CN106194444A - 发动机节气门阀体、节气门及发动机 - Google Patents

发动机节气门阀体、节气门及发动机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种发动机节气门阀体、节气门及发动机，其中发动机节气门阀体设置有进气道，所述进气道内设有与节气门阀片对应并形成进气喉口的节流座，所述进气喉口用于与节气门阀片配合且在节气门阀片开启过程中减小进气量增加的变化率；通过在节气门阀体的进气道内设置节流座，在油门小开度时节气门的进气有效截面积随油门变化的变化较小，实现油门小开度变化时对发动机进气量的精确控制，使整车在小油门操作下动力性不产生突变，直接改善整车的驾乘性。

Description

发动机节气门阀体、节气门及发动机
技术领域
本发明涉及发动机部件及发动机，具体涉及一种发动机节气门阀体、节气门及发动机。
背景技术
节气门是控制发动机吸气多少的一个阀门，包括一个圆形的钢片，中间有一根轴并和油门拉线连接，并由油门拉线控制；现有技术中，发动机节气门阀体构造结构多采用直管式，此种结果无法满足中大排量单缸发动机对油门小开度变化时进气量的精确控制要求；发动机进气量的变化直接影响发动机的性能输出，因此，此种结构易导致单缸大排量摩托车在油门小开度情况下出现动力性的突变，直接影响整车的驾乘性。
因此，为解决以上问题，需要一种发动机节气门结构，能够有效避免发动机的进气量在小油门变化时出现较大的增减进而导致单缸大排量发动机在小油门变化时动力性突变，保证发动机的油门在小开度下精确控制进气量，使整车在小油门操作下动力性不产生突变，改善整车的驾乘性能。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种发动机节气门阀体、节气门及发动机，能够有效避免发动机的进气量在小油门变化时出现较大的增减进而导致单缸大排量发动机在小油门变化时动力性突变，保证发动机的油门在小开度下精确控制进气量，使整车在小油门操作下动力性不产生突变，改善整车的驾乘性能。
本发明的节气门阀体；阀体设置有进气道，进气道内设有与节气门阀片对应并形成进气喉口的节流座，进气喉口用于与节气门阀片配合且在节气门阀片开启过程中减小进气量增加的变化率，减小有效进气截面的变化率，使有效进气截面增加随开度的增加时变化减缓，在节气门阀片开启的过程中，实现油门小开度变化时对发动机进气量的精确控制，使整车在小油门操作下动力性不产生突变，直接改善整车的驾乘性。
进一步，节流座内表面围成进气喉口，且节流座内表面与节气门阀片开闭过程中边缘扫过的轨迹面配合用于减小进气量变化率；节气门阀片开闭过程中边缘扫过的轨迹面为部分球面，节流座的内表面为外罩于所述部分球面的锥形面或弧面等，能够有效减缓进气量增量，通过节流座的内表面调节进气量变化率，调节效率和控制精度高。
进一步，节流座的纵向截面中，内表面在节气门阀片打开方向上为沿进气道径向向外凹的曲线；外凹的曲线使得节流座沿节气门阀片打开方向的有效厚度先变薄后变厚，使得外凹的曲线与节气门阀片打开时的有效半径变化率(有效半径变化率开始时较小然后逐渐变大)相适应，节气门阀片的有效半径指的是节气门阀片沿轴向投影形成的椭圆上的边缘点到长半轴的距离；控制进气量增加的变化率减缓的效果更明显，使得在控制节气门在小开度的进气量变化率控制更柔顺。
进一步，曲线为弧线，且在节流座的各个纵向截面中的弧线5的轴向长度与节气门阀片边缘相对应点打开的轨迹相适应；节气门阀片处于关闭状态时，边缘在径向上与弧线近端端部正对；由于节气门阀片边缘相对应点打开的轨迹不同(靠近节气门阀片转轴的边缘相对应点在转动相同角度时其轨迹相对于远离节气门阀片转轴的边缘相对应点沿轴向的长度相对较短)，通过将节流座的各个纵向截面中的弧线的轴向长度设置为靠近节气门阀片转轴的弧线较短，远离节气门阀片转轴的弧线较长，保证节气门阀片在动作时有效流通截面积产生有效变化，同时确保该变化较缓慢。
进一步，节流座的各个纵向截面中的弧线与节气门阀片边缘相对应点打开的轨迹之间的距离在沿节气门阀片开启方向上呈下凹的曲线逐渐增大；所述节气门阀片边缘相对应点打开的轨迹(也为弧线)随着节气门开度增加而加剧靠近进气道中心轴线，而节流座的各个纵向截面中的弧线沿节气门阀片打开方向靠近进气道中心轴线的距离先增后减，相对于现有技术的柱面喉口的增大幅度更小，利于有效流通截面积变化更平顺；如图所示，在节气门开度从0°到15°，直管式喉口结构的有效流通截面积的增大幅度明显大于圆弧式喉口结构的有效流通截面积，下凹的曲线表示以节气门阀片开度为横坐标，以有效流通截面积为纵坐标所作的曲线为下凹，圆弧式喉口结构的下凹曲线位于直管式喉口结构的下凹曲线的下方。
