CN107288740A - 用于车辆发动机的进气结构 - Google Patents

用于车辆发动机的进气结构 Download PDF

Info

Publication number
CN107288740A
CN107288740A CN201610773389.2A CN201610773389A CN107288740A CN 107288740 A CN107288740 A CN 107288740A CN 201610773389 A CN201610773389 A CN 201610773389A CN 107288740 A CN107288740 A CN 107288740A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wing plate
variable wing
plate
rotation
air intake
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.)
Granted
Application number
CN201610773389.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107288740B (zh
Inventor
秋东昊
李亮杰
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.)
Hyundai Motor Co
Kia Corp
Original Assignee
Hyundai Motor Co
Kia Motors 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 Hyundai Motor Co, Kia Motors Corp filed Critical Hyundai Motor Co
Publication of CN107288740A publication Critical patent/CN107288740A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107288740B publication Critical patent/CN107288740B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F1/42Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4235Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads of intake channels
    • F02F1/425Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads of intake channels with a separate deviation element inside the channel
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10242Devices or means connected to or integrated into air intakes; Air intakes combined with other engine or vehicle parts
    • F02M35/10262Flow guides, obstructions, deflectors or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/02Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/30Details
    • F16K3/314Forms or constructions of slides; Attachment of the slide to the spindle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D2041/0015Controlling intake air for engines with means for controlling swirl or tumble flow, e.g. by using swirl valves
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)

Abstract

本申请公开了一种用于车辆发动机的进气结构,该进气结构包括:可变翼板,可旋转地设置在进气通道中以控制进气流的截面面积;端口板,设置在可变翼板的下游,并且与可变翼板协作产生位移;驱动单元,提供驱动力以用于产生可变翼板和端口板两者的位移;以及控制器,根据发动机的运转范围确定可变翼板的旋转角,并且通过驱动驱动单元来控制可变翼板的旋转角。

