CN105143738B - 用于产生真空的吸气器及具有其的发动机系统 - Google Patents

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Abstract

这里披露了一种用于产生真空的吸气器，它包括限定有具有第一锥形部分和第二锥形部分的流体通道的外壳。每个锥形部分具有较大的内孔和较小的内孔，所述较小的孔彼此面对。该吸气器包括设置在所述第一和第二锥形部分之间并且与之流体连通的门，所述门具有其文杜里孔在流体沿着一个方向流动时产生出真空的第一文杜里管和其文杜里孔在流体沿着相反方向流动时产生出真空的第二文杜里管。所述文杜里孔与抽吸端口流体连通，并且所述第一和第二文杜里管可以提供流经吸气器的不同的质量流量。还披露了一种发动机系统，它具有带有第一孔道和第二孔道的门以及促动器的吸气器。

Description

用于产生真空的吸气器及具有其的发动机系统
相关申请
本申请要求了2013年12月10日提交的美国临时申请No.61/914061的优先权，该申请其全文在这里被引用作为参考。
技术领域
本申请涉及采用文杜里效应产生真空的吸气器，更具体地说涉及发动机连接的这种吸气器，以便针对发动机的不同工况控制文杜里效应。
背景技术
发动机例如车辆发动机正在小型化和性能增强，这减小了发动机可用的真空。该真空具有许多潜在的用途，包括供车辆制动助力器使用。
针对这种真空不足的一种解决方案在于安装真空泵。但是，真空泵明显增加了发动机的成本和重量，其电能消耗可能需要额外的交流发电机容量，并且其低效率妨碍了燃料经济性改善措施。
另一种解决方案是采用吸气器，它通过形成与节气门平行的发动机气流通路来产生真空，这被称为进气泄漏。该泄漏气流穿过文杜里管，从而产生抽吸真空。当前市售的吸气器的问题在于，它们在能够产生出的真空质量流量方面有限并且受到它们能够消耗的发动机空气量的限制。
在发动机处于增压状态下或者正在歧管真空量不足的情况下工作期间，需要单独的真空源来操作各个车辆系统。需要改进设计以包括更少的零件和/或更少的部件以便在提供增压时以及还有在提供歧管真空时产生真空。
发明内容
在一个方面，披露了用于产生真空的吸气器，尤其是能够在发动机中针对在增压条件下以及还有在歧管真空条件下形成真空来提供流量控制并且对通过吸气器的质量流量提供控制的吸气器。吸气器能够在被提供增压或歧管真空时产生真空。为了实现在增压或歧管真空情况下产生真空，非大气压力的施加需要从从排气口切换到吸气器的活动端，或者必须用检验阀探测各个单独的吸气器以确保正确操作，这在申请人2013年12月11日提交的共同未决临时申请No.61/914724中有披露。另外，在一些情况下需要单独的切断阀来防止流动。
本发明涉及能够针对真空形成提供流量控制包括双向流量控制的吸气器。这些吸气器可以与车辆中需要真空的设备连接，并且这些吸气器通过空气流经大体上延伸越过每个吸气器的长度的通道为该设备产生真空，所述通道设计成在受促动的门组件的控制下在流体从吸气器的机动端口向排气端口流动时产生出文杜里效应并且还在流体从吸气器的排气端口朝着机动端口流动时产生出文杜里效应。这些吸气器包括限定有流体通道的外壳，该流体通道具有从较大的内孔朝着较小的内孔逐渐变小的第一锥形部分和从较大的内孔朝着较小的内孔逐渐变小的第二锥形部分，这些锥形部分设置成朝着彼此汇聚，并且其较小的内孔彼此面对。这些吸气器包括设置在所述第一锥形部分和第二锥形部分之间并且与之流体连通的门，以便提供文杜里效应的流量控制。
所述门包括具有与抽吸端口流体连通的文杜里孔的第一文杜里管和具有与抽吸端口流体连通的文杜里孔的第二文杜里管。第一文杜里管在流体从中流过时产生出真空，并且第二文杜里管在流体从中流过时产生出真空。还有，门可以包括硬性表面，以阻挡流体在第一和第二锥形部分之间流动。吸气器包括与门连接的促动器，以便使得门运动，从而按照所选择的一样将所述第一文杜里管、第二文杜里管或硬性表面设置成与所述第一和第二锥形部分的较小内孔对准。在一个实施方案中，所述外壳还可以包括门外壳部分，它限定了所述门可以在其中平移的门通道。
在另一个方面中，所述第一文杜里管在流体从所述第一锥形部分向所述第二锥形部分流经所述流动通道时产生出真空，并且所述第二文杜里管在流体从所述第二锥形部分向所述第一锥形部分流经所述流动通道时产生出真空。
在另一个方面中，在所述门组件中的所述第一文杜里管在被选择时产生出经过吸气器的第一质量流量，并且第二文杜里孔在被选择时产生出经过吸气器的第二质量流量。在一个实施方案中，第二质量流量与第一质量流量不同。在另一个方面，经过第一文杜里管的流动方向和经过第二文杜里管的流动方向相同。
