CN1297736C - 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，其器件模块(11)的结合面(11a)结合于在节气门段(1)上形成的与吸气通道(2)平行的安装面(1a)上，其旁通通道(15)由下列各部分构成：把吸气通道(2)的上游部分与上述安装面(1a)之间连通起来的旁通通道进口孔(20)；把吸气通道(2)的下游部分与上述安装面(1a)之间连通起来的旁通通道出口孔(21)；在上述结合面(11a)上形成的上游槽部(16)；在上述结合面(11a)上形成的下游槽部(17)；连通上游槽部(16)与下游槽部(17)的阀室(22)，把对着上述阀室(22)的旁通阀(25)，和致动器(28)设置在器件模块(11)上，使其与结合面(11a)平行；此外，在上述器件模块(11)上还设有节气门传感器(8)。这样，就能使具有旁通阀和它的致动器的发动机的吸气装置紧凑化，并能提高其加工性能和组装性能。

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，涉及对吸气装置的改进，这种改进是把绕过节气门的旁通通道连接在节气门段的设有节气门的吸气通道上，而把开关驱动旁通阀的致动器连接在开关旁通通道的旁通阀上。
背景技术
以上所述的发动机的吸气装置是公知的，例如，已经在日本的实公平6-45654号公报上公开了。
在以往的这种发动机吸气装置中，全部旁通通道都在节气门段上形成，并且，由于节气门和致动器都安装在节气门段上，除了节气门段需要进行复杂的加工之外，还必须把所有的零件都组装在节气门段本身上，因此，存在着组装性能不好的缺点。
发明内容
本发明就是有鉴于以上这些情况而提出的，其目的是提供一种加工性能和组装性能良好，而且结构紧凑的发动机吸气装置。
为达到上述目的，本发明的发动机的吸气装置，把绕过节气门的旁通通道连接在节气门段的设有节气门的吸气通道上，而把开关驱动旁通阀的致动器连接在开关旁通通道的旁通阀上，其第一特征在于，把器件模块的结合面结合于在节气门段上形成的与吸气通道的轴线平行的安装面上；旁通通道由下列各部分构成：设置成穿过节气门段，把节气门上游的吸气通道与上述安装面之间连通起来的旁通通道进口孔；设置成穿过节气门段，把节气门下游的吸气通道与上述安装面之间连通起来的旁通通道出口孔；在上述结合面上形成的，与上述旁通通道进口孔连接，并且用上述安装面把开放面封闭起来的上游槽部；在上述结合面上形成的，与上述旁通通道出口孔连接，并且用上述安装面把开放面封闭起来的下游槽部；在上述上游槽部的下游端部的槽底上开口的阀室进口孔；在上述下游槽部的上游端部的槽底上开口的阀室出口孔；以及设置在上述器件模块上，连通上述阀室进口孔与阀室出口孔的阀室，此外，还把对着上述阀室的旁通阀和开关该旁通阀的致动器设置在器件模块上，使其与上述结合面平行；此外，在上述器件模块上还设有检测上述节气门的开度的节气门传感器。
按照上述第一特征，在减少节气门段的加工工序的同时，能使由器件模块、旁通阀、致动器和节气门传感器等等组成的器件模块组件与节气门段平行地制造，从而可提高生产率。
特别是，构成旁通通道的主要部分的上游槽部、下游槽部、阀室进口孔和阀室出口孔能在器件模块的结合面上一次成型，制造非常容易，而且，因为旁通阀和致动器布置成与器件模块的结合面平行，上游槽部和下游槽部与旁通阀和致动器布置成互相靠近，能设计出厚度较薄的器件模块，因此，器件模块从节气门段凸出得少了，能使得整个吸气装置更加紧凑。
还有，如果把器件模块从节气门段上卸下来，就能很方便地对旁通通道和旁通阀，以及节气门传感器等进行维修。
