CN101641503B - 用于内燃机的进气系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及的用于内燃机的进气系统包括：进气通道(50)，进气通过其被引入燃烧室(40)；进气歧管(100)，其连接到气缸盖(30)并且形成所述进气通道(50)的一部分；进气控制阀(200)，其减小所述进气通道(50)的至少一部分的流路面积；阀轴(300)，其以允许所述进气控制阀(200)围绕所述阀轴(300)枢转的方式支撑所述进气控制阀(200)的一个端部(210)；以及导向肋(400)，其从所述进气歧管(100)朝向所述一个端部(210)突出，并使所述一个端部(210)和所述进气通道(50)的壁面的靠近所述阀轴(300)的一部分之间的缝隙最小化。

Description

用于内燃机的进气系统
技术领域
本发明通常涉及一种用于内燃机的进气系统，更具体地，涉及一种包括进气控制阀的用于内燃机的进气系统。
背景技术
存在一种用于内燃机的进气系统，其通过对设置在进气通道中的进气控制阀执行打开/关闭控制来控制进气流，从而在燃烧室中产生诸如翻转流(纵向涡)和旋涡流(横向涡)的涡流。这些涡流增加了内燃机中的燃烧效率并促进了分层充气燃烧。
例如，日本未审实用新型申请公开第7-25264号(JP-UM-A-7-25264)描述了用于内燃机的进气系统，其中进气口的通道被分隔壁分隔为第一通道和第二通道，并且设置了使第二通道完全打开或完全关闭的进气控制阀。
公开号为2003-206761的日本专利申请(JP-A-2003-206761)描述了一种可变流速进气供给系统，其包括为直列式四气缸内燃机的相应四个气缸设置的进气控制阀。
在上述例示的系统中，产生涡流的气流(在本说明书中称为“主流”)可能受到如下气流的影响：通过由阀轴支撑的悬臂进气控制阀的部分(在本说明书中进气控制阀的这部分将被称为“一个端部”)和进气通道的壁面的靠近阀轴的一部分之间的缝隙的气流。这阻碍了内燃机中的燃烧效率的提高和分层充气燃烧的促进。
发明内容
本发明提供一种用于内燃机的进气系统，其允许进气以更适当的方式流动。
本发明的第一方案涉及一种用于内燃机的进气系统，其将进气引入所述内燃机的燃烧室。所述进气系统包括：进气通道，进气流经其中；进气歧管，其连接到内燃机并且形成进气通道的一部分；进气控制阀，其能够减小进气通道的至少一部分的流路面积；阀轴，其以允许进气控制阀围绕阀轴枢转的方式支撑进气控制阀的一个端部；以及缝隙减小部，其从除进气控制阀以外的元件朝向进气控制阀的所述一个端部突出，并且使所述一个端部和进气通道的壁面的靠近阀轴的一部分之间的缝隙最小化。
通过上述结构，缝隙减小部使进气控制阀的一个端部和进气通道的壁面之间的缝隙最小化。因此，通过所述缝隙的气流被抑制，进气以更适当的方式流动。结果，改进了燃烧特性。
除进气控制阀以外的元件可以是包括在进气歧管中的元件，或可以是被插入并安装在进气歧管中并形成进气通道的一部分的插入构件。
在根据本发明的上述方案的进气系统中，缝隙减小部可以沿进气通道延伸的方向延伸，并且可以形成进气通道的一部分。
通过上述结构，由于缝隙减小部沿进气通道延伸的方向延伸，所以缝隙减小部的存在对进气的流动的影响最小化。结果，能够允许进气以更适当的方式流动，从而改进燃烧特性。
在根据本发明的上述方案的进气系统中，进气控制阀可以包括在所述一个端部的相反侧的另一端部，并且缝隙减小部可以形成在距所述一个端部比距所述另一端部更近的位置上。
通过上述结构，能够在使进气控制阀的一个端部和进气通道的壁面之间的缝隙最小化的同时抑制缝隙减小部的尺寸的增加，原因在于缝隙减小部靠近进气控制阀的所述一个端部设置。
在根据本发明的上述方案的进气系统中，缝隙减小部可以使进气控制阀的所述一个端部和进气通道的壁面之间的缝隙最小化而与进气控制阀在进气控制阀的整个可移动范围内的位置无关。
通过上述结构，允许进气以更适当的方式流动而与进气控制阀形成最小的可能的流路面积还是最大的可能的流路面积无关。
在根据本发明的上述方案的进气系统中，进气控制阀可以在燃烧室内产生翻转流。
根据本发明的上述方案，允许进气以更适当的方式流动，从而改进在内燃机中产生的燃烧的特性。
附图说明
