CN1488844A - 内燃机的二次空气系统 - Google Patents

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Abstract

一种内燃机的二次空气系统包括：滤清器壳(21)，它用来安装阀(22)，该阀把滤清器壳(21)分成了通到环境中的第一区域(21′)和通到内燃机的排气管(12)中的第二区域(21″)；阀(22)，它包括至少一个圆形的弹性膜(27)，该膜盖住若干开口(25)，这些开口用来使滤清器壳(21)的第一区域(21′)与第二区域(21″)处于连通中。

Description

内燃机的二次空气系统
技术领域
本发明涉及一种内燃机的二次空气系统。
背景技术
两冲程或者四冲程内燃机的二次空气系统一些时间以来公知为，把称为二次空气的新鲜空气提供到排气管中，该排气管位于具有催化转化器的消声器上游的位置上。
通过使一定与催化转化器形成接触的废气中的氧增多，事实上可以大大提高污染化学物如一氧化碳和没有燃烧的碳氢化合物的转化，因此减少了有害气体排放到环境中。
为了处理空气的所述控制流入，因此提出了具有自动操作的各种各样的二次空气系统。
其中的一种公知系统包括叶片型的阀，该阀用来使新鲜空气从周围环境通过滤清器壳进入，从而把该空气继续送到未燃烧气体的排气管中，该排气管设置在催化转化器的上游上。
二次空气系统的阀调节所述空气流，并且防止未燃烧的污染气体从排气管通过滤清器壳逆流到环境中。
上述那种阀通常由称为“叶片”的、较小的弹性矩形板构成，该矩形板借助支撑在分隔壁的矩形开口上来在所有四个侧上关闭它，从而沿着矩形的一侧被固定。
当分隔壁的上游区域和下游区域之间的压差大于阈值时，因此而形成的阀被打开，其中该阈值能够克服叶片的弹性阻力。
当所述压差下降到小于所述阈值时，或者当压差反向时，叶片趋于关闭。
因此，叶片阀起着单向阀的作用，从而只能沿着一个方向进行流动，即从滤清器壳流入到排气管中。
发动机的循环操作在排气管中产生了负压波，该负压波借助沿着二次空气管进行传播来到达二次空气系统的阀的下游处，从而打开了叶片并且把二次空气输送到排气管中。
现有技术的二次空气系统的阀通常包括矩形叶片，该叶片由不锈钢或者碳纤维形成。
所使用的材料的特性如硬度和重量决定了阀的工作情况，尤其决定了阀的开度大小、由于惯性而产生的打开延迟和位于阀附近的管上游和管下游之间的压差的最小阈值，其中该最小阈值是用来克服叶片的弹性阻力和用来打开该阀所需要的。
现有技术的阀叶片的上述因素限制了二次空气的平均流动速率，因此降低了该系统的效率。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种二次空气系统，该系统不存在现有技术的上述缺点。
本发明的另一个目的是提供一种二次空气系统，该系统使由于重叠(lamination)作用而产生的损失小于现有技术的阀的损失。
本发明的另一个目的是提供一种二次空气系统，该系统提高了密封性并且提高了背压的阻力。
在本发明的这些目的之中也提供了一种这样的二次空气系统，该系统的制造费用不高并且容易装配。
权利要求1的内燃机的二次空气系统可以实现本发明的上面目的和其它目的。
本发明的其它特征形成了这些从属权利要求的主题。
本发明的内燃机的二次空气系统包括：滤清器壳，它用来安装阀，该阀把滤清器壳分成了通到环境中的第一区域和通到内燃机的排气管中的第二区域；阀，它包括至少一个圆形的弹性膜，该膜盖住若干开口，这些开口用来使滤清器壳的第一区域和第二区域处于连通中。
附图说明
参照示意图，下面描述将会使本发明内燃机的二次空气系统的特征和优点更加清楚，而这种描述纯粹是借助非限制性的例子来提供的，在这些示意图中：
图1是具有排气系统的发动机的局部剖开侧视图，其中该排气系统设置有根据本发明所形成的二次空气系统；
图2是本发明的二次空气系统的阀的前视图；
图3是沿着图2的线III-III所截取的阀的横剖视图；
图4是与图3相类似的、本发明不同实施例的二次空气系统的阀的横剖视图。
具体实施方式
参照附图，两冲程或者四冲程型的内燃机10设置有发动机主体11，其中把燃烧过的气体输送到消声器中的排气管12被连接到该发动机主体11上，而该消声器设置有催化转化器13。
内燃机10设置有二次空气系统20，该系统包括滤清器壳21，该滤清器壳21安装有空气滤清器(未示出)、阀22和用来供给二次空气的管23，其中管23通过管连接器14而与排气管12相连，而管连接器14设置在消声器的上游位置上，其中消声器设置有催化转化器13。
二次空气系统20的滤清器壳21安装有分隔壁24，该分隔壁24固定在内部并且用来把滤清器壳21分成第一区域21′，和第二区域21″，其中第一区域与外部环境相通，而第二区域向着管子23设置从而能够把二次空气供给到排气管12中。
在前述分隔壁24中，形成有若干开口25，这些开口最好是圆形的并且最好沿着固定孔26周围的圆周进行布置。
上面这些开口25使外部环境与沿着管23的方向进行设置的滤清器壳21的区域相连通。
借助使保持塞28处在与固定孔26相对应的位置上，使圆形弹性件27固定在分隔壁24上。
为了进行固定，在膜27的中心位置上设置有通孔30，其中保持塞28插入通过该通孔30。
膜27形成这样的尺寸大小，以致可以盖住所有的开口25。
用来制造膜27的材料是塑料类材料，例如是由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)所形成的膜。
由于所述材料具有较大的弹性和强度的特性，因此膜27可以相对较薄，因此，使它弯曲及使开口25露出所需要的压力明显低于打开传统那种的叶片所需要的压力。
这就意味着，为了使因此而制造出的本发明二次空气系统产生阀的开度，在阀的上游区域和下游区域之间的相对有限压差就足够了。
因此，在发动机运转期间，即使在所述压差不足以打开传统型的叶片阀的期间，也可以得到二次空气系统的阀的开度。
而且，可以有利地减少由于重叠所产生的损失。
可以合适地选择膜27的圆形和开口25在固定孔26周围的布置，从而根据膜27的材料强度来得到气体总通道的合适截面。
事实上，优选的是，把气体总通道的截面分成尺寸相对较小的许多开口25，在关闭期间，膜27支撑在这些开口25上，从而提高了密封性并且提高了在阀上施加潜在背压的阻力。
有利的是，如图2所示，由开口25和膜27所构成的组件的紧凑布置使得一个以上的这种组件可以集成在二次空气系统的阀20的分隔壁24上，从而提高了阀通道的有效截面。
根据图4所示的本发明的不同实施例，设置了对比膜29，该膜29最好由橡胶形成，也是圆形并且设置在分隔壁24和膜27之间，从而提高了密封性并且提高了作用在阀上的潜在背压的阻力。
用来形成保持塞28的材料是橡胶，由于它能弹性变形，因此借助使保持塞28插入通过通孔30和固定孔26，可以装配整个阀。
在这种连接中，保持塞28具有成形头部28′该头部用来接合在固定孔26的相应形状26′中。
材料和固定模式的选择有利于装配，并且可以以较小的费用制造出二次空气系统20的阀。
上述特性和优点的综合作用将会使二次空气通过二次空气系统20的阀的平均流动速率更大，由于废气中的氧含量增大了，因此大大地提高了污染物的转化效率，因此减少了发动机的有害排放。