在另一个方面，所述门包括第一门构件和第二门构件，并且在它们之间设有偏压构件，用来将所述第一门构件和第二门构件相互偏压分开并且与包围着所述门的所述外壳的门外壳部分接合。所述偏压构件可以为环形弹性构件或者一个或多个弹簧。在另一个方面中，所述环形弹性构件的偏压力在所述环形弹性构件和所述第一门构件之间以及在所述环形弹性构件和所述第二门构件之间形成密封关系。
在另一个方面中，所述第一文杜里管包括具有第一门上部内孔的第一门上孔道和具有第二门上部内孔的第二门上孔道，并且所述第二文杜里管包括具有第一门下部内孔的第一门下孔道和具有第二门下部内孔的第二门下孔道。所述第二门上部内孔大于所述第一门上部内孔，从而所述第一文杜里管在流体从所述第一门上孔道、经过在所述第一门和所述第二门之间的空隙流入到所述第二门上孔道时产生出真空；并且其中所述第二门下内孔小于所述第一门下内孔，从而所述第二文杜里管在流体从第二门下孔道、经过在所述第一门和所述第二门之间的空隙并且流入到所述第一门下孔道时产生出真空。
在另一个方面中，所述吸气器可以包括与所述第二锥形部分相交的旁通端口。在另一个方面中，所述门可以包括与所述抽吸端口、在所述第一文杜里管中的文杜里孔和在所述第二文杜里管中的文杜里孔流体连通的抽吸通气孔。
在另一个方面中，披露了一种发动机系统，它具有用于产生真空的吸气器，所述吸气器具有与空气源连接的机动端口和与发动机的进气歧管连接的排气端口。所述吸气器可以包括限定有贯穿其中的流体通道的外壳，所述流体通道具有从较大的内孔朝着较小的内孔逐渐变小的第一锥形部分以及从较大的内孔朝着较小的内孔逐渐变小的第二锥形部分，其中所述第一锥形部分和所述第二锥形部分朝着彼此汇聚，并且其较小的内孔彼此面对。所述吸气器包括设置在所述外壳的所述第一锥形部分和所述第二锥形部分之间并且与之流体连通的门。所述门具有其文杜里孔与抽吸端口流体连通的第一文杜里管和其文杜里孔与所述抽吸端口流体连通的第二文杜里管。所述第一文杜里管在流体从中流过时产生出真空，并且所述第二文杜里管在流体从中流过时产生出真空。所述吸气器包括与所述门连接的促动器，可操作用来使得所述门运动以按照所选择的一样将所述第一文杜里管或所述第二文杜里管设置成与所述第一和第二锥形部分的所述较小的内孔对准。
附图说明
图1为吸气器的一个实施方案的侧面纵向剖开的平面图，其具有在其中提供文杜里效应的双向控制的门。
图2为图1的吸气器的门部分的侧面纵向剖开的平面图，显示出处于第一文杜里效应位置中的门。
图3为图1的吸气器的门部分的侧面纵向剖开的平面图，显示出处于第二文杜里效应位置中的门。
图4为吸气器的一个实施方案的侧面纵向剖开的平面图，其具有在其中提供文杜里效应的双向控制的门。
具体实施方式
下面的详细说明将阐述本发明的总体原理，其实施例另外在附图中显示出。在这些附图中，相同的附图标记表示相同或功能类似的元件。
如在这里所使用的一样，“流体”指的是任意液体、悬浮液、胶体、气体、等离子或其组合。
相关性术语例如上方、下方、向下、向上等相对于在这些附图中所示的各个特征的取向用来描述相关有关系的各个特征的相对位置，并且这些术语不应该解释为将本发明限制于所示的取向。
图1显示出用在发动机例如用在车辆发动机中的吸气器100的实施方案。吸气器100包括限定有具有可以与发动机连接的三个或更多个端口的通道104的主体106以及对流经通道104的流体进行控制的门组件170。如图1所示，这些端口包括：(1)机动端口108，它在一个实施方案从位于发动机节气门上游的发动机进气清洁器提供清洁空气；(2)抽吸端口110，它能够通过任选的检验阀111与需要真空的设备102连接；(3)排气端口112，它在一个实施方案中与位于发动机节气门下游的发动机进气歧管连接；以及任选的(4)旁通端口114。在一个实施方案中，需要真空的设备102为汽车制动助力设备。需要真空的设备102也可以是真空储存器。旁通端口114可以与需要真空的设备102连接，并且任选的可以包括在位于它们之间的流体流动通路122中的检验阀120。
吸气器100的通道104具有在图1中标为B的中央纵向轴线。通道104包括处于主体106的活动部分116中的第一锥形部分128，它与在主体106的排气部分146中的第二锥形部分129连接。这里，第一锥形部分128和第二锥形部分129端对端对准(活动部分116的出口端132与排气部分146的入口端134对准)，并且在它们之间设有门组件170，以便控制在活动部分116和排气部分146之间的流体连通。入口端130、134(或者132、131)可以具有圆形、椭圆形、矩形或其它多边形形状，并且从中延伸出的连续逐渐变细的内部通道可以限定为但不限于双曲线体或锥体。
