CN1274952C - 发动机的吸气装置 - Google Patents

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Abstract

一种发动机的吸气装置，其旁通道(15)由下列各部分构成：夹着上述节流阀(5)，分别在吸气通道(2)的上游部分和下游部分开口的旁通道进口孔(15i)和旁通道出口孔(15o)；设置在器件模块(11)上，两端连接在旁通道进口孔(15i)和旁通道出口孔(15o)上的旁通道中间部分(15m)，而上述器件模块(11)则固定在化油器的节气门段(1)上形成的安装面(10a)上，能够拆卸。在器件模块(11)上安装着下列各部件：旁通阀(25)；致动器(28)；以及检测节流阀(5)的开度的节流阀传感器(8)的输出部分(8b)，构成了旁通阀-传感器组件(43)。旁通阀-传感器组件(43)可以与化油器的节气门段(1)并行地制造。这样，就能提高发动机的吸气装置的生产率。

Description

发动机的吸气装置
技术领域
本发明涉及发动机的吸气装置，特别是涉及把绕过节流阀的旁通道连接在化油器的节气门段上，把开关这条旁通道的旁通阀的致动器连接在这个旁通阀上的，经过改进的吸气装置。
背景技术
上述发动机的吸气装置是公知的，例如，已经在5,711,271号美国专利文献，和日本专利文献实开昭63-136236号公报上公开了。
5,711,271号美国专利文献中所公开的发动机吸气装置的结构，是把旁通阀的阀体和旋转角度编码器，温度传感器和压力传感器组装成装置模块，再安装在设置节流阀的壳体上。全部旁通道都是在节流阀的壳体内形成的，在安装装置模块时，要把上述旁通阀安装在壳体内旁通道的半途上，嵌入该壳体上已经形成的阀座中。按照这种结构，必须在化油器的节气门段上形成弯曲的旁通道，而且还必须设置旁通阀的阀座，所以，要求进行复杂的加工，不可避免地会提高制造成本。
此外，在日本专利文献实开昭63-136236号公报中，其公开的结构为，在组装在化油器的节气门段上的另一个壳体上形成旁通道，而把控制阀嵌入上述旁通道的中途。开关这种控制阀的电磁线圈要收藏在与设置旁通道和控制阀的壳体不同的另一个壳体内，而且也没有揭示节流阀传感器等其它结构要素。
发明内容
本发明的目的是提供一种消除上述缺点的上述化油器的自动启动装置。
为达到上述目的，本发明的发动机吸气装置的第一特点是，把绕过节流阀的旁通道连接在化油器的节气门段的吸气通道上，把开关这条旁通道的旁通阀的致动器连接在这个旁通阀上；上述旁通道设置在上述化油器的节气门段上，由夹着上述节流阀，分别在吸气通道的上游部分和下游部分开口的旁通道进口孔和旁通道出口孔，以及设置在器件模块上，两端连接在上述旁通道进口孔和旁通道出口孔上的旁通道中间部分所构成，上述器件模块固定在上述化油器的节气门段上形成的安装面上，能够拆卸；在上述旁通道中间部分的中途设有与旁通阀协同工作，控制上述旁通道内的吸气流量的计量孔；在上述器件模块上安装着下列各部件：上述旁通阀、上述致动器、以及检测上述节流阀的开度的节流阀传感器的输出部分；构成了旁通阀—传感器组件。
基于上述第一特点，在减少化油器的节气门段的加工工序的同时，还能平行地制造旁通阀—传感器组件和化油器的节气门段，从而能提高其生产率。而且，如果把器件模块从化油器的节气门段上拆卸下来，就能很方便地对旁通道，旁通阀，以及节流阀传感器等部件进行维修和保养。此外，通过改变器件模块上的旁通阀，致动器，节流阀传感器等等部件的规格，就能使用同一种化油器的节气门段，方便地提供不同规格的发动机的吸气装置，能提高化油器的节气门段的生产率。
此外，本发明的第二特点是，在第一特点的基础上，把上述旁通道的进口孔与旁通道的出口孔布置成互相平行。