Description

用于车辆发动机的进气结构
技术领域
本公开总体上涉及一种用于车辆发动机的进气结构。
背景技术
该部分中的陈述仅提供与本公开有关的背景信息,并且可不构成现有技术。
通常,在用于车辆发动机的进气结构中,已开发并应用涉及用于燃料的喷射方法、用于进气的控制方法以及进气端口的结构的各种技术,以提高汽油里程数等。
在以上提及的技术中,存在这样一种技术,该技术改进在燃烧室中流动的燃料与进气混合的性能,使得混合物成分具有均一的浓度,由此提高发动机的燃烧效率。例如,用于改进燃料空气混合性能的该技术是为了控制进气流并引起在燃烧室中流动的进气的滚流现象。
滚流现象指的是这样的现象:其中,在燃烧室中流动的进气形成湍流以从燃烧室的上部朝向燃烧室的下部被吞没。通过滚流现象,燃烧室中的燃料空气混合性能通过涡流进气而改进,并且由此提高燃烧效率。
发明内容
本公开提供了一种用于车辆发动机的进气结构,该进气结构被构造为使得通过响应于车辆的行车状况经由多个阶段控制进气流来引起滚流现象或控制进气的流动负载,由此提高燃烧效率。
在一个形式中,本公开提供了一种用于车辆发动机的进气结构,该进气结构包括:可变翼板(flap,折板),可旋转地设置在进气通道中以控制进气流的截面面积;端口板,耦合至可变翼板的下游后端并与可变翼板协作产生位移;驱动单元,提供驱动力以用于产生可变翼板和端口板两者的位移;以及控制器,根据发动机的运转范围确定可变翼板的旋转角,并且通过驱动驱动单元来控制可变翼板的旋转角。
可变翼板可被构造为使得其上游前端与进气通道的内壁紧密接触以形成旋转轴,并且其下游后端围绕前端旋转。
端口板可被构造为使得其面向燃烧室的后端与进气通道的内壁紧密接触以形成旋转轴,并且其面向可变翼板的前端相对于可变翼板的后端产生旋转位移。
端口板可被构造为使得其面向可变翼板的前端可旋转地耦合至可变翼板的后端,使得旋转位移通过可变翼板的旋转而产生。
端口板可被构造为使得其后端响应于可变翼板的旋转角的变化在进气通道的纵向方向上滑动。
端口板可被构造为沿着与进气流的方向垂直的方向以直线移动。
端口板可被构造为使得其面向可变翼板的前端可旋转地耦合至可变翼板的后端,以通过可变翼板的旋转以直线移动。
控制器可控制端口板的位移,使得端口板的面向可变翼板的前端放置在与可变翼板的面向端口板的后端相同的高度处。
可变翼板和端口板可被设置为与进气通道的内壁紧密接触;并且当发动机的运转范围落入高速范围时,控制器可控制驱动单元,使得可变翼板和端口板与进气通道的内壁紧密接触。
控制器可确定可变翼板的旋转角,使得当发动机的运转范围接近低速范围时,穿过可变翼板的进气流的截面面积减小。
控制器可被构造为存储与发动机运转范围的区段有关的预定旋转角,并且被构造为基于发动机的当前运转范围在所存储的旋转角中确定旋转角并根据所确定的旋转角控制可变翼板。
如上所述地构造的用于车辆发动机的进气结构能够经由响应于车辆的行车状况在多个阶段中控制进气流通过引起滚流现象或通过控制进气的流动负载来提高燃烧效率。
具体地,可变翼板和端口板被设置为产生位移,并且响应于发动机运转范围由控制器控制位移,由此响应于当前发动机运转范围增强燃烧效率。
此外,端口板被构造为与可变翼板一起旋转或以直线移动,由此有效稳定通过由可变翼板控制的流路流动的进气。因此,因为有效引起滚流现象,所以该进气结构是有利的。
同时,可变翼板和端口板被设置为与进气通道的内壁紧密接触;并且当发动机的运转范围落入高速范围时,控制器控制驱动单元,使得可变翼板和端口板与进气通道的内壁紧密接触,由此减小进气流的阻力,并且因此提高燃烧效率。
此外,端口板的前端可旋转地连接至可变翼板的后端。由此,当可变翼板旋转时,可在不使用额外驱动单元的情况下通过被提供有位移而产生位移。因此,该进气结构在设计上是有利的。
从本文中提供的描述中,适用性的其他领域将变得显而易见。应理解的是,该描述和具体实例旨在仅用于说明目的,而并非旨在限制本公开的范围。
附图说明
为了可充分理解本公开,现将参考附图描述以实例的方式给出的本公开的各种形式,其中:
图1是示出用于车辆发动机的进气结构的视图;
图2是示出可旋转地设置在用于车辆发动机的进气结构中的端口板的操作状态的视图;
图3是示出图2所示的用于车辆发动机的进气结构的可变翼板和端口板的视图;以及
图4是示出被设置为在用于车辆发动机的进气结构中以直线移动的端口板的操作状态的视图。
本文中描述的附图仅用于说明目的,并非旨在以任何方式限制本公开的范围。
具体实施方式
以下描述本质上仅是示例性的,并非旨在限制本公开、应用或用途。应理解的是,贯穿整个附图,相应的参考标号指代相同或相应的部件和特征。
如图1至图4所示,根据本公开的用于车辆发动机的进气结构包括:可变翼板150,可旋转地设置在进气通道20中以控制进气流的截面面积;端口板250,耦合至可变翼板150的下游后端,并且与可变翼板150协作产生位移;驱动单元310,提供驱动力以用于产生可变翼板150和端口板250两者的位移;以及控制器320,根据发动机的运转范围确定可变翼板150的旋转角,并且通过驱动驱动单元310来控制可变翼板150的旋转角。
更具体地,可变翼板150可旋转地设置在进气通道20中以控制进气流的截面面积。图1至图4是示出可变翼板150安装至进气通道20的状态的视图。在本公开中,进气通道20指的是进气端口或进气歧管。
