CN101454553B - 内燃机的进气装置 - Google Patents

内燃机的进气装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101454553B
CN101454553B CN2007800189280A CN200780018928A CN101454553B CN 101454553 B CN101454553 B CN 101454553B CN 2007800189280 A CN2007800189280 A CN 2007800189280A CN 200780018928 A CN200780018928 A CN 200780018928A CN 101454553 B CN101454553 B CN 101454553B
Authority
CN
China
Prior art keywords
valve body
full
stream
inlet stream
air inlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2007800189280A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101454553A (zh
Inventor
阿部和佳
佐佐木智惠美
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN101454553A publication Critical patent/CN101454553A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101454553B publication Critical patent/CN101454553B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B31/00Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
    • F02B31/04Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder by means within the induction channel, e.g. deflectors
    • F02B31/06Movable means, e.g. butterfly valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/08Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
    • F02D9/10Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
    • F02D9/1005Details of the flap
    • F02D9/1025Details of the flap the rotation axis of the flap being off-set from the flap center axis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/08Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
    • F02D9/10Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
    • F02D9/1035Details of the valve housing
    • F02D9/104Shaping of the flow path in the vicinity of the flap, e.g. having inserts in the housing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/48Tumble motion in gas movement in cylinder
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

一种内燃机的进气装置,在进气通道(3)内配置以阀轴(12)为中心旋转的阀体(11)从而调整进气流。所述阀轴(12)位于自所述阀体(11)的中央位置(CL)偏心的位置上,并且在相对于所述进气通道(3)自该进气通道的中心位置(HL)偏心的位置上被支承,当所述阀体(11)旋转时,自全闭状态经全开状态而形成半开状态。由于通过对蝶式进气控制阀实施简单的改造,就能够形成全闭状态、全开状态以及半开状态,因而能够在缸内形成涡流。