基于上述第二特点，就能利用多轴钻床，从安装面这一侧，一次就把旁通道进口孔和旁通道出口孔都加工成形，或者，在铸造时，一次就用若干个平行的砂芯把这两个孔铸造出来，能缩短制造的时间。
此外，本发明的第三特点是，在第一特点的基础上，把旁通道进口孔和旁通道出口孔布置成与上述节流阀阀轴的轴孔平行。
基于上述第三特点，就能利用多轴钻床，从安装面这一侧，一次就把旁通道进口孔，旁通道出口孔和节流阀阀轴的轴孔都加工成形，或者，在铸造时，一次就用若干个平行的砂芯把这些孔都铸造出来，能缩短制造的时间。
此外，本发明的第四特点是，在第一特点到第三特点的任何一个特点的基础上，把与化油器的节气门段做成一体的壳体的底面作为上述安装面的一方，在容纳在上述壳体中的上述器件模块上，形成了与其成为一体的，以密封的方式封闭该壳体的敞开面的凸缘部分。
基于上述第四特点，在把器件模块安装在安装面上的同时，就封闭了壳体敞开的一面，不需要专门用于封闭的盖子了，能使结构简化。
此外，本发明的第五特点是，在第一特点到第四特点的任何一个特点的基础上，用合成树脂制造上述器件模块。
基于上述第五特点，旁通道的中间部分可以与用合成树脂制造的器件模块同时成形，能缩短制造的时间。而且，由于采用了重量轻的合成树脂制造的器件模块，能减轻整个吸气装置的重量。
此外，本发明的第六特点是，把绕过节流阀的旁通道连接在化油器的节气门段的吸气通道上，把开关这条旁通道的旁通阀的致动器连接在这个旁通阀上；在上述化油器的节气门段上，上述旁通道是由下列各部分构成的：夹着上述节流阀，分别在吸气通道的上游部分和下游部分开口的旁通道进口孔和旁通道出口孔；设置在器件模块上，两端连接在上述旁通道进口孔和旁通道出口孔上的旁通道中间部分，而上述器件模块则固定在上述化油器的节气门段上形成的安装面上，能够拆卸；上述旁通道进口孔和旁通道出口孔布置成与设置在上述化油器的节气门段上的上述节流阀的阀轴的轴孔平行，上述旁通阀和致动器安装在上述器件模块上。
基于上述第六特点，在减少化油器的节气门段的加工工序的同时，还能使器件模块，旁通阀和致动器的组件与化油器的节气门段平行地制造，从而能提高生产率。特别是，由于在化油器的节气门段的安装面上开口的旁通道进口孔和旁通道出口孔布置成与节流阀的轴孔平行，所以，就能利用多轴钻床，或者，在铸造时用若干个平行的砂芯，把这些孔都同时加工出来，能缩短制造的时间。
而且，如果把器件模块从化油器的节气门段上拆卸下来，就能很方便地对旁通道，旁通阀，以及节流阀传感器等部件进行维修和保养。
此外，通过改变器件模块上的旁通阀、致动器、节流阀传感器等等部件的规格，就能使用同一种化油器的节气门段，方便地提供不同规格的发动机的吸气装置，能提高化油器的节气门段的生产率。
此外，本发明的第七特点是，在第六特点的基础上，还在上述旁通道的中间部分上设有与上述旁通阀协同工作的，控制旁通道的吸气量的计量孔，上述计量孔无论是在上述吸气通道中水平地布置，还是向上朝向上述吸气通道的进口，都布置在上述旁通道进口孔和旁通道出口孔的上方。
基于上述第七特点，这种吸气装置无论是吸气通道水平布置的侧吸式，还是吸气通道的进口朝向上方的下吸式，无论使用哪一种型式，由于计量孔的位置在旁通道进口孔和旁通道出口孔的上方，即使有泄漏的气体和废气中的油，水分等流动性杂质进入旁通道内，在发动机停止运转后，这些杂质便自然地流向旁通道进口孔和旁通道出口孔，因而能防止这些杂质始终附着在计量孔周围。因此，能在事先就避免由于杂质冻结或积存在计量孔的周围，而使旁通阀的工作受阻和开度失常。
此外，本发明的第八特点是，在第六或第七特点的基础上，用合成树脂制造上述器件模块。
基于上述第八特点，在用合成树脂制造器件模块的同时，还能形成上述旁通道的中央部分，所以能缩短制造的时间。而且，由于采用了重量轻的合成树脂制造的器件模块，所以能减轻整个吸气装置的重量。