在这里被称为外壳的主体106包括门外壳171，它限定有具有相对壁204、206的门通道202。门外壳171在这里可以被称为门外壳部分。门组件170可以设置在门外壳171内，并且可以沿着门通道202平移。门通道202与吸气器100的中央纵向轴线B大体上垂直。在这里被称为门的门组件170包括第一孔道和第二孔道。在图1中表示为多个上孔道184、185的组合的第一孔道具有在第一孔道的一部分内的文杜里孔231，它在流体流经第一孔道时产生真空。上孔道184、185构成第一文杜里管，其具有与抽吸端口110流体连通的文杜里孔231。在图1中表示为多个下孔道186、187的组合的第二孔道具有在第二孔道的一部分内的文杜里孔232，它在流体流经第二孔道时产生真空。这些下孔道186、187构成第二文杜里管，它具有与抽吸端口110流体连通的文杜里孔232。
在一个实施方案中，例如在第一孔道184、185中的文杜里孔231在流体沿着第一方向例如从吸气器100的活动部分116向吸气器100的排气部分146流经通道104时产生真空，在第二孔道186、187中的文杜里孔232在流体沿着与第一方向相反的第二方向例如从排气部分146向吸气器100的运动部分116流经通道104时产生真空。
在一个实施方案中，第一孔道184、185其尺寸可以设置成产生流经吸气器100的流体的第一质量流，并且第二孔道186、187其尺寸可以设置成产生流经吸气器100的流体的与第一质量流不同的第二质量流。第一质量流和第二质量流可以沿着相同的方向穿过吸气器100。第一质量流和第二质量流可以用来提供穿过吸气器100的不同的质量流流量。例如，第二孔道186、187其尺寸设定为小于第一孔道184、185以阻碍流体/空气的质量流经过吸气器，并且限制流向发动机进气歧管的空气的质量流量。
在一个实施方案中，第一孔道184、185和第二孔道186、187可以构成为产生不同的真空压力。第一孔道184、185可以逐渐变细，从而第一孔道184、185产生流经文杜里孔231的流体的第一速度，并且第二孔道186、187可以逐渐变细，从而第二孔道186、187产生流经文杜里孔232的流体的第二速度。第二速度可以与第一速度不同，从而导致与在第一孔道184、185中的文杜里孔231中产生出的真空压力不同的真空压力。第一孔道184、185可以逐渐变细至第一最窄的横截面(第一外形)，这在第一孔道184、185中的文杜里孔231上产生出第一流体速度，并且第二孔道186、187可以逐渐变细至第二最窄横截面(第二外形)，这在第二孔道186、187中的文杜里孔232上产生出第二流体速度。门组件170还具有硬性表面，如图1所示，它阻挡了流体在活动部分116和吸气器100的排气部分146之间流动。门组件170可以为座在门通道202中的单个门或多个门构件。
如图1所示，在这里可以被称为缓冲门的门组件170包括第一门构件172、第二门构件174(统称为门175)以及容纳在它们之间的偏压构件。在一个实施方案中，偏压构件为如图1所示的环形弹性带176。环形弹性带176可以描述为夹在第一和第二门构件172、174之间。在申请人2014年8月29日提交的共同未决申请No.14/473151中描述了具有两个门构件并且在它们之间设有环形弹性带的门组件的实施例，该申请其全文在这里被引用作为参考。每个门构件172、174分别包括作为面对着另一个门构件的表面(在这里被称为内表面180、181)的一部分的轨道178、179。每个轨道178、179具有容纳在其中(具有座落在其中)的一部分环形弹性带176。环形弹性带176为偏压构件，它将第一和第二门构件172、174相互偏压分开，并且因此将其相应的外表面182、183偏压在由门外壳171限定的门通道202的相对壁204、206上。环形弹性带176的偏压力可以通过环形弹性带176在第一和第二门构件172、174之间的压缩导致。
现在参照图2，环形弹性带176可以大体上为椭圆形，并且由此包括限定有开放空间的内周边220、外周边222和相对的第一和第二侧面224、226。环形弹性带176容纳在第一和第二门构件172、174的轨道178、179中，并且第一侧面224容纳在一个轨道178中，并且第二侧面226容纳在另一个轨道179中。在将环形带176安置在轨道178、179中时，第一和第二门构件172、174相互间隔开一距离D以限定出间隙。该间隙使得流体能够靠在可径向扩展的环形弹性带176上流动，从而使得环形弹性带176径向向外扩展，以便在门处于的打开位置例如在图2中所示的第一位置和在图3中所示的第二位置时随着流体流经该门175而在环形弹性带176的外周边222和位于第一和第二门构件172、174中的一部分轨道178、179之间形成密封。该密封接合降低或防止流体泄漏到促动器210中，这使得门175更加耐泄漏。轨道178、179设置成同样将环形弹性带176从第一和第二门构件172、174的外周边插入一定距离。该结构在第一和第二门构件172、174之间限定了围绕着环形弹性带176的外周边222的通道254，以便流体围绕着在门通道202内的缓冲门228流动。
