面的简要视图，
图7沿着图6中箭头VII的方向的视图，
图8通过图6中的化油器的纵截面的示意图，
图9、10和11通过进气装置的纵向截面的示意图。
具体实施方式
在图1中示出了一个进气装置26，该进气装置具有一个进气管道9。进气管道9的一个进气管道段3在一个化油器1中。化油器1具有一个化油器壳体2，并用于将燃料/空气-混合物以及很大程度上无燃料的燃烧用空气输送给一个内燃机。该内燃机尤其是一个两冲程发动机，其中燃烧用空气作为冲洗容器的空气(Spuelvorlagenluft)用于在燃烧室中将废气和向后流入的燃料/空气-混合物分离开。沿着流动方向20流过化油器1。在化油器1的上游最好布置一个空气滤清器。在进气管道段3中一个节气门7用一个节气门轴8可摆动地进行支承。进气管道9在节气门7的上游被一个分隔壁16、在节气门7的下游被一个分隔壁10分为一个空气管道4和一个混合管道5。在节气门7的下游，一个燃料喷嘴6通入混合管道5中。燃料喷嘴6的入口可以设计在化油器2中，然而有利地也可以将如在图1中用虚线以燃料喷嘴6’示出的该燃料喷嘴通入一个布置在化油器1下游的法兰13中。法兰13在这种情况下尤其是一个例如在化油器1和一个内燃机之间的中间法兰盘。然而法兰13也可以是内燃机的进气法兰。通过使燃料喷嘴6’通入到法兰13中的这种布置可以简单地制造化油器1和法兰13。在法兰13中入口的布置中，存在独创性的构思。尤其是在法兰13中入口的布置在空气管道4和混合管道5具有相同流动横截面的进气装置中也是有利的。在化油器1和法兰13之间布置一个密封件14。法兰13可以用作化油器和内燃机之间的连接件。
在图1中示出的节气门7的打开状态下，该节气门平行于在进气管道段3中的进气管道纵向轴线11。在用虚线示出的节气门7的打开状态下，该节气门尽量封闭进气管道9。节气门7可以从打开状态沿着打开方向17摆动到闭合状态。因此在空气管道4中，节气门7与流动方向20相反而打开；而在混合管道5中，节气门沿着流动方向20而打开。在节气门7的上游布置的分隔壁16在节气门7打开状态下位于节气门7面对混合管道的一侧。分隔壁16因此将进气管道3不对称地分为具有较大横截面的空气管道和一个具有减小的横截面的混合管道。同样在节气门7的下游布置的分隔壁10也不对称地布置在进气管道9中。分隔壁10纵向中轴线15到进气管道纵轴线11具有一个间距f。这个间距f尤其是进气管道9在图4中所示出的直径D的5％至30％。分隔壁10的厚度i是进气管道3的直径D的10％至40％。在分隔壁10上形成一个凸缘34，节气门7在打开状态下紧贴在该凸缘上。
如也在图3中示出的，节气门轴8的纵轴线12到分隔壁16具有一个距离e，该距离e大致相当于节气门轴8的半径r。节气门7在这种情况下非对称地固定在节气门轴8上，这样节气门轴8的纵向轴线12到节气门7的几何中心点具有一定距离。因此在沿着打开方向17打开节气门7时，分隔壁16和节气门轴8之间的混合管道5和空气管道4保持封闭。虽然在节气门7和在下游布置的分隔壁10之间形成一个缝隙，然而没有混合物从混合管道通过该缝隙渗透进入空气管道，因为该缝隙沿流动方向20被节气门7所覆盖。混合管道5和空气管道4因此被有效地分隔开。
如在图2中示出的，节气门8的纵向轴线12到进气管道纵向轴线11具有一个距离b。该距离b为0.5毫米至5毫米，尤其是大约2mm。节气门轴8在进气管道3的部位上、在面对空气管道4的侧面上具有一个凹坑18，其中布置节气门7。节气门7用一个螺钉19拧到节气门轴8上。通过将节气门7布置在节气门轴8的面对空气管道4的一侧，可以避免由于节气门轴而减小空气管道4的流动横截面。为了避免在混合管道中产生涡流，节气门轴8在面对混合管道5的一侧具有一个削平的平面31。如在图1中示出的，削平的平面31沿着分隔壁16的延长方向而延伸，这样在空气流动中避免产生涡流。
