CN1704568A - 内燃机的进气节气门装置 - Google Patents
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Abstract
借助把出口导管(5)连接到发动机进气口的上游端和节气门体的下游端之间,使进气流动通道(60、61)的直径与发动机规格(尤其是排量)相匹配,而不必改变节气门体的形状和流动通道直径,其中出口导管(5)的流动通道直径与发动机规格(尤其是排量)相匹配。出口导管(5)包括层流产生通道(62),该通道(62)设置成平行于进气流动通道(60、61)。层流产生通道(62)的流动通道直径与内燃机的规格或者要求相匹配。层流产生通道(62)产生了偏转流或者层流,该偏转流或者层流使进气部分地吹到内燃机进气口(11)的壁表面或者吹到进气门(13)的一侧。
Description
技术领域
本发明涉及一种内燃机的进气节气门装置,其中,根据驾驶员所执行的加速器操作量或者节气门操作量来改变引入到内燃机进气口中的空气量,从而控制发动机扭矩和发动机速度。尤其地,本发明涉及一种内燃机的涡流产生装置,该装置确保流入到内燃机进气口中的进气所需要的流动速度和方向性能,并且在内燃机的燃烧室内产生涡流,从而使燃烧稳定。
背景技术
以前,已提出一种内燃机的进气节气门装置,其中,辅助空气量控制阀、进气压力传感器、节气门角度传感器和电子控制单元成一体地安装在进气管中,该进气管设置有节气门和燃料喷射阀(例如参见JP-2-256865A)。在这种传统的进气节气门装置中,节气门体的流动通道截面积(孔内径)以这样的方式设置,以致与节气门开度成比例的进气流动速度与内燃机的规格(尤其是排量)相匹配。其结果是,具有这样的问题:内燃机的进气节气门装置不能连接到形成在具有不同规格(尤其是排量)的内燃机的缸盖上的进气口或者进气歧管或者进气管上。考虑到这个问题,提出了一种内燃机的进气节气门装置,其中,流动通道截面积与发动机排量成比例的圆柱形孔形成件(孔管)被安装来使该发动机可以应用到从低排量到大排量的各种排量范围中,并且辅助空气量控制阀、进气压力传感器和节气门角度传感器成一体地安装到一个节气门体中(例如参见JP-7-310612A)。
在传统的、描述在JP-7-310612A中的内燃机进气节气门装置中,借助改变孔形成件(孔管)的流动通道直径,使连接到节气门体上的功能零件(辅助空气量控制阀、进气压力传感器、节气门角度传感器)通用,而不必改变节气门体的流动通道直径。但是,为了满足发动机规格或者要求如在发动机燃烧室内产生垂直涡流(翻滚流)、或者在发动机燃烧室内产生横向涡流(涡流)、或者促进从燃料喷射阀中所喷射出的燃料束进行雾化从而提高发动机燃烧室内的燃烧效率或者提高废气净化效果,因此需要改变内燃机的进气口或者进气歧管或者进气管的流动通道形状。即使在没有改变节气门体的流动通道直径的情况下,借助只改变节气门的形状从而使进气相对于节气门开度的流动速度特性变成理想的流动速度特性来解决这个问题。但是,这种结构没有公开在JP-7-310612A所描述的内燃机进气节气门装置中。
发明内容
本发明的目的是提供一种内燃机的进气节气门装置,在没有改变节气门体的形状或者流动通道直径的情况下,该装置可以得到与内燃机规格或者要求相匹配的流动通道直径。本发明的另一个目的是提供一种内燃机的进气节气门装置,该装置可以把相对于节气门开度的进气流动速度特性改变成理想流动速度特性,而不必改变节气门体的形状或者流动通道直径。本发明的另一个目的是提供一种内燃机的进气节气门装置,该装置可以使节气门体和功能零件通用。