另外，上述致动器相当于下面描述的本发明的实施例中的步进电机28，而节流阀传感器的输出部分则相当于感应线圈8b。
下面，在参照附图详细描述本发明的优选实施例之后，将能更清楚地了解本发明的上述以及其他目的、特征和优点。
附图说明
图1是本发明的发动机吸气装置的侧视图；
图2是沿图1中的2-2线的断面图；
图3是沿图1中的3-3线的断面图；
图4是沿图3中的4-4线的断面图；
图5是沿图4中的5-5线的断面图；
图6是沿图3中的6-6线的断面图；
图7是沿图3中的7-7线的断面图；
图8是沿图3中的8-8线的断面图；
图9是这种吸气装置分解后的立体图。
具体实施方式
首先，在图1和图2中，化油器的节气门段1具有沿着水平方向延伸的吸气通道2。该吸气通道2的进口呈漏斗状，与图中未表示的空气过滤器相连，其出口与图中未表示的发动机的进气口相连。在化油器的节气门段1的中间部分的两侧，形成了一对轴套3、3’，各轴套上有与吸气通道2的轴线正交的轴孔4、4’，在支承在这两个轴孔3、3’上能够自由转动的阀轴6上，固定着开关吸气通道2的蝶形节流阀5。与连接在节流阀操作部件(图中未表示)上的操作钢丝9相连的节流阀鼓7固定在阀轴6的一端，在节流阀鼓7上还连接着对节流阀5向关闭方向施加力量的回程弹簧24。在阀轴6的另一端，固定着检测节流阀5的开度的节流阀传感器8的转子8a。另外，标号44是用于支承为上述操作钢丝9导向的外线的支架，用螺钉紧固在化油器的节气门段1上。
如图2和图9所示，壳体10与化油器的节气门段1的一侧做成一个整体。上述另一侧的轴套3’从壳体10的底面10a凸出来，并且轴套3’的轴孔4’布置成与底面10a互相垂直。壳体10的底面10a成为安装面，用几个螺栓12、12把收藏在壳体10内的器件模块11固定在这个安装面10a上。此外，在上述器件模块11上还形成了做成一体的凸缘部分11c，用以封闭壳体10的敞开面，而在上述凸缘部分11c与壳体10的结合面上，夹着用来密封壳体10的内部的，不透水的密封件13。
在器件模块11的与上述安装面10a相对的面上，形成了收藏上述另一侧轴套3’和转子8a的转子容纳孔14。
如图3～图5，图7和图8所示，从化油器的节气门段1到器件模块11形成了旁通道15。这条旁通道15由下列各部分构成：穿过化油器的节气门段1，在节流阀5上游连通进气通道2与上述安装面10a的旁通道进口孔15i；穿过化油器的节气门段1，在节流阀5的下游连通吸气通道2与上述安装面10a的旁通道出口孔15o；以及设置在器件模块11上，连通上述旁通道进口孔15i与旁通道出口孔15o的旁通道中间部分15m。因此，旁通道15是绕过节流阀5，才与吸气通道2连通的。
如图5所明确表示的，器件模块11上的旁通道中间部分15m，分别与旁通道进口孔15i和旁通道出口孔15o连通，它由下列各部分构成：在与安装面10a相对的器件模块11的内侧面上形成的上游沟槽部分16和下游沟槽部分17；连在上游沟槽部分16的一端的通孔18；从上述通孔18向上方垂直上升的阀门导向孔19；以及把上述阀门导向孔19的中间部分与下游沟槽部分17的另一端连通的计量孔20。其中，上游沟槽部分16布置成在上下方向倾斜，在其下方的端部开设旁通道进口孔15i的开口(参见图7)，在其上方的端部开设通孔18的开口。此外，下游沟槽部分17比上游沟槽部分16长，而且从阀门导向孔19开始，大致在水平方向延伸，并且，在中途开始向下方弯曲，在其下方的端部上开设旁通道出口孔15o的开口。这样，计量孔20的位置便在旁通道进口孔15i和旁通道出口孔15o的上方，而且布置在吸气通道2的入口侧。因此，如图中的例子所示，在吸气通道2水平地布置的情况下，或者，在吸气通道2的进口朝向上方的情况下，计量孔20都占据着旁通道进口孔15i和旁通道出口孔15o上方的位置。即，旁通道15始终以计量孔20为顶点，保持向着旁通道进口孔15i和旁通道出口孔15o下降的形状。