此外，通过改变器件模块中的旁通阀和致动器的规格，就能很方便地使用同样的节气门段，提供不同规格的发动机的吸气装置，从而能提高节气门段大量生产的性能。
此外，在本发明第一特征之外，其第二特征在于，在上述器件模块上形成与上述结合面平行的阀门导向孔，把活塞式旁通阀以能自由滑动的方式嵌装在这个阀门导向孔内，在上述旁通阀的前端形成上述阀室，在把旁通阀布置在车辆用的发动机的节气门段的安装状态下，旁通阀的轴线便具有向着致动器一侧稍微向上的斜度。
按照上述第二特征，在节气门段安装在发动机上的状态下，由于旁通阀和致动器只有接近于水平的很小的斜度，所以，即使它们因随着车辆的行驶而受到上下振动，在旁通阀和致动器的连接部分上也不会产生剧烈的上下振动，避免了由于该连接部分的振动而产生磨损，从而能稳定旁通阀的计量性能。
而且，由于旁通阀和致动器所形成的斜度，是让致动器处于上方，所以，在发动机的运转过程中，即使泄漏的废气和回流的废气中的油和水分等流动性的异物从吸气通道侵入旁通通道的阀室内，这些异物也不会上升到步进电机的一侧去，因此，能在事先就防止由于这种异物的冻结或堆积而使致动器工作失灵。
还有，在本发明的第二特征之外，其第三特征在于，在旁通阀上形成了下列部分：在其端面上开口的，构成上述阀室的一部分的凹部；以及，沿上述旁通阀的轴线方向延伸的，计量用的缺口槽，以便在上述旁通阀的低开度时，使上述凹部与上述阀室出口孔连通。
按照上述第三特征，在旁通阀的低开度范围内，就能借助于缺口槽的向着阀室出口孔的开口面积，精细地调节旁通阀的吸气量。
还有，在本发明的第二或第三特征之外，其第四特征在于，用步进电机构成致动器，以便通过螺旋机构把上述步进电机的转子与不能转动地嵌装于上述阀门导向孔中的旁通阀连接。
按照上述第四特征，在用螺旋机构对步进电机的输出轴的旋转进行减速的同时，把轴向位移传递给活塞式的旁通阀，从而能精细地调节旁通阀的开度。
附图说明
图1是具有本发明的吸气装置的一个实施例的摩托车用的发动机要部的纵断面图；
图2是图1中的发动机的吸气装置的一部分剖开的侧视图；
图3是沿图2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4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7中的8-8线的断面图；
图9是沿图8中的箭头9的旁通阀的侧视图。
具体实施方式
下面，根据附图中所示的本发明的一个实施例，说明实施本发明的优选方式。
首先，图1中，标号E表示装在摩托车车体上的发动机，连接在该发动机的汽缸Eh上的吸气管Ei，其上游一侧具有稍微向上的斜度θ。具有与上述吸气管内部连通的吸气通道2的节气门段1连接在该吸气管Ei的上游端。因此，这种节气门段1在与吸气管Ei连接的状态下，其吸气通道2也与吸气管Ei一样，布置成其上游端具有稍微向上的斜度θ。吸气通道2的上游端呈漏斗状，空气滤清器(图中未表示)连接在其上。此外，在汽缸Eh上安装着向吸气阀喷射燃料的燃料喷射阀I。
在图2和图3中，在节气门段1中间部分的两侧，形成了一对凸台3、3’，这一对凸台分别具有与吸气通道2的轴线垂直相交的轴孔4、4’，在支承在这两个轴孔4、4’上能自由转动的阀轴6上，固定着开关吸气通道2的蝶形节气门5。阀轴6的一端固定着节气门鼓7，在节气门鼓上连接着与节气门操作部件(图中未表示)相连的操作钢绳9。在阀轴6的另一端，固定着检测节气门5的开度的节气门传感器8的转子8a。
在节气门段1的一侧，形成了与其成为一体的，具有靠近吸气通道2并且与其轴线平行的底面1a的壳体10。上述另一侧的凸台3’凸出在这个壳体10的底面1a上，这个凸台3’的轴孔4’布置成与底面1a互相正交。壳体10的底面1a成了安装面，容纳在壳体10中的器件模块11的结合面11a重叠在这个安装面1a上，而且，器件模块11用螺栓12固定在节气门段1上。此外，在壳体10的敞开的面上，用螺栓14固定着将其气密封闭的盖板13。