可变翼板150处于具有对应于进气通道20的截面面积的尺寸的平面形状,并且可旋转地安装至进气通道以控制进气流的截面面积。可变翼板的旋转轴可确定在各个方向上。在一个形式中,在将进气通道20划分为上部和下部的同时,旋转轴可设定在与进气的流动方向垂直的方向上。
当燃烧室30中的燃料空气混合性能改进时,发动机可具有提高的燃烧效率。为了实现这一点,本公开通过使用可变翼板150在燃烧室30中引起滚流现象。
滚流现象指的是在燃烧室30中流动的进气从燃烧室30的上部朝向其下部形成滚动湍流的现象。燃烧室30中的燃料空气混合性能通过滚动进气而改进,并且由此提高燃烧效率。
换言之,可变翼板150旋转以控制进气通道20中的进气流的截面面积,并且穿过流的受控截面面积的进气具有增大的流动速率,由此在从燃烧室30的上部朝向其下部流动的同时滚动。
图1至图4是示出用于将进气流集中在进气通道20的上部上的可变翼板150的视图。
同时,端口板250安装至可变翼板150的下游后端,并且设置为与可变翼板150协作产生位移。在一个形式中,端口板250具有与进气通道20相同的宽度,并且该端口板形成为朝向进气的流动方向延伸的平面形状。
通过可变翼板150集中的进气在穿过可变翼板150之后再次扩散,其中,当进气的扩散出现在燃烧室30的入口足够前方的位置处时,可变翼板150的功能可被破坏。
因此,端口板250被构造为安装至可变翼板150的下游后端以与可变翼板150协作,由此将通过可变翼板150集中的进气的流动面积保持为预定水平以允许进气在燃烧室30中流动,并且因此允许有效引起进气的滚流现象。
此外,如以下描述的,端口板250的位移水平对应于可变翼板150的旋转水平,并且由此可通过响应于发动机的运转范围单独产生位移来有效满足提升燃烧效率所期望的位移水平。
图1至图4是示出根据各种形式的端口板250安装至进气通道20的状态的视图。
同时,驱动单元310设置为提供驱动力以用于产生可变翼板150和端口板250两者的位移。驱动单元310可以各种方式(诸如液压方式或机动方式)设置,其中,可设置用于驱动可变翼板150和端口板250的相应电机,或者可设置单个电机以通过连杆结构驱动可变翼板和端口板两者。
在本公开中,在一个形式中,驱动单元310被构造成电机以控制可变翼板150的旋转角,并且被构造为设置在进气通道20的外壁上以向可变翼板150或端口板250传递驱动力。图1是本公开的该形式的示意图。
同时,控制器320被设置为根据发动机的运转范围确定可变翼板150的旋转角,并且设置为通过驱动驱动单元310来控制可变翼板150的旋转角。发动机的运转范围可基于各种因素(诸如发动机RPM、车辆的行驶速度或进气量)来划分。在一个方面中,发动机的运转范围可根据发动机是处于高速行车状况还是低速行车状况通过车辆的行驶速度来划分。
此外,在另一形式中,可变翼板150的旋转角指的是旋转的可变翼板150的纵向方向相对于进气的流动方向的角度,其中,旋转角越大,进气流的截面面积减小得越多。
控制器320响应于发动机的运转范围通过可变翼板150确定进气流的截面面积的控制水平,由此使可变翼板150旋转以满足进气的目前期望的流动面积。
例如,当发动机的运转范围落入低速范围时,燃料消耗降低。因此,为了提高燃烧效率,重要的是提高燃烧室30中的燃料空气混合物水平而不是进气的体积。因此,通过使可变翼板150的旋转角变大,进气流的截面面积大大减小,由此增大进气的浓度水平和速率,以在低速范围中在燃烧室30中强烈引起滚流现象。
在此,可变翼板150的旋转角越大,进气的浓度水平越高。因此,当通过燃烧室30的入口流入的进气的速率增大时,滚流效果的强度可增强。
另一方面,当发动机的运转范围落入高速范围时,通过活塞的快速往复运动充分形成燃烧室30中的湍流,并且响应于燃料消耗的增加,进气的体积大大增加。因此,通过将可变翼板150的旋转角控制为小的度数来大大减轻滚流现象,同时通过减小进气的阻力来增大进气的体积。
可考虑到各种因素(诸如车辆的发动机设计和操作策略)来确定用于响应于发动机的运转范围来确定进气流面积的方法。
在本公开中,控制器320响应于发动机的运转范围考虑到滚流现象引发水平以及燃烧室30中的进气的期望体积来确定可变翼板150旋转角,并且通过驱动驱动单元310来使可变翼板150旋转,由此响应于发动机的运转范围控制可变翼板150以实现期望的燃烧效率。
同时,如图1至图4所示,在根据本公开的形式的用于车辆发动机的进气结构中,可变翼板150被构造为使得其上游前端152与进气通道20的内壁紧密接触以形成旋转轴,并且其下游后端154围绕前端152旋转。
更具体地,可变翼板150的上游前端152与进气通道20的内壁紧密接触。在另一形式中,上游前端152设置为与进气通道20的底面紧密接触。此外,前端152通过铰链连接至进气通道20以形成可变翼板150的旋转轴,并且面向端口板250的后端154设置为围绕前端152旋转。
因此,当可变翼板150的旋转角增大时,进气集中在与进气通道20的内壁的位置相对的位置(即,未被可变翼板150阻挡的区域)上并且通过该位置而流动,在该位置上布置有可变翼板150的前端152。在一个形式中,可变翼板150的前端152与进气通道20的底面紧密接触,由此当可变翼板150旋转时,进气集中在进气通道20的上部上并在燃烧室30中流动,由此引起滚流现象。
