CN108603446A - 用于机动车辆的内燃机的新鲜空气供应装置 - Google Patents

用于机动车辆的内燃机的新鲜空气供应装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的新鲜空气供应装置(1)，‑具有壳体(2)和布置在壳体(2)中的挡板结构(3)，该挡板结构(3)具有用于内燃机的气缸的至少一个挡板(4)，用于控制通过新鲜空气路径(5)到达相应气缸的新鲜空气流，‑其中，挡板结构(3)包括共同的致动器轴(6)，该共同的致动器轴以抗扭矩的方式与该至少一个挡板(4)连接以与其旋转并且在挡板结构(3)的轴承中围绕旋转轴线(D)可旋转地安装，‑其中，致动器轴(6)包括至少一个致动器轴部分(7)，在该至少一个致动器轴部分中，致动器轴(6)具有直角弯头(8)，该直角弯头与在壳体(2)上形成的止挡件(13)相互作用，用于限制致动器轴(6)的旋转运动。

Description

用于机动车辆的内燃机的新鲜空气供应装置
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆的内燃机的新鲜空气供应装置和一种具有这种新鲜空气供应装置的内燃机。
背景技术
通常，用于内燃机的新鲜空气供应装置包括壳体，该壳体布置成安装在内燃机的气缸盖上。此外，可以在壳体中布置挡板结构(flap arrangement)，该挡板结构具有用于内燃机的气缸的挡板，用于控制到达相应气缸的新鲜空气流。此外，基本上可能的是，挡板结构包括共同的致动器轴，该致动器轴以抗扭矩的方式与挡板连接并且在挡板结构的轴承中围绕旋转轴线可旋转地安装。
发明内容
本发明涉及指出一种用于新鲜空气供应装置的改进的或至少不同的实施方案的问题，其特征尤其在于简化的可生产性以及因此降低的生产成本。
通过独立权利要求的主题解决该问题。优选的实施方案是从属权利要求的主题。
因此，本发明的基本思想是提供一种新鲜空气供应装置的挡板结构的致动器轴，该致动器轴具有直角弯头(right-angle bend)，该直角弯头与在新鲜空气供应装置的壳体上形成的止挡件相互作用，以便以这种方式将致动器轴的旋转运动限制在挡板结构的正确操作模式所需的旋转角度范围。在根据本发明的新鲜空气供应装置中，可以省去在致动器轴上设置单独的止挡件，其具有如上所述的对于本发明来说必要的直角弯头。这导致在挡板结构以及因此整个新鲜空气供应装置的生产中显著节省成本。
根据本发明的用于内燃机的新鲜空气供应装置包括壳体和布置在壳体中的挡板结构。挡板结构具有用于内燃机的气缸的至少一个挡板，用于控制通过新鲜空气路径到达相应气缸的新鲜空气流。挡板结构包括共同的致动器轴，该致动器轴以抗扭矩的方式与至少一个挡板连接并且在挡板结构的轴承中围绕旋转轴线可旋转地安装。根据本发明，致动器轴包括在距该至少一个挡板一定距离处的至少一个致动器轴部分，在该至少一个致动器轴部分中，致动器轴具有直角弯头。直角弯头与在壳体上形成的止挡件相互作用，用于限制致动器轴的旋转运动。
在优选的实施方案中，致动器轴相对于其围绕旋转轴线的旋转运动具有至少一个端位置，在该至少一个端位置中，该至少一个致动器轴部分抵靠壳体或抵靠与壳体固定连接的组件。在这种构造中，壳体或所述组件分别作为止挡件作用在致动器轴的轴部分上。以这种方式，致动器轴的旋转运动可以以通常必要的方式适当地限制到小于360°的特定旋转角度范围。
特别优选地，致动器轴可在关闭位置与打开位置之间调节，在该关闭位置中，该至少一个挡板关闭新鲜空气路径，在该打开位置中，挡板释放新鲜空气路径以便新鲜空气以最大流动横截面流过。在该变型中，借助于致动器轴，使用对于本发明来说必要的直角弯头，新鲜空气的流动横截面可以在零值与最大值之间连续地调节。
