CN102913330B - 包括进气流控制组件的发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包括进气流控制组件的发动机。具体地，进气流控制组件可包括致动器，阀轴，第一阀构件和驱动构件。致动器包括限定第一旋转轴线的驱动轴。阀轴限定第二旋转轴线。第一阀构件固定用于与阀轴一起旋转并且调整从进气歧管到发动机进气口的气流。驱动构件与驱动轴和阀轴接合。驱动构件在驱动轴的外圆周的周围和阀轴的外圆周的周围延伸。驱动轴可在彼此相对的第一和第二旋转方向上旋转，从而经由驱动构件旋转阀轴以及旋转地移动第一阀构件。

Description

包括进气流控制组件的发动机
技术领域
本发明涉及发动机气流控制组件。
背景技术
该部分内容提供与本发明有关的背景信息且不必要构成现有技术。
内燃机可在气缸内燃烧空气和燃料的混合物且藉此产生驱动扭矩。进出气缸的空气和燃料流可由气门系控制。控制气流进入气缸以产生漩涡或翻滚流可在某些操作条件下增强燃烧。漩涡和/或翻滚流可通过在进气流路中提供阻碍而产生。
发明内容
发动机组件可包括发动机结构，进气歧管，进气门和进气流控制组件。发动机结构可限定气缸和与所述气缸连通的进气口。进气歧管可与空气源和进气口连通。进气门可被支撑在发动机结构上并且可控制进气口和气缸之间的连通。进气流控制组件可包括致动器，阀轴，第一阀构件和驱动构件。致动器可包括限定第一旋转轴线的驱动轴。阀轴可限定第二旋转轴线。第一阀构件可固定用于与阀轴一起旋转并且适于调整从进气歧管到进气口的气流。驱动构件可与驱动轴和阀轴接合。驱动构件可在驱动轴的外圆周的周围和阀轴的外圆周的周围延伸。驱动轴可在彼此相对的第一和第二旋转方向上旋转，从而经由驱动构件旋转阀轴以及旋转地移动第一阀构件以调整从进气歧管到进气口的气流。
进一步的应用领域从本文提供的描述将显而易见。在该发明内容中的描述和具体示例仅旨在用于描述目的且不旨在限制本发明的范围。
本发明还提供了以下方案：
1.一种进气流控制组件，包括：
致动器，其包括限定第一旋转轴线的驱动轴；
阀轴，其限定第二旋转轴线；
第一阀构件，其被固定以与阀轴一起旋转并且适于调整从进气歧管到发动机进气口的气流；以及
驱动构件，其与驱动轴和阀轴接合，并且在驱动轴的外圆周的周围和阀轴的外圆周的周围延伸，驱动轴可在彼此相对的第一和第二旋转方向上旋转，从而经由驱动构件旋转阀轴以及旋转地移动第一阀构件。
2.根据方案1所述的进气流控制组件，其特征在于，驱动轴限定与第一旋转轴线垂直的第一半径，阀轴限定与第二旋转轴线垂直的第二半径，第一半径在进气流控制组件的致动期间形成第一力臂，第二半径在进气流控制组件的致动期间形成第二力臂。
3.根据方案2所述的进气流控制组件，其特征在于，第一和第二力臂在阀轴的整个旋转期间是不变的。
4.根据方案2所述的进气流控制组件，其特征在于，致动器包括马达和由马达旋转驱动的驱动轴，驱动轴与驱动构件接合并且限定第一旋转轴线和第一半径。
5.根据方案1所述的进气流控制组件，其特征在于，驱动构件被固定以与驱动轴和阀轴中的一个一起旋转。
6.根据方案5所述的进气流控制组件，其特征在于，驱动构件被固定以与驱动轴和阀轴二者一起旋转。
7.根据方案6所述的进气流控制组件，其特征在于，驱动构件包括缆线，其被固定以与驱动轴和阀轴一起旋转。
8.根据方案1所述的进气流控制组件，其特征在于，其还包括第二阀构件，其被固定以与阀轴一起旋转并且沿阀轴与第一阀构件轴向地间隔开。
9.根据方案8所述的进气流控制组件，其特征在于，其还包括进气歧管，进气歧管限定与空气源连通的进口，包围第一阀构件的第一出口和包围第二阀构件的第二出口。
10.根据方案9所述的进气流控制组件，其特征在于，阀轴与进气歧管的第一和第二出口交叉，驱动构件在第一和第二阀构件之间的轴向位置处在阀轴的外圆周的周围延伸。
11.一种发动机组件，包括：
