CN114607539A - 具有碳氢化合物排放阀的进气系统 - Google Patents
具有碳氢化合物排放阀的进气系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114607539A CN114607539A CN202111471256.7A CN202111471256A CN114607539A CN 114607539 A CN114607539 A CN 114607539A CN 202111471256 A CN202111471256 A CN 202111471256A CN 114607539 A CN114607539 A CN 114607539A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- valve
- engine
- air
- intake manifold
- hydrocarbon
- 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.)
- Pending
Links
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims abstract description 86
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims abstract description 86
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 title claims abstract description 55
- 238000010926 purge Methods 0.000 title description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 52
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims description 51
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 12
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 claims description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 8
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 8
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 6
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 2
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 21
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 16
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 7
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 230000005355 Hall effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000001010 compromised effect Effects 0.000 description 1
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/02—Air cleaners
- F02M35/04—Air cleaners specially arranged with respect to engine, to intake system or specially adapted to vehicle; Mounting thereon ; Combinations with other devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/10—Air intakes; Induction systems
- F02M35/104—Intake manifolds
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/02—Air cleaners
- F02M35/0218—Air cleaners acting by absorption or adsorption; trapping or removing vapours or liquids, e.g. originating from fuel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/10—Air intakes; Induction systems
- F02M35/10091—Air intakes; Induction systems characterised by details of intake ducts: shapes; connections; arrangements