此外,在期望进气的流动量最大化的情况下,可变翼板150可与进气通道20的内壁紧密接触,并且由此减小进气流的阻力。
同时,如图2和图3所示,端口板250具有后端254和前端252。面向燃烧室30的后端254与进气通道20的内壁紧密接触以形成旋转轴,并且面向可变翼板150的前端252基于后端254产生旋转位移。
更具体地,端口板250设置在可变翼板150的下游后端处,使得其后端254面向燃烧室30,并且后端254设置为与进气通道20的内壁紧密接触,并且在另一形式中,设置为与进气通道20的底面紧密接触。图2和图3是示出以上提及的状态的视图。
端口板250的后端254可保持与进气通道20的内壁或底面紧密接触,并且面向可变翼板150的前端252被构造为围绕后端254并朝向进气通道20的上部旋转。
在一个形式中,基于可变翼板150的旋转水平确定端口板250的旋转水平,使得通过可变翼板150集中的进气沿着端口板250流动并随后在燃烧室30中流动。例如,如果可变翼板150以高角度旋转,则端口板250也以高角度旋转。
此外,端口板250可通过额外电机旋转,或者通过由向可变翼板150提供驱动力的电机驱动的连杆旋转,或者直接通过源自可变翼板150的驱动力旋转。
参考图2和图3,当通过可变翼板150的旋转的密集进气流向燃烧室30的入口时,端口板250旋转,使得进气的浓度水平保持稳定,由此增加燃烧室30中的滚流现象引发水平。
同时,如图2和图3所示,面向可变翼板150的前端252可旋转地耦合至可变翼板150的后端154,使得通过可变翼板150的旋转产生旋转位移。
更具体地,面向彼此的可变翼板150的后端154与端口板250的前端252通过铰链连接至彼此。由此,当可变翼板150旋转时,其旋转位移传递至端口板250,由此使端口板250旋转。
因此,端口板250响应于可变翼板150的旋转水平而自动旋转,由此在不需要额外控制的情况下实现期望的滚流效果,并且该端口板在设计上也是有利的,因为不需要用于驱动端口板250的额外设备。具体地,图3示出可变翼板150和端口板250彼此连接并布置在进气通道20中的状态。
同时,如图2和图3所示,后端254可响应于可变翼板150的旋转角的变化在进气通道20的纵向方向上滑动。
具体地,端口板250的后端254通过铰链连接至进气通道20的内壁,并且在另一形式中,连接为与进气通道的底面紧密接触。在另一形式中,在后端254的两侧上设置有作为旋转轴的突起,使得该突起通过插入其中并连接于此而通过铰链连接至进气通道20的内壁。
在此,根据图2和图3的形式,端口板250的前端252连接至可变翼板150的后端154,使得端口板250与可变翼板150的旋转同步旋转,由此可变翼板150的后端154与端口板250的后端254之间的距离可变。
为了满足距离的变化,端口板250的前端252或后端254的位置应可变。因此,根据图2和图3的形式,端口板250被构造为使得其后端254沿着进气通道20的纵向方向滑动。
端口板250的前端252和可变翼板150的后端154可以允许彼此滑动的方式彼此连接,然而,在该形式中,当可变翼板150旋转时,可变翼板150或端口板250可从前端252和后端154的接合部突出,由此使进气流劣化。因此,图2和图3的形式被构造为使得端口板250的后端254滑动。
为了实现这一点,进气通道20可在其内壁上设置有滑动通路260,并且端口板250的后端254在其相对侧处设置有突起以用于与滑动通路260接合,使得该突起沿着滑动通路260滑动。
如图2和图3所示,可变翼板150和端口板250连接至彼此,并且端口板250的后端254(作为旋转轴)滑动,以满足当可变翼板150旋转时产生的端口板250的后端254与可变翼板150的后端154之间的距离的变化。
在另一形式中,如图4所示,端口板250可沿着与进气流的方向垂直的方向以直线移动。
更具体地,前端252和后端254平行于彼此以直线移动,以响应于可变翼板150的旋转产生线性位移。在一个形式中,由端口板250产生的位移的水平被设定为对应于可变翼板150的后端154的高度。图4示出根据图4的形式的端口板250。
为了使端口板250以直线移动,驱动单元310可包括用于分别驱动可变翼板150和端口板250的电机,或者包括驱动通过连杆结构连接至端口板的可变翼板150的电机,使得端口板250上升和下降。
根据图4的形式,整个端口板250上升和下降,并且因此当进气的流动面积通过可变翼板150减小时,减小的流动面积可贯穿整个端口板250保持恒定。因此,就集中在燃烧室30中流动的进气而言,本公开是有利的。
参考图4,端口板250被构造为使得面向可变翼板150的前端252可旋转地耦合至可变翼板150的后端154,以当可变翼板150旋转时以直线移动。
更具体地,当可变翼板150的后端154围绕可变翼板150的前端152旋转并上升时,耦合至可变翼板150的后端154的端口板250也通过可变翼板150的旋转位移与可变翼板的后端一起上升。
为了实现这一点,进气通道20可在其中设置有弹性单元以用于允许端口板250以直线移动。在另一形式中,进气通道20可在其上沿着端口板250的轨迹设置有滑动通路260,使得端口板250沿着滑动通路260以直线移动。此外,可应用各种方法来引起端口板250的线性运动。