进一步，节流座为两个且均为半圆柱状结构，两个节流座分别与节气门阀片开启过程中边缘向两边扫过的轨迹相对应设置；当然，两个节流座也可一体成型，边缘两边扫过的轨迹表示油门在小开度内节气门阀片边缘扫过的圆弧面，两个节流座分别位于节流阀片关闭时的两侧，保证对油门小开度进气量变化率的控制。
进一步，节流座至少其中一个端面沿轴向向外以厚度逐渐减小的方式延伸形成延伸部；如图所示，沿轴向向外表示沿轴向远离节气门阀片转轴的方向；本实施例两个节流座的两端均形成延伸部，所述延伸部的内表面为沿轴向的弧形面或平滑曲面，避免节气门阀片开启时出现卡止，同时保证气流进气阻力小，延伸部还利于控制进气量从小角度到大角度变化柔顺过渡，保证驾乘体验好；同时，靠近密封面侧的延伸部端面沿轴向延伸形成加固部，用于加强节流座的固定强度，防止脱落。
本发明还公开了一种节气门，节气门包括上述节气门阀体和安装于节气门阀体用于调整节气门开度的节气门阀片；有效控制在小油门变化状态下的空气进气量的变化率，避免出现空气进气量变化过快。
本发明还公开了一种发动机，发动机安装有用于控制空气进入发动机的上述节气门；利于发动机在小油门变化状态下油门易于操作，避免发动机动力产生突变，改善整车的驾乘性能。
本发明的有益效果是：本发明公开的一种发动机节气门阀体、节气门及发动机，通过在节气门阀体的进气道内设置节流座，在油门小开度时节气门的进气有效截面积随油门变化的变化较小，实现油门小开度变化时对发动机进气量的精确控制，即在油门小开度情况下，使整车在小油门操作下动力性不产生突变，直接改善整车的驾乘性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中直管式喉口结构和圆弧式喉口结构的有效流通截面积随开度变化而变化的对比图；
图3为本发明中节流座沿轴向的剖视图。
具体实施方式
图1为本发明的结构示意图，图2为本发明中直管式喉口结构和圆弧式喉口结构的有效流通截面积随开度变化而变化的对比图，图3为本发明中节流座沿轴向的剖视图，如图所示，本实施例中的节气门阀体1；所述阀体1设置有进气道2，所述进气道2内设有与节气门阀片3对应并形成进气喉口的节流座4，所述进气喉口用于与节气门阀片3配合且在节气门阀片3开启过程中减小进气量增加的变化率，进气量增加的变化率为节气门阀片3在增加转动单位角度内的有效流通截面积的增加量，减小进气量增加的变化率减小是相对于直管式喉口结构的进气量增加的变化率而减小；节流座4的设置与转动的节气门阀片3相配合，相对于直筒形喉口，减小有效进气截面的变化率，使有效进气截面增加随开度的增加时变化减缓，在节气门阀片3开启的过程中，实现油门小开度变化时对发动机进气量的精确控制，使整车在小油门操作下动力性不产生突变，直接改善整车的驾乘性。
本实施例中，所述节流座4内表面围成进气喉口，且所述节流座4内表面与节气门阀片3开闭过程中边缘扫过的轨迹面配合用于减小进气量变化率；所述节气门阀片3开闭过程中边缘扫过的轨迹面为部分球面，节流座4的内表面可为外罩于所述部分球面的锥形面或弧面等，通过节流座4的内表面能够有效减缓进气量变化量进而有效调节进气量变化率，保证控制精度高。
本实施例中，所述节流座4的纵向截面中，内表面在节气门阀片3打开方向上为沿进气道2径向向外凹的曲线5；外凹的曲线5使得节流座4沿节气门阀片3打开方向的有效厚度先变薄后变厚，使得外凹的曲线5与节气门阀片3打开时的有效半径变化率(有效半径变化率开始时较小然后逐渐变大)相适应，节气门阀片3的有效半径指的是节气门阀片3沿轴向投影形成的椭圆上的边缘点到长半轴的距离；控制进气量增加的变化率减缓的效果更明显，使得在控制节气门在小开度的进气量变化率控制更柔顺。
本实施例中，所述曲线5为弧线5，且在节流座的各个纵向截面中的弧线5的轴向长度与节气门阀片边缘相对应点打开的轨迹相适应；弧线5优选为圆弧线，由于节气门阀片边缘相对应点打开的轨迹不同(靠近节气门阀片转轴的边缘相对应点在转动相同角度时其轨迹相对于远离节气门阀片转轴的边缘相对应点沿轴向的长度相对较短)，通过将节流座的各个纵向截面中的弧线的轴向长度设置为靠近节气门阀片转轴的弧线较短，远离节气门阀片转轴的弧线较长，保证节气门阀片在动作时有效流通截面积产生有效变化，同时确保该变化较缓慢；所述节气门阀片处于关闭状态时，边缘在径向上与弧线近端端部正对；弧线近端表示弧线与节气门阀片对应的打开的起始端，其为靠近节气门阀片转轴的一端，弧线远端为远离节气门阀片转轴的一端；节流座4可以是粘接、过盈配合或整体内套于进气道2内壁，均能固定并实现所期待的节流作用，结构紧凑，安装方便。