根据本发明,出口导管具有进气流动通道,该通道的直径与内燃机的规格或者要求相匹配,该出口导管直接或者间接地连接到发动机的进气口的上游端和节气门体的下游端之间。就这种结构而言,在没有改变节气门体的形状或者流动通道直径的情况下,可以得到与发动机规格或者要求相匹配的流动通道直径。此外,流动通道直径与发动机规格或者要求相匹配的层流产生通道设置成平行于出口导管的进气流动通道,从而产生偏转流或者层流,该偏转流或者层流使进气部分地吹到发动机进气口的壁表面上或者吹到进气门的一侧中。根据这种结构,在内燃机的燃烧室内可以产生垂直涡流(翻滚流),在发动机燃烧室内产生横向流动(涡流),或者促进从燃料喷射阀所喷射出的燃料束进行雾化,从而提高发动机燃烧室内的燃烧效率,或者提高废气净化效率。
附图说明
图1是局部横剖视图,它示出了第一实施例的、摩托车发动机的进气系统。
图2A是后视图,它示出了内燃机的进气节气门装置的主要结构;图2B是第一实施例的侧视图。
图3A是侧视图,它示出了进气节气门装置的主要结构;图2B是第一实施例的前视图。
图4A和4B是沿着图3B的线IV-IV所截取的剖视图。
图5是曲线图,它示出了相对于节气门开度的进气流动速度。
图6A是侧视图,它示出了内燃机的进气节气门装置的主要结构;及图6B是第二实施例的前视图。
图7A和7B是沿着图6B的线VII-VII所截取的剖视图。
图8显示了本发明的第三实施例的发动机进气系统。
图9是后视图,它示出了第三实施例的出口导管。
图10A是沿着图9的线XA-XA所截取的剖视图;及图10B是沿着图10A的箭头XB方向看去的视图。
图11A是第四实施例的后视图,它示出了内燃机的进气节气门装置的主要结构;及图11B是第四实施例的侧视图。
图12A是第四实施例的侧视图,它示出了内燃机的进气节气门装置的主要结构;及图12B是第四实施例的前视图。
图13是沿着图12B的线XIII-XIII所截取的剖视图。
具体实施方式
(第一实施例)
图1-4A、4B示出了本发明的第一实施例。图1示出了摩托车发动机的进气系统,而图2-4A、4B示出了内燃机的进气节气门装置的主要结构。
这个实施例的内燃机(如摩托车的单缸四冲程汽油机,在下文为称为“发动机”)的进气节气门装置安装在进气系统即进气管的中间部分中,根据驾驶员所执行的加速操作量使进气通过该进气管的内部流向发动机的燃烧室。根据进气节气门装置,借助改变引入到发动机燃烧室中的进气量、即根据车辆如摩托车中的节流操纵零件如节气门操纵杆或者节气门柄的节流操作量,借助改变流入到发动机燃烧室中的进气量来控制发动机速度或者发动机扭矩。在四轮车辆中,节流操作量等于驾驶者所执行的加速踏板的压下量(加速操作量)。
这个实施例的进气节气门装置包括:油门操纵杆1,它通过钢丝绳机械地连接到节流操作零件如节气门操纵杆或者节气门柄;节气门轴2,它与油门操纵杆1形成一体;节气门3,它是蝶形阀类,它适合于与节气门轴2成一体地进行旋转;节气门体4,它可打开地和可关闭地安装着节气门3;出口管5,它以气密的方式连接到节气门体4的下游端上;回位弹簧6,它沿着返回到完全关闭位置的方向推动节气门3,在该完全关闭位置上,进气量变成最小;及辅助空气量控制阀(未示出),它控制旁路(辅助空气通道)9内的辅助空气量,该旁路绕过节气门3。
发动机从进气和燃料的混合物在燃烧室内进行燃烧所得到的热量中得到输出。发动机包括:缸盖10,它以密封的方式连接到进气管(后面将描述)的下游端上;及缸体(未示出),它形成了燃烧室,空气-燃料混合物从形成在缸盖10中的三维进入流道型的进气口11引入到燃烧室中。形成在缸盖10的一侧上的进气口11借助进气门13来打开和关闭,该进气门13沿着往复运动的方向可滑动地保持在圆柱形阀导向器12内,导向器12安装在发动机的缸盖10上,同时排气口(未示出)借助排气门(未示出)来打开和关闭,该排气门沿着往复运动的方向可滑动地保持在安装于发动机缸盖10内的圆柱形阀导向器(未示出)内。
进气门13被构造成借助离开环形阀座(座环)14或者落座在该阀座上来打开和关闭进气口11,其中阀座14安装在发动机缸盖10的进气口11中。排气门被构造成借助离开环形阀座(座环,未示出)或者落座在该阀座上来打开和关闭排气口,该阀座安装在发动机缸盖10的排气口中。通过连杆(未示出)连接到发动机曲轴(未示出)上的活塞沿着汽缸的内边缘表面可滑动地设置,其中汽缸由缸盖10和缸体来形成。火花塞(未示出)安装在缸盖10上,以使它的前端部露出到燃烧室中。
电控的燃料喷射系统安装在与这个实施例相关的车辆如摩托车上。根据电控燃料喷射系统,燃料(如汽油)借助电动燃料泵(未示出)增压到一定压力,然后通过燃料滤清器(未示出)供给到喷射器8中,从而以最佳的正时进行喷射。电控燃料喷射系统包括:各种传感器,它们探测发动机的工作情况;及发动机控制单元(在下文中称为“ECU”,未示出),它控制这些传感器。ECU电子地控制喷射器(电磁燃料喷射阀)8和后面将描述的辅助空气量控制阀(怠速控制阀)。具有CPU、RAM和ROM功能的微型计算机设置在ECU内部中。由各种传感器所提供的传感器信号借助A/D转换器从模拟信号转换成数字信号,然后输入到微型计算机。
传感器信号如压力器所提供的进气压力信号、由进气温度传感器(未示出)所提供的进气温度信号、由发动机壁表面温度传感器(未示出)所提供的发动机温度信号、来自燃料温度传感器(未示出)的燃料温度信号和来自曲柄角度传感器(未示出)的曲柄角度信号输入到微型计算机中。微型计算机测量曲柄角度信号的脉冲间隔时间以探测出发动机速度。可以采用这样的结构,以致节气门3的开度或者旋转角度由连接到节气门体4上的节气门位置传感器(未示出)来探测。至于辅助空气量控制阀的开度,致动器驱动电流受到反馈控制,以致所测量的发动机速度基本上与目标怠速相一致,该目标怠速设置成与发动机工作情况如发动机负荷和发动机预热情况相一致。
把进气供给到发动机燃烧室中的进气管包括:空气滤清器壳体(未示出),它安装和保持着空气滤清器(过滤元件,未示出),从而过滤进气;进气导管15,它相对于空气滤清器壳体以密封的方式连接到下游侧上;节气门体4,它以密封的方式连接到进气导管15的下游端上;出口导管5,它以密封的方式连接到节气门体4的下游端上;及进气管17,它以密封的方式连接到出口导管5的下游端上。进气导管15通常是圆柱形的连接软管(或者空气滤清器出口软管或者进气软管),该软管由弹性材料如橡胶形成。把在空气滤清器中过滤后的进气供给到节气门体4中的进气流通道18形成在进气导管15内。此外,隔绝体15借助烘或者类似方式结合到类似法兰的隔绝体安装部分的外边缘上,该安装部分形成在进气管17的上游端的外边缘上。
使用弹性材料如橡胶使隔绝体16形成普通的圆柱形状。把进气从出口导管5供给到进气管17中的进气流通道19形成在隔绝体16内。把进气从节气门体4供给到进气口11中的进气流通道20形成在进气管17内。此外,在最佳正时把燃料喷射到发动机进气口11中的喷射器8被连接到进气管17的上部(尤其是沿着垂直方向设置在顶侧上的顶壁部)上。喷射孔形成在喷射器8的前端部上,以向着发动机进气口11的壁表面(如底侧壁表面)或者向着用来打开和关闭进气口11的进气门13的后壁表面喷射燃料。在这个实施例中,喷射器8如此安装,以致喷射孔设置成靠近流动通道,沿着该流动通道,进气从进气节气门装置(出口导管5内的、能产生层流的通道的空气排出口)通过进气管17内的进气流动通道20流向进气口11。
在这个实施例的进气节气门装置中,油门操纵杆1、节气门轴2、节气门3、节气门体4和出口导管5由树脂形成,从而减少了重量和费用。尤其地,节气门轴2的非圆柱形轴侧安装部分21和节气门3的非圆柱形阀侧安装部分22由树脂形成并且借助热焊接如激光束焊接固定地安装在一起。此外,法兰状主体侧部的安装部分23设置在节气门体4的下游端上,法兰状导管侧的安装部分24设置在出口导管5的上游端上,而安装部分23和安装部分24借助热焊接如激光束焊接固定地安装在一起。