在图4所示的形式中,具体地,端口板250以这样的方式上升和下降,即,端口板250的纵向方向与进气的流动方向平行,并且端口板250的高度通过耦合至可变翼板150的后端154来控制。由此,可在没有与基于发动机的运转范围控制的可变翼板150的后端154的上升和下降有关的额外控制的情况下使端口板250线性移动,并且因此就有效集中进气的流动而言,本公开是有利的。
参考图1,控制器320可控制端口板250的位移,使得端口板250的面向可变翼板150的前端252放置在与可变翼板150的面向端口板250的后端154相同的高度处。
如上所述,为了保持通过可变翼板150集中的进气的流动,前端252可放置在与可变翼板150的后端154相同的高度处,由此促进进气的稳定流动。
因此,控制器320通过响应于发动机的运转范围确定可变翼板150的旋转角来使可变翼板150旋转,并且控制端口板250的位移,使得端口板250的前端252放置在与可变翼板150的后端154相同的高度处。
在其他形式中,控制器320可单独控制端口板250以调节其位移水平,或者可控制可变翼板150的旋转角,使得端口板250产生位移,使得前端252通过物理连接而自动放置在与可变翼板150的后端154相同的高度处。
如图1至图4所示,当发动机的运转范围落入高速范围时,可变翼板150和端口板250可与进气通道20的内壁紧密接触。控制器320控制驱动单元310,使得可变翼板150和端口板250与进气通道20的内壁紧密接触。
如上所述,当发动机的运转范围落入高速范围时,如在车辆的高速行车状况下,发动机所期望的进气量大大增加。在此,就燃烧效率而言,更有利的是,满足期望的进气量而不是增强燃烧室30中的滚流效果。
由于进气通道20中的可变翼板150和端口板250的存在可对进气的流动造成阻力,所以可变翼板150和端口板250被布置为响应于其控制而与进气通道20的内壁紧密接触。
此外,当发动机的运转范围落入高速范围时,控制器320驱动驱动单元310,使得可变翼板150和端口板250与进气通道20的内壁紧密接触,由此减小进气向燃烧室30的流动的可能阻力,并且因此大大增加进气量。
图2和图4所示的状态“(1)”示出这样的受控状态:其中,当发动机的运转范围落入高速范围时,可变翼板150和端口板250与进气通道20的内壁(具体地,底面)紧密接触。
可基于车辆的行驶速度或发动机RPM来确定发动机是处于低速范围还是高速范围,并且就控制策略而言可基于各种因素来确定用于区分范围的参考值。
同时,如图2和图4所示,控制器320确定可变翼板150的旋转角,使得当发动机的运转范围接近低速范围时,穿过可变翼板150的进气的截面面积减小。
如上所述,当发动机的运转范围落入低速范围时,有利的是,在燃烧室30中引起滚流现象以提高燃烧效率;相反,当发动机的运转范围落入高速范围时,有利的是,减小进气的阻力以提高燃烧效率。
因此,当发动机的运转范围接近低速范围时,控制器320使进气的流动面积减小以增强滚流现象引发,并且当发动机的运转范围接近高速范围时,控制器使进气的流动面积增大以减小进气的阻力。
为了实现这一点,控制器320可判断发动机的当前运转范围,并且可能够响应于当前运转范围通过依次确定理论地或实验地预定的可变翼板150的旋转角来依次控制可变翼板150的旋转角。
替换地,发动机的运转范围可基于发动机RPM等从低速范围到高速范围划分为多个区段,由此可通过响应于对应区段确定可变翼板150的旋转角来使可变翼板150旋转。
除了以上实例,可由本领域技术人员在发动机设计和控制策略方面以各种方式确定发动机的运转范围与可变翼板150的旋转角之间的确定关系。
图2和图4示出可变翼板150的旋转角的变化。图2和图4所示的状态“(4)”示出发动机的运转范围处于低速范围的状态,并且进气的流动面积被最小化以增强滚流现象引发。图2和图4所示的状态“(1)”示出发动机的运转范围处于高速范围的状态,并且进气的流动的阻力被最小化以阻止或防止在燃烧室30中流动的进气量减小。图2和图4所示的状态“(2)”和“(3)”示出发动机的运转范围处于低速范围与高速范围之间的中速范围的状态,并且当发动机的运转范围接近低速范围时,进气的流动面积被控制为减小。
当发动机运转范围被划分为区段时,在控制设计方面,可以各种方式确定每个区段的划分标准。
同时,在根据本公开的形式的用于车辆发动机的进气结构中,控制器320按照发动机运转范围的区段而预先存储有旋转角,并且控制可变翼板150以形成发动机的当前运转范围所落入的区段的旋转角。
如上所述,根据本公开的形式,通过将发动机运转范围划分为区段,按照发动机运转范围的区段的旋转角预先存储在控制器320中,并且控制器320控制可变翼板150以形成发动机的当前运转范围所落入的区段的旋转角。
因此,不需要响应于发动机的运转范围来频繁确定旋转角,并且由此可阻止或防止控制可变翼板150的响应的性能降低。此外,因为可促进旋转角的确定,所以本公开是有利的,其中,在控制策略方面,预先反映出燃烧效率与发动机性能之间的更重要因素。
虽然为了说明性的目的已经描述了本公开的形式,但是本领域技术人员将认识到的是,在不背离本公开的范围和精神的情况下,可进行各种修改、添加和替换。