化油器1具有一个燃料计量系统21，该系统根据节气门7的位置向燃料喷嘴供应燃料。为此设置一个杠杆22，该杠杆与节气门轴8不旋转地相连接。在杠杆22上设计一个斜面23，该斜面根据节气门轴8的位置将配料喷嘴30打开或者关闭。因此调控向燃料喷嘴6供应的燃料量。为了启动，必须向内燃机输送较少的燃烧用空气和较多的燃料。为了启动，配料喷嘴30因此必须开得很大，而节气门7只是较小地打开。为了在启动时输送大量的燃料，设置一个杠杆33，该杠杆在启动时从化油器壳体1拉出，并且如此通过一个斜面35作用到杠杆22上。杠杆22克服弹簧36的力从化油器壳体2中退出。这样配料喷嘴打开。
图3以俯视图示出空气管道4和混合管道5的分开。分隔壁10与法兰13整体地设计，并在节气门轴8的下游密封地连接在节气门轴8上。在这种情况下，节气门轴7和分隔壁10互相紧贴在凸缘34上。在节气门7的上游，到节气门轴8的纵向轴线12的距离e处布置分隔壁16。节气门7位于分隔壁16之上。分隔壁16与化油器壳体2整体地制造。为了制造化油器1，首先将节气门7用在图1和2中示出的螺钉19旋拧到在化油器壳体2中的节气门轴8上。接下来法兰13和密封14与化油器壳体2相连接。因此可以进行简单的制造和装配。
如在图4中所示出的，空气管道4具有一个比混合管道5大的流动横截面。空气管道4的流动横截面最好是进气管道3的全部流动横截面的55％至90％。在这种情况下，空气管道4和混合管道5在节气门7的上游通过分隔壁16分隔开。
在图5中示出了一个化油器1的一种实施变型。在这里，相同的附图标记表示如在图1至4中的相同构件。节气门24用节气门轴25可旋转地支承在进气管道段3中。节气门24在这种情况下布置在节气门轴25的面对空气管道4的一例，并且用一个螺钉19进行固定。在面对混合管道5的一侧，节气门轴25具有一个削平的平面31。该削平的平面31形成对于在节气门24的上游布置的一个分隔壁32的延长。在节气门7的下游布置一个分隔壁27。分隔壁32和27偏心地分隔进气管道9。分隔壁27的纵向中心轴线28到进气管道纵向轴线11的距离g是进气管道3的直径D的5％至30％。分隔壁27的厚度k是进气管道3的直径D的10％至40％。分隔壁32和分隔壁27在这种情况下布置在进气管道纵向轴线11的面对混合管道5的一侧。节气门24在进气管道9中也偏心地布置。节气门轴25的纵向轴线29到进气管道纵向轴线11具有一个距离d，该距离为0.5毫米至5毫米。在封闭状态下，节气门24对于进气管道纵向轴线11倾斜一个角度β。这个角度可以例如为大约15°。通过节气门24在封闭状态下的倾斜，可以扩大距离d。因此在空气管道4中的流动横截面与在混合管道5中的流动横截面相比被扩大了。在空气管道4中的流动横截面最好为进气管道9中的全部流动横截面的55％至90％。
在图6中示出一个进气装置26的实施变型。在一个化油器1中用一个节气门轴38可摆动地支承一个节气门37。在节气门37的上游用一个扼流轴40可摆动地支承一个扼流盖39。如在图8中示出的，扼流盖39具有直角的、尤其是大致矩形的形状。扼流盖39布置在进气管道9的纵向段47中，该纵向段具有一个直角的横截面。扼流轴40的纵向轴线43和节气门轴38的纵向轴线42到进气管道纵向轴线11具有一个距离a，该距离为0.5毫米至5毫米。因此节气门轴38的纵向轴线42到节气门37的几何中心点具有一定距离，扼流轴40的纵向轴线43到扼流盖39的几何中心点具有一定距离。因此扼流盖39和节气门37非对称地支承在扼流轴40或者节气门轴38上。
在图6中示出的节气门和扼流盖的打开状态下，节气门37和扼流盖39对于进气管道纵向轴线11倾斜一个角度α，该角度可以大约为10°。在这种情况下如在图8中示出的，节气门37和扼流盖39在一个部位46中互相紧贴在一起。在图8中示出的、节气门轴38和扼流轴40的纵向轴线42和43的距离c在这里如此确定尺寸，即其中节气门37和扼流盖39互相紧贴的部位46在进气管道9的大部分宽度上延伸。混合管道5和空气管道4在节气门37的上游只在侧面的部位48处互相连接。扼流盖39因此是分隔壁的一部分。