发动机结构，其限定气缸和与所述气缸连通的进气口；
进气歧管，其与空气源和进气口连通；
进气门，其被支撑在发动机结构上并且控制进气口和气缸之间的连通；以及
进气流控制组件，其包括：
致动器，其包括限定第一旋转轴线的驱动轴；
阀轴，其限定第二旋转轴线；
第一阀构件，其被固定以与阀轴一起旋转并且适于调整从进气歧管到进气口的气流；以及
驱动构件，其与驱动轴和阀轴接合，并且在驱动轴的外圆周的周围和阀轴的外圆周的周围延伸，驱动轴可在彼此相对的第一和第二旋转方向上旋转，从而经由驱动构件旋转阀轴以及旋转地移动第一阀构件。
12.根据方案11所述的发动机组件，其特征在于，驱动轴限定与第一旋转轴线垂直的第一半径，阀轴限定与第二旋转轴线垂直的第二半径，第一半径在进气流控制组件的致动期间形成第一力臂，第二半径在进气流控制组件的致动期间形成第二力臂。
13.根据方案12所述的发动机组件，其特征在于，第一和第二力臂在阀轴的整个旋转期间是不变的。
14.根据方案12所述的发动机组件，其特征在于，致动器包括马达和由马达旋转驱动的驱动轴，驱动轴与驱动构件接合并且限定第一旋转轴线和第一半径。
15.根据方案11所述的发动机组件，其特征在于，驱动构件被固定以与驱动轴和阀轴中的一个一起旋转。
16.根据方案15所述的发动机组件，其特征在于，驱动构件被固定以与驱动轴和阀轴二者一起旋转。
17.根据方案16所述的发动机组件，其特征在于，驱动构件包括缆线，其被固定以与驱动轴和阀轴一起旋转。
18.根据方案11所述的发动机组件，其特征在于，其还包括第二阀构件，其被固定以与阀轴一起旋转并且沿阀轴与第一阀构件轴向地间隔开。
19.根据方案18所述的发动机组件，其特征在于，其还包括进气歧管，进气歧管限定与空气源连通的进口，包围第一阀构件的第一出口和包围第二阀构件的第二出口。
20.根据方案19所述的发动机组件，其特征在于，阀轴与进气歧管的第一和第二出口交叉，驱动构件在第一和第二阀构件之间的轴向位置处在阀轴的外圆周的周围延伸。
附图说明
在此描述的附图仅用于描述目的且决不旨在限制本发明的范围。
图1是根据本发明的发动机组件的示意性截面图；
图2是如图1所示的发动机组件的进气歧管和进气流控制组件的透视图；
图3是如图2所示的进气流控制组件的透视图；
图4是如图2和3所示的进气流控制组件的驱动布置的示意图；以及
图5是如图2和3所示的进气流控制组件的驱动布置的另外的示意图。
在附图的数个视图中，相应的附图标记指代对应部件。
具体实施方式
现将更充分地参考附图来描述本发明的示例。下述说明本质上仅是示例性的且不旨在限制本发明、应用或使用。
提供示例性实施例，使得本发明将是透彻的且将向本领域技术人员完全传达范围。阐述了很多具体细节，例如具体部件、装置和方法的示例，以提供对于本发明实施例的透彻理解。本领域技术人员将显而易见的是，不需要采用具体细节并且示例性实施例可以许多不同的形式来实施以及它们均应被认为不限制本发明的范围。在一些示例性实施例中，已知的过程、已知的装置结构和已知的技术不再详细描述。
当元件或层被称为“在……上”、“接合到”、“连接到”或“联接到”另一元件或层时，其可直接在所述另一元件或层上、接合到、连接到或联接到所述另一元件或层，或者可存在中间元件或层。比较而言，当一个元件被称为“直接在……上”、“直接接合到”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元件或层时，可不存在中间元件或层。用于描述元件之间的关系的其它词语应当以相同的方式被解释（例如，“在……之间”对比“直接在……之间”、“邻近于”对比“直接邻近于”等）。如本文所使用的，术语“和/或”包括相关列出条目中的一个或多个的任何以及全部组合。