在器件模块11上形成了容纳上述另一侧的凸台3’和转子8a的第一容纳孔37，感应线圈8b安装在这个第一容纳孔37的内壁上。这个感应线圈8b与转子8a协同工作，构成用电气对节气门5的开度进行检测的节气门传感器8。
如图2～图6所示，从节气门段1一直到器件模块11，形成了旁通通道15。这条旁通通道15由下列各部分构成：穿过节气门段1，在节气门5的上游处连通吸气通道2和上述安装面1a的旁通道进口孔20(参见图4和图5)；穿过节气门段1，在节气门5的下游处连通吸气通道2和上述安装面1a的旁通道出口孔21(参见图4和图6)；在器件模块11的结合面11a上形成的，其一端与旁通道进口孔20串联的上游槽部16；同样在器件模块11的结合面11a上形成的，其一端与旁通道出口孔21串联的下游槽部17；在上游槽部16的下游端的槽底开口的阀室进口孔23；在下游槽部17的上游端的槽底开口的阀室出口孔24；连通这两个阀室进口孔23和阀室出口孔24之间，在节气门段1上形成的圆筒状阀门导向孔19内的阀室22。这样，旁通通道15便绕过节气门5，连接在吸气通道2上。
此时，旁通道进口孔20、旁通道出口孔21和上述轴孔4、4’布置成互相平行，以便用多轴钻床一次就把这些孔加工出来。如图4所示，阀室出口孔24布置在相对于阀室进口孔23的上方，并且偏向旁通道进口孔20这一侧。圆筒状的阀门导向孔19布置成与吸气通道2平行并靠近上游槽部16和下游槽部17，并且阀室22布置成与阀室进口孔23和阀室出口孔24搭接。这样的阀门导向孔19，由于布置成与吸气通道2平行，所以在处于与节气门段1的吸气管道Ei连通的状态下，便使阀室22处于下侧，带有与吸气通道2相同的较小的斜度θ(参见图2)。
如图7～图8所示，活塞型的旁通阀25嵌装在阀门导向孔19中，能自由滑动，在该旁通阀25前端前方的阀门导向孔19内，形成上述阀室22。为了防止旁通阀25转动，设置在阀门导向孔19的内圆周面上，成为一体的凸出的键42，嵌入其外圆周上的键槽41中。
在旁通阀25上设有在阀室22一侧的端面开口的，构成阀室22的一部分的凹部25a，以及使该凹部25a与阀室出口孔24连通的，计量用的缺口槽26。在旁通阀25的低开度的范围内，这个缺口槽26控制向着阀室出口孔24的开口面积，对旁通吸气量进行微调；而在高开度范围内，则用旁通阀25的端面来控制阀室出口孔24向着阀室22的开口面积，对旁通吸气量进行比较大幅度的调节。
沿着上述斜度θ(参见图2)，在旁通阀25上方的步进电机28布置成与此阀25同轴线。步进电机28的转子28a通过螺旋机构27连接在旁通阀25上。即，在旁通阀25的中心部分上，嵌合安装了具有螺孔31，不能转动的工作部件32，转子28a结合成一体的螺纹轴30拧入这个工作部件32的螺孔31中。步进电机28的定子28b，容纳并固定在器件模块11的连接在阀门导向孔19上的第二容纳孔38中。
在工作部件32的一端，形成了压接在旁通阀25的上述凹部25a的顶面上的膨大部分32a，而其另一端则与压板35结合，在上述压板35与旁通阀25之间，设有将旁通阀25向着与上述肩部32a压接方向推压的螺旋弹簧45。这样，工作部件32便与旁通阀25连结成一个整体。
再参阅图4～图6，在器件模块11的结合面11a上，还形成了包围着上游槽部16和下游槽部17的密封槽46，当把上述结合面11a重叠在节气门段1的安装面1a上时，就把紧密连接在该安装面1a上的密封部件47装在这个密封槽46上了。这样，各槽部16、17的敞开的面，就由安装面1a密封成气密状态。
然后，在器件模块11的与上述结合面11a相反的外面上，开设第三和第四容纳孔39、40。第四容纳孔40通过器件模块11的连通槽50和节气门段1的节流孔49与吸气通道2的下游侧连通。此外，在第三容纳孔39中，安装了朝向上述上游槽部16中的传感部分34a的吸气温度传感器34，在第四容纳孔40中，安装了使传感部分33a朝向连通槽50的增压降压传感器33。
借助于上述节气门传感器8，增压降压传感器33和吸气温度传感器34，分别检测到的节气门开度θth，增压降压Pb和吸气温度Ta，以及图中未表示的发动机的冷却水温传感器所检测到的发动机温度Te等等有关发动机运转条件的信息，都输入连接在上述步进电机28上的电子控制部件36中。
这样，由于把旁通阀25、步进电机28、感应线圈8b、增压降压传感器33和吸气温度传感器34都安装在器件模块11中，便构成了器件模块组合件43。
下面，说明上述实施例的作用。
当节气门5全闭时，电子控制部件36便根据以上说的所输入的节气门开度θth，增压降压Pb和吸气温度Ta，发动机温度Te等等有关发动机运转条件的信息，为使旁通阀25获得与发动机启动时，快速怠转时，平常怠转时，发动机制动时等等各种发动机运转条件相对应的最佳开度，计算出通向步进电机28的电流，并输入上述电流，使转子28a进行正转或者反转。当转子28a正转或者反转时，借助于螺旋机构27把它转速减速，同时把运动传递给活塞式旁通阀25，使其进行轴向位移，于是便能对旁通阀25的开度进行精细的调节。
这样，当旁通阀25依靠步进电机28而占据高开度位置时，由于旁通阀25的端面朝向阀室出口孔24，流过旁通通道15而吸入发动机内的吸气量，就控制得比流向阀室出口孔24的阀室22的开口面积的多，从而能与发动机的启动运转或快速怠转运转相对应。此外，当旁通阀25由于阀室22而占据低开度位置时，由于旁通阀25的缺口槽26朝向阀室出口孔24，所以流过旁通通道15的吸气量，就能精细地控制得比流向缺口槽26的阀室出口孔24的开口面积的少，从而能与发动机的平常怠转的运转和发动机制动相对应。
如果打开节气门5，于是便通过吸气通道2向发动机供应与节气门的开度相对应的吸气量，发动机的运转转移到出力运转范围。
在这种吸气装置中，由于在安装在与节气门段1成为一体的壳体10上，而且可以拆卸的器件模块11上安装了旁通阀25、步进电机28、感应线圈8b、增压降压传感器23和吸气温度传感器34，构成了器件模块组件43，所以，在减少节气门段1的加工工序的同时，还能使器件模块组件43与节气门段1平行地制造，从而能提高生产率。而且，把器件模块11从节气门段1上拆卸下来，就能很方便地对旁通通道15和旁通阀25，以及节气门传感器8等进行维修。此外，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、33、34的规格，使用同一种节气门段1，就能简单地提供规格不同的发动机的吸气装置，从而能提高节气门段1的大量生产的性能。另外，由于这种吸气装置具有广泛应用的性能，不仅扩大了它在设计布置方面的自由度，而且还能提高其生产率，降低其成本。
此外，构成旁通通道15的主要部分的上游槽部16、下游槽部17、阀室进口孔23和阀室出口孔24，只用一次起模就能在器件模块11的结合面11a上形成，所以制造非常容易，而且，因为连通在阀室进口孔23和阀室出口孔24之间的阀门导向孔19，布置成与器件模块11的结合面11a平行，所以上游槽部16、下游槽部17和阀门导向孔19布置得互相很接近，能形成厚度比较薄的器件模块，因而，器件模块11在节气门段1上的凸出就比较少，能使整个吸气装置更加紧凑化。