在节气门37的下游布置的分隔壁44偏心地布置在进气管道9中，其中分隔壁44的纵向中心轴线45到进气管道纵向轴线11具有一个大约为图7中所示出的进气管道9的直径D的5％至30％的距离h。分隔壁44的厚度1为进气管道9的直径D的10％至40％。在节气门的范围中，在分隔壁44上形成一个凸缘49，在打开状态下节气门37紧贴在该凸缘上。在节气门37和扼流盖39之间，在进气管道9中将一个斜面41布置在混合管道5中，该截面使混合管道5的横截面更进一步地减小。斜面41在节气门37打开的状态下到节气门37具有一个距离m，该距离尤其是进气管道9的直径D的10％至40％，最好为此直径的20％至30％。在图6中示出的燃料喷嘴由相应于图2中示出的燃料计量系统21的一个燃料计量系统来供料。
对于具有一个带冲洗容器的两冲程发动机的进气装置的操作，作为流动横截面最好的比例进行如此划分：将全部流动面积的30％用于混合管道5、将全部流动面积的70％用于空气管道4。
在图9中示出一个化油器1的实施例。在化油器51中设计一个进气管道段3。在进气管道9中用一个节气门轴8可旋转地支承一个节气门7。沿着从一个空气滤清器到一个内燃机的流动方向20、在节气门7的上游、在化油器51中设计一个真空喷射器54。在节气门7的上游，进气管道9被一个分隔壁55分隔成一个空气管道4和一个混合管道5，在节气门7的下游被一个分隔壁56进行分隔。在分隔壁55上、在面对节气门7的一侧上布置一个凸缘60，节气门7在完全打开的状态下、也就是当节气门7大致平行于进气管道纵向轴线11延伸时，紧贴在凸缘60上。在分隔壁56上布置一个相应的凸缘61。分隔壁56与一个法兰13整体地设计，该法兰在化油器51的下游布置在该化油器上，并且空气管道4和混合管道5在该法兰中引导。分隔壁55、56和节气门7偏心地布置在进气管道9中。因此在空气管道4中得到一个比在混合管道5中大的流动横截面。流动横截面在这种情况下具有最窄的横截面。因此在化油器51的真空喷射器54中测量流动横截面。在真空喷射器54中的空气管道4中的流动管道横截面最好是在真空喷射器54中的全部流动横截面的55％至90％。空气管道4中的流动横截面与混合管道5中的流动横截面的比例最好在50∶50和70∶30之间。
在图10中示出进气装置的另一个实施例。进气装置具有一个化油器1，其中设计一个进气管道段3。在进气管道段3中用一个节气门轴8可摆动地支承节气门7。进气管道9在节气门7的上游被一个分隔壁58、并在节气门7的下游被一个分隔壁59在中间分隔开。分隔壁58、59和节气门7布置在进气管道9的中间，这样在空气管道4和在混合管道5中的流动横截面大小相等。在完全打开的状态下，节气门7紧贴在分隔壁58的一个凸缘62上并紧贴在分隔壁59的一个凸缘63上。在化油器1的下游布置一个密封件14和一个法兰13。法兰13与分隔壁59整体地设计。在法兰13上一个燃料喷嘴6’通入混合管道5中。燃料喷嘴6’由一个燃料配料系统供料。化油器1没有真空喷射器，因为燃料配料仅仅通过燃料配料系统而实现。通过将燃料喷嘴6’布置在节气门7的下游的中间法兰盘13中，可以较安全地避免燃料渗透进空气管道4中。同时由于较为简单的管道布置简化了化油器1的制造。
图11示出一个化油器66，其中设计一个进气管道段3。在化油器66中可摆动地支承节气门7。在节气门7的上游，化油器66具有一个分隔壁70。在节气门7的下游布置一个分隔壁71。分隔壁70、71将进气管道9分隔成一个空气管道4和一个混合管道5。在化油器66的混合管道5中设计一个真空喷射器69，该真空喷射器布置在节气门7的上游。一个主量孔67通入真空喷射器69中，该主量孔向混合管道5输送燃料。在化油器66的下游布置一个法兰13。法兰13可以是一个中间法兰盘，该法兰盘使化油器66与布置在后面的构件、例如一个内燃机的气缸相连接。法兰13也可以是一个内燃机的进气法兰。一个怠速喷嘴68通入到法兰13中，当节气门7在图11中示出的怠速位置、也就是当节气门7很大程度上封闭进气管道时，通过该怠速喷嘴从在节气门7上游的混合管道5中吸取燃烧用空气。通过主量孔67吸入的空气与从化油器66的调控腔中出来的一起引导的燃料共同通过怠速喷嘴68输送给混合管道5。怠速喷嘴68通过一个在法兰13中的管道73和一个在化油器66中的孔72与主量孔67相连接。孔72设计成法兰孔，并且在这种情况下大致平行于进气管道9地延伸。孔72在化油器66和法兰13的连接平面中与管道73相连接。在怠速时，燃烧用空气通过在节气门轴8和分隔壁70、71之间的间隙从混合管道5中吸入到空气管道4中。通过布置怠速喷嘴68可以避免在怠速时燃料也被吸入空气管道4中。