此外，如图3和图8所明确表示的，从化油器的节气门段1一直到器件模块11，设有测量节流阀5下游的吸气通道2的吸气负压，即测量进气负压的进气负压测量孔21。这个进气负压测量孔21，在节流阀5的下游，连接在吸气通道2与安装面10a之间，由穿过化油器的节气门段1的负压导入孔21a；以及与该负压导入孔21a连通并设置在器件模块11上，向上弯曲延伸的负压诱导孔21b所构成。在这个负压诱导孔21b上端，在器件模块11上安装着面对传感部分的吸气负压传感器23。
在以上的说明中，旁通道进口孔15i，旁通道出口孔15o，以及负压导入孔21a全部布置成与上述轴孔4’平行。
在互相结合的壳体10的安装面10a与器件模块11的内侧表面之间，具有上述旁通道15的各部分，以及围绕着进气负压测量孔21的密封件22。
图3～图6中，在阀门导向孔19中，嵌入活塞形状的，能自由滑动的旁通阀25。旁通阀25具有下表面向通孔18开放的中空部分25a，在这个中空部分25a的侧壁上，设有与上述计量孔20协同工作，控制旁通道15中的空气流量的计量沟槽26。上述计量沟槽26由在旁通阀25的下端开口的宽广部分26a，和连接在该宽广部分26a的上端的狭窄部分26b所构成，它能在宽广部分26a的上部对着计量孔20的高开度位置，和只有狭窄部分26b对着计量孔20的低开度位置之间升降。此时，为了挡住旁通阀25的旋转，在器件模块11上形成了与宽广部分26a配合的定位突起27。
在旁通阀25的上方，在器件模块11中，设有与旁通阀25并排，而且同轴线的步进电机28。步进电机28的转子29具有向其下方延伸的，成为一体的螺杆30，螺杆30能拧入在旁通阀25中心部分上形成的螺孔31中。
更进一步，如图3所示，在器件模块11中，形成了分别隔着薄壁隔板11a、11b与转子容纳孔14和上游沟槽部分16相邻的安装凹部32，在插入该安装凹部32内的传感器夹持器35上，夹持着隔着隔板11a与转子容纳孔14中的转子8a相对的感应线圈8b，以及通过隔板11b检测上游沟槽部分16内的温度的吸气温度传感器34。感应线圈8b与转子8a协同工作，构成用电气检测节流阀5的开度的节流阀传感器8。
由上述节流阀传感器8，吸气负压传感器23和吸气温度传感器34分别检测到的节流阀开度θth，吸气负压Pb和吸气温度Ta，以及由图中未表示的发动机冷却水温度传感器所检测到的发动机温度Te等有关发动机运转条件的信息，都输入与上述步进电机28连接的电子控制装置36中。
在传感器夹持器35上具有做成一体的，从上方对步进电机28和吸气负压传感器23向着壳体10加压，把它们夹持住的第一和第二加压臂35a、35b，在这两根加压臂35a、35b上，形成了以弹力嵌入器件模块11的嵌合凹部37a和嵌合孔37b中的第一和第二嵌入爪38a、38b。因此，借助于第一和第二嵌入爪38a、38b与嵌合凹部37a和嵌合孔37b的嵌合就能把传感器夹持器35安装在器件模块11上，或者从其上拆卸下来，于是，步进电机28、吸气负压传感器23、感应线圈8b和吸气温度传感器34就都能夹持在器件模块11上。
在器件模块11和传感器夹持器35上还分别形成与其做成一体的，穿过壳体10底部的突片40、41，这两块突片共同形成了引导电线的通道39。连接在步进电机28、感应线圈8b、吸气负压传感器23，以及吸气温度传感器34上的各种导线42、42…都通过引导电线的通道39引到壳体10的外部去。
如上所述，由于把旁通阀25、步进电机28、感应线圈8b、吸气负压传感器23，以及吸气温度传感器34都安装在器件模块11上，就构成了一个旁通阀—传感器组件43。
下面，说明本实施例的作用。