Claims (11)

1.一种内燃机的二次空气系统，它包括滤清器壳(21)，它用来安装阀(22)，该阀把滤清器壳(21)分成了通到环境中的第一区域(21′)和通到内燃机的排气管(12)中的第二区域(21″)，所述系统的特征在于，所述阀(22)包括至少一个圆形的弹性膜(27)，该膜盖住若干开口(25)，这些开口用来使滤清器壳(21)的所述第一区域(21′)与所述第二区域(21″)处于连通中。
2.如权利要求1所述的二次空气系统，其特征在于，所述膜(27)由塑料形成。
3.如权利要求2所述的二次空气系统，其特征在于，所述膜(27)由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)形成。
4.如权利要求1所述的二次空气系统，其特征在于，所述阀(22)具有分隔壁(24)，所述圆形开口(25)形成在该分隔壁中，并且绕着圆周进行布置，所述至少一个膜(27)固定在该分隔壁上。
5.如权利要求1所述的二次空气系统，其特征在于，所述分隔壁(24)具有至少两组开口(25)及每组开口具有一个膜(27)，而膜的直径是这样的，以致盖住了每组中的所有开口(25)。
6.如权利要求1所述的二次空气系统，其特征在于，所述滤清器壳(21)具有第二区域(21″)，该第二区域通过管子(23)连通到内燃机的排气管(12)中，其中管子(23)连接到所述排气管(12)上。
7.如权利要求1所述的二次空气系统，其特征在于，提供了固定孔(26)，该固定孔相对于开口(25)的布置形成在分隔壁(24)内的中心位置上，从而借助保持塞(28)来固定所述膜。
8.如权利要求7所述的二次空气系统，其特征在于，所述膜(27)在它的中心处具有通孔(30)，所述保持塞(28)插入通过该通孔(30)。
9.如权利要求8所述的二次空气系统，其特征在于，所述保持塞(28)由橡胶形成并且设置有头部(28，)，该头部合适地成形，从而切槽到相应成形的固定孔(26)中。
10.如权利要求1所述的二次空气系统，其特征在于，还有对比膜(29)，该对比膜(29)设置在分隔壁(24)和膜(27)之间，其目的是提高密封性和提高作用在阀(22)上的潜在背压的阻力。
11.如权利要求10所述的二次空气系统，其特征在于，所述对比膜(29)是圆形并且由橡胶形成。
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