- F02M35/10144—Connections of intake ducts to each other or to another device
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/10—Air intakes; Induction systems
- F02M35/10242—Devices or means connected to or integrated into air intakes; Air intakes combined with other engine or vehicle parts
- F02M35/10255—Arrangements of valves; Multi-way valves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/106—Silica or silicates
- B01D2253/108—Zeolites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/25—Coated, impregnated or composite adsorbents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
- B01D2257/702—Hydrocarbons
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/52—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material
- B01D46/521—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using folded, pleated material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supplying Secondary Fuel Or The Like To Fuel, Air Or Fuel-Air Mixtures (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Abstract
本公开提供了“具有碳氢化合物排放阀的进气系统”。一种发动机包括进气歧管和进气系统，所述进气系统被配置为将空气输送到所述进气歧管。进气系统包括：节气门，其附接到所述进气歧管；空气净化器；导管，其连接在所述空气净化器和所述节气门之间以在其间形成流动路径；以及阀，其设置在所述流动路径中位于所述节气门上游和所述空气净化器下游。所述阀具有关闭位置和打开位置，在所述关闭位置，流动路径被阻塞以将碳氢化合物保持在所述进气歧管内并且阻止从那里排放，在所述打开位置，所述流动路径不受阻碍。
Description
技术领域
本公开涉及用于内燃发动机的进气系统，并且更具体地，涉及减少来自进气系统的碳氢化合物的排放。
背景技术
机动车辆包括以汽油、柴油等燃料进行操作的内燃发动机。发动机包括通过进气系统接收空气的进气歧管。当发动机关闭时，进气歧管中的燃料残留物会蒸发成碳氢化合物排放物，所述碳氢化合物排放物可能从发动机的进气歧管散发出来通过进气系统，并且逃逸到大气中。许多政府都有限制蒸发碳氢化合物排放的法规。
发明内容
根据一个实施例，一种发动机包括进气歧管和进气系统，所述进气系统被配置为将空气输送到进气歧管。进气系统包括：节气门，其附接到进气歧管；空气净化器；导管，其连接在空气净化器和节气门之间以在其间形成流动路径；以及阀，其设置在流动路径中位于节气门上游和空气净化器下游。所述阀具有关闭位置和打开位置，在所述关闭位置，流动路径被阻塞以将碳氢化合物保持在进气歧管内并且阻止从那里排放，在所述打开位置，流动路径不受阻碍。
根据另一个实施例，一种发动机包括进气歧管和进气系统，所述进气系统被配置为将空气输送到进气歧管。进气系统包括：节气门，其附接到进气歧管；空气净化器；以及阀。所述阀具有主体，所述主体限定流体连接到空气净化器的入口、流体连接到节气门的出口以及设置在入口和出口之间的阀座。所述阀还具有可致动限制构件，当阀处于打开位置时，所述可致动限制构件与阀座间隔开，并且当阀处于关闭位置时，所述可致动限制构件坐置在阀座上，使得从进气歧管散发出来的碳氢化合物被阻止通过那里穿过，以减少碳氢化合物排放。
根据又一个实施例，一种发动机的进气系统包括：节气门，其可附接到发动机的进气歧管；空气净化器；以及阀。所述阀具有主体，所述主体限定流体连接到空气净化器的入口、流体连接到节气门的出口以及设置在入口和出口之间的阀座。所述阀还具有可致动限制构件，当阀处于关闭位置时，所述可致动限制构件坐置在阀座上，以阻止碳氢化合物通过那里穿过，并且当阀处于打开位置时，所述可致动限制构件与阀座间隔开。
附图说明
图1是发动机和进气系统的示意图。
图2是具有碳氢化合物捕集器的阀的限制构件的前视图。
图3是用于操作进气系统的蒸发排放阀的算法的流程图。
具体实施方式
本文中描述了本公开的实施例。然而，应理解，所公开的实施例仅仅是示例并且其他实施例可以采取各种和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可能被夸大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构细节和功能细节不应解释为限制性的，而仅应解释为用于教导本领域技术人员以各种形式利用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解，参考附图中的任一者示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中示出的特征组合以产生未明确地示出或描述的实施例。所示特征的组合提供典型应用的代表性实施例。然而，对于特定的应用或实施方式，可能期望与本公开的教导一致的对特征的各种组合和修改。