环形弹性带176还导致对制造公差尤其是相对于门通道202的尺寸更不敏感的门。门通道202通常形成为其宽度小于门175的卸载宽度。因此，环形弹性带176在将门175插入到门通道202(或口袋)中时变得压缩在第一和第二门构件172、174之间。环形弹性带在插入(楔入)到口袋202中时在第一和第二门构件172、174上的偏压作用将每个相应的门构件偏压成与口袋的壁密封接合以降低或防止泄漏。
现在参照图4，在另一个实施方案中，偏压构件为夹在第一和第二门构件172、174之间的一个或多个弹簧176’。这些弹簧176’可以为盘簧、片簧、扭簧、其它弹簧或其组合。每个门构件172、174包括一个或多个局部孔道178’、179’，分别作为面对着另一个门构件(在这里被称为内表面180、181)的表面的一部分。每个局部孔道178’、179’在其中容纳着(在其中安置着)弹簧176’的一部分。弹簧176’将第一和第二门构件172、174相互偏压分开，并且因此将其相应的外表面182、183偏压在由门外壳171限定的门通道202的相对壁204、206上。弹簧176’的偏压力可以由弹簧176’在第一和第二门构件172、174之间的压缩导致。弹簧176’可以具有一个或多个空间230，它们可以位于弹簧176’的各个线圈之间，或者可以位于在第一和第二门构件172、174中的弹簧176’和局部孔道178’、179’之间。
如图1-3所示，第一和第二门构件172、174中的每一个具有上孔道184、185和下孔道186、187。在另一个实施方案中，第一和第二门构件172、174可以具有贯穿的三个孔道。回过来参照图1-3，第一门构件172包括贯穿的上孔道184和下孔道186。上下孔道184、186(或者可选的是第一和第二孔道)在相对于其上印刷这些附图的页面取向时取向为大体上水平穿过第一门构件172，并且每个都具有与通道104的纵向轴线B大体上平行的中央纵向轴线。上孔道184具有在外表面182中的外孔190和在第一门构件172的内表面180中的内孔191。外表面182大体上朝着门外壳171面向外，并且内表面180大体上面向第二门构件174的内表面181。外孔190大于内孔191，并且两个孔都具有圆形、椭圆形、矩形或其它多边形形状，并且孔道在它在外孔190和内孔191之间延伸时逐渐连续变细，这可以限定出但是不限于双曲面体或锥体。下孔道186具有在内表面180中的内孔192和在第一门构件172的外表面182中的外孔193。这里，内孔192小于外孔193，并且两个孔都具有圆形、椭圆形、矩形或其它多边形形状，并且孔道在它在内孔192和外孔193之间延伸时逐渐连续变细，这可以限定出但是不限于双曲面体或锥体。
第二门构件174包括贯穿的上孔道185和下孔道187。上下孔道185、187在相对于其上印刷这些附图的页面取向时取向为大体上水平穿过第二门构件174，并且每个都具有与通道104的纵向轴线B大体上平行的中央纵向轴线。上孔道185具有在内表面181中的内孔194和在第二门构件174的外表面183中的外孔195。外表面183大体上朝着门外壳171面向外，并且内表面181大体上面向第一门构件的内表面180。内孔194小于外孔195，并且两个孔都具有圆形、椭圆形、矩形或其它多边形形状，并且孔道在它在内孔194和内孔195之间延伸时逐渐连续变细，这可以限定出但是不限于双曲面体或锥体。下孔道187具有在外表面183中的外孔196和在第二门构件174的内表面181中的内孔197。这里，外孔196大于内孔197，并且两个孔都具有圆形、椭圆形、矩形或其它多边形形状，并且孔道在它在内孔192和外孔193之间延伸时逐渐连续变细，这可以限定出但是不限于双曲面体或锥体。门组件175的上孔道和下孔道在一些实施方案中在这里也被称为第一孔道和第二孔道，并且没有暗示在第一和第二孔道之间的空间关系。
参照图1-3，在工作中，门组件170可以大体上垂直于通道104平移。门175的平移由与第一和第二门构件172、174连接的促动器210来实现。促动器210可以直接连接至第一和第二门构件172、174，如在图4中所示一样，或者可以通过第一连接构件213和/或第二连接构件214连接，如图1所示。促动器210可以为能够使得门175在各种位置之间运动的任意设备，从而使得流体能够在通道104内流动或者阻止其在其中流动。在一个实施方案中，促动器210可以为如在申请人2014年5月15日提交的共同未决美国申请14/277815中所披露的气动促动器、如在申请人2014年8月29日提交的共同未决美国申请14/473151中所披露的螺线管促动器、或者如在美国公布申请2012/0256111中所披露的旋转至线性促动器，每份申请其全文在这里被引用作为参考。