在有利的进一步发展中，致动器轴具有相对于其围绕旋转轴线的旋转运动的第一端位置，在该端位置中，轴部分抵靠壳体的第一壳体壁部分。在该变型中，第一端位置与关闭位置相同，或者替代地，第一端位置与打开位置相同。由于在该变型中，壳体的一部分承担作为止挡件作用在轴的直角弯头上的组件的功能，所以可以省去在壳体上设置单独的止挡件。这简化了新鲜空气供应装置的生产。在另一变型中，代替第一壳体壁部分，另一组件，尤其是与壳体分开的组件，可以承担所述止挡件的功能。这允许使用各种构造的组件作为止挡件。
在进一步有利的进一步发展中，致动器轴相对于其围绕旋转轴线的旋转运动具有不同于第一端位置的第二端位置，在该第二端位置中，该至少一个致动器轴部分抵靠壳体的第二壳体壁部分。在该变型中，第二端位置与打开位置相同，或者替代地，与关闭位置相同。该变型还简化了新鲜空气供应装置的生产。在另一变型中，代替第一壳体壁部分，另一组件，尤其是与壳体分开的组件，可以承担所述止挡件的功能。
在另一优选的实施方案中，新鲜空气管道在致动器轴的区域中具有至少第一围绕部和第二围绕部，其中第二围绕部布置在距第一围绕部一定距离处。至少第一围绕部围绕流动横截面，该流动横截面可由该至少一个挡板控制。这里，第一致动器轴部分在两个围绕部之间的区域中布置有直角弯头。在该变型中，两个围绕部限定新鲜空气管道，其优选地为内燃机的特定气缸提供新鲜空气。借助于第一挡板，第一流动横截面因此可以在零值与最大值之间变化。对于在第二围绕部中没有设置挡板的情况，第二流动横截面保持恒定，因此，无论设定的致动器轴的旋转位置如何，都允许永久地为内燃机的气缸提供恒定的新鲜空气“偏移”。
特别有利地，第一壳体壁部分和/或第二壳体壁部分可以布置在两个围绕部之间。在该变型中，仅需要少量的安装空间来设置所述止挡件。
有利的进一步发展需要特别小的安装空间，其中第一和/或第二壳体壁部分将两个围绕部彼此连接。
特别有利地，两个壳体壁部分可以彼此形成90°角。通过这种设置，可以以技术上简单的方式实现打开位置与关闭位置之间通常必需的直角。
另外优选的实施方案与特别低的制造成本相关联，其中两个壳体壁部分在壳体上一体地形成。尤其是当壳体由塑料制成并且通过注塑工艺生产时，推荐该变型。
在另外优选的实施方案中，通过处于致动器轴的关闭位置的至少一个挡板的位置限定虚拟挡板平面。在该变型中，第一或第二壳体壁部分布置在该挡板平面中或平行于该挡板平面延伸的平面中。以这种方式，新鲜空气供应装置可以以结构简单的方式实现，其可以很大程度上将新鲜空气供应装置(尤其是其挡板结构)的易感性降低。
在有利的进一步发展中，在该至少一个致动器轴部分中没有布置挡板。
在另一优选的实施方案中，致动器轴具有至少一个附加的致动器轴部分，该至少一个附加的致动器轴部分具有直角弯头，在该致动器轴部分的区域中，该至少一个挡板以抗扭矩的方式与致动器轴连接。以这种方式，挡板可以以特别稳定且抗扭矩的方式机械地固定在轴上。轴的这种构造特别适合于将优选地由塑料制成的挡板注入到附加的致动器轴部分上。因此，附加致动器轴部分中的直角弯头用于布置挡板结构的挡板的布置，而不是通过与在壳体上形成的止挡件相互作用来限制致动器轴的旋转运动。
特别优选地，致动器轴构造为一体。该设置还带来新鲜空气供应装置的低生产成本。包括该至少一个挡板的致动器轴可以优选地由金属制成。
在优选的实施方案中，通过旋转轴线限定轴向方向。在该实施方案中，具有直角弯头的致动器轴部分是致动器轴的轴向端部分。这允许靠近用于调节致动器轴的驱动装置布置直角弯头和相关联的止挡件。因此，可以特别容易地识别致动器轴在止挡件的区域中的任何机械故障，因为在这种情况下，致动器轴上存在的所有挡板都受到影响并且不再能被调节。
特别优选地，新鲜空气供应装置包括优选地为电的驱动装置，该驱动装置与致动器轴的纵向端驱动连接。致动器轴以抗扭矩的方式与至少两个挡板连接，这些挡板彼此间隔一定距离地布置。具有直角弯头的致动器轴部分轴向地布置在致动器轴的纵向端和与驱动装置轴向邻近的挡板之间。以这种方式，可以特别容易地识别致动器轴在止挡件的区域中的任何机械故障。