参考图1，内燃发动机10由电子发动机控制器12控制。发动机10包括燃烧室14和气缸壁16，活塞18定位在其中并且连接到曲轴(未示出)。发动机10还包括向燃烧室14供应空气的进气歧管20和从发动机10移除废气的排气歧管22。发动机10包括进气门和排气门，所述进气门和排气门选择性地将燃烧室14与进气歧管和排气歧管流体连通。进气门和排气门由一个或多个凸轮轴操作。
燃料喷射器24被示出定位成将燃料直接喷射到气缸14中，这对于本领域技术人员来说被称为直接喷射。另外地或替代地，燃料可以被喷射到进气歧管20的进气道，这对于本领域技术人员来说被称为进气道喷射。燃料喷射器24与来自控制器12的信号的脉冲宽度成比例地输送液体燃料。燃料通过包括燃料箱、燃料泵和燃料导轨的燃料系统(未示出)输送到燃料喷射器24。燃料喷射器24由响应控制器12的驱动器供应操作电流。
发动机10可以包括无分电器点火系统，所述系统响应于控制器12经由火花塞向燃烧室14提供点火火花。然而，在其他示例中，点火系统可以不包括在发动机10中，并且可以利用压缩点火。
发动机10包括进气系统30，所述进气系统被配置为向进气歧管20供应空气。进气系统30包括具有气箱34和空气滤清器36的空气净化器32。气箱34包括允许外部空气进入系统30的开口38。滤清器36在开口38上方延伸以过滤掉颗粒物质。空气净化器32通常远离发动机10安装，并且通过一个或多个导管连接。进气系统30可以包括节气门40，所述节气门可以安装到进气歧管20。节气门40可以包括节气门体42和节流板44，诸如蝶阀。节流板44用于控制进入发动机10的空气量，并且通常根据加速踏板电子地或通过电缆来控制。
在操作期间，发动机10内的每个气缸14通常经历四冲程循环：所述循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程期间，通常排气门关闭，而进气门打开。空气经由进气歧管20被引入燃烧室14，并且活塞18移动到气缸底部以增加燃烧室14内的容积。本领域技术人员通常将活塞18靠近气缸底部且处于其冲程末端的位置(例如当燃烧室14处于其最大容积时)称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门和排气门关闭。活塞18朝向气缸盖移动，以压缩燃烧室14内的空气。本领域技术人员通常将活塞18处于其冲程末端且最靠近气缸盖的点(例如当燃烧室14处于其最小容积时)称为上止点(TDC)。在下文被称为喷射的过程中，燃料被引入到燃烧室中。在下文中称为点火的过程中，喷射的燃料通过已知的点火装置(诸如火花塞)点燃，从而导致燃烧。另外地或替代地，压缩可以用于点燃空气/燃料混合物。在膨胀冲程期间，膨胀气体将活塞18推回到BDC。曲轴将活塞移动转化为旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门打开以将燃烧后的空气-燃料混合物释放到排气歧管22并且活塞18返回到TDC。注意，以上仅作为示例进行描述，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可以变化，诸如以提供正或负气门重叠、迟进气门关闭或各种其他示例。
控制器12可以是微型计算机，其包括：微处理器单元、输入/输出端口、只读存储器、随机存取存储器、保活存储器和数据总线。除了先前讨论的那些信号之外，控制器12还可以从联接到发动机10的传感器接收各种信号，包括：来自联接到冷却套筒的温度传感器的发动机冷却剂温度(ECT)；联接到加速踏板以用于感测由脚调整的加速器位置的位置传感器；用于确定末端气体的点火的爆震传感器(未示出)；来自联接到进气歧管20的压力传感器的发动机歧管压力(MAP)的测量值；来自霍尔效应传感器的感测曲轴位置的发动机位置传感器；来自质量空气流量传感器(例如，热线空气流量计)对进入发动机的空气质量的测量值；以及来自传感器的节气门位置的测量值。还可以感测大气压力以供控制器12处理。
在一些示例中，发动机可联接到混合动力车辆中的电动马达/电池系统。混合动力车辆可具有并联配置、串联配置或其变型或组合。此外，在一些示例中，可以采用其他发动机配置，例如柴油发动机。
在发动机操作期间，在发动机10停机并且不执行燃烧之后，由燃料喷射器24喷射到进气歧管20中的燃料可能残留在进气歧管20的壁上。因此，在发动机停机期间，燃料蒸汽可能流出进气系统30。这些碳氢化合物排放物可以行进通过进气系统30并且通过开口38排出。因此，车辆的蒸发排放物可能会增加，并且在某些情况下会超过政府法规。
为了缓解此问题，进气系统30包括阀50，所述阀被配置为将碳氢化合物捕集在进气系统30内并且防止释放到大气中。阀50设计成在发动机关闭时关闭以减少蒸发排放物，并且在发动机开启时打开以允许将空气吸入发动机10。阀50可以是翻板阀(flap valve)、摆动门阀、球阀、蝶阀、簧片阀等。阀50位于空气净化器32的下游和节气门40的上游。阀50可以放置在空气净化器32和节气门40之间的导管上，以设置在空气净化器32和节气门40之间的流动路径中。阀50可以包括阀体52，所述阀体限定入口54和出口56。入口54通过一个或多个导管或风道58连接到空气净化器32，并且出口56通过一个或多个导管或风道60连接到节气门体42。阀体52还可以限定阀座62。阀50包括限制构件64，所述限制构件可致动以打开和关闭阀50。限制构件64可以是板、翻板、蝶形件、摆动门、球、簧片等。在所示的实施例中，限制构件64是枢转地连接到阀体52的翻板。翻板64可在打开位置(实线示出的)、关闭位置(虚线示出的)和多个中间位置之间枢转。当处于打开位置时，翻板64枢转到大体上离开流动路径，使得气流不受阻碍。当处于关闭位置时，翻板64抵靠阀座62坐置，以阻塞流动路径并且捕集碳氢化合物。
阀50可由控制器12电气致动或机械致动。在电动实施例中，限制构件64可操作地联接到电动致动器(诸如步进马达、螺杆马达等)，所述电动致动器被配置为使限制构件64在打开和关闭位置之间枢转。机械版本可以基于真空压力和弹簧偏压进行操作。例如，阀可以被弹性构件偏压到关闭位置，并且当发动机起动时，进气歧管20内的真空压力足以克服偏压并且打开限制构件64。
限制构件64可以是金属、塑料或其他材料的实心件，或可以包括允许空气通过那里穿过的过滤介质。过滤介质可渗透空气但不可渗透碳氢化合物。过滤介质有时被称为碳氢化合物捕集器。与实心件相反，包括过滤介质允许发动机即使在阀关闭时也能运行，因为滤清器允许空气通过。这是有利的，因为如果阀变为卡在关闭位置，则车辆仍然可以驾驶。
图2示出了可以用于阀50中的示例性限制构件80。限制构件80可以包括框架82，所述框架支撑碳氢化合物捕集器84。至少在所示实施例中，框架82具有外圆形部分85，所述外圆形部分形成限制构件80的周边，并且提供用于抵靠阀座进行密封的固体表面。外框架85的凸片部分87可枢转地附接到阀体并且连接到致动器。框架82还包括内部段86。附接到框架82的是碳氢化合物捕集器84。碳氢化合物捕集器84可渗透空气，但通常不可渗透碳氢化合物。因此，当阀处于关闭位置时，空气可以通过但碳氢化合物通常不能通过那里穿过。
碳氢化合物捕集器84可以是被动吸附流通式碳氢化合物捕集器，其在碳氢化合物通过那里穿过时吸附碳氢化合物。碳氢化合物捕集器84被配置为收集和粘附碳氢化合物气体，诸如在捕集器84中的吸附材料表面上的汽油的“轻馏分”。这些“轻馏分”已被发现是发动机关闭停机期间从进气系统散发出来的蒸汽的主要成分之一。尽管被描述为吸附捕集器，但在一些实施例中，不同的吸附材料或气体通过完全同化或结合而被收集的情况，可以被结合作为碳氢化合物捕集器的一部分。
碳氢化合物捕集器84可以包括具有多层卷绕结构的吸附器卷90。吸附器卷90可以包括层叠卷绕的吸附材料92和波纹状支撑件94。吸附材料92和波纹状支撑件94可以以连续的螺旋缠绕，并且定位在外框架85内部。卷绕的吸附器卷90可以采取具有交替的波纹状支撑件和吸附器材料层的蜗壳或螺旋形状的形式。波纹状支撑件94可以为吸附材料92提供结构支撑，并且提供间距以使空气能够流动通过碳氢化合物捕集器84。
波纹状支撑件和吸附材料可以形成沿着气流轴线平行延伸的吸附通道，所述气流轴线垂直于径向和/或方位轴线。此类吸附通道可以是纵向通道，其使得空气能够流动通过碳氢化合物捕集器84。当发动机关闭停机发生时，碳氢化合物(例如从发动机蒸发的燃料)可以流动通过进气口并且进入捕集器84。吸附材料92可以吸附碳氢化合物，并且还可以存储碳氢化合物，直到碳氢化合物释放，以再生吸附器。例如，碳氢化合物可以通过吸附材料上方的气流和/或通过加热从吸附材料中释放出来。例如，通过捕集器84的气流可以从吸附材料中释放碳氢化合物。从碳氢化合物捕集器释放的碳氢化合物然后可以被发动机吸入，用于在发动机操作(诸如发动机起动)期间的燃烧。在替代示例中，吸附材料可以存储碳氢化合物，直到吸附材料被替换或以另一种方式再生。
尽管公开了波纹状支撑件和吸附材料被卷绕形成卷的情况，但应理解，在一些示例中，波纹状支撑件和吸附材料可以被层叠或延伸，使得长轴线在捕集器的同一平面内。
吸附材料92可由碳氢化合物吸附材料组成，例如，吸附材料可以是“碳纸”、碳涂覆泡沫或沸石涂覆/浸渍纸。吸附材料在发动机关闭停机期间吸附碳氢化合物进行储存，并且在发动机运行阶段期间释放碳氢化合物以供发动机消耗。在一些示例中，吸附材料可由用洗涤剂、涂层或树脂处理过的泡沫和/或纸组成。示例性处理和材料包括泡沫上的碳涂层、金属基底上的沸石涂层、陶瓷基底或其他类似的碳氢化合物吸附材料。吸附材料92可在单面上或双面上进行处理。此外，吸附材料可以是单层材料或可以是层叠的。例如，吸附材料可以是多层片。因此，在一些示例中，吸附材料可以是单面的或双面的，并且根据碳氢化合物捕集器的用途和应用包括任何碳氢化合物吸附材料。
在一些示例中，吸附材料92可以是基本上光滑的，而在其他示例中，吸附材料可以是穿孔的或纤维状的。在再另外的示例中，吸附材料92可以包括凸起的隆起或其他结构，以增加吸附表面积和/或减少对进气的任何阻力效应。
如上所描述的，吸附材料92可以与波纹状支撑件94卷绕在一起。波纹状支撑件94可以包括波浪状形状(诸如正弦形状的层)，使得材料是波状的。因此，波纹状支撑件可以包括多个波形结构。波状结构可以贯穿波纹状支撑件的一部分是均匀的。在其他示例中，波形结构可在整个波纹状支撑件中变化，或在波纹状支撑件的一部分中变化。
波纹状支撑件94可以是单件塑性材料，以便为吸附材料提供支撑。波纹状支撑件94还可以用作间隔件，在吸附材料92的螺旋层之间限定间隔或空间，并且限定通过碳氢化合物捕集器84的吸附通道，以使空气能够流动。尽管这里描述为塑性材料，但波纹状支撑件可以是另一种支撑材料，诸如但不限于铝、硬化树脂、金属材料等。
波纹状支撑件94的正弦形状可以将吸附材料92分离并且在能够增加碳氢化合物吸附的配置中支撑所述吸附材料。正弦形状可以限定一系列具有波峰、波谷和波长的波。在一些示例中，波在整个波纹状支撑件上可以是均匀的。在其他系统中，波可以沿着波纹状支撑件的长度衰减，或以其他方式在波峰或波谷、高度或深度或波长方面变化。波长可以是连续波峰或连续波谷之间的距离。波峰、波谷和波长可以贯穿片相同，或可根据吸附器的应用而变化。在一些示例中，波长可以用于限定暴露在可用于吸附碳氢化合物的吸附通道中的吸附材料92的表面积。
在一些示例中，从波谷的底部到连续波峰的顶部的径向距离可以限定波纹状支撑件高度。在替代示例中，从波谷的底部到连续波峰的顶部的竖直距离可以限定波纹状支撑件高度。在其他示例中，波纹状支撑件高度可以是从波的中心到波峰的距离的两倍。在再另外的示例中，波纹状支撑件高度可以是从波的中心到波谷的距离的两倍。波纹状支撑件高度和波长可以一起限定吸附通道的尺寸。以此方式，可以根据不同的应用来设计气流限制，例如增加发动机每个循环吸入的空气质量。
尽管讨论了单个吸附材料层和单个波纹状支撑件层，但应理解，吸附器卷90中可以包括另外的吸附材料层或波纹状支撑件层。因此，尽管示出的吸附器卷包括交替的波纹状支撑件层和吸附材料层，但在其他示例中，可以包括另外的波纹状支撑件层和吸附材料层。因此，在一些示例中，波纹状支撑件可以支撑两个或更多个吸附层。吸附层可以具有不同的吸附特性。吸附材料的层数可由吸附材料片的长度限定，并且还可以增加吸附表面积。
由控制器12执行的控制逻辑或功能可由一个或多个附图中的流程图或类似图表示。这些附图提供了可以使用一个或多个处理策略(诸如，事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等)来实施的代表性控制策略和/或逻辑。因此，示出的各种步骤或功能可以按示出的序列执行、并行地执行，或者在一些情况下被省略。尽管没有总是明确示出，但是本领域普通技术人员将认识到，根据所使用的特定处理策略，可重复执行示出的步骤或功能中的一个或多个。类似地，处理次序不一定是实现本文中描述的特征和优点所必需的，而是为了易于说明和描述而提供的。控制逻辑可以主要以由基于微处理器的车辆、发动机和/或动力传动系统控制器(诸如控制器12)执行的软件来实施。当然，根据特定应用，控制逻辑可以在一个或多个控制器中以软件、硬件或软件与硬件的组合实施。当以软件实施时，控制逻辑可提供在一个或多个计算机可读存储装置或介质中，所述计算机可读存储装置或介质存储有表示由计算机执行以控制车辆或车辆子系统的代码或指令的数据。计算机可读存储装置或介质可以包括利用电存储、磁性存储和/或光学存储来保存可执行指令和相关联的校准信息、操作变量等的若干已知物理装置中的一者或多者。
图3示出了用于控制被配置为防止蒸发排放物的释放的电气致动阀的流程图100。如上所述，控制器在发动机运行时命令阀打开以减少通过进气系统的气流阻力，并且在发动机关闭时命令阀关闭以减少蒸发排放物。控制开始于操作102，在操作102处，控制器接收发动机起动命令。作为响应，在操作104处，控制器命令阀到打开位置。根据阀的设计，这可以包括例如向与阀相关联的电动致动器发送信号，并且命令其旋转限制构件。用于使得阀打开的示例性信号和条件可以包括发动机速度非零、发动机负载非零、进气系统中的气流量非零、点火按钮被按下、变速器挂档。在一个或多个替代实施例中，阀可以不会立即打开。相反，阀打开逻辑可在怠速和/或低负载发动机工况下保持阀关闭，以确保碳氢化合物捕集器被适当地清除。当超过发动机负载或速度阈值时，阀打开以减少气流限制。另外地或替代地，可在发动机起动后使用计时器方法来打开阀，例如，在发动机起动后保持阀关闭10秒。
在发动机开启循环期间，阀保持在打开位置。在操作106处，控制器确定是否已经接收到发动机关闭请求。替代地，控制器可以监测发动机转速、气流为零、点火信号、发动机负载等。如果否，则阀保持在打开位置。如果是，则在操作108处，阀被命令到关闭位置。当发动机关闭时，阀将保持在关闭位置以减少蒸发排放物，并且将在下一次发动机起动事件或此后不久再次重新打开。
上述阀可以添加到任何努力满足政府强制或自我强制蒸发排放物限制的发动机的进气系统中。通过将碳氢化合物捕集器放置在阀的可移动限制构件上，在发动机开启时，所述碳氢化合物捕集器可以被移出气流路径，以保持车辆性能。
尽管上文描述了示例性实施例，但这些实施例并不意图描述权利要求所涵盖的所有可能形式。在说明书中使用的词语是描述词语而非限制性词语，并且应理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以做出各种改变。如先前所述，各种实施例的特征可以组合以形成可能未明确描述或示出的本发明的另外的实施例。尽管各个实施例就一个或多个期望的特性而言可能已经被描述为提供优点或优于其他实施例或现有技术实施方式，但本领域普通技术人员应认识到，可以折衷一个或多个特征或特性来实现期望的整体系统属性，这取决于具体应用和实施方式。这些属性可以包括但不限于成本、强度、耐久性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、大小、可维护性、重量、可制造性、易组装性等。因此，就一个或多个特性而言被描述为不如其他实施例或现有技术实施方式期望的实施例处在本公开的范围内，并且对于特定应用来说可能是期望的。
根据本发明，提供一种发动机，其具有：进气歧管；以及进气系统，其被配置为将空气输送到进气歧管，所述进气系统包括：节气门，其附接到进气歧管；空气净化器；连接在空气净化器和节气门之间以在其间形成流动路径的导管；以及设置在流动路径中位于节气门上游和空气净化器下游的阀，所述阀具有关闭位置和打开位置，在所述关闭位置，流动路径被阻塞以将碳氢化合物保持在进气歧管内并且阻止从那里排放，在所述打开位置，流动路径不受阻碍。
根据实施例，阀包括限制构件，所述限制构件可致动以阻塞流动路径以将阀置于关闭位置中并且可致动以不阻碍流动以将阀置于打开位置。
根据实施例，限制构件包括框架和由所述框架支撑的碳氢化合物捕集器，其中所述碳氢化合物捕集器形成碳氢化合物屏障，所述碳氢化合物屏障在处于关闭位置时阻止碳氢化合物排放物从进气歧管流动，并且对空气是可渗透的，使得无论阀的位置如何，空气都能够流动通过所述流动路径。
根据实施例，限制构件是枢转地附接到阀的主体的翻板。
根据实施例，碳氢化合物捕集器包括吸附材料片。
根据实施例，吸附片包括包含碳氢化合物吸附涂层的纸、碳涂覆泡沫和沸石中的至少一者。
根据实施例，本发明的特征还在于控制器，所述控制器被编程为(i)响应于发动机开启而命令阀到打开位置，以及(ii)响应于发动机关闭而命令阀到关闭位置。
根据本发明，提供一种发动机，其具有：进气歧管；以及进气系统，所述进气系统被配置为将空气输送到进气歧管，所述进气系统包括：节气门，其附接到进气歧管；空气净化器；以及阀，所述阀具有主体，所述主体限定流体连接到空气净化器的入口、流体连接到节气门的出口以及设置在入口和出口之间的阀座，所述阀还具有可致动限制构件，当阀处于打开位置时，所述可致动限制构件与阀座间隔开，并且当阀处于关闭位置时，所述可致动限制构件坐置在阀座上，使得从进气歧管散发出来的碳氢化合物被阻止通过那里穿过，以减少碳氢化合物排放。
根据实施例，限制构件是枢转地连接到主体的翻板。
根据实施例，限制构件包括框架和由框架支撑的碳氢化合物捕集器，其中碳氢化合物捕集器被配置为吸附通过那里穿过的碳氢化合物。
根据实施例，碳氢化合物捕集器包括吸附材料片，所述吸附材料片包括具有碳氢化合物吸附涂层的纸、碳涂覆泡沫和沸石中的至少一者。
根据实施例，阀还具有弹性构件，所述弹性构件促使限制构件坐置在阀座上，以将阀偏压到关闭位置。
根据实施例，阀由控制器电气控制，所述控制器被编程为(i)响应于发动机开启而命令阀到打开位置，以及(ii)响应于发动机关闭而命令阀到关闭位置。
根据实施例，进气系统还包括将入口连接到空气净化器的第一风道和将出口连接到节气门的第二风道。
根据本发明，提供一种发动机的进气系统，其具有：节气门，其可附接到发动机的进气歧管；空气净化器；以及阀，其具有主体，所述主体限定流体连接到空气净化器的入口、流体连接到节气门的出口以及设置在入口和出口之间的阀座，所述阀还具有可致动限制构件，当阀处于关闭位置时，所述可致动限制构件坐置在阀座上，以阻止碳氢化合物通过那里穿过，并且当阀处于打开位置时，所述可致动限制构件与阀座间隔开。
根据实施例，限制构件是枢转地连接到主体的翻板。
根据实施例，限制构件包括框架和由框架支撑的碳氢化合物捕集器，其中碳氢化合物捕集器被配置为吸附通过那里穿过的碳氢化合物并且准许气流通过那里。
根据实施例，碳氢化合物捕集器包括吸附材料片，所述吸附材料片包括具有碳氢化合物吸附涂层的纸、碳涂覆泡沫和沸石中的至少一者。
根据实施例，阀由控制器电气控制，所述控制器被编程为(i)响应于发动机开启而命令阀到打开位置，以及(ii)响应于发动机关闭而命令阀到关闭位置。
根据实施例，节气门包括节气门体和节流板。
Claims (15)
1.一种发动机，其包括：
进气歧管；以及
进气系统，其被配置为将空气输送到所述进气歧管，所述进气系统包括：
节气门，其附接到所述进气歧管，
空气净化器，
导管，其连接在所述空气净化器和所述节气门之间以在其间形成流动路径；以及
阀，其设置在所述流动路径中位于所述节气门上游和所述空气净化器下游，所述阀具有关闭位置和打开位置，在所述关闭位置，所述流动路径被阻塞以将碳氢化合物保持在所述进气歧管内并且阻止从那里排放，在所述打开位置，所述流动路径不受阻碍。
2.如权利要求1所述的发动机，其中所述阀包括限制构件，所述限制构件可致动以阻塞所述流动路径以将所述阀置于所述关闭位置并且可致动以不阻碍流动以将所述阀置于所述打开位置。
3.如权利要求2所述的发动机，其中所述限制构件包括框架和由所述框架支撑的碳氢化合物捕集器，其中所述碳氢化合物捕集器形成碳氢化合物屏障，所述碳氢化合物屏障在处于所述关闭位置时阻止碳氢化合物排放物从所述进气歧管流动，并且对空气是可渗透的，使得无论所述阀的位置如何，空气都能够流动通过所述流动路径。
4.如权利要求3所述的发动机，其中所述限制构件是枢转地附接到所述阀的主体的翻板。
5.如权利要求3所述的发动机，其中所述碳氢化合物捕集器包括吸附材料片。
6.如权利要求5所述的发动机，其中所述吸附材料片包括包含碳氢化合物吸附涂层的纸、碳涂覆泡沫和沸石中的至少一者。
7.如权利要求1所述的发动机，其还包括控制器，所述控制器被编程为(i)响应于所述发动机开启而命令所述阀到所述打开位置，以及(ii)响应于所述发动机关闭而命令所述阀到所述关闭位置。
8.一种发动机，其包括：
进气歧管；以及
进气系统，其被配置为将空气输送到所述进气歧管，所述进气系统包括：
节气门，其附接到所述进气歧管，
空气净化器；以及
阀，其具有主体，所述主体限定流体连接到所述空气净化器的入口、流体连接到所述节气门的出口以及设置在所述入口和所述出口之间的阀座，所述阀还具有可致动限制构件，当所述阀处于打开位置时，所述可致动限制构件与所述阀座间隔开，并且当所述阀处于关闭位置时，所述可致动限制构件坐置在所述阀座上，使得从所述进气歧管散发出来的碳氢化合物被阻止通过那里穿过，以减少碳氢化合物排放。
9.如权利要求8所述的发动机，其中所述限制构件是枢转地连接到所述主体的翻板。
10.如权利要求8所述的发动机，其中所述限制构件包括框架和由所述框架支撑的碳氢化合物捕集器，其中所述碳氢化合物捕集器被配置为吸附通过那里穿过的碳氢化合物。
11.如权利要求10所述的发动机，其中所述碳氢化合物捕集器包括吸附材料片，所述吸附材料片包括具有碳氢化合物吸附涂层的纸、碳涂覆泡沫和沸石中的至少一者。
12.如权利要求8所述的发动机，其中所述阀还具有弹性构件，所述弹性构件促使所述限制构件坐置在所述阀座上，以将所述阀偏压到所述关闭位置。