本实施例中，所述节流座的各个纵向截面中的弧线与节气门阀片边缘相对应点打开的轨迹之间的距离在沿节气门阀片3开启方向上呈下凹的曲线逐渐增大；所述节气门阀片边缘相对应点打开的轨迹(也为弧线)随着节气门开度增加而加剧靠近进气道2中心轴线，而节流座的各个纵向截面中的弧线沿节气门阀片打开方向靠近进气道2中心轴线的距离先增后减，相对于现有技术的柱面喉口的增大幅度更小，利于有效流通截面积变化更平顺；如图所示，在节气门开度从0°到15°，直管式喉口结构的有效流通截面积的增大幅度明显大于圆弧式喉口结构的有效流通截面积，下凹的曲线表示以节气门阀片3开度为横坐标，以有效流通截面积为纵坐标所作的曲线为下凹，圆弧式喉口结构的下凹曲线位于直管式喉口结构的下凹曲线的下方。
本实施例中，所述节流座4为两个且均为半圆柱状结构，两个节流座4分别与节气门阀片3开启过程中边缘向两边扫过的轨迹相对应设置；当然，两个节流座也可一体成型，边缘两边扫过的轨迹表示油门在小开度内节气门阀片边缘扫过的圆弧面，两个节流座4分别位于节流阀片关闭时的两侧，保证对油门小开度进气量变化率的控制。
本实施例中，所述节流座4至少其中一个端面沿轴向向外以厚度逐渐减小的方式延伸形成延伸部；如图所示，沿轴向向外表示沿轴向远离节气门阀片转轴的方向；本实施例两个节流座4的两端均形成延伸部，包括靠近节气门阀片转轴的内侧延伸部和远离节气门阀片转轴的外侧延伸部，所述延伸部的内表面为沿轴向的弧形面或平滑曲面，内侧延伸部7a避免节气门阀片3开启时出现卡止，同时保证气流进气阻力小，外侧延伸部7b还利于控制进气量从小角度到大角度变化柔顺过渡，保证驾乘体验好；同时，靠近密封面侧的内侧延伸部端面沿轴向延伸形成加固部6，用于加强节流座4的固定强度，防止脱落。
本发明还公开了一种节气门，所述节气门包括所述节气门阀体1和安装于节气门阀体用于调整节气门开度的节气门阀片3，有效控制在小油门变化状态下的空气进气量的变化率，避免出现空气进气量变化过快。
本发明还公开了一种发动机，所述发动机安装有用于控制空气进入发动机的上述节气门；利于发动机在小油门变化状态下油门易于操作，避免发动机动力产生突变，改善整车的驾乘性能。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种发动机节气门阀体，其特征在于：所述阀体设置有进气道，所述进气道内设有与节气门阀片对应并形成进气喉口的节流座，所述进气喉口用于与节气门阀片配合且在节气门阀片开启过程中减小进气量增加的变化率。
2.根据权利要求1所述的发动机节气门阀体，其特征在于：所述节流座内表面围成进气喉口，且所述节流座内表面与节气门阀片开闭过程中边缘扫过的轨迹面配合用于减小进气量变化率。
3.根据权利要求2所述的发动机节气门阀体造，其特征在于：所述节流座的纵向截面中，内表面在节气门阀片打开方向上为沿进气道径向向外凹的曲线。
4.根据权利要求3所述的发动机节气门阀体，其特征在于：所述曲线为弧线，且在节流座的各个纵向截面中的弧线的轴向长度与节气门阀片边缘相对应点打开的轨迹相适应；所述节气门阀片处于关闭状态时，边缘在径向上与弧线近端端部正对。
5.根据权利要求3所述的发动机节气门阀体，其特征在于：所述节流座的各个纵向截面中的弧线与节气门阀片边缘相对应点打开的轨迹之间的距离在沿节气门阀片开启方向上呈下凹的曲线逐渐增大。
6.根据权利要求1所述的发动机节气门阀体，其特征在于：所述节流座为两个且均为半圆柱状结构，且两个节流座分别与节气门阀片开启过程中边缘向两边扫过的轨迹相对应设置。
7.根据权利要求4所述的发动机节气门阀体，其特征在于：所述节流座至少其中一个端面沿轴向向外以厚度逐渐减小的方式延伸形成延伸部。
8.根据权利要求4所述的发动机节气门阀体，其特征在于：所述延伸部的内表面为沿轴向设置的弧面或平滑曲面。
9.一种节气门，其特征在于：所述节气门包括权利要求1-8中任一权利要求所述的发动机节气门阀体和安装于发动机节气门阀体用于调整节气门开度的节气门阀片。
10.一种发动机，其特征在于：所述发动机安装有用于控制空气进入发动机的如权利要求9所述的节气门。
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