此外，本发明涉及一种具有先前提出的新鲜空气供应装置的内燃机。因此，新鲜空气供应装置的先前解释的优点也被传递到内燃机。
本发明的其它重要特征和优点将从从属权利要求、附图和借助于附图的相关的附图说明中得出。
应当理解，上面提到的并且下面将进一步解释的特征不仅能够在分别指出的组合中使用，而且能够在其它组合中使用或单独使用，而不脱离本发明的范围。
附图说明
本发明的优选示例性实施方案在附图中示出，并且将在以下描述中更详细地解释，其中相同的附图标记指示相同或相似或功能相同的组件。
分别示意性地示出：
图1示出了根据本发明的新鲜空气供应装置的示例，其中致动器轴位于第一端位置，该第一端位置对应于挡板的打开位置，
图2示出了图1的新鲜空气供应装置，其中致动器轴位于第二端位置，该第二端位置对应于挡板的关闭位置，
图3以垂直于致动器轴的旋转轴线的视图示出了图1的布置，
图4以垂直于致动器轴的旋转轴线的视图示出了图2的布置，
图5以单独的图示示出了图1至图4的挡板结构，
图6示出了图4的挡板结构的变型，其中在致动器轴上布置有若干个挡板。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的用于内燃机的新鲜空气供应装置1的示例，该内燃机在图中未进一步详细示出。新鲜空气供应装置1包括壳体2和布置在壳体2中的挡板结构3。挡板结构3具有用于内燃机(未示出)的气缸的至少一个挡板4，用于控制通过新鲜空气路径5到达相应气缸的新鲜空气流。挡板结构3包括致动器轴6，该致动器轴以抗扭矩的方式与挡板4连接并且在壳体2上围绕旋转轴线D在轴承(为了清楚起见，图中未示出)中可旋转地安装。包括该至少一个挡板4的致动器轴6可以优选地由金属制成。
如图1所示，致动器轴6包括致动器轴部分7，致动器轴6在该致动器轴部分中具有直角弯头8。
如图1和2所示，在致动器轴部分7的区域中没有设置挡板4。
根据图1，新鲜空气路径5在致动器轴6的区域中具有第一围绕部9a和第二围绕部9b，其中第二围绕部9b布置在距第一围绕部9a一定距离处。第一围绕部9a围绕可由挡板4控制的流动横截面。另一方面，第二挡板9b围绕不能通过挡板改变的流动横截面。如图1和2清楚地所示，具有直角弯头8的致动器轴部分7布置在壳体2的两个围绕部9a、9b之间的区域14中。
具有挡板4的致动器轴6可在图1中示出的打开位置与图2中示出的关闭位置之间调节。在根据图1的打开位置中，挡板4释放新鲜空气路径5以便新鲜空气以最大流动横截面流过。在根据图2的关闭位置中，挡板4关闭被围绕部9a围绕的新鲜空气路径5。
致动器轴6相对于其围绕旋转轴线D的旋转运动具有第一端位置和不同于第一端位置的第二端位置，其中轴部分抵靠壳体2或抵靠与壳体固定连接的组件(未示出)。这意味着壳体2或组件分别作为止挡件13作用在致动器轴6的轴部分7上。
图1示出了处于第一端位置的致动器轴6。在第一端位置中，致动器轴部分7抵靠壳体的第一壳体壁部分10a。在附图的示例中，第一端位置与致动器轴6的打开位置相同。为了清楚起见，图3以垂直于致动器轴6的旋转轴线D的视图示出了图1的布置。
图2示出了处于第二端位置的致动器轴6。在第二端位置中，致动器轴部分7抵靠壳体2的与第一壳体壁部分10a不同的第二壳体壁部分10b。在附图的示例中，第二端位置与致动器轴6的关闭位置相同。为了清楚起见，图4以垂直于致动器轴6的旋转轴线D的视图示出了图2的布置。
在一种变型中，第一端位置也可以与关闭位置相同，并且第二端位置可以与致动器轴6的打开位置相同。第一壳体壁部分10a和第二壳体壁部分10b均在两个围绕部9a、9b之间横向地布置。在图1和2的示例中，第一壳体壁部分10a和第二壳体壁部分10b将两个围绕部9a、9b彼此连接。两个壳体壁部分在壳体2上一体形成并且在此彼此成90°角。