如图1-3所示一样，门175具有至少三个位置：(1)在图1中所示的阻挡流动位置，在该位置中，第一门构件172和第二门构件174两者分别具有偏压在通道104的活动部分116的出口端132和排气部分146的入口端134上的硬性表面；(2)在图3中所示的第一流动位置，其中在第一和第二门构件172、174中的上孔道184、185相互对准并且与通道104对准，从而使得流体能够流经第一文杜里管；以及(3)在图2中所示的第二流动位置，其中在第一和第二门构件172、174中的下孔道186、187相互对准并且与通道104对准，从而使得流体能够流经第二文杜里管。在一个实施方案中，第一流动位置可以用来用于沿着一个方向例如从活动部分116向排气部分146的流体流的真空，并且第二流动位置可以用来产生用于沿着相反方向例如从排气部分146向活动部分116的流体流的真空。在一个实施方案中，第一流动位置和第二流动位置用于沿着相同方向的流体流，但是具有不同的内部流型以产生出不同的质量流量。
在操作中，吸气器100在流体流经门组件175的上孔道184、185或下孔道186、187时产生出文杜里效应。在一个实施方案中，上孔道184、185针对沿着第一方向的流体流产生出文杜里效应，并且下孔道186、187针对沿着与第一方向相反的第二方向的流体流产生出文杜里效应。
现在参照图2，流经下孔道186、187的流体流是用于从机动端口108朝着排气端口112的流体流。第一锥形部分128在第一门构件172中从下孔道185的较大端部130朝着内孔192连续变细，所述内孔小于在活动部分116中的较大端部130。沿着第一锥形部分128和下孔道186的这种横截面外形变化使得流体流在它从中穿过时速度增大。第一门构件172的较大端部130和下孔道186的内孔192可以具有圆形、椭圆形、矩形或其它多边形形状，并且内部在它在较大端部130和下孔道186的内孔192之间延伸时逐渐连续变细，这限定出但不限于双曲面体或锥体。内孔192相对于较大端部130的尺寸决定了活动空气在它流经吸气器100时获得的增速大小。
在第一门构件172的下孔道186中的内孔192处，流体流通入到在第一和第二门构件172、174之间具有一定距离D的间隙中，然后进入到在第二门构件174中的下孔道187的内孔197中，它具有比在第一门构件172中的下孔道186的内孔192更大的孔。由于贯穿门175的下孔道186、187在它们之间的间隙处在第一和第二门构件172、174的内表面180、181处具有外形变化，所以该间隙构成了文杜里孔232，它在流体从机动端口108朝着排气端口112流经下孔道186、187时围绕着它产生出抽吸作用。从第二门构件174的下孔道187的内孔197开始，包括第二门构件174的下孔道187在内的第二锥形部分129的内表面朝着在排气端口孔131处的甚至更大的孔逐渐连续变小。内孔197和排气端口孔131可以具有圆形、椭圆形、矩形或其它多边形形状，并且其内表面在它在第二门构件174的下孔道187的内孔197和排气端口孔131之间延伸时逐渐连续变小，这限定出但不限于双曲面体或锥体。下孔道186、187构成第二文杜里管。在第二文杜里管中在文杜里孔232处产生出的抽吸作用通过在第一门构件172中的通气孔212传递给抽吸端口110，以便从抽吸端口110将额外的流体抽吸到第二门构件174的下孔道187中。虽然通气孔212显示为处于第一门构件172中，但是相反它可以设置在第二门构件174中。
现在参照图3，流经上孔道184、185的流体流是从排气端口112流向机动端口108，该方向与用于下孔道186、187的流体流向相反。这里，第二锥形部分129在第二门构件174中从上孔道185的较大端部131朝着内孔194连续变小，其具有比在排气部分146中的较大端部131更小的孔，如图1和3所示一样。沿着第二锥形部分129和上孔道185的这种横截面外形变化使得流体流在它从中穿过时速度增大。第二门构件174的较大端部131和上孔道185的内孔194可以具有圆形、椭圆形、矩形或其它多边形形状，并且其内部轮廓在它们之间逐渐连续变细，这限定出但不限于双曲面体或锥体。内孔194相对于较大端部131的尺寸决定了活动空气在它流经吸气器100时获得的增速大小。
在第二门构件174的上孔道185中的内孔194处，流体流通入到在第一和第二门构件172、174之间具有一定距离D的间隙中，然后进入到在第一门构件172中的上孔道184的内孔191中，它大于在第二门构件174中的上孔道184的内孔194。由于贯穿门175的上孔道184、185在它们之间的间隙处在第一和第二门构件172、174的内表面180、181处具有外形变化，所以该间隙构成了文杜里孔231，它在流体从排气端口112朝着机动端口108流经上孔道184、185时围绕着它产生出抽吸作用。从第一门构件172的上孔道184的内孔191开始，包括第一门构件172的上孔道184在内的第一锥形部分128的内表面朝着在机动端口孔130处的甚至更大的孔逐渐连续变小。