虽然术语第一、第二、第三等可在本文被用于描述各个元件、部件、区域、层和/或区段，但是这些元件、部件、区域、层和/或区段不应被这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层或区段从另一区域、层或区段区分开。在本文使用的术语（例如，“第一”、“第二”和其它数值术语）不暗含顺序或序列，除非在文中清楚地指出。因此，下文讨论的第一元件、部件、区域、层或区段可被称为第二元件、部件、区域、层或区段而不偏离示例性实施例的教导。
参考图1，发动机组件10被示出。发动机组件10可包括限定气缸14的发动机结构12，放置在气缸14内的活塞16，进气门18和排气门20，以及进气组件22。发动机结构12可包括限定气缸14的发动机缸体24和联接到发动机缸体24的气缸盖26。气缸盖26可限定进气口28和排气口30。进气门18可位于进气口28中并且可控制进入气缸14的气流，并且排气门20可位于排气口30中并且可控制来自气缸14的排气流。
进气组件22可包括节流阀32，进气歧管34和进气流控制组件36。进气歧管34可限定与节流阀32连通的进口38和与进气口28连通的出口40。额外地参考图2和3，进气流控制组件36可包括致动器42，混合运动控制阀44和驱动构件46。致动器42可包括马达48和由马达48旋转驱动的驱动轴50。
混合运动控制阀44可包括阀轴52，阀构件54和驱动轮毂56。阀构件54和驱动轮毂56可固定以与阀轴52一起旋转。在本非限制例子中，混合运动控制阀44包括4个阀构件54，其沿阀轴52的长度轴向地相互间隔开。阀构件54可位于来自节流阀32和进气门18的进气流路中。在本非限制例子中，阀构件54可位于进气歧管34的出口40中，其中阀轴在出口40处与进气歧管34交叉并且延伸穿过进气歧管34。驱动轮毂56可以是固定到阀轴52的分开的构件，或者可以是阀轴52的整体形成区域。
驱动构件46可与驱动轴50和阀轴52接合。更具体地说，驱动构件46可在驱动轴50的外圆周的周围和阀轴52的外圆周的周围延伸。在本非限制例子中，驱动构件46被固定以与驱动轴50和阀轴52一起旋转。
驱动构件46可包括缆线并且可由第一紧固件58固定到驱动轴50，以及由第二紧固件60固定到阀轴52。第一紧固件58可包括与驱动轴50接合的螺丝和位于螺丝头64和驱动轴50之间的垫圈62。垫圈62可抵靠驱动轴50夹紧驱动构件46。类似地，第二紧固件60可包括与阀轴52的驱动轮毂56接合的螺丝。垫圈66可位于螺丝头68和驱动轮毂56之间，抵靠驱动轮毂56夹紧驱动构件46。
驱动轴50可限定第一旋转轴线（A1），阀轴52可限定第二旋转轴线（A2）。第一和第二旋转轴线（A1，A2）可互相平行并且驱动构件46可绕第一和第二旋转轴线（A1，A2）延伸。
马达48可为驱动轴50绕第一旋转轴线（A1）的旋转提供动力，驱动阀轴52和阀构件54绕第二旋转轴线（A2）的旋转以调整从进气歧管34进入进气口28的气流。驱动轴50可在彼此相对的第一和第二旋转方向上旋转以驱动阀轴52和阀构件54的旋转。驱动轴50在第一旋转方向上的旋转可提供阀轴52和阀构件54在第一旋转方向上的旋转。类似地，驱动轴50在第二旋转方向上的旋转可提供阀轴52和阀构件在第二旋转方向上的旋转。
驱动轴50可限定与第一旋转轴线（A1）垂直的第一半径（R1）。阀轴52可在驱动轮毂56处限定第二半径（R2）。第二半径（R2）可垂直于第二旋转轴线（A2）。第一半径（R1）在进气流控制组件36的致动期间可形成第一力臂，第二半径（R2）在进气流控制组件36的致动期间可形成第二力臂。因此，第一和第二力臂可在进气流控制组件36的整个致动期间是不变的。因此，在进气流控制组件36的致动期间马达48上的负载可相对于传统的联动装置布置被减小，在传统的联动装置布置中，由于联动装置相对于彼此的位移，有效力臂在整个致动上变化。

Claims (20)

1.一种进气流控制组件，包括：
致动器，其包括限定第一旋转轴线的驱动轴；
阀轴，其限定第二旋转轴线；
第一阀构件，其被固定以与阀轴一起旋转并且适于调整从进气歧管到发动机进气口的气流；以及