通过图2中示出的处于致动器轴6的关闭位置中的挡板4的位置，限定虚拟挡板平面。第二壳体壁部分10b布置在该虚拟挡板平面中或布置在距该虚拟挡板平面一定距离处并且与其平行的平面中。
从以单独图示示出带有致动器轴6和挡板4的挡板结构3的图5中可以看出，除了该至少一个致动器轴部分7之外，致动器轴6还具有附加的致动器轴部分11，同样具有直角弯头12，在该附加的致动器轴部分的区域中，挡板4以抗扭矩的方式与致动器轴6连接。优选地，致动器轴6构造为一体并且由金属构成。由塑料制成的挡板4被注入到致动器轴6上，即在附加的致动器轴部分11的区域中，其中存在直角弯头12。
从图6中示出的挡板结构3可以看出，不仅可以在致动器轴6上布置单个挡板4，而且可以布置若干个挡板4——彼此相距一定距离，这些挡板可以分别用于控制各个新鲜空气路径(图5中未示出)的流动横截面。
此外，如图6所示，通过旋转轴线D限定轴向方向A。具有直角弯头8的致动器轴部分7因此是致动器轴6的轴向端部分22。这允许在电驱动装置20的紧邻区域中布置直角弯头8和相关联的止挡件(图6中未示出)——这仅在图6中大致示意性地示出——分别用于驱动或调节致动器轴6。具有直角弯头8的致动器轴部分7在此轴向地布置在致动器轴6的纵向端21和与驱动装置20轴向邻近的挡板4之间。以这种方式，可以特别容易地识别致动器轴6在止挡件13的区域中的任何机械故障，因为在这种情况下，致动器轴4上存在的所有挡板4都受到影响并且不再能够通过电驱动装置20来调节。这是特别容易检测的。

Claims (17)

1.一种用于内燃机的新鲜空气供应装置(1)，
-具有壳体(2)和布置在所述壳体(2)中的挡板结构(3)，所述挡板结构(3)具有用于所述内燃机的气缸的至少一个挡板(4)，用于控制通过新鲜空气路径(5)到达相应气缸的新鲜空气流，
-其中，所述挡板结构(3)包括共同的致动器轴(6)，所述共同的致动器轴以抗扭矩的方式与所述至少一个挡板(4)连接并且在所述挡板结构(3)的轴承中围绕旋转轴线(D)可旋转地安装，
-其中，所述致动器轴(6)包括至少一个致动器轴部分(7)，在所述至少一个致动器轴部分中，所述致动器轴(6)具有直角弯头(8)，所述直角弯头与所述壳体(2)上存在的止挡件(13)相互作用，用于限制所述致动器轴(6)的旋转运动。
2.根据权利要求1所述的新鲜空气供应装置，
其特征在于，
所述致动器轴(6)相对于其围绕所述旋转轴线(D)的旋转运动具有至少一个端位置，在所述至少一个端位置中，具有所述直角弯头(8)的所述致动器轴部分(7)抵靠所述壳体(2)或抵靠与所述壳体(2)固定连接的组件，使得所述壳体或所述组件分别作为止挡件(13)作用在所述致动器轴(6)的所述第一致动器轴部分(7)上。
3.根据权利要求1或2所述的新鲜空气供应装置，
其特征在于，
所述致动器轴(8)可在关闭位置与打开位置之间调节，在所述关闭位置中，所述至少一个挡板(4)关闭所述新鲜空气路径(5)，在所述打开位置中，所述挡板(4)释放所述新鲜空气路径(5)，以便新鲜空气以最大流动横截面流过。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的新鲜空气供应装置，
其特征在于，
所述致动器轴(6)相对于其围绕所述旋转轴线(D)的旋转运动具有(第一)端位置，在所述(第一)端位置中所述至少一个致动器轴部分(7)抵靠所述壳体(2)的(第一)壳体壁部分(10a)，
其中，所述第一端位置与所述关闭位置相同或与所述打开位置相同。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的新鲜空气供应装置，
其特征在于，