Claims (11)

1.一种用于车辆发动机的进气结构,所述进气结构包括:
可变翼板,能旋转地设置在进气通道中以控制进气流的截面面积;
端口板,设置在所述可变翼板的下游,并且与所述可变翼板协作产生位移;
驱动单元,被构造为提供驱动力以用于产生所述可变翼板和所述端口板两者的位移;以及
控制器,根据发动机的运转范围确定所述可变翼板的旋转角,并且所述控制器被构造为控制所述驱动单元以控制所述可变翼板的所述旋转角。
2.根据权利要求1所述的进气结构,其中,所述可变翼板的上游前端与所述进气通道的内壁紧密接触,并且所述可变翼板的下游后端围绕所述上游前端旋转。
3.根据权利要求2所述的进气结构,其中,所述端口板的面向燃烧室的后端与所述进气通道的所述内壁紧密接触,并且所述端口板的面向所述可变翼板的前端被构造为相对于所述可变翼板的所述下游后端产生旋转位移。
4.根据权利要求3所述的进气结构,其中,所述端口板的所述前端能旋转地耦合至所述可变翼板的所述下游后端,使得所述旋转位移通过所述可变翼板的旋转而产生。
5.根据权利要求4所述的进气结构,其中,所述端口板的所述后端响应于所述可变翼板的所述旋转角的变化在所述进气通道的纵向方向上滑动。
6.根据权利要求2所述的进气结构,其中,所述端口板被构造为沿着与所述进气流的方向垂直的方向以直线移动。
7.根据权利要求6所述的进气结构,其中,所述端口板的面向所述可变翼板的前端能旋转地耦合至所述可变翼板的所述下游后端,以通过所述可变翼板的旋转以直线移动。
8.根据权利要求2所述的进气结构,其中,所述控制器控制所述端口板的所述位移,使得所述端口板的面向所述可变翼板的前端放置在与放置所述可变翼板的所述下游后端相同的高度处。
9.根据权利要求1所述的进气结构,其中,所述可变翼板和所述端口板被设置为与所述进气通道的内壁紧密接触,并且
当所述发动机的所述运转范围落入高速范围时,所述控制器控制所述驱动单元,使得所述可变翼板和所述端口板与所述进气通道的所述内壁紧密接触。
10.根据权利要求1所述的进气结构,其中,所述控制器确定所述可变翼板的所述旋转角,使得当所述发动机的所述运转范围接近低速范围时,穿过所述可变翼板的所述进气流的所述截面面积减小。
11.根据权利要求1所述的进气结构,其中,
所述控制器被构造为存储与所述发动机的所述运转范围的区段有关的预定旋转角,并且所述控制器被构造为基于所述发动机的当前运转范围在所存储的旋转角中确定旋转角并根据所确定的旋转角控制所述可变翼板。
CN201610773389.2A 2016-04-05 2016-08-30 用于车辆发动机的进气结构 Active CN107288740B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160041602A KR101822270B1 (ko) 2016-04-05 2016-04-05 차량의 엔진 흡기 구조
KR10-2016-0041602 2016-04-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107288740A true CN107288740A (zh) 2017-10-24
CN107288740B CN107288740B (zh) 2021-02-23