当节流阀5全闭时，电子控制装置36根据以上提到的，所输入的节流阀开度θth，吸气负压Pb，吸气温度Ta，发动机温度Te等有关发动机运转条件的信息，就能获得与发动机启动时，高怠速运转时，平常怠速运转时，发动机制动时等等，各种运转条件相对应的节流阀25的最佳开度，演算出步进电机28的通电量之后，向步进电机供电，使转子29与螺杆30一起正转或反转。当螺杆30正转或反转时，不能转动的旁通阀25便沿着阀门导向孔19升降。
然后，在旁通阀25上升，占据高开度位置时，由于旁通阀25的计量沟槽26的宽广部分26a露出旁通道15的计量孔20，于是，就能对流过旁通道15吸入发动机中的吸气量进行控制，使它比流向宽广部分26a的计量孔20的开口面积的吸气量还多，从而能适应发动机的启动状态和高怠速运转状态。此外，当旁通阀25下降，占据低开度位置时，由于旁通阀25的计量沟槽26的狭窄部分26b露出计量孔20，于是，也能对流过旁通道15的吸气量进行控制，使它比流向狭窄部分26b的计量孔20的开口面积的吸气量少，从而能适应发动机的平常怠速速运转状态和发动机的制动状态。
在节流阀5打开的过程中，与此时的开度相适应的吸气量便通过吸气通道2供应给发动机，于是发动机便转移到输出动力的运转区域。
在这种吸气装置中，由于把旁通阀25，步进电机28，感应线圈8b，吸气负压传感器23和吸气温度传感器34，都安装在器件模块11上，构成了一个旁通阀—传感器组件43，而器件模块11则以能够拆卸的方式安装在与化油器的节气门段1做成一体的壳体10上，所以，在减少化油器的节气门段1的加工工序的同时，还能使旁通阀—传感器组件43与化油器的节气门段1平行地制造，从而能达到提高生产率的目的。而且，由于可以把器件模块11从化油器的节气门段1上拆卸下来，方便了旁通道15和旁通阀25，以及节流阀传感器8等的维修保养工作。在此基础上，通过改变器件模块11上的旁通阀25，步进电机28，各种传感器8、23、34的规格，就能简单地用同一种化油器的节气门段1，提供规格不同的发动机吸气装置，从而能提高化油器的节气门段1的生产率。
此外，旁通道15是由设置在化油器的节气门段1上的旁通道进口孔15i和旁通道出口孔15o，以及把用合成树脂制成的器件模块11上形成的两端连接在旁通道进口孔15i和旁通道出口孔15o上的旁通道中间部分15m所构成的，此时，由于旁通道进口孔15i，旁通道出口孔15o和负压导入孔21a布置成与支承节流阀5的阀轴6的轴孔4’平行，所以能利用多轴钻床，从安装面10a这一侧，一次就把轴孔4’，旁通道进口孔15i，旁通道出口孔15o，以及负压导入孔21a都加工成形。或者，在铸造时用若干个平行的砂芯一次成形。此外，由于旁通道中间部分15m可以与合成树脂制造的器件模块11同时成形来获得，所以能大大缩短制造的时间。更进一步，由于采用了轻型的合成树脂制造的器件模块11，所以还能减轻整个吸气装置的重量。
此外，由于在旁通道15中，计量孔20的位置在旁通道进口孔15i和旁通道出口孔15o的上方，并且布置在吸气通道2的入口一侧，所以，如图中的例子所示，无论是使用把吸气通道2的进口布置成水平的侧吸式化油器的节气门段1，还是使用把吸气通道2的进口布置成朝向上方的下吸式化油器的节气门段1，由于计量孔20的位置在旁通道进口孔15i和旁通道出口孔15o的上方，旁通道15始终以计量孔20为顶点，向着旁通道进口孔15i和旁通道出口孔15o下降，所以，在发动机的运转过程中，即使有从吸气通道2的进口一侧进入的泄漏气体中和废气中的油，水分等流动性杂质进入旁通道15内，在发动机停止运转后，这些杂质便自然地流向旁通道进口孔15i和旁通道出口孔15o，再流向吸气通道2，因而这些杂质不会附着在计量孔20周围。因此，能在事先就避免由于杂质冻结或积存在计量孔20的周围，而使旁通阀25的工作受阻和开度失常。
此外，由于这种吸气装置具有应用广泛的性能，不但其布置的自由度很大，而且还能提高生产率，降低成本。
此外，由于用螺栓12、12连接在壳体10的安装面10a上的器件模块11上，形成了成为一体的封闭壳体10的敞开面的凸缘部分11c，在把器件模块11安装在安装面10a上的同时，就封闭了壳体的敞开面10，不需要专门用于封闭的盖子了，能使结构简化。
本发明并不仅限于以上的实施例，在不脱离本发明构思的范围内，能对其设计作出各种各样的变化。

Claims (8)

1.一种发动机的吸气装置，它把绕过节流阀(5)的旁通道(15)连接在化油器的节气门段(1)的吸气通道(2)上，把开关这条旁通道(15)的旁通阀(25)的致动器(28)连接在这个旁通阀上，其特征在于，
上述旁通道(15)设置在上述化油器的节气门段(1)上，由夹着上述节流阀(5)，分别在吸气通道(2)的上游部分和下游部分开口的旁通道进口孔(15i)和旁通道出口孔(15o)，以及设置在器件模块(11)上，两端连接在上述旁通道进口孔(15i)和旁通道出口孔(15o)上的旁通道中间部分(15m)所构成，上述器件模块(11)固定在上述化油器的节气门段(1)上形成的安装面(10a)上，能够拆卸；
在上述旁通道中间部分(15m)的中途设有与旁通阀(25)协同工作，控制上述旁通道(15)内的吸气流量的计量孔(20)；
在上述器件模块(11)上安装着下列各部件：上述旁通阀(25)、上述致动器(28)、以及检测上述节流阀(5)的开度的节流阀传感器(8)的输出部分(8b)，构成了旁通阀-传感器组件(43)。
2.如权利要求1所述的发动机吸气装置，其特征在于，上述旁通道进口孔(15i)和旁通道出口孔(15o)布置成互相平行。
3.如权利要求1所述的发动机吸气装置，其特征在于，上述旁通道进口孔(15i)和旁通道出口孔(15o)布置成与上述节流阀(5)的阀轴(6)的轴孔(4’)平行。
4.如权利要求1～3中任何一项权利要求所述的发动机吸气装置，其特征在于，把与化油器的节气门段(1)做成一体的壳体(10)的底面作为上述安装面(10a)的一方，在收藏在上述壳体(10)中的上述器件模块(11)上，形成了与其成为一体的，以密封的方式封闭该壳体(10)的敞开面的凸缘部分(11c)。
5.如权利要求1～3中任何一项权利要求所述的发动机吸气装置，其特征在于，上述器件模块(11)是用合成树脂制成的。
6.一种发动机的吸气装置，它把绕过节流阀(5)的旁通道(15)连接在化油器的节气门段(1)的吸气通道(2)上，把开关这条旁通道(15)的旁通阀(25)的致动器(28)连接在这个旁通阀上，其特征在于，
在上述化油器的节气门段(1)上，上述旁通道(15)是由下列各部分构成的：夹着上述节流阀(5)，分别在吸气通道(2)的上游部分和下游部分开口的旁通道进口孔(15i)和旁通道出口孔(15o)；设置在器件模块(11)上，两端连接在上述旁通道进口孔(15i)和旁通道出口孔(15o)上的旁通道中间部分(15m)，而上述器件模块(11)则固定在上述化油器的节气门段(1)上形成的安装面(10a)上，能够拆卸；上述旁通道进口孔(15i)和旁通道出口孔(15o)布置成与设置在上述化油器的节气门段(1)上的上述节流阀(5)的阀轴(6)的轴孔(4’)平行，上述旁通阀(25)和致动器(28)安装在上述器件模块(11)上。
7.如权利要求6所述的发动机的吸气装置，其特征在于，在上述旁通道的中间部分(15m)上设有与上述旁通阀(25)协同工作的，控制旁通道(15)的吸气量的计量孔(20)，上述计量孔(20)无论是在上述吸气通道(2)中水平地布置，还是向上朝向上述吸气通道(2)的进口，都布置在上述旁通道进口孔(15i)和旁通道出口孔(15o)的上方。
8.如权利要求6所述的发动机的吸气装置，其特征在于，上述器件模块(11)是用合成树脂制成的。
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