上孔道184的内孔191和机动端口孔130可以具有圆形、椭圆形、矩形或其它多边形形状，并且逐渐连续变小的内部轮廓限定出但不限于双曲面体或锥体。上孔道184、185构成第一文杜里管。在第一文杜里管中在文杜里孔231处产生出的抽吸作用通过在第一门构件172中的通气孔212传递给抽吸端口110，以便从抽吸端口110将额外的流体抽吸到第一门构件172的上孔道184中。虽然下孔道186、187构成为针对从活动部分116朝着排气部分146的流体流产生出文杜里效应并且上孔道184、185构成用于沿着相反方向的流体流，但是相反这些流向可以切换，从而上孔道184、185针对从活动部分116流向排气部分146的流体产生出文杜里效应，而下孔道186、187构成用于沿着相反方向的流体流。
在图4的实施方案中，流经上孔道184、185和下孔道186、187的流体流沿着相同的方向，例如从活动部分116流向排气部分146。下孔道186、187可以具有与上孔道184、185不同的形状和尺寸，从而与由在上孔道184、185中的文杜里孔231产生出的质量流量和/或真空作用相比，下孔道186、187在文杜里孔232处产生出不同的质量流量和/或真空作用。
参照图4，门组件175的上孔道184、185和下孔道186、187构成为针对从活动部分116流向排气部分146的流体流产生出真空。上孔道184、185构成为在上孔道184、185中的文杜里孔231处产生出第一抽吸作用(真空压力)和/或第一质量流量。上孔道184、185构成具有文杜里孔231的第一文杜里管。在门组件175设置成将上孔道184、185安置在通道104中时(图4显示出下孔道186、187而不是上孔道184、185与通道104对准)，锥形部分128在第一门构件172从上孔道184的较大端部130朝着内孔191连续变小，这具有比在活动部分116中的较大端部130更小的轮廓。沿着锥形部分128和上孔道184的这种轮廓变化使得流体流在它从中穿过时速度增大。第一门构件172的上孔道184的较大端部130和内孔191的各个尺寸决定了活动空气(流体)在它流经吸气器100时所获得的增速大小。在第二门构件172的上孔道184中的内孔191处，流体流通入到在第一和第二门构件172、174之间具有距离D的空隙中，然后进入到第二门构件174中的上孔道185的内孔194中，这具有比第一门构件172的内孔191更大的轮廓。由于贯穿门175的上孔道184、185在它们之间的空隙处在第一和第二门构件172、174的内表面180、181中具有轮廓变化，所以该空隙构成了文杜里孔231，在流体从机动端口108朝着排气端口112流经上孔道184、185时围绕着它产生出抽吸作用。
在第一门构件172的上孔道184的内孔191和第二门构件174的上孔道185的内孔194之间在横截面几何形状(轮廓)和/或尺寸方面的这些差异决定了由上孔道184、185所产生出的文杜里效应的大小，从而导致第一抽吸作用。上孔道184、185的尺寸和/或横截面几何形状也能够决定流经吸气器100的第一质量流量。
如图4所示，门组件175设置成将第一孔道186、187设置在通道104中以在下孔道186、187中在文杜里孔232处产生出第二抽吸作用(真空压力)和/或第二质量流量。下孔道186、187构成具有文杜里孔232的第二文杜里管。这里，锥形部分128在第一门构件172中从在机动端口108处的较大入口端部130朝着下孔道186的内孔192连续变小，这具有比入口端130更小的轮廓。沿着通道104的活动部分116和第一门构件172的下孔道186的这种轮廓变化使得流体流在它从中流过时速度增大。入口端部130和内孔192的相应轮廓决定了活动空气(流体)在它流经吸气器100时所获得的增速大小，并且能够影响流经吸气器100的流体的质量流量。
在第一门构件172的下孔道186的内孔192处，流体流通入到在第一门构件172、174之间具有距离D的空隙，然后流入到第二门构件174的下孔道187的内孔197，这大于第一门构件172的下孔道186的内孔192。由于贯穿门175的下孔道186、187在它们之间的空隙处在第一和第二门构件172、174的内表面180、181中具有轮廓变化，所以该空隙构成文杜里孔232，这在流体从机动端口108朝着排气端口112流经下孔道186、187时围绕着它产生出抽吸作用。
在第一门构件172的下孔道186中的内孔192和第二门构件174的下孔道187的内孔197之间在横截面几何形状(轮廓)和/或尺寸方面的这些差异决定了由下孔道186、187产生出的文杜里效应的大小，从而导致第二抽吸作用。下孔道186、187的这些横截面几何形状和/或尺寸也能够决定流经吸气器100的第二质量流量。