此外，在把节气门段1安装在摩托车发动机E上的状态下，通过螺旋机构27连接起来的旁通阀25和步进电机28接近于水平状态，只有很小的斜度θ，所以，即使随着车辆的行驶而受到上下振动，在旁通阀25和步进电机28的连接部分上，即螺旋机构27上，也不会产生剧烈的上下振动，避免了螺旋机构27由于振动而产生磨损，从而能稳定旁通阀25的计量性能。
此外，由于旁通阀25和步进电机28所带有的斜度θ，是把步进电机28向上方抬高而形成的，所以，在发动机的运转过程中，即使泄漏的废气和回流的废气中的油和水分等流动性的异物从吸气通道2侵入旁通通道15的阀室22内，这些异物也不会上升到步进电机28的一侧去，因此，能在事先就防止由于这种异物的冻结或堆积而使步进电机28工作失灵。
本发明不仅仅限于以上所述的实施例，在不脱离其发明构思的范围内，其设计可以有各种各样的变化。

Claims (4)

1.一种发动机的吸气装置，它把绕过节气门(5)的旁通通道(15)连接在节气门段(1)的设有节气门(5)的吸气通道(2)上，而把开关驱动旁通阀(25)的致动器(28)连接在开关旁通通道(15)的旁通阀(25)上，其特征在于，
把器件模块(11)的结合面(11a)结合于在节气门段(1)上形成的与吸气通道(2)的轴线平行的安装面(1a)上；旁通通道(15)由下列各部分构成：设置成穿过节气门段(1)，把节气门(5)上游的吸气通道(2)与上述安装面(1a)之间连通起来的旁通通道进口孔(20)；设置成穿过节气门段(1)，把节气门(5)下游的吸气通道(2)与上述安装面(1a)之间连通起来的旁通通道出口孔(21)；在上述结合面(11a)上形成的，与上述旁通通道进口孔(20)连接，并且用上述安装面(1a)把开放面封闭起来的上游槽部(16)；在上述结合面(11a)上形成的，与上述旁通通道出口孔(21)连接，并且用上述安装面(1a)把开放面封闭起来的下游槽部(17)；在上述上游槽部(16)的下游端部的槽底上开口的阀室进口孔(23)；在上述下游槽部(17)的上游端部的槽底上开口的阀室出口孔(24)；以及设置在上述器件模块(11)上，以便连通上述阀室进口孔(23)与阀室出口孔(24)的阀室(22)；此外，还把对着上述阀室(22)的旁通阀(25)，和开关该旁通阀的致动器(28)设置在器件模块(11)上，使其与上述结合面(11a)平行；此外，在上述器件模块(11)上还设有检测上述节气门(5)的开度的节气门传感器(8)。
2.如权利要求1所述的发动机吸气装置，其特征在于，
在上述器件模块(11)上形成与上述结合面(11a)平行的阀门导向孔(19)，把活塞式旁通阀(25)以能自由滑动的方式嵌装在这个阀门导向孔(19)内，在上述旁通阀(25)的前端形成上述阀室(22)，在把旁通阀(25)布置在车辆用的发动机(E)的节气门段(1)的安装状态下，旁通阀(25)的轴线便具有向着致动器(28)一侧稍微向上的斜度(θ)。
3.如权利要求2所述的发动机吸气装置，其特征在于，
在旁通阀(25)上形成了下列部分：在其端面上开口的，构成上述阀室(22)的一部分的凹部(25a)以及，沿上述旁通阀(25)的轴线方向延伸的，计量用的缺口槽(26)，以便在上述旁通阀(25)的低开度时，使上述凹部(25a)与上述阀室出口孔(24)连通。
4.如权利要求2或3所述的发动机吸气装置，其特征在于，
用步进电机(28)构成致动器，以便通过螺旋机构(27)把上述步进电机的转子(28a)与不能转动地嵌装于上述阀门导向孔(19)中的旁通阀(25)连接。
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