Family

ID=59959216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610773389.2A Active CN107288740B (zh) 2016-04-05 2016-08-30 用于车辆发动机的进气结构

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10190532B2 (zh)
KR (1) KR101822270B1 (zh)
CN (1) CN107288740B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109159902A (zh) * 2018-08-23 2019-01-08 广州创链科技有限公司 一种无人机发动机进气口引流机构

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102406016B1 (ko) * 2017-10-17 2022-06-08 현대자동차주식회사 가변 위치이동방식 흡기유동강화시스템 및 엔진

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007113482A (ja) * 2005-10-20 2007-05-10 Toyota Motor Corp 樹脂インテークマニホールド
US7322333B2 (en) * 2004-09-06 2008-01-29 Nissan Motor Co., Ltd. Internal combustion engine air intake structure
CN100402811C (zh) * 2004-09-06 2008-07-16 日产自动车株式会社 内燃机进气结构
CN103883443A (zh) * 2014-03-25 2014-06-25 日立汽车部件(苏州)有限公司 发动机的可变进气歧管及其控制方法
US20140261319A1 (en) * 2013-03-12 2014-09-18 Honda Motor Co., Ltd. Ignition control device for internal combustion engine
CN204572185U (zh) * 2015-04-19 2015-08-19 王恒 推拉式控制系统
CN205172722U (zh) * 2015-08-07 2016-04-20 盖斯特动力总成技术(苏州)有限责任公司 一款新型可变截面及滚流进气系统
CN105649785A (zh) * 2015-12-31 2016-06-08 上海交通大学 旋转式滚流比调节系统