结合附图，通过下文对示例性实施例的描述，本发明的上述和其它特征和优点将变得明显，其中相似的附图标记用于表示相似的元件，并且其中：图1为表示根据本发明的实施例的用于内燃机的进气系统的整体结构的图；图2为表示在图1所示的用于内燃机的进气系统中包括的进气岐管和进气控制阀的图；以及图3为表示在图1所示的用于内燃机的进气系统中靠近进气控制阀的一部分的放大图。
具体实施方式
下文将描述本发明的实施例。相同或相应的部分将由相同的附图标记表示，并且下文仅对其进行一次说明。
应注意的是在本实施例中关于个数、数量等的说明不限制本发明的范围除非特别规定。此外，所述实施例中描述的组成元件对于本发明不是绝对必要除非特别规定。更进一步，在本发明具有多种实施例的情况中，实施例中的结构可以适当地彼此结合除非特别规定。结构的彼此结合在假定的范围内。
在说明书中说明的“内燃机”可以是汽油发动机或可以是柴油发动机。设置在所述内燃机中的喷射器可以是将燃料喷入进气通道的喷射器，或将燃料喷入气缸的喷射器。此外，上述两种喷射器都可以设置在内燃机中。
图1为表示根据本发明的实施例的用于内燃机的进气系统的整体结构的图。结合图1，气缸20形成在气缸体10中，并且屋脊型燃烧室40形成在从上方覆盖气缸20的气缸盖30中。进气通道50和排气通道60以使得所述通道连接到形成燃烧室40的相应两个倾斜平面上的方式形成。进气阀70打开和关闭在进气通道50一端的开口，并且排气阀80打开和关闭在排气通道60一端的开口。进气通道50的端部被划分为两个独立的分支。每个气缸20设置有打开和闭合在各个分支的端部的开口的两个进气阀70。每个气缸20还设置有两个排气阀80。火花塞90布置在由所述四个阀环绕的燃烧室40的顶端中心部。活塞95设置在气缸20中。在图1所示的实例中，活塞95具有平整的顶面。然而，活塞95的顶面可以形成为例如适于分层充气燃烧的理想形状。
除图1之外，还将结合图2和图3描述根据本发明的实施例的用于内燃机的进气系统。图2为表示包括在根据本发明的实施例的进气系统中的进气歧管100和进气控制阀200的图。图3为表示进气系统的靠近进气控制阀200的一部分的放大图。
如图1至图3所示，进气歧管100连接到气缸盖30，并且用作“插入构件”的套筒(cartridge)500被插入并安装在进气歧管100中。进气沿图1和图3中箭头DR1表示的方向流过形成在进气歧管100、套筒500和气缸盖30中的进气通道50。进气控制阀200调节进气通道50的流路面积从而使沿图1中的箭头DR2表示的方向前进的翻转流在气缸20中产生。进气控制阀200和阀轴300装入套筒500。阀轴300以允许进气控制阀200围绕阀轴300枢转的方式支撑进气控制阀200的一个端部(基部)210。这允许进气控制阀200在由图1中的箭头DR3表示的方向上枢转，从而通过操作进气控制阀200来调节进气通道50的流路面积。
图1至图3所示的虚线表示当进气通道50的流路面积被进气控制阀200最小化时进气控制阀200的位置。当进气通道50的流路面积被进气控制阀200最小化时，穿过在进气控制阀200的另一端部(前端部)220和进气通道50的壁面之间留有的间隙的空气的主流(由图3中的箭头F1表示)在燃烧室40中产生涡流(翻转流)。例如，这促进了空气和燃料的混合以及火花点火的火焰在燃烧室40内的传播，从而提高了燃烧效率。
当操作进气控制阀200以产生涡流(翻转流)时，如果强气流(由图3中的箭头F2表示)穿过在进气控制阀200的一个端部210和进气通道50的壁面之间形成的缝隙时，强气流扰乱由箭头F1表示的主流，结果阻碍了进气的均质化(即，混合气的均质化)。这也导致阻碍了在内燃机中发生的燃烧的特性的改进。
根据本发明的实施例的用于内燃机的进气系统包括导向肋400。导向肋400从进气歧管100朝向进气控制阀20的一个端部210突出，以使一个端部210和进气通道50的壁面之间的缝隙最小化。由于导向肋400使进气控制阀200的一个端部210和进气通道50的壁面之间的缝隙最小化，所以抑制了由箭头F2表示的穿过该缝隙的气流。因此，改进了内燃机中发生的燃烧的特性。
导向肋400沿进气通道50延伸的方向(也就是，由箭头DR1表示的方向)延伸，并形成进气通道50的一部分。这种结构使导向肋400的存在对进气的流动的影响最小化。
此外，导向肋400形成在距进气控制阀200的一个端部210比距进气控制阀200的另一个端部220更近的位置上。这种结构使进气控制阀200的一个端部210和进气通道50的壁面之间的缝隙最小化，同时抑制了导向肋400的尺寸的增加。
导向肋400使上述缝隙最小化而不管进气控制阀200形成最小可能的流路面积还是最大可能的流路面积。换句话说，导向肋400使进气控制阀200的一个端部210和进气通道50的壁面之间的缝隙最小化而与进气控制阀200在其整个可移动范围内的位置无关。此外，导向肋400以导向肋400不干扰进气控制阀200的枢转运动的方式构造。
导向肋400形成为与形成在进气歧管100内的进气通道50的壁面的高度一致。此外，导向肋400与构成进气歧管100的元件整体形成。这样，以较低的成本生产导向肋400。
以下描述是本发明的实施例的详细说明的概要。也就是说，根据本发明的实施例的用于内燃机的进气系统包括：进气通道50，进气通过所述进气通道50被引入内燃机的燃烧室40；进气歧管100，其连接到气缸盖30并且形成进气通道50的一部分；进气控制阀200，其减小进气通道50的至少一部分的流路面积；阀轴300，其以允许进气控制阀200围绕阀轴300枢转的方式支撑进气控制阀200的一个端部210；导向肋400，其从作为除进气控制阀200之外的元件的进气歧管100朝向进气控制阀200的一个端部210突出，并起到使一个端部210和进气通道50的壁面的靠近阀轴300的一部分之间的缝隙最小化的“缝隙减小部”的功能。
在本发明的实施例中，导向肋400与进气歧管100整体形成。选择性地，起到“缝隙减小部”的功能的导向肋400可以与套筒500整体形成。
因此，认为在说明书中公开的本发明的实施例在各个方面是说明性的而非限制性的。本发明的技术范围由权利要求限定，因此在权利要求的等同替换的含义和范围内的全部变换被认为是包含在其中。

Claims (7)

1.一种用于内燃机的进气系统，其将进气引入所述内燃机的燃烧室(40)，其特征在于包括：
进气通道(50)，所述进气流经其中；
进气歧管(100)，其连接到所述内燃机并且形成所述进气通道(50)的一部分；
进气控制阀(200)，其能够减小所述进气通道(50)的至少一部分的流路面积，所述进气控制阀(200)包括邻近所述进气通道(50)的第一面和第二相反面；
阀轴(300)，其以允许所述进气控制阀(200)围绕所述阀轴(300)枢转的方式支撑所述进气控制阀(200)的第一端部(210)；以及
缝隙减小部(400)，其沿着并且对准所述进气通道(50)的紧接在所述进气控制阀(200)的上游的壁面部而延伸，其中
所述缝隙减小部(400)的远端刚好邻近所述进气控制阀(200)的所述第一端部(210)终止并且适于允许所述进气控制阀(200)移动通过其整个可移动范围和处于整个所述范围内的所述进气控制阀(200)的每个位置，从而防止空气流到由所述进气通道(50)限定的边界的外侧以及围绕所述进气控制阀(200)的第二相反面流动。
2.根据权利要求1所述的进气系统，其中除所述进气控制阀(200)以外的元件包括在所述进气歧管(100)中。
3.根据权利要求1所述的进气系统，其特征在于进一步包括：
插入构件(500)，其被插入并安装在所述进气歧管(100)中并形成所述进气通道(50)的一部分，
其中除所述进气控制阀(200)以外的元件是所述插入构件(500)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的进气系统，其中所述缝隙减小部(400)沿所述进气通道(50)延伸的方向延伸，并且形成所述进气通道(50)的一部分。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的进气系统，
其中：
所述进气控制阀(200)包括在所述一个端部(210)的相反侧的另一端部(220)；以及
所述缝隙减小部(400)形成在距所述一个端部(210)比距所述另一端部(220)更近的位置上。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的进气系统，其中所述缝隙减小部(400)使所述进气控制阀(200)的所述一个端部(210)和所述进气通道(50)的所述壁面之间的缝隙最小化而与所述进气控制阀(200)在所述进气控制阀(200)的整个可移动范围内的位置无关。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的进气系统，其中所述进气控制阀(200)在所述燃烧室(40)内产生翻转流。
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