在上孔道184、185和下孔道186、187之间在横截面几何形状(轮廓)和/或尺寸方面的这些差异会导致第一抽吸作用与第二抽吸作用不同。上述实施方案会根据采用该吸气器100的发动机系统的不同操作需求提供不同的真空压力。在上孔道184、185和下孔道186、187之间在横截面几何形状(轮廓)和/或尺寸方面的这些差异还会导致流经吸气器100的流体的第一质量流量与流经吸气器100的流体的第二质量流量不同，这尤其可以用于控制流向发动机进气歧管的空气的质量流量，而无需额外的流量控制阀。
参照图4，弹簧176’将第一和第二门构件172、174偏压分开以在第一和第二门构件172、174之间形成空隙E。这些弹簧176’具有一个或多个空间230，这些空间使得流体能够流经弹簧176’，而无需在第一或第二门构件172、174的任一个中设置通气孔212(在图1-3中所示的)。这些空间230可以位于弹簧176’的线圈之间，和/或可以位于弹簧176’和在第一门构件172和第二门构件174中的局部孔道178’、179’之间。回过来参照图4，在门组件175中在上孔道184、185或下孔道186、187处产生出的真空传递给空隙E，该空隙通过在弹簧176’中的空间230或者在弹簧176’与第一和第二门构件172、174之间的空间与抽吸端口110流体连通。在通道104和抽吸端口110之间的流体连通从抽吸端口将额外的流体抽入到第二门构件174的上孔道185或下孔道187中。
吸气器100的任选旁通端口114可以如上所述一样与排气部分146相交，从而与第二锥形部分129流体连通。如图1所示，旁通端口114可以在出口端部131附近但是在其下游处与第二锥形部分129相交。主体106之后(即在旁通端口的这个相交部分下游)继续以圆柱形一致的内径延伸，直到它终止在排气端口112处，或者可以为具有从第二锥形部分129的出口端部131朝着端口112逐渐连续变小的内表面的锥形孔道。在主体106的这个部分中的锥形孔道能够改善旁通端口114的性能。这些端口108、110、112和114中的每一个可以包括在其外表面上的连接部分，以便将吸气器100连接至在发动机中的软管或其它部件。在图1的实施方案中，门通道202具有与主体的中央纵向轴线B大体上垂直的中央纵向轴线C，并且任选的旁通端口114同样可以具有与主体的中央纵向轴线B大体上垂直的中央纵向轴线A。
在发动机处于增压状态下或者正在歧管真空量不足的情况下工作时，当前所披露的具有受促动门组件170的吸气器100能够利用沿着任一方向流经吸气器100的流体产生出真空。这样，吸气器100可以降低满足发动机系统的真空要求所需的零部件数量和成本，这同样降低了成本并且尤其是提高了发动机系统的效率。另外，吸气器100能够控制流经吸气器100以及进入到发动机进气歧管中的流体的质量流量，这同样降低了控制进入到发动机进气歧管中的空气流量的成本。

Claims (20)

1.一种用于产生真空的吸气器，包括：
限定有贯穿其中的流体通道的外壳，所述流体通道包括：
从较大的内孔朝着较小的内孔逐渐变小的第一锥形部分；以及
从较大的内孔朝着较小的内孔逐渐变小的第二锥形部分；
其中所述第一锥形部分和所述第二锥形部分朝着彼此汇聚，并且其较小的内孔彼此面对；
设置在所述外壳的所述第一锥形部分和所述第二锥形部分之间并且与之流体连通的门，所述门具有其文杜里孔与抽吸端口流体连通的第一文杜里管和其文杜里孔与所述抽吸端口流体连通的第二文杜里管，其中所述第一文杜里管在流体从中流过时产生出真空，其中所述第二文杜里管在流体从中流过时产生出真空；以及
与所述门连接的促动器，所述促动器可操作用来使得所述门运动以按照所选择的一样将所述第一文杜里管或所述第二文杜里管设置成与所述第一和第二锥形部分的所述较小的内孔对准。
2.如权利要求1所述的吸气器，其中所述门还包括用来阻挡流体在所述第一和第二锥形部分之间流动的硬性表面，并且其中所述促动器还能操作用来按照所选择的一样将所述硬性表面、所述第一文杜里管或所述第二文杜里管设置成与所述第一和第二锥形部分的所述较小的内孔对准。
3.如权利要求1所述的吸气器，其中所述第一文杜里管在流体从所述流体通道的所述第一锥形部分流向所述第二锥形部分时产生出真空，并且所述第二文杜里管在流体从所述流体通道的所述第二锥形部分流向所述第一锥形部分时产生出真空。
4.如权利要求1所述的吸气器，其中所述第一文杜里管在被选择时产生出流经所述吸气器的第一质量流量，并且所述第二文杜里管在被选择时产生出流经所述吸气器的第二质量流量，其中所述第二质量流量与所述第一质量流量不同。
5.如权利要求4所述的吸气器，其中流经所述第一文杜里管的流动方向与流经所述第二文杜里管的流动方向相同。
6.如权利要求1所述的吸气器，其中所述门包括第一门构件和第二门构件，并且在它们之间设有偏压构件，用来将所述第一门构件和第二门构件相互偏压分开并且与包围着所述门的所述外壳的门外壳部分接合。
7.如权利要求6所述的吸气器，其中所述偏压构件为环形弹性构件或者一个或多个弹簧。
8.如权利要求7所述的吸气器，其中所述环形弹性构件的偏压力在所述环形弹性构件和所述第一门构件之间以及在所述环形弹性构件和所述第二门构件之间形成密封关系。
9.如权利要求6所述的吸气器，其中所述第一文杜里管包括具有第一门上部内孔的第一门上孔道和具有第二门上部内孔的第二门上孔道；其中所述第二文杜里管包括具有第一门下部内孔的第一门下孔道和具有第二门下部内孔的第二门下孔道；其中所述第二门上部内孔大于所述第一门上部内孔，从而所述第一文杜里管在流体从所述第一门上孔道、经过在所述第一门构件和所述第二门构件之间的空隙流入到所述第二门上孔道时产生出真空；并且其中所述第二门下部内孔小于所述第一门下部内孔，从而所述第二文杜里管在流体从第二门下孔道、经过在所述第一门构件和所述第二门构件之间的空隙并且流入到所述第一门下孔道时产生出真空。
10.如权利要求1所述的吸气器，还包括与所述第二锥形部分相交的旁通端口。
11.如权利要求8所述的吸气器，其中所述门包括与所述抽吸端口、在所述第一文杜里管中的文杜里孔和在所述第二文杜里管中的文杜里孔流体连通的抽吸通气孔。
12.具有用于产生真空的吸气器的发动机系统，所述系统包括：
吸气器，其包括与空气源连接的机动端口和与发动机的进气歧管连接的排气端口，所述吸气器包括：
限定有贯穿其中的流体通道的外壳，所述流体通道包括：
从较大的内孔朝着较小的内孔逐渐变小的第一锥形部分；以及
从较大的内孔朝着较小的内孔逐渐变小的第二锥形部分；
其中所述第一锥形部分和所述第二锥形部分朝着彼此汇聚，并且其较小的内孔彼此面对；
设置在所述外壳的所述第一锥形部分和所述第二锥形部分之间并且与之流体连通的门，所述门具有其文杜里孔与抽吸端口流体连通的第一文杜里管和其文杜里孔与所述抽吸端口流体连通的第二文杜里管，其中所述第一文杜里管在流体从中流过时产生出真空，其中所述第二文杜里管在流体从中流过时产生出真空；以及
与所述门连接的促动器，所述促动器可操作用来使得所述门运动以按照所选择的一样将所述第一文杜里管或所述第二文杜里管设置成与所述第一和第二锥形部分的所述较小的内孔对准。
13.如权利要求12所述的发动机系统，其中所述门还包括用来阻挡流体在所述第一和第二锥形部分之间流动的硬性表面，并且其中所述促动器还可操作用来按照所选择的一样将所述硬性表面、所述第一文杜里管或所述第二文杜里管设置成与所述第一和第二锥形部分的所述较小的内孔对准。
14.如权利要求12所述的发动机系统，其中在所述第一文杜里管中的文杜里孔在流体从所述第一锥形部分向所述第二锥形部分流经所述流体通道时产生出真空，并且在所述第二文杜里管中的文杜里孔在流体从所述第二锥形部分流向所述第一锥形部分流经所述流体通道时产生出真空。
15.如权利要求12所述的发动机系统，其中所述第一文杜里管在被选择时产生出流经所述吸气器的第一质量流量，并且所述第二文杜里管在被选择时产生出流经所述吸气器的第二质量流量，其中所述第二质量流量与所述第一质量流量不同。
16.如权利要求15所述的发动机系统，其中流经所述第一文杜里管的流动方向与流经所述第二文杜里管的流动方向相同。
17.如权利要求12所述的发动机系统，其中所述门包括第一门构件和第二门构件，并且在它们之间设有偏压构件，用来将所述第一门构件和第二门构件相互偏压分开并且与门外壳接合，所述门外壳限定所述门可以在其中平移的门通道。
18.如权利要求17所述的发动机系统，其中所述偏压构件为环形弹性构件或者一个或多个弹簧。
19.如权利要求12所述的发动机系统，其中所述抽吸端口与需要真空的设备连接以便在它们之间形成流体连通。
20.一种用于产生真空的吸气器，包括：
限定有从中穿过的流体通道的外壳，所述流体通道包括：
从较大的内孔朝着较小的内孔逐渐变小的第一锥形部分；以及
从较大的内孔朝着较小的内孔逐渐变小的第二锥形部分；
其中所述第一锥形部分和所述第二锥形部分朝着彼此汇聚，并且其较小的内孔彼此面对；
设置在所述外壳的所述第一锥形部分和所述第二锥形部分之间并且与之流体连通的门，所述门具有从中贯穿的第一孔道和第二孔道，所述第一孔道包括在所述第一孔道的一部分内用于在流体从所述第一锥形部分向所述第二锥形部分流经所述第一孔道时产生出真空的文杜里孔，所述第二孔道包括在所述第二孔道的一部分内用于在流体从所述第二锥形部分向所述第一锥形部分流经所述第二孔道时产生出真空的文杜里孔，其中在所述第一孔道中的文杜里孔和在所述第二孔道中的文杜里孔与抽吸端口流体连通；以及
与所述门连接的促动器，所述促动器可操作用来使得所述门运动以按照所选择的一样将所述第一孔道或第二孔道设置成与所述第一和第二锥形部分的所述较小的内孔对准。
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