Description

内燃机的进气装置 
技术领域
本发明涉及一种用于控制流动于内燃机的进气通道内的进气流的进气装置。 
背景技术
一直以来,人们提出了多种进气装置,所述进气装置通过在向内燃机的气缸一侧供给进气的进气通道内,配置用于形成滚流(纵涡流)或涡流(横涡流)的进气控制阀,从而控制进气流。当在气缸内形成适度的滚流或涡流时,能够提高内燃机的燃烧效率及输出的。作为在进气装置中采用的进气控制阀,公知的有使板状的阀体以阀轴为中心旋转的结构。通过在进气通道的规定位置上支承阀轴并旋转阀体,能够改变进气通道内的开度而形成所期望的滚流或涡流。 
例如,专利文献1提出了一种采用了悬臂式进气控制阀的进气装置。并且,所谓悬臂式进气控制阀是一种将阀轴设定在阀体的端部一侧并使阀体旋转的形式。专利文献1的进气装置将阀轴配置在进气通道的内壁附近而使悬臂式的进气控制阀旋转。而且,该进气装置具有阀驱动单元,其使进气控制阀在低旋转低负载区域为全闭,在低旋转中负载区域和中旋转低负载区域为半开,在高旋转区域和高负载区域为全开。因此,专利文献1的进气装置能够通过以阀轴为中心而适当地旋转阀体,从而多阶段地控制进气流。 
专利文献1:日本特开平7-174028号公报
发明内容
本发明所要解决的课题 
但是,当采用如上述专利文献1中所述的进气装置这种悬臂式进气控制阀时,由于自阀轴到端部的长度变长,因而使阀体受到的来自进气流的力矩变大。因此,采用了悬臂式进气控制阀的进气装置存在下述问题,即由于需要增大用于保持阀体姿态的保持扭矩因而将作动器大型化的问题。 
此外,作为进气控制阀的形式传统上除了上述悬臂式以外,还有一种蝶式的结构也已经公知。蝶式进气控制阀是将阀体以阀轴为中心近乎左右对称地配置。蝶式进气控制阀由于进气流以阀轴为中心几乎对称地作用于左右的阀体,因此同悬臂式进气控制阀相比,具有能够使保持扭矩减小的优点。这种蝶式进气控制阀在用于调节进气量的节流阀等构件上一直被广泛地采用。 
被作为节流阀采用的蝶式进气控制阀在进气通道的中心位置上设置有阀轴。因此,当通过使阀体旋转而减小进气量时,沿上下(或左右)的内壁形成2道(2条)的进气流。但是,在为了形成上述的滚流或涡流而配置进气控制阀的情况下,需要在形成半开或闭状态时使进气流靠向进气通道内的一侧。这是因为当如节流阀这样形成多道(2道)流道时,进气流会互相干涉而变弱。因此,在传统的蝶式进气控制阀中,难以形成滚流或涡流。 
本发明的目的在于提供一种可以解决上述的传统课题,并能够以简单的构造在缸内形成涡流的内燃机的进气装置。 
解决问题的方案
上述的目的能够通过下述这种内燃机的进气装置而达成,所述内燃机的进气装置,在进气通道内配置以阀轴为中心旋转的阀体从而调整进气流,其特征在于,所述阀轴位于自所述阀体的中央位置偏心的位置,并且在相对于所述进气通道自该进气通道的中心位置偏心的位置被支承,当所述阀体旋转时,自全闭状态经全开状态而形成半开状态。 
通过本发明,对一般的蝶式进气控制阀进行简单的改造,即仅进行使阀体中设置的阀轴的位置偏心,并进一步在自进气通道的中心位置偏心的位置支承阀轴的改造,就能够形成全闭状态、全开状态以及半开状态并在缸内形成涡流。 
而且,优选所述阀体配置为,在形成所述全闭状态时向下游倾斜。这样就能够减小作用于阀体上的负载。 
而且,也可以采用下述的构造,所述阀体在前端部具有缺口部,当形成所述全闭状态时,所述缺口部缩小所述进气流的流动宽度并使所述进气流向气缸内流入,在所述进气道中设置有用于遮断的进气流遮断构造,从而当为了形成所述半开状态而使所述阀体反转并与所述进气通道的内壁抵接时,避免所述进气流通过所述缺口部向下游流动。在这种情况下,能够在缸内形成较强的涡流。 
而且,也可以采用下述的构造,在所述阀轴上连接有作动器,通过使所述作动器反转而形成所述阀体从所述全闭状态向所述半开状态的状态变化和从所述半开状态向所述全开状态的状态变化。由此,通过使作动器正反旋转,能够形成全闭、全开以及半开的3种状态。
而且,也可以采用下述构造,所述进气流遮断构造被形成在比所述阀轴更靠上游一侧,所述阀体在形成所述半开状态时,相对于所述进气的流动方向倾斜,以便从所述进气流被所述进气流遮断构造遮断的所述阀体的遮断一侧,向容许所述进气流通过的所述阀体的开放一侧引导所述进气流。由此,能够使朝向阀体的遮断一侧流动的进气流顺畅地流到阀体的开放一侧,从而能够防止在半开状态下的压力损失的发生。 
而且,也可以采用下述构造,在全闭状态中所述阀体缩小所述进气流,以便使所述进气流沿着比所述阀轴更上方的所述进气通道的内壁面流动,在半开状态中所述阀体缩小所述进气流,以便使所述进气流沿着比所述阀轴更下方的所述进气通道的内壁面流动。由此,就能够在全闭状态以及半开状态的两种状态下形成强滚流。 
发明效果 
通过本发明,能够提供一种能以简单的构造在气缸内形成涡流的内燃机的进气装置。 
附图说明
图1为表示实施例1的进气装置的图。 
图2(A)为拿出图1所示的进气装置的进气控制阀并单独表示的图,图2(B)为拿出图1所示的进气装置的进气控制阀以及进气通道并单独表示的图。 
图3为表示实施例1的进气装置的动作的图,图3(A)为表示全闭状态、图3(B)为表示全开状态、图3(C)为表示半开状态的图。
图4为表示实施例2的进气装置的图。 
图5为表示实施例2的进气控制阀的图,图5(A)为拿出进气控制阀并单独表示的图,图5(B)为表示当进气控制阀形成 
Figure DEST_PATH_GSB00000174924500011
半开状态时的俯视模式图,图5(C)为表示指出的问题的状态的模式图。 
图6为表示实施例2的进气装置的动作的图,图6(A)为表示全闭状态、图6(B)为表示全开状态、图6(C)为表示半开状态的图。 
图7为用于说明当形成全闭状态时,或者当形成半开状态时能够形成较强滚流的阀体的形状的图。 
图8为表示形成于阀体上的缺口部的优选尺寸比的图。 
图9为表示实施例3的进气装置的图,图9(A)为表示全闭状态、图9(B)为表示全开状态、图9(C)为表示半开状态的图。 
图10为表示实施例3的进气装置的变形例的图,图10(A)为表示全闭状态、图10(B)为表示全开状态、图10(C)为表示半开状态的图。 
图11为表示实施例4的进气装置的图、图11(A)为表示全闭状态、图11(B)为表示全开状态、图11(C)为表示半开状态的图。 
图12为表示流量与滚流的强度之间关系的曲线图。 
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的一种实施方式的内燃机的进气装置进行说明。 
实施例1 
图1为表示实施例1的进气装置1的图。虽然在图1中未图示,进气装置1被配置在用于连接内燃机的气缸一侧和进气歧管的部分上。端部2为进气装置1的气缸一侧的端部,对于成为进气歧管一侧的相反一侧的端部省略详细的图示。进气流GS如图所示从进气歧管一侧朝向气缸流动。而且,虽然进气通道可以作为形成于内燃机的气缸盖内的进气口,但不必限定于此。即,本发明的进气通道也可以是作为进气歧管的一部分、或者独立的进气管而存在的形式。以下所示的实施例对进气通道不特别限定地进行说明。此外,将该进气装置1作为形成滚流(纵涡流)TA时的进气装置而进行说明。 
进气装置1具有使进气流GS流动的中空的进气通道3。在进气通道3中配置有进气控制阀10。如图所示,进气控制阀10优选设定在配置位置以及较其更下游一侧的内壁3a为直线的部分上。如果比进气控制阀10更下游的内壁3a为平坦的直线状,则由于能够防止进气流GS的紊流并使进气流GS流入气缸一侧,因而能够形成较强的滚流TA。 
上述进气控制阀10与传统的进气控制阀同样,由板状的阀体11和阀轴12形成。阀体11由平板状的构件形成,其外形按照进气通道3内的形状而形成为圆形状、椭圆形状、矩形形状等。并且优选,该阀体11形成为大于通道面积(与进气流GS垂直的横截面积)。即,优选阀体11形成为,当用阀体11关闭进气通道3时,阀体11为倾斜姿势。 
图1例示了通过阀体11关闭进气通道3的全闭状态。但是,本发明所说的全闭状态是指:通过将最大程度地缩小了通道面积、抑制了流量并提高了压力的进气流GS向下游强势流动,从而形成最强的滚流TA的状态。即,全闭状态并非表示完全关闭进气通道3并止住进气流GS,而是通过阀体11最大程度地缩小进气通道3。
上述阀体11以阀轴12为中心旋转。在本实施例的情况下,从阀体11的侧部向外侧突出的轴部成为阀轴12。阀轴12既可以与阀体11一体形成,也可以分体形成。当分体形成时,只需在阀体11的侧壁面上形成凹部,并在该凹部上嵌入并固定作为阀轴12的圆筒状的轴构件即可。 
上述阀轴12被设定为,由设置在进气通道3上的轴承15支承,并以该轴承15为中心旋转。并且,来自作动器16的旋转力被传递至阀轴12。作动器16的旋转方向或驱动量由ECU(Electronic Control Unit:电子控制装置)17控制。该ECU17也可以与控制未图示的内燃机的ECU共用。在这种情况下,能够按照内燃机的状态控制作动器16从而使进气控制阀10旋转至所期望的位置。 
上述进气控制阀10的构造初看与传统的蝶式进气控制阀近似。但是,该进气控制阀10的阀轴12相对于阀体11的位置以及阀轴12相对于进气通道3的位置与传统的蝶式进气控制阀不同。关于这一点将进一步参照图2进行说明。 
图2(A)为拿出图1所示的进气装置1的进气控制阀10单独表示的图,图2(B)为同样拿出进气控制阀10以及进气通道3并单独表示的图。此外,在图2(A)中在右侧例示了进气控制阀10的主视图(向下游方向观察的图)。在该例示中示出了将阀体11形成为矩形形状的情形。 
如图2(A)所示,进气控制阀10在自阀体11的中央位置CL仅偏心了长度S1的位置上配置有阀轴12。因而,阀轴12上方成为长度d1的长段11PA,阀轴12下方成为长度d2的短段11PB。并且,如图2 (B)所示,阀轴12在自进气通道3的中心位置HL仅偏心了S2的位置PL处以旋转自如的方式被支承。此外,阀体11被设计为,当阀体11形成如图2(B)所示的全闭状态时,长段11PA的前端与进气通道3的内壁3a之间形成有一定的空间SP。 
如上所述,由于传统的蝶式阀中阀轴被设定在进气通道的中心,并且阀体被形成为以该阀轴为中心上下对称(或者左右对称),因而不能使进气流偏向一侧从而难以形成滚流。上述的进气控制阀10克服了这个缺点。 
本实施例的进气控制阀10被形成为满足下面2个条件。首先,(1)阀轴12位于自阀体11的中央位置CL偏心的位置上,其次,(2)阀轴12相对于进气通道3在自中心位置HL偏心的位置上被支承。当设定这样的上述(1)以及(2)的条件时,能够通过应用基本构造为蝶式的进气控制阀从而形成滚流。本实施例的进气装置1能够通过旋转阀体11,从而自全闭状态经全开状态而形成半开状态。即,将全开状态置于中间,在其前后形成全闭状态和半开状态。而在传统的一般进气装置中,是在全闭状态和全开状态之间具有半开状态(参照专利文献1的图3)。本实施例的进气装置1能够直接从全开状态向全闭状态过渡。此外,仅满足上述2个条件(1)、(2)中某一个,也不能形成全闭状态、全开状态以及半开状态的3种状态。 
进而,对进气装置1的动作进行归纳说明。图3(A)、(B)、(C)为表示进气装置1的动作的图,其中,图3(A)表示全闭状态、图3(B)表示全开状态、图3(C)表示半开状态。图3(A)与图1相对应。
在图3(A)所示的全闭状态下,阀体11的短段11PB一侧处于抵接于(或极其接近)进气通道3的内壁3a且阻断进气流的状态。由于此时在长段11PA的前端形成有空间SP,因而能够形成强滚流。此外,位于与短段11PB抵接位置处的内壁3a为平坦即可。 
当将阀体11从图3(A)的状态向逆时针方向旋转时,能够形成如图3(B)所示的全开状态。该状态为进气流GS的流动方向与阀体11平行,从而使进气量最大化了的状态。而此时滚流变得最弱。 
而且,当将阀体11从图3(B)的状态进一步向逆时针方向旋转时,能够形成如图3(C)所示的半开状态。此时,长段11PA成为抵接于(或者极其接近)进气通道3的内壁3a的状态。而此时短段11PB一侧突出以限制进气流GS,但是,与图3(A)所示的长段11PA的情况不同,由于短段11PB的前端与内壁3a之间的空间变大,因此能够形成中等程度的滚流。此外,位于与长段11PA抵接位置处的内壁3a也为平坦即可。 
可是,当形成全闭状态时,阀体11受到来自进气流GS的最大的压力。因而优选在全闭状态时,减小作用于阀体11上的负载。在本实施例中也是在上述观点的基础上对阀体11进行了配置。如将图3(A)与图3(C)进行比较,在形成图3(A)的全闭状态时,阀体11的长段11PA一侧在其端部以限制进气流GS的状态向下游一侧倾斜,而在形成图3(C)的半开状态时,阀体11的短段11PB一侧在其端部处以限制进气流GS的状态向上游一侧倾斜。在受到来自进气流GS最大压力的全闭状态时,如果将阀体11的长段11PA一侧沿着进气流GS的流动方向而朝向下游一侧倾斜,则能够将进气流GS沿着阀体11的表面引导并使其经由空间SP向下游一侧流动。因此,能够在形成全闭状态时减小作用于阀体11上的负载。 
由于以上说明的实施例1的进气装置1具有以蝶式进气控制阀为基础的新型的进气控制阀10,因而仅通过旋转阀体11就能够从全闭状态经全开状态而形成半开状态。因而,能够形成所期望的滚流从而实现内燃机的燃烧效率及输出的提高。上述进气控制阀10能够通过使设置在阀体11上的阀轴12的位置偏心且使阀轴12相对于进气通道3也自中心偏心这种简单的构造而实现。因而,进气装置1能够在不增加成本的情况下简单地制造。并且,由于进气控制阀10的基本形式为蝶式,同悬臂式相比能够使保持扭矩减小。因此,能够实现作动器16的小型化。 
实施例2 
进而,参照附图对本发明的实施例2的进气装置进行说明。图4为表示实施例2的进气装置20的图。该图4与实施例1的图1的进气装置1同样图示了进气装置20。在该图4中,与实施例1的进气装置1相同的部位采用相同的符号,以省略重复的说明。 
在进气装置20的进气控制阀30中,阀轴32也被设定在自阀体31的中央位置偏心的位置上,并且阀轴32在自进气通道3的中心位置偏心的位置处被支承。因而,在进气控制阀30中也同样地,阀轴32上方为长段31PA,下方为短段31PB。 
图5(A)、(B)、(C)为表示进气控制阀30的图,其中,图5(A)为拿出进气控制阀30并单独表示的图,图5(B)为表示进气控制阀30形成了 
Figure DEST_PATH_GSB00000174924500021
半开状态时的俯视模式图。 
进气控制阀30的阀体31具有缺口部33,这一点与上述的实施例1的进气控制阀10不同。具体而言,如图5(A)所示,在阀体31的长段31PA一侧的前端部形成有大致矩形状的缺口部33。当以这种方式在前端部设置缺口时,在形成全闭状态(参照图4)之际,能够实现使进气通道3内的流动宽度WT(进气流GS通过的宽度)变窄(缩小)的构造。由此能够朝向下游的气缸流入较强的进气。因而,实施例2的进气装置20同上述实施例1的进气装置1相比,能够形成更强的滚流从而进一步提高内燃机的燃烧效率及输出。因而,能够在例如内燃机的冷启动时等这种废气排放容易恶化的时候,通过形成较强的滚流从而实现耗油率的提高和废气排放的改善。 
但是,如上所述,对于在长段31PA的前端部形成有缺口部33的阀体31,如图5(A)所示,其呈两侧具有角状突起部分(以下,称为角部34R、34L)的形状。因而,当使阀体31反转从而形成半开状态时,角部34R、34L将与内壁3a抵接。这里,如果内壁3a为直线状,则缺口部33作为间隙而发挥作用,因此进气流经由该缺口部33流向下游一侧。作为比较例,图5(C)模式化地图示了在此指出的问题的状态。此外,在该图5(C)中,为了便于确认缺口部33而画上斜线。如该图所示,由于在形成半开状态时,进气流将经由缺口部33而漏向下游,因而即使在形成全开状态时形成强滚流,其效果也将会减半或者无效。因此,在本实施例2的进气装置20中,设置有用于遮断进气流的进气流遮断构造,从而使在形成半开状态时进气流不会经由缺口部33而流向下游。 
进气流遮断构造通过在例如阀体31为了形成半开状态而旋转时,在进气通道3的内壁3a上设置用于收纳角部34R、34L的槽部而实现。 参照图5(B),更具体地进行说明。图5(B)为阀体31形成了半开状态时的俯视图。在进气通道3的内壁3a上,在角部34R、34L抵接的位置处形成有凹状的槽部35R、35L。这些槽部35R、35L被设定为具有至少能够收纳角部34R、34L的宽度和足够的深度。具体而言,槽部35R、35L的深度被设定为,位于角部34R、34L之间缺口的直线部分33CA与内壁3a表面抵接。 
对具有以上结构的进气装置20的动作进行归纳说明。图6(A)、(B)、(C)为表示进气装置20的动作的图,其中,图6(A)表示与图4对应的全闭状态、图6(B)表示全开状态、图6(C)表示半开状态。此外,在各图的右侧示出了向下游方向观察时的阀体31的姿势。 
在图6(A)所示的全闭状态中,阀体31的短段31PB一侧与进气通道3的下侧内壁抵接而成为阻断进气流GS的状态。此时,由于在长段31PA一侧的前端形成有缺口部33,因而能够缩小进气流GS的流动宽度从而形成强滚流。 
当将阀体11从图6(A)的全闭状态向逆时针方向旋转时,能够形成图6(B)所示的全开状态。该状态下进气流GS的流动方向与阀体11平行,因而能够使进气量最大化。此时,滚流变得最弱。该全开状态与实施例1的进气装置1相同。 
然后,当将阀体31从图6(B)的状态进一步向逆时针方向旋转时,则能够形成图6(C)所示的半开状态。此时,长段31PA前端的角部34R、34L能够收纳于形成在进气通道3中的槽部35R、35L中。由此,即使对于在长段31PA的前端部中具有缺口部33的构造,也能够在形成半开状态时无泄漏地阻断进气流。因而,与实施例1的进气 装置1同样,短段11PB一侧成突出状态以便限制进气流,从而能够形成中等程度的滚流。 
如以上说明,由于本实施例2的进气装置20在长段31PA的前端部具有缺口部33,因此能够在形成图6(A)所示的全开状态时形成比实施例1的进气装置1更强的滚流。而且,当形成半开状态时,由于角部34R、34L被收纳于设置在进气通道3内壁上的沟部35R、35L中,因此也能够以与实施例1同样的方式形成半开状态。 
进而,参照图7以及图8,对上述阀体31的优选形状进行说明。由于本申请的发明人通过实验对用于形成强滚流的阀体的形状进行了确认,因此对这一点加以说明。图7为用于说明能够在形成全开状态或形成半开状态时形成较强滚流的阀体的形状的示意图。 
首先对形成全开状态时的优选阀体进行说明。在图7的上部中,在左侧图示了相当于实施例2的阀体31的前端部具有缺口部的凹形状,在右侧图示了相当于实施例1的阀体11的前端为平面的形状。在此,进气流通过的流道面积SQ被设定为相同。 
中部所示的曲线图为,归纳了使下部所示的缺口部的宽度比(A/B)变化之际的全开时滚流的变化的图。此外,该图对于半开时滚流也一并进行了图示。图的左侧表示全开状态的滚流强度,结果用实线SL表示。并且,图的右侧表示半开状态的滚流强度,结果用虚线BL表示。 
通过图7可以确认,在形成全闭状态时,在阀体的前端部形成缺口能够形成较强的滚流。在相对地使缺口部中A的长度变长从而处于超过80%的状态,即当形成图7上部右侧的接近于平面的形状时,滚流强度显著地降低。因而,从该图7就能够理解,通过具有实施例2 的缺口部33的阀体31,能够形成较强的滚流。但是,当A的长度小于50%时,由于缺口被形成为宽度较窄且缺口较深,因而滚流逐渐变弱。因此优选,将宽度比(A/B)形成为50~70%。 
进而,对形成半开状态时用于形成强滚流的条件进行确认。在这种情况下,如上所述,结果通过右侧的滚流强度标示和虚线表示。由虚线BL能够确认,当形成半开状态时,优选阀体的端部为平面形状。上述实施例2的阀体31具有形成于长段31PA的前端部的缺口部33,短段31PB一侧的端部为平面形状。因而,能够理解阀体31成为了最适当的形状。 
进而,本申请发明人通过实验对缺口部的优选尺寸比(宽度WL与深度DL之比)进行了确认。图8为表示形成于阀体上的缺口部的优选尺寸比的图。当设定WL:DL=15:1~5:1时,能够形成较强的滚流。 
上述实施例对形成滚流的情况进行了说明,但并不仅限于此。例如,只需将围绕进气通道3的轴心旋转的阀轴12旋转90度,就能够变为形成涡流(横涡流)的进气装置。 
实施例3 
进而参照附图对本发明的实施例3的进气装置进行说明。图9(A)、(B)、(C)为表示实施例3的进气装置40的图。在该图9(A)、(B)、(C)中,与实施例2的进气装置20相同的部位采用相同的符号,以省略重复的说明。
图9(A)、(B)、(C)为表示进气装置40的动作的图,其中,图9(A)表示全闭状态,图9(B)表示全开状态,图9(C)表示半开状态。此外,在各图的右侧示出了向下游方向观察时阀体51的姿势。 
在进气装置40的进气控制阀50中,阀轴52也被设定在自阀体51的中央位置偏心的位置,并且阀轴52在自进气通道3的中心位置偏心的位置处被支承。因而,进气控制阀50也同样地,阀轴52上方为长段51PA,下方为短段51PB。 
阀体51通过从图9(A)所示的全开状态沿顺时针方向旋转,从而形成图9(B)所示的全开状态,再通过从全开状态进一步沿顺时针方向旋转,从而形成图9(C)所示的半开状态。 
在进气装置40的内壁3a上比阀轴52的配置位置更靠上游一侧,在阀体51形成半开状态时与角部54R、54L抵接的部位处形成有抵接面55。抵接面55被形成为,与形成半开状态的阀体51大致平行。抵接面55作为用于遮断进气流的进气流遮断构造而发挥功能,在阀体51形成半开状态时,该抵接面55遮断进气流以使其不会经由缺口部53而流向下游。 
如图9(C)所示,阀体51在半开状态下相对于进气流GS的流动方向倾斜,以使其沿着进气流GS的流动方向,通过抵接面55使遮断进气流的长段51PA的前端朝向上游一侧,使容许进气流GS通过的短段51PB的前端朝向下游一侧。阀体51之所以能够在这种状态下形成半开状态,是因为不同于实施例2的进气装置20,进气流遮断构造被形成在比阀轴52更靠上游一侧的内壁3a上。因而,由于阀体51相对于进气的流动方向倾斜,以便将进气流GS从长段51PA的前端导向短 段51PB的前端,从而能够在半开状态下,将朝向长段51PA的前端一侧流动的进气顺畅地导向短段51PB的前端一侧。由此,能够防止半开状态下的压力损失的发生。 
并且,即使在机油或水滞留在抵接面55上的情况下,由于抵接面55相对于比抵接面55更靠上游一侧以及更靠下游一侧的内壁3a的倾斜角度而平缓地倾斜,因此通过使阀体51处于全开状态,从而能够使进气流GS也流向内壁3a一侧,并使滞留在抵接面55的机油或水流向下游一侧。 
此外,在全开状态以及全闭状态中,进气装置40能够设置用于将阀体51维持在各状态的止动块。因而,由于能够抑制在全开状态以及半开状态下的阀体51的角度位置的误差,因而也能够抑制在全闭状态以及半开状态下的滚流强度的变动。由此,能够抑制燃烧状态的误差。 
下面,对实施例3的进气装置的改变例进行说明。图10(A)、(B)、(C)为表示实施例3的进气装置的改变例的图。图10(A)表示全闭状态,图10(B)表示全开状态,图10(C)表示半开状态。 
阀体51a在长段51PA的前端没有形成缺口部,而是呈平面形状。此外,在内壁3a上未采用上述的进气流遮断构造。因为长段51PA的前端部的形状为平面状,因此即使在形成图10(C)所示的半开状态的情况下,也能够抑制进气流从长段51PA的前端部与内壁3a之间的间隙处泄漏。 
此外,由于没有采用进气流遮断构造,因而能够增加在全开状态下的进气的流量。 
实施例4
参照附图对本发明的实施例4的进气装置进行说明。图11(A)、(B)、(C)为表示实施例4的进气装置60的图。该图11(A)、(B)、(C)以与实施例1的图1的进气装置1同样的方式图示了进气装置60。在该图11(A)、(B)、(C)中,与实施例1的进气装置1相同的部位采用相同的符号,以省略重复的说明。此外,图11(A)表示全闭状态、图11(B)表示全开状态、图11(C)表示半开状态。此外,在各图的右侧示出了向下游方向观察时阀体51的姿势。 
实施例4的阀体71,如图11(A)所示,与实施例1的11不同,阀轴72在比中心位置HL更向内壁3b一侧偏心的位置处以旋转自如的方式被支承。并且,长段71PA的前端没有形成缺口部,而是被形成为平面状。 
此外,如图11(A)所示,当阀体71形成全闭状态时,短段71PB的前端朝向内壁3b一侧,长段71PA的前端与比阀轴72更靠下方的内壁3a抵接。通过将阀体71从全闭状态向逆时针方向旋转从而形成全开状态,并通过进一步向逆时针方向旋转而形成半开状态。如图11(C)所示,当阀体71形成半开状态时,长段71PA的前端与比阀轴72更靠上方的内壁3b抵接,短段71PB的前端朝向内壁3a一侧。因而,阀体71在全闭状态下减少进气流以使其沿上方的内壁3b流动,且在半开状态下减少进气流以使其沿下方的内壁3a流动。 
下面,参照图12,对全闭状态以及半开状态下,当减小进气流并使其流动于进气通道3的下方的内壁3a以及上方的内壁3b时的滚流的强度进行说明。本发明人为了验证在全闭状态以及半开状态下,使进气沿内壁3a流动时和使进气沿内壁3b流动时,滚流的强度将如何变化,进行了对比实验。
图12为纵轴表示流量、横轴表示滚流的强度的曲线图。在该曲线图中,虚线表示将进气流沿上方一侧的内壁3b流动时的流量与滚流的强度之间的关系,实线表示将进气流沿下方一侧的内壁3a流动时的流量与滚流的强度之间的关系。并且,为简单起见,将使进气流沿内壁3b流动的情况称为“上流”,而将使进气流沿内壁3a流动的情况称为“下流”。 
如图12所示可知,当流量大时下流情况下的滚流强于上流情况下的滚流。而且,与流量被减小,阀体形成半开状态时的流量相比可以确认,如图12所示,下流情况下的滚流强于上流情况下的滚流。此外,与进一步减小流量,阀体形成全闭状态时的流量相比可以确认,上流时的滚流强度与下流时的滚流强度发生逆转,上流情况下的滚流强于下流情况下的滚流。 
这样,在全闭状态以及半开状态的两种状态下,为了形成较强的滚流,优选在半开状态下实施下流,而在全闭状态下实施上流。 
如以上所述,实施例4的进气装置60,在全闭状态以及半开状态的两种状态下,均能够形成更强的滚流。因而,由于即使在半开状态下,也能够生成较强的滚流,从而提高部分开口时的节油率。 
以上对本发明的优选的实施形式进行了详细说明,但本发明并不限定于特定的实施方式,在记载在权利要求书的本发明的要旨的范围内,可以进行各种变形和变更。

Claims (2)

1.一种内燃机的进气装置,在进气通道内配置以阀轴为中心旋转的阀体从而调整进气流,其特征在于,
所述阀轴位于自所述阀体的中央位置偏心的位置上,并且在相对于所述进气通道自该进气通道的中心位置偏心的位置上被支承,
当所述阀体旋转时,自全闭状态经全开状态而形成半开状态,
所述阀体在前端部具有缺口部,当形成所述全闭状态时,该缺口部缩小所述进气流的流动宽度并使所述进气流向气缸内流入,
在所述进气通道中设置有用于遮断的进气流遮断构造,从而当为了形成所述半开状态而使所述阀体反转并与所述进气通道的内壁抵接时,避免所述进气流通过所述缺口部向下游流动。
2.如权利要求1所述的内燃机的进气装置,其特征在于,所述进气流遮断构造被形成在比所述阀轴更靠上游一侧,
所述阀体在形成所述半开状态时,相对于所述进气的流动方向倾斜,以便从所述进气流被所述进气流遮断构造遮断的所述阀体的遮断一侧,向容许所述进气流通过的所述阀体的开放一侧引导所述进气流。
CN2007800189280A 2006-05-24 2007-04-20 内燃机的进气装置 Expired - Fee Related CN101454553B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006144445 2006-05-24
JP144445/2006 2006-05-24
JP2006304536 2006-11-09
JP304536/2006 2006-11-09
PCT/JP2007/059136 WO2007135840A1 (ja) 2006-05-24 2007-04-20 内燃機関の吸気装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101454553A CN101454553A (zh) 2009-06-10
CN101454553B true CN101454553B (zh) 2010-12-01

Family

ID=38723152

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007800189280A Expired - Fee Related CN101454553B (zh) 2006-05-24 2007-04-20 内燃机的进气装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7958863B2 (zh)
EP (1) EP2031209B1 (zh)
JP (1) JP4840445B2 (zh)
CN (1) CN101454553B (zh)
WO (1) WO2007135840A1 (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5075103B2 (ja) * 2008-12-11 2012-11-14 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の吸気装置
JP2011106405A (ja) * 2009-11-19 2011-06-02 Aisin Seiki Co Ltd 内燃機関用吸気装置
JP2012180798A (ja) * 2011-03-02 2012-09-20 Honda Motor Co Ltd 車両の吸気装置
JP5711584B2 (ja) * 2011-03-30 2015-05-07 本田技研工業株式会社 内燃機関
JP5440806B2 (ja) 2011-04-05 2014-03-12 株式会社デンソー 吸気装置
JP5867322B2 (ja) * 2012-07-04 2016-02-24 アイシン精機株式会社 気流制御装置
JP6327180B2 (ja) * 2015-03-12 2018-05-23 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
JP6354724B2 (ja) * 2015-10-02 2018-07-11 株式会社デンソー 吸気制御装置
CN105626234A (zh) * 2015-12-31 2016-06-01 上海交通大学 弹簧辅助式管道缩口调节装置
CN105508030A (zh) * 2015-12-31 2016-04-20 上海交通大学 机械式管道缩口调节装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1493777A (zh) * 2002-10-03 2004-05-05 �ղ��Զ�����ʽ���� 发动机进气装置
CN1680703A (zh) * 2004-04-08 2005-10-12 株式会社电装 内燃机进气节气系统

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63128239A (ja) 1986-11-19 1988-05-31 Hitachi Ltd マイクロ光弾性測定装置
JPS63128239U (zh) * 1987-02-17 1988-08-22
JPH02126035A (ja) 1988-11-02 1990-05-15 Mitsubishi Electric Corp 多室形空気調和装置
JP3427452B2 (ja) 1993-12-21 2003-07-14 日産自動車株式会社 内燃機関の吸気装置
JP3166546B2 (ja) 1994-08-17 2001-05-14 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
JP3365202B2 (ja) 1996-04-17 2003-01-08 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の吸気制御装置
DE19854461C1 (de) * 1998-11-25 2000-03-09 Daimler Chrysler Ag Verbrennungsmotor, insbesondere Verbrennungsmotor für Fahrzeuge, mit einer Abgasrückführung
DE10133942A1 (de) 2000-07-14 2002-01-24 Schatz Thermo Engineering Verfahren zur Steuerung der Brennluftzufuhr eines Verbrennungsmotors und Zusatzventilanordnung zur Durchführung des Verfahrens
JP2002309946A (ja) 2001-04-11 2002-10-23 Toyota Motor Corp 内燃機関の吸気装置
JP2003106158A (ja) 2001-09-28 2003-04-09 Toyota Motor Corp 筒内噴射式火花点火内燃機関
JP2005140050A (ja) 2003-11-07 2005-06-02 Aisin Seiki Co Ltd 可変吸気装置
JP2005171813A (ja) 2003-12-09 2005-06-30 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の吸気装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1493777A (zh) * 2002-10-03 2004-05-05 �ղ��Զ�����ʽ���� 发动机进气装置
CN1680703A (zh) * 2004-04-08 2005-10-12 株式会社电装 内燃机进气节气系统

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP昭63-128239U 1988.08.22
JP特开2002-309946A 2002.10.23
JP特开2003-106158A 2003.04.03
JP特开平9-280066A 1997.10.28

Also Published As

Publication number Publication date
US20090229557A1 (en) 2009-09-17
EP2031209A4 (en) 2010-03-31
US7958863B2 (en) 2011-06-14
JP4840445B2 (ja) 2011-12-21
EP2031209A1 (en) 2009-03-04
CN101454553A (zh) 2009-06-10
JPWO2007135840A1 (ja) 2009-10-01
WO2007135840A1 (ja) 2007-11-29
EP2031209B1 (en) 2011-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101454553B (zh) 内燃机的进气装置
US20130167812A1 (en) Exhaust gas recirculation valve
CN106762239B (zh) 排气再循环装置
EP1801382B1 (en) Air intake device for internal combustion engine
JP2009299591A (ja) 内燃機関のegr制御装置
US7004137B2 (en) V-type multiple-cylinder air intake device
JP6205968B2 (ja) 吸気装置
CN105531467A (zh) 用于内燃机的节气门接管和用于调整节气门接管内的节气门的方法
JP6011501B2 (ja) バルブ装置
CN204572184U (zh) 进气管道
JP4840248B2 (ja) 内燃機関の吸気制御装置
JP2015522750A (ja) 内燃機関用の逆止弁装置
JP5527583B2 (ja) 内燃機関用吸気装置
KR20080055448A (ko) 가변흡기 매니폴드
US7726272B2 (en) Variable intake device
JP2006194122A (ja) 内燃機関
JP2009275598A (ja) 内燃機関の吸気装置
US11598428B2 (en) Valve assembly and method
US11971106B2 (en) Valve assembly and method
JP4021081B2 (ja) スワールコントロールバルブ
JP2007092557A (ja) ターボチャージャ
JP2005042655A (ja) エンジンの吸気制御装置
JP2005105928A (ja) 多気筒エンジンの吸気装置
KR20120051225A (ko) 엔진의 이지알장치
KR20140133906A (ko) 유체 순환 밸브

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20101201

Termination date: 20140420