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3713429A1 (de) 1987-04-22 1988-11-03 Thomson Brandt Gmbh Recorder mit einer rotierenden kopftrommel
JPH07119472A (ja) * 1993-10-19 1995-05-09 Fuji Heavy Ind Ltd エンジンの吸気装置
JPH08296535A (ja) * 1995-04-26 1996-11-12 Unisia Jecs Corp 内燃機関の吸気装置
JPH10184370A (ja) * 1996-12-26 1998-07-14 Yamaha Motor Co Ltd 4サイクルエンジン
JP4045915B2 (ja) * 2002-10-03 2008-02-13 日産自動車株式会社 内燃機関の吸気装置
JP4412121B2 (ja) * 2004-09-08 2010-02-10 日産自動車株式会社 内燃機関の吸気装置
US7128050B1 (en) * 2005-06-16 2006-10-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Air intake apparatus for internal combustion engine
JP2010071190A (ja) * 2008-09-18 2010-04-02 Honda Motor Co Ltd 内燃機関のegr制御装置
JP5206604B2 (ja) 2009-07-03 2013-06-12 株式会社デンソー 内燃機関の吸気制御装置
KR20110121073A (ko) 2010-04-30 2011-11-07 현대자동차주식회사 가솔린 직접 분사 엔진의 가변 차지 모션 밸브 장치
KR101393571B1 (ko) * 2012-12-17 2014-05-12 기아자동차 주식회사 밸브가변타이밍기구와 가변텀블기구를 갖는 엔진
KR101382312B1 (ko) * 2012-12-17 2014-04-10 기아자동차 주식회사 내연기관용 가변흡기매니폴드 및 이를 이용한 가변흡기장치

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7322333B2 (en) * 2004-09-06 2008-01-29 Nissan Motor Co., Ltd. Internal combustion engine air intake structure
CN100402811C (zh) * 2004-09-06 2008-07-16 日产自动车株式会社 内燃机进气结构
JP2007113482A (ja) * 2005-10-20 2007-05-10 Toyota Motor Corp 樹脂インテークマニホールド
US20140261319A1 (en) * 2013-03-12 2014-09-18 Honda Motor Co., Ltd. Ignition control device for internal combustion engine
CN103883443A (zh) * 2014-03-25 2014-06-25 日立汽车部件(苏州)有限公司 发动机的可变进气歧管及其控制方法
CN204572185U (zh) * 2015-04-19 2015-08-19 王恒 推拉式控制系统
CN205172722U (zh) * 2015-08-07 2016-04-20 盖斯特动力总成技术(苏州)有限责任公司 一款新型可变截面及滚流进气系统
CN105649785A (zh) * 2015-12-31 2016-06-08 上海交通大学 旋转式滚流比调节系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109159902A (zh) * 2018-08-23 2019-01-08 广州创链科技有限公司 一种无人机发动机进气口引流机构

Also Published As

Publication number Publication date
CN107288740B (zh) 2021-02-23
US20170284332A1 (en) 2017-10-05
KR20170115169A (ko) 2017-10-17
KR101822270B1 (ko) 2018-01-26
US10190532B2 (en) 2019-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202417728U (zh) 连接至汽缸的发动机汽缸盖
CN102619639B (zh) 可调涡流的进气道装置
CN107288740A (zh) 用于车辆发动机的进气结构
CN101158317B (zh) 高速柴油机电子控制涡流连续可变机械装置
CN103879556A (zh) 宽飞行包线变体飞行器
KR20150118437A (ko) 내연기관의 연소효율 향상장치
CN102137993A (zh) 火花点火式内燃机
CN105555629B (zh) 混合动力车辆、用于混合动力车辆的控制器和使用可变气门正时以根据车辆速度改变进气门升程和/或工作角的用于混合动力车辆的控制方法
CN107084041A (zh) 发动机的增压装置
CN104204472B (zh) 内燃机的可变气门装置
CN207728435U (zh) 涡轮增压器和发动机
CN100389250C (zh) 一种内燃机进气导流装置及装有这种导流装置的内燃机
CN108071480A (zh) 用于车辆的进气控制装置
CN106065808A (zh) 一种可增强发动机进气涡流的复合切向进气道
CN105041536B (zh) 电控燃油喷射节气门体
CN206530400U (zh) 车辆的发动机进气调节装置
CN206617254U (zh) 车辆用可变进气系统
CN104179609A (zh) 可变进气口截面进气歧管总成
CN102297049A (zh) 可变进气歧管
JP2000320415A (ja) 原動機の燃料供給装置及び原動機吸気系の吸気管内断面積連続可変機構
CN105508060A (zh) 一种形成螺旋气流的节气门装置
CN204099080U (zh) 内燃发动机和流动形态控制板
CN207333010U (zh) 一种低排放汽油机结构
CN206972385U (zh) 一种发动机进气调节系统及汽车
CN108223212A (zh) 一种发动机进排气系统及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant