CN1165675C - 发动机的风门装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的发动机风门装置中，旁通通路30由旁通通路入口31、一个阀体收容室32、第1及第2上流侧分支通路36、37、第1及第2下流侧分支通路63、65、一个旁通阀33构成。旁通通路入口31与第1、第2吸气通路的第1、第2节流阀的上流侧连通。阀体收容室32与该入口31同轴。第1及第2上流侧分支通路36、37从该阀体收容室32伸出。第1及第2下流侧分支通路63、65从第1及第2上流侧分支通路36、37的端部分别连通到第1及第2吸气通路的第1及第2节流阀的下流侧连通。旁通阀33可移动地收容在阀体收容室32内，使第1、第2上流侧分支通路36、37以同一开度开口。只采用一个旁通阀，可减少风门装置的制造成本和组装工作量，并且使各旁通通路的空气流量均等。
Description
技术领域
本发明涉及发动机的风门装置，该风门装置制造成本低，减少组装工作量，同时，使设在每个节流阀上的节流阀的旁通通路的空气流量均等。
背景技术
具有在发动机的风门装置、特别在旁通节流阀的旁通通路上设有开闭该旁通通路的阀，在发动机起动时打开该阀，通过旁通通路将空气供给到发动机的燃烧室，提高发动机的空转转速以防止空转旋转不稳定或发动机的停止的快空转机构的风门装置。例如在日本特许第2723990号公报揭示的“多气缸内燃机的节流阀”中有记载。
下面，将上述公报的第5图作为图7、将上述公报的第6图作为图8进行说明。为了清楚起见，在图7中增加了上述公报第4图构造的一部分，在图8中表示上述公报第6图的要部。标记是重新标注的。
图7是已往风门装置的第1断面图。在风门体100上设有吸气道101、102，在这些吸气道101、102上分别设有节流阀103、104(104图未示)，从一方吸气道101的节流阀103的上流侧，使共同的旁通吸气通路孔105和与该共同旁通吸气通路孔105相连的空转速度控制用旁通吸气通路孔106与吸气道101的节流阀103的下流侧连通。在空转速度控制用旁通吸气通路孔106的入口设有开闭该空转速度控制用旁通吸气通路孔106的空转速度控制阀107。
图8是已往风门装置的第2断面图。从共同的旁通吸气通路孔105(见图7)分支出空转速度控制用旁通吸气通路孔108，同时，使该空转速度控制用旁通吸气通路孔108与吸气道102的节流阀104的下流侧连通。在空转速度控制用旁通吸气通路孔108的入口设有开闭该空转速度控制用旁通吸气通路孔108的空转速度控制阀111，在空转速度控制阀107、111的端部分别安装着操作杆片112、112，在该操作杆片112、112上安装着一并开闭空转速度控制阀107、111的连杆轴113。
上述技术中，在空转速度控制用旁通吸气通路孔106、108上，分别设有空转速度控制阀107、111，所以，除了空转速度控制阀107、111外，还需要操作杆片112、112和与其相关的部件，这样，零部件数目多，提高风门装置的成本，组装工作量也大。
另外，由于用一根连杆轴113通过操作杆片112开闭多个空转速度控制阀107、111，所以，当空转速度控制阀107、111、操作杆片112、连杆轴113的尺寸有偏差时，空转速度控制阀107、111的开度产生差异，通过各空转速度控制用旁通吸气通路孔106、108的空气量就不同，导致空转转速不稳定。
发明内容
为此，本发明的目的是提供一种发动机的风门装置，该风门装置的制造成本低，组装工作量少，并且，使设在每个节流阀上的节流阀的旁通通路的空气量均等。
为了实现上述目的，本发明的第一技术方案的发动机的风门装置，从空气滤清器向多气缸发动机的各燃烧室延伸吸气通路，在这些吸气通路上分别设置节流阀，并且附设旁通节流阀的旁通通路；其特征在于，上述旁通通路由旁通通路入口、一个阀体收容室、多个上流侧分支通路、下流侧分支通路、一个阀体构成；上述旁通通路入口与上述吸气通路的节流阀上流侧连通；上述阀体收容室与该旁通通路入口同轴；上述上流侧分支通路从该阀体收容室伸出；上述下流侧分支通路从该上流侧分支通路的端部分别与上述吸气通路的节流阀的下流侧连通；上述阀体可移动地收容在阀体收容室内，打开旁通通路时，在阀体收容室内朝着离开旁通通路入口的方向移动，使上述多个上流侧分支通路以同一开度开口。
已往，在向各气缸的燃烧室送空气的吸气通路上分别设置旁通节流阀的旁通通路，在这些旁通通路上分别设置开闭旁通通路的阀，为了使这些各阀动作，在每个阀上要设置连杆机构，所以，零部件数目多，提高风门装置的制造成本，组装工作量大。而本发明中，多气缸发动机的旁通通路的阀体只设置一个，这样，使该阀体动作的机构可以简单化，减少风门装置的制造成本和组装工作量。
另外，用一个阀体进行旁通通路的开闭控制中，各气缸间的负压差容易引起气缸间的相互吸气，如果用同一开度控制多个上流侧分支通路开口，则在发动机转速为2000rpm以下的、容易产生旋转偏差的时期，可使上流侧分支通路的开口面积总和小于旁通通路入口侧的通路面积，可抑制上述气缸间的相互吸气，可减小该相互吸气对旋转偏差的影响，所以，可高精度地进行空转转速的控制。
本发明的第2技术方案，其特征是，上述多个上流侧分支通路形成在与阀体收容室正交且贯通阀体收容室的一根直线上。
可以用一次加工容易地形成多个上流侧分支通路，节省加工时间和加工成本。
本发明的第3技术方案，其特征是，上述阀体收容室的直径大于上述旁通通路入口，将上述阀体对接在阀体收容室和旁通通路入口的台阶部，可将旁通通路全闭。
借助上述构造，可将旁通通路全闭时的空气泄漏量限制在最小限度，可更正确地进行发动机起动时以外的吸气控制。
附图说明
图1是备有本发明风门装置的发动机的侧视图。
图2是本发明风门装置的正视图。
图3是图2的3-3线断面图。
图4是本发明风门装置的背视图。
图5是表示本发明风门装置的旁通通路的立体图。
图6是说明本发明风门装置的旁通通路作用的作用图。
图7是已往风门装置的第1断面图。
图8是已往风门装置的第2断面图。
下面，参照附图说明本发明的实施例。附图是按照标记的方向看的。
图1是备有本发明风门装置的发动机的侧视图。发动机10是V型2气缸发动机。在曲柄箱11的上部安装着第1气缸体12和第2气缸体13，在这些第1气缸体12和第2气缸体13的上部分别安装着第1气缸头14和第2气缸头15，在这些第1、第2气缸头14、15间通过第1、第2进口支管16、17夹设着风门装置18，在该风门装置18上安装着空气滤清器21。
第1气缸体12和第1气缸头14是第1气缸侧，第2气缸体13和第2气缸头15是第2气缸侧。
图2是本发明风门装置的正视图。在风门装置18的风门本体23上开设着与第1气缸头14(见图1)的燃烧室连通的第1吸气通路24、和与第2气缸头15(见图1)的燃烧室连通的第2吸气通路25，在第1吸气通路24上设有调节通过第1吸气通路24内空气流量的第1节流阀26。在第2吸气通路25上设有调节通过第2吸气通路25内空气流量的第2节流阀27。在风门本体23的前面(空气滤清器21(见图1)侧)形成凹部28，旁通第1、第2节流阀26、27的空气的旁通通路30(后述)的入口31在该凹部28开口。
图3是图2的3-3线断面图。在风门本体23上设有与旁通通路30的入口31相连的阀体收容室32，作为开闭旁通通路30的阀体的旁通阀33可移动地收容在该阀体收容室32内，在该旁通阀33上附设着利用蜡的膨张或收缩的阀体驱动机构34，上述蜡的膨张或收缩是由发动机冷却水温的变化引起的。
35是用手动调节旁通阀33开度的阀调节机构，36是与阀体收容室32连通的第1上流侧分支通路，图2中，在阀体收容室32的右面设有第1上流侧分支通路36，在阀收容室32的左面设有与阀体收容室32连通的第2上流侧分支通路37。图3中，第1、第2上流侧分支通路36、37(标记37图未示)的入口被第1旁通阀33关闭着。
阀体收容室32与入口31同轴，并且直径比入口31大。旁通阀33被弹簧38推压在阀体收容室32的入口31侧的端部32a(即，由入口31和阀体收容室32形成的环状台阶部32a)，将旁通通路30完全关闭。
阀体驱动机构34由蜡充填部45、缸部46、杆48、壳体51、副壳体52、弹簧38构成。蜡充填部45内充填着蜡。气缸部46收容着可移动的活塞，该活塞借助蜡的膨张或收缩而移动。杆48安装在活塞上，并且其前端用螺母47安装着旁通阀33。壳体51为了收容蜡充填部45和气缸部46而安装在风门本体23上。副壳体52夹在壳体51与气缸部46之间。弹簧38夹设在副壳体52与旁通阀33之间。54是供发动机冷却水流过的冷却水通路。55是挡圈。56是副壳体52的止脱弹簧。
图4是本发明风门装置的背视图。在风门本体23的背面(第1、第2进口支管16、17(见图1)侧)设置凹部61、62，与第1上流侧分支通路36(见图2)相通的第1下流侧分支通路63的出口在凹部61开口，凹部61和第1吸气通路24由槽部64连通。另外，与第2上流侧分支通路37(见图2)连通的第2下流侧分支通路65的出口在凹部62开口，凹部62和第2吸气通路25由槽部66连通。在第1吸气通路24上连接着第1进口支管16，在第2吸气通路25上连接着第2进口支管17。
图5是表示本发明风门装置的旁通通路的立体图。旁通通路30由入口31、一个阀体收容室32、第1及第2上流侧分支通路36、37、第1及第2下流侧分支通路63、65、一个旁通阀33构成。入口31与第1、第2节流阀26、27(见图4)的上流侧、例如第1、第2吸气通路24、25(见图4)内或空气滤清器21(见图1)内连通。阀体收容室32与该入口31同轴，并且直径大于该入口31。第1及第2上流侧分支通路36、37从该阀体收容室32伸出。第1及第2下流侧分支通路63、65从第1及第2上流侧分支通路36、37的端部分别连通到第1及第2吸气通路24、25的第1及第2节流阀26、27的下流侧。旁通阀33可移动地收容在阀体收容室32内，在关闭旁通通路30时压接在阀体收容室32的入口31侧的端部，打开旁通通路30时在阀体收容室32内朝着离开入口31的方向移动。68、68是堵塞第1、第2上流侧分支通路36、37的塞子。
如上所述，本发明的特征是，将多个第1、第2上流侧分支通路36、37形成在正交并贯通阀体收容室32的一根直线上。
根据上述构造，可以用一次加工容易地形成多个第1、第2上流侧分支通路36、37，节省加工时间和加工成本。
另外，由于与入口31同轴地形成阀体收容室32，所以，可不必变更风门装置18(见图1)在工作机械上的安装位置地加工入口31和阀体收容室32，可节省加工时间和加工成本。
下面，说明上述旁通通路30的作用。
图6(a)、(b)是说明本发明风门装置的旁通通路作用的作用图。
在(a)中，使发动机起动时，如箭头①所示，温度低的发动机冷却水流过冷却水通路54。
这样，由于阀体驱动机构34内的蜡收缩，通过图未示的活塞、杆48，对抗弹簧38的弹力，将旁通阀33朝箭头②方向拉。结果，第1、第2上流侧分支通路36、37(标记37图未示)的入口打开。
在(b)中，借助第1、第2上流侧分支通路36、37的入口的打开，吸入空气从关闭着的第1、第2节流阀26、27(见图2)的上流侧，如箭头所示地从入口31流入阀体收容室32，从该阀体收容室32分支到第1上流侧分支通路36和第2上流侧分支通路37，从第1上流侧分支通路36流向第1下流侧分支通路63，从第2上流侧分支通路37流向第2下流侧分支通路65，从第1、第2下流侧分支通路63、65流向第1、第2节流阀26、27的下流侧，这样，旁通第1、第2节流阀26、27。
因此，在第1、第2节流阀26、27关闭状态的、往第1、第2气缸的各燃烧室供给的空气量增加，可提高空转转速。
另外，在图6中，当通过冷却水通路54的发动机冷却水温度上升时，阀体驱动机构34的蜡膨张，弹簧38的弹力作用在其上，通过活塞和杆48将旁通阀33朝与箭头②相反的方向推出，减小第1、第2上流侧分支通路36、37的入口开度，所以，旁通通路30的空气流量渐渐减少。
当发动机冷却水的温度超过预定值时，旁通阀33将第1、第2上流侧分支通路36、37的入口完全关闭。
如以上图1、图2和图5所述，本发明的发动机10的风门装置18，从空气滤清器21向多气缸发动机10的各燃烧室伸出第1、第2吸气通路24、25，在这些第1、第2吸气通路24、25上分别设置第1、第2节流阀26、27，并且附设旁通第1、第2节流阀26、27的旁通通路30。旁通通路30由入口31、一个阀体收容室32、第1及第2上流侧分支通路36、37、第1及第2下流侧分支通路63、65、一个旁通阀33构成。入口31与第1、第2吸气通路24、25的第1、第2节流阀26、27的上流侧连通。阀体收容室32与该入口31同轴。第1及第2上流侧分支通路36、37从该阀体收容室32伸出。第1及第2下流侧分支通路63、65从第1及第2上流侧分支通路36、37的端部分别连通到第1及第2吸气通路24、25的第1及第2节流阀26、27的下流侧。旁通阀33可移动地收容在阀体收容室32内，打开旁通通路30时，在阀体收容室32内朝着离开入口31的方向移动，使第1、第2上流侧分支通路36、37以同一开度开口。
已往，在向各气缸的燃烧室送空气的吸气通路上分别设置旁通节流阀的旁通通路，在这些旁通通路上设置开闭旁通通路的阀，为了使这些各阀动作，在每个阀上要设置连杆机构，所以，零部件数目多，组装工作量大，提高风门装置的制造成本。而本发明中，多气缸发动机10的旁通阀33只设置一个，这样，使该旁通阀33动作的机构可以简单化，减少风门装置18的制造成本和组装工作量。
另外，已往，用一个阀体进行旁通通路的开闭控制中，各气缸间的负压差引起气缸间的相互吸气，即，与从阀体上流侧到各分支通路的空气的流动不同，容易引起从另一分支通路将空气引入一个分支通路，而本发明中，可以用一个旁通阀33，以同一开度控制第1、第2上流侧分支通路36、37。
因此，例如，当发动机转速在2000rpm以下的、容易引起旋转偏差的时期，可以使第1、第2上流侧分支通路36、37的开口面积总和小于旁通通路入口31侧的通路面积，使空气容易从旁通通路入口31侧流到第1、第2上流侧分支通路36、37，并且，可以使空气不容易从第1上流侧分支通路36流向第2上流侧分支通路37、或者不容易从第2上流侧分支通路37流向第1上流侧分支通路36。
这样，可抑制上述气缸间的相互吸气，可减少该相互吸气对旋转偏差的影响。可以使旁通通路30的第1上流侧分支通路36及第1下流侧分支通路63侧、和第1上流侧分支通路37及第2下流侧分支通路65侧的空气流量均等，所以，可高精度地进行空转转速的控制。
另外，本发明中，由于阀体收容室32比旁通通路入口31直径大，使旁通阀33压接在阀体收容室32和旁通通路入口31的台阶部32a(见图3)上，可以全关闭旁通通路30。
根据上述构造，在旁通通路30全闭时，可将台阶部32a与旁通阀33间的空气泄漏量限制在最小限度，可正确地进行发动机起动时以外的吸气控制。
另外，本发明的风门装置，适用于V型2气缸发动机，但并不限于此，也适用于V型的、气缸数为4以上的发动机，也适用于直列型、水平相对型的气缸数为2以上的发动机。这时，与气缸数(旁通通路数)相应的上流侧分支通路的入口在本发明的阀体收容室开口。
另外，本发明的实施例中，如图3所示，在旁通阀33上附设了利用蜡的膨张或收缩的阀体驱动机构34，该蜡的膨张和收缩是由发动机冷却水的温度引起的。但也可以不采用蜡，而用步进马达等进行阀体驱动控制，或用钢丝等用手动进行阀体驱动。
本发明具有以下效果。
本发明的第1技术方案的发动机风门装置，从空气滤清器向多气缸发动机的各燃烧室延伸出吸气通路，在这些吸气通路上分别设置节流阀，并且附设旁通节流阀的旁通通路；其特征在于，上述旁通通路由旁通通路入口、一个阀体收容室、多个上流侧分支通路、下流侧分支通路、一个阀体构成；上述旁通通路入口与上述吸气通路的节流阀上流侧连通；上述阀体收容室与该旁通通路入口同轴；上述上流侧分支通路从该阀体收容室伸出；上述下流侧分支通路从该上流侧分支通路的端部分别连通到上述吸气通路的节流阀下流侧；上述阀体可移动地收容在阀体收容室内，打开旁通通路时，在阀体收容室内朝着离开旁通通路入口的方向移动，使上述多个上流侧分支通路以同一开度开口。因此，多气缸发动机的阀体只采用一个，使该阀体动作的机构可以简单化，可减少风门装置的制造成本和组装工作量。
另外，用一个阀体的控制中，各气缸间的负压差容易引起气缸间的相互吸气，但如果用同一开度使若干分支通路开口，则在发动机转速为2000rpm以下的、容易产生旋转偏差的时期，可使分支通路的开口面积总和小于旁通通路入口侧的通路面积，可抑制上述气缸间的相互吸气，可减小该相互吸气对旋转偏差的影响，所以，可高精度地进行空转转速的控制。
本发明的第2技术方案的发动机的风门装置，其特征在于，上流侧分支通路形成在阀体收容室正交且贯通阀体收容室的一根直线上。所以，可以用一次加工容易地形成若干上流侧分支通路，节省加工时间和加工成本。
本发明的第3技术方案的发动机的风门装置，其特征在于，上述阀体收容室的直径大于上述旁通通路入口，将上述阀体压接在阀体收容室和旁通通路入口的台阶部上可将旁通通路全闭。所以，可将旁通通路全闭时的空气泄漏量限制在最小限度，可更正确地进行发动机起动时以外的吸气控制。
Claims (3)
1.发动机的风门装置，从空气滤清器向多气缸发动机的各燃烧室伸出吸气通路，在这些吸气通路上分别设置节流阀，并且附设旁通节流阀的旁通通路；其特征在于，上述旁通通路由旁通通路入口、一个阀体收容室、多个上流侧分支通路、多个下流侧分支通路、一个阀体构成；上述旁通通路入口与上述吸气通路的节流阀的上流侧连通；上述阀体收容室与该旁通通路入口同轴；上述上流侧分支通路从该阀体收容室伸出；上述下流侧分支通路从这些上流侧分支通路的端部分别连通到上述吸气通路的节流阀的下流侧；上述阀体可移动地收容在上述阀体收容室内，并通过在打开旁通通路时使其在阀体收容室内朝着离开旁通通路入口的方向移动，而使上述多个上流侧分支通路以同一开度开口。
2.如权利要求1所述的发动机的风门装置，其特征在于，上述多个上流侧分支通路形成在与上述阀体收容室正交且贯通上述阀体收容室的一根直线上。
3.如权利要求1或2所述的发动机的风门装置，其特征在于，上述阀体收容室的直径大于上述旁通通路入口的直径，通过将上述阀体压接在阀体收容室和旁通通路入口的台阶部可将上述旁通通路全闭。
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