Claims (21)

1.一种进气装置，具有一个包括进气管道段(3)的进气管道(9)，在该进气管道段(3)中可摆动地支承了节气门(7，24，37)，并且进气管道(9)在节气门(7，24，37)的下游通过一个分隔壁(10，27，44)分隔为空气管道(4)和混合管道(5)，其中燃料喷嘴(6)通入到混合管道(5)中，
其特征在于，位于节气门(37)上游的分隔壁通过可摆动地支承在进气管道(9)中的扼流盖(39)而形成，并且所述空气管道(4)中的流动横截面大于所述混合管道(5)中的流动横截面。
2.根据权利要求1的进气装置，其特征在于，所述扼流盖(39)非对称地支承在扼流轴(40)上。
3.根据权利要求1的进气装置，其特征在于，所述扼流盖(39)具有直角的形状。
4.根据权利要求1的进气装置，其特征在于，所述扼流盖(39)和节气门(37)在打开的状态下相对进气管道的纵向轴线(11)倾斜，并且在一个部位(46)上互相紧贴在一起。
5.根据权利要求1的进气装置，其特征在于，所述空气管道(4)中的流动横截面是进气管道(9)中的全部流动横截面的55％至90％。
6.根据权利要求1的进气装置，其特征在于，节气门(7，37)通过节气门轴(8，38)而被可摆动地支承，节气门轴(8，38)的纵向轴线(12，42)相对进气管道的纵向轴线(11)具有一个距离(a，b)，所述节气门(7，37)非对称地固定在节气门轴(8，38)上。
7.根据权利要求6的进气装置，其特征在于，该距离(a，b)为0.5毫米至5毫米。
8.根据权利要求1的进气装置，其特征在于，节气门下游的分隔壁(10，44)的纵向中心轴线(15，45)到进气管道纵向轴线(11)的距离(f，h)为进气管道(9)的直径(D)的5％至30％。
9.根据权利要求1的进气装置，其特征在于，节气门下游的分隔壁(10，44)的厚度(i，l)为进气管道(9)的直径(D)的10％至40％。
10.根据权利要求1的进气装置，其特征在于，节气门(7，37)通过节气门轴(8，38)而被可摆动地支承，节气门(7，37)在面对空气管道(4)的一侧布置在节气门轴(8，38)上。
11.根据权利要求1的进气装置，其特征在于，在混合管道(5)中布置一个使横截面变小的斜面(41)，该斜面在节气门(37)的打开状态下距节气门(37)有一个距离(m)。
12.根据权利要求11的进气装置，其特征在于，所述距离(m)为进气管道(9)的直径(D)的10％至40％。
13.根据权利要求11的进气装置，其特征在于，所述距离(m)为进气管道(9)的直径(D)的20％至30％。
14.根据权利要求1的进气装置，其特征在于，节气门(7，24，37)在混合管道(5)中沿着流动方向(20)打开。
15.根据权利要求1的进气装置，其特征在于，燃料喷嘴(6)由一个燃料计量系统(21)供料，该系统根据节气门(7)的位置来调节输送给混合管道(5)的燃料量。
16.根据权利要求1的进气装置，其特征在于，燃料喷嘴(6)在节气门(7，24，37)的下游通入到混合管道(5)中。
17.根据权利要求1的进气装置，其特征在于，燃料喷嘴(6)在化油器(1，51，66)中通入到混合管道(5)中。
18.根据权利要求1的进气装置，其特征在于，在节气门(7)下游的进气管道(9)的一段设计在一个法兰(13)中。
19.根据权利要求18的进气装置，其特征在于，设在节气门(7)下游的分隔壁(10，44)与法兰(13)设计成一体。
20.根据权利要求18的进气装置，其特征在于，所述法兰(13)是中间法兰盘。
21.根据权利要求18的进气装置，其特征在于，所述法兰(13)是内燃机的进气法兰。
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