所述致动器轴(6)相对于其围绕所述旋转轴线(D)的旋转运动具有不同于所述第一端位置的第二端位置，在所述第二端位置中，所述至少一个致动器轴部分(7)抵靠所述壳体(2)的第二壳体壁部分(10b)，
其中，所述第二端位置与所述打开位置相同或与所述关闭位置相同。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的新鲜空气供应装置，
其特征在于，
所述新鲜空气管道(5)在所述致动器轴(6)的区域中具有至少第一围绕部(9a)和第二围绕部(9b)，
其中，所述第二围绕部(9b)布置在距所述第一围绕部(9a)一定距离处，并且
其中，至少所述第一围绕部(9a)围绕可由所述至少一个挡板(4)控制的流动横截面，
其中，具有所述直角弯头(8)的所述第一致动器轴部分(7)布置在两个所述围绕部之间的区域(14)中。
7.根据权利要求4至6中的任一项所述的新鲜空气供应装置，
其特征在于，
所述第一壳体壁部分(10a)和/或第二壳体壁部分(10b)布置在两个所述围绕部(9a、9b)之间。
8.根据权利要求4至7中的任一项所述的新鲜空气供应装置，
其特征在于，
所述第一壳体壁部分(10a)和/或第二壳体壁部分(10b)将两个所述围绕部(9a、9b)彼此连接。
9.根据权利要求4至8中的任一项所述的新鲜空气供应装置，
其特征在于，
两个所述壳体壁部分(10a、10b)彼此形成基本上90°角。
10.根据权利要求4至9中的任一项所述的新鲜空气供应装置，
其特征在于，
两个所述壳体壁部分(10a、10b)一体地形成在所述壳体(2)上。
11.根据权利要求3至10中的任一项所述的新鲜空气供应装置，
其特征在于，
通过处于所述致动器轴(6)的关闭位置中的所述至少一个挡板(4)的位置限定虚拟挡板平面，
其中，所述第一壳体壁部分(10a)或所述第二壳体壁部分(10b)布置在该挡板平面中或布置在平行于该挡板平面延伸的平面中。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的新鲜空气供应装置，
其特征在于，
在所述至少一个致动器轴部分(7)中没有布置挡板(5)。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的新鲜空气供应装置，
其特征在于，
所述致动器轴(6)具有至少一个附加的致动器轴部分(11)，所述至少一个附加的致动器轴部分具有直角弯头(12)，在所述至少一个附加的致动器轴部分的区域中，所述至少一个挡板(5)以抗扭矩的方式与所述致动器轴(6)连接，尤其是安装在其上。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的新鲜空气供应装置，
其特征在于，
所述致动器轴(6)形成为一体。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的新鲜空气供应装置，
其特征在于，
-通过所述旋转轴线(D)限定轴向方向(A)，
-具有所述直角弯头(8)的所述致动器轴部分(7)是所述致动器轴(6)的轴向端部分(22)。
16.根据前述权利要求中的任一项所述的新鲜空气供应装置，
其特征在于，
-所述新鲜空气供应装置(1)包括优选地为电的驱动装置(20)，所述驱动装置与所述致动器轴(6)的纵向端(21)驱动连接，
-所述致动器轴(6)以抗扭矩的方式与至少两个挡板(4)连接，所述至少两个挡板(4)彼此间隔一定距离布置，
-具有所述直角弯头(6)的所述致动器轴部分(7)轴向地布置在所述致动器轴(6)的纵向端(21)和与所述驱动装置(20)轴向邻近的所述挡板(4)之间。
17.一种内燃机，具有根据前述权利要求中的任一项所述的新鲜空气供应装置(1)。
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