13.如权利要求8所述的发动机，其中所述阀由控制器电气控制，所述控制器被编程为(i)响应于所述发动机开启而命令所述阀到所述打开位置，以及(ii)响应于所述发动机关闭而命令所述阀到所述关闭位置。
14.一种发动机的进气系统，其包括：
节气门，其可附接到发动机的进气歧管；
空气净化器；以及
阀，其具有主体，所述主体限定流体连接到所述空气净化器的入口、流体连接到所述节气门的出口以及设置在所述入口和所述出口之间的阀座，所述阀还具有可致动限制构件，当所述阀处于关闭位置时，所述可致动限制构件坐置在所述阀座上以阻止碳氢化合物通过那里穿过，并且当所述阀处于打开位置时，所述可致动限制构件与所述阀座间隔开。
15.如权利要求14所述的进气系统，其中所述限制构件是枢转地连接到所述主体的翻板。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US17/115,212 | 2020-12-08 | ||
| US17/115,212 US11754025B2 (en) | 2020-12-08 | 2020-12-08 | Air-induction system with hydrocarbon emissions valve |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114607539A true CN114607539A (zh) | 2022-06-10 |
Family
ID=81654834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111471256.7A Pending CN114607539A (zh) | 2020-12-08 | 2021-12-03 | 具有碳氢化合物排放阀的进气系统 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11754025B2 (zh) |
| CN (1) | CN114607539A (zh) |
| DE (1) | DE102021132213A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USD996328S1 (en) * | 2021-12-06 | 2023-08-22 | Kokusho Co., Ltd. | Exhaust gas purifier with function to improve fuel consumption |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3942444B2 (ja) * | 2002-01-22 | 2007-07-11 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 蒸発燃料処理装置 |
| US7128059B2 (en) * | 2004-01-13 | 2006-10-31 | Mahle Technology, Inc. | Air induction system and evaporative emissions control device |
| US7322333B2 (en) * | 2004-09-06 | 2008-01-29 | Nissan Motor Co., Ltd. | Internal combustion engine air intake structure |
| US7188604B2 (en) * | 2004-09-07 | 2007-03-13 | Nissan Motor Co., Ltd. | Internal combustion engine air intake structure |
| US7213581B2 (en) * | 2005-01-10 | 2007-05-08 | Delphi Technologies, Inc. | Throttle body with hydrocarbon adsorber |
| JP2007205302A (ja) | 2006-02-03 | 2007-08-16 | Honda Motor Co Ltd | エンジンの吸気制御装置 |
| JP4678323B2 (ja) * | 2006-04-04 | 2011-04-27 | 日産自動車株式会社 | エンジンの吸気装置 |
| JP2009103088A (ja) * | 2007-10-25 | 2009-05-14 | Aisan Ind Co Ltd | 蒸発燃料処理装置 |
| JP4840387B2 (ja) * | 2008-03-21 | 2011-12-21 | 株式会社デンソー | 内燃機関の吸気流制御装置 |
| US7918912B2 (en) * | 2008-05-15 | 2011-04-05 | Ford Global Technologies, Llc | Engine hydrocarbon adsorber |
| US8191539B2 (en) * | 2008-09-18 | 2012-06-05 | Ford Global Technologies, Llc | Wound hydrocarbon trap |
| US7987837B2 (en) | 2010-02-16 | 2011-08-02 | Ford Global Technologies, Llc | Exhaust treatment system for internal combustion engine |