驱动构件，其与驱动轴和阀轴接合，并且在驱动轴的外圆周的周围和阀轴的外圆周的周围延伸，驱动轴可在彼此相对的第一和第二旋转方向上旋转，从而经由驱动构件旋转阀轴以及旋转地移动第一阀构件。
2.根据权利要求1所述的进气流控制组件，其特征在于，驱动轴限定与第一旋转轴线垂直的第一半径，阀轴限定与第二旋转轴线垂直的第二半径，第一半径在进气流控制组件的致动期间形成第一力臂，第二半径在进气流控制组件的致动期间形成第二力臂。
3.根据权利要求2所述的进气流控制组件，其特征在于，第一和第二力臂在阀轴的整个旋转期间是不变的。
4.根据权利要求2所述的进气流控制组件，其特征在于，致动器包括马达和由马达旋转驱动的驱动轴，驱动轴与驱动构件接合并且限定第一旋转轴线和第一半径。
5.根据权利要求1所述的进气流控制组件，其特征在于，驱动构件被固定以与驱动轴和阀轴中的一个一起旋转。
6.根据权利要求5所述的进气流控制组件，其特征在于，驱动构件被固定以与驱动轴和阀轴二者一起旋转。
7.根据权利要求6所述的进气流控制组件，其特征在于，驱动构件包括缆线，其被固定以与驱动轴和阀轴一起旋转。
8.根据权利要求1所述的进气流控制组件，其特征在于，其还包括第二阀构件，其被固定以与阀轴一起旋转并且沿阀轴与第一阀构件轴向地间隔开。
9.根据权利要求8所述的进气流控制组件，其特征在于，其还包括进气歧管，进气歧管限定与空气源连通的进口，包围第一阀构件的第一出口和包围第二阀构件的第二出口。
10.根据权利要求9所述的进气流控制组件，其特征在于，阀轴与进气歧管的第一和第二出口交叉，驱动构件在第一和第二阀构件之间的轴向位置处在阀轴的外圆周的周围延伸。
11.一种发动机组件，包括：
发动机结构，其限定气缸和与所述气缸连通的进气口；
进气歧管，其与空气源和进气口连通；
进气门，其被支撑在发动机结构上并且控制进气口和气缸之间的连通；以及
进气流控制组件，其包括：
致动器，其包括限定第一旋转轴线的驱动轴；
阀轴，其限定第二旋转轴线；
第一阀构件，其被固定以与阀轴一起旋转并且适于调整从进气歧管到进气口的气流；以及
驱动构件，其与驱动轴和阀轴接合，并且在驱动轴的外圆周的周围和阀轴的外圆周的周围延伸，驱动轴可在彼此相对的第一和第二旋转方向上旋转，从而经由驱动构件旋转阀轴以及旋转地移动第一阀构件。
12.根据权利要求11所述的发动机组件，其特征在于，驱动轴限定与第一旋转轴线垂直的第一半径，阀轴限定与第二旋转轴线垂直的第二半径，第一半径在进气流控制组件的致动期间形成第一力臂，第二半径在进气流控制组件的致动期间形成第二力臂。
13.根据权利要求12所述的发动机组件，其特征在于，第一和第二力臂在阀轴的整个旋转期间是不变的。
14.根据权利要求12所述的发动机组件，其特征在于，致动器包括马达和由马达旋转驱动的驱动轴，驱动轴与驱动构件接合并且限定第一旋转轴线和第一半径。
15.根据权利要求11所述的发动机组件，其特征在于，驱动构件被固定以与驱动轴和阀轴中的一个一起旋转。
16.根据权利要求15所述的发动机组件，其特征在于，驱动构件被固定以与驱动轴和阀轴二者一起旋转。
17.根据权利要求16所述的发动机组件，其特征在于，驱动构件包括缆线，其被固定以与驱动轴和阀轴一起旋转。
18.根据权利要求11所述的发动机组件，其特征在于，其还包括第二阀构件，其被固定以与阀轴一起旋转并且沿阀轴与第一阀构件轴向地间隔开。
19.根据权利要求18所述的发动机组件，其特征在于，其还包括进气歧管，进气歧管限定与空气源连通的进口，包围第一阀构件的第一出口和包围第二阀构件的第二出口。
20.根据权利要求19所述的发动机组件，其特征在于，阀轴与进气歧管的第一和第二出口交叉，驱动构件在第一和第二阀构件之间的轴向位置处在阀轴的外圆周的周围延伸。
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