| US9121373B2 (en) | 2012-03-02 | 2015-09-01 | Ford Global Technologies, Llc | Induction system including a passive-adsorption hydrocarbon trap |
| US9163571B2 (en) | 2013-10-31 | 2015-10-20 | Ford Global Technologies, Llc | Method for purging of air intake system hydrocarbon trap |
| JP6281295B2 (ja) * | 2014-01-27 | 2018-02-21 | アイシン精機株式会社 | 気流制御弁構造および吸気装置 |
-
2020
- 2020-12-08 US US17/115,212 patent/US11754025B2/en active Active
-
2021
- 2021-12-03 CN CN202111471256.7A patent/CN114607539A/zh active Pending
- 2021-12-07 DE DE102021132213.8A patent/DE102021132213A1/de active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US11754025B2 (en) | 2023-09-12 |
| US20220178334A1 (en) | 2022-06-09 |
| DE102021132213A1 (de) | 2022-06-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2716338C2 (ru) | Способ (варианты) и система регулирования эжектирующего потока | |
| US9163571B2 (en) | Method for purging of air intake system hydrocarbon trap | |
| US8261531B2 (en) | Hydrocarbon retaining system for flex-fuel combustion engine | |
| US8439013B2 (en) | Wound hydrocarbon trap | |
| US10012183B2 (en) | System and methods for purging residual exhaust and uncombusted fuel to an exhaust catalyst | |
| US8112985B2 (en) | Hydrocarbon retaining system configuration for combustion engine | |
| RU2711254C2 (ru) | Способ (варианты) регулирования эжектирующего потока через вытяжное устройство и гибридное транспортное средство | |
| CN201818395U (zh) | 内燃发动机排气系统 | |
| US8333063B2 (en) | Hydrocarbon retaining system and method | |
| US9732710B2 (en) | Hydrocarbon trap and method for manufacture | |
| JPS63143374A (ja) | 内燃機関用蒸発燃料制御装置 | |
| CN110017215A (zh) | 用于进气氧传感器诊断的系统和方法 | |
| CN101614168B (zh) | 用于带有碳氢化合物保持系统的发动机的发动机起动控制 | |
| US6786199B2 (en) | Hydrocarbons emission preventive apparatus in intake system for internal combustion engine and method thereof | |
| CN114607539A (zh) | 具有碳氢化合物排放阀的进气系统 | |
| CN101614167B (zh) | 碳氢化合物保持系统和抽取系统 | |
| US8967128B2 (en) | Multiple layer bypass hydrocarbon trap | |
| US10794312B2 (en) | Systems and methods for controlling fuel vapor canister purging operations | |
| CN101614165B (zh) | 用于内燃发动机的碳氢化合物保持系统配置 | |
| CN107061062B (zh) | 燃油蒸汽控制系统及控制方法 | |
| JP7472764B2 (ja) | エンジン装置 | |
| JP4158467B2 (ja) | 内燃機関の排気処理装置及び該装置による蒸発燃料の処理方法 | |
| Sano et al. | HC Adsorber System for SULEVs of Large Volume Displacement | |
| CN101614166A (zh) | 碳氢化合物保持系统和方法 |
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 |