通常是V形的边缘槽25形成在油门操纵杆1的外边缘上,该边缘槽把打开侧和关闭侧的钢丝绳(未示出)缠绕在其上,而这些钢丝绳与节气门操作零件如由骑车者所操纵的节气门操纵杆或者节气门柄互锁。而且,打开和关闭侧的安装槽26把打开和关闭侧钢丝绳的一个端部安装在其中,这些安装槽26形成在油门操纵杆1的外边缘上。此外,凸台形厚壁部27设置在油门操纵杆1的后侧上。油门操纵杆1的厚壁部分27形成为从它的边缘伸出到节气门体4孔壁部分的外边缘侧中。借助树脂模制,厚壁部分27与全关止动部分和全开止动部分形成一体,当节气门3完全关闭时该全关止动部分与加速器支架28的全关止动器29相邻接,当节气门3完全打开时,全开止动部分与加速器支架28的全开止动器产生邻接。
轴侧安装部分21与树脂材料(耐热树脂,如聚丁烯对苯二酸盐(PBT)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰胺树脂(PA)、聚丙烯(PP)、聚醚酰亚胺(PEI))如热塑树脂形成一体。节气门轴2借助把分开型金属件镶入模制到轴侧安装部分21中来形成,金属件包括金属材料(如不锈钢如SUS304),以加强树脂模制的部分,如轴侧安装部分21。轴侧安装部分21是非圆柱形阀固定部分(树脂轴),节气门3的阀侧安装部分22借助热焊接方法如激光束焊接固定到该非圆柱形阀安装部分上。两个平表面(两个表面宽度部分)形成在轴侧安装部分21的外边缘上,以在进行激光束焊接时提高焊接强度。不包括两个平表面(两个表面宽度部分)的、轴侧安装部分21的外边缘表面形成为弯曲的表面,该弯曲表面在节气门轴2的轴线(旋转中心)上进行对中。在阀侧安装部分22安装在轴侧安装部分21的外边缘上之后,节气门3的阀侧安装部分22被夹紧并且通过使用固定螺栓或者螺钉如夹紧螺钉来固定到节气门轴2的轴侧安装部分21上。
分开型金属件包括实心杆状金属轴31,该轴31整个地设置在从节气门轴和圆柱形金属管(未示出)的一个端表面到另一个端表面的节气门轴2的轴向上,该圆柱形金属管通过圆柱形间隙部分地安装在金属轴31的外边缘上,并且设置成与金属轴共轴线。在节气门轴2中,轴通过轴侧安装部分21来安装的那部分金属轴31形成为直径较小的圆柱形部分。相对于轴侧安装部分21沿轴向相对的、金属轴31的端部的那个表面露出到节气门轴2的外边缘表面上,该露出的部分形成为圆柱形大直径部分,该大直径部分构成第二轴承滑动部分,该滑动部分由节气门体4的第二轴滑动孔(未示出)的内边缘表面来可旋转地支撑。
节气门轴2的金属管安装在轴侧安装部分21的一个轴向端的外边缘上,并且这个被安装的部分露出到节气门轴2的外边缘表面中,该露出的部分构成了第一轴承滑动部分,该滑动部分由节气门体4的第一轴滑动孔(未示出)的内边缘表面来可旋转地支撑。用在这个实施例中的节气门轴2设置在偏心位置上,在该位置上,金属轴31的旋转轴线相对于节气门体4中的进气流动通道41而偏离附图中的径向下侧一个预定距离。在节气门轴2的旋转轴向上的一个端部上,使用与轴侧安装部分21相同的树脂材料使油门操纵杆1形成一体,油门操纵杆1通过钢丝绳机械地连接到节气门操作零件如节气门操纵杆或者节气门柄上。
节气门3是树脂模制出的产品,使用树脂材料(耐热树脂,如聚丁烯对苯二酸盐(PBT)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰胺树脂(PA)、聚丙烯(PP)或者聚醚酰亚胺(PEI))如热塑树脂使该产品形成一体。节气门3可打开和关闭地安装在节气门体4内。节气门3是蝶形阀型的旋转阀(蝶形阀),它沿着垂直于节气门体4的孔壁部分(后面将描述的孔内管)的轴向(进气平均流动的轴向)的方向具有旋转轴。在从与最小进气量相一致的全闭位置(参见图4B)到与最大进气量的全开位置(参见图4A)的可旋转范围内改变节气门3的旋转角度(开度),因此可以控制引入到发动机燃烧室中的进气量。根据车辆如摩托车中的节气门操作零件如节气门操纵杆或者节气门柄的节流操作量来改变节气门3的开度(旋转角度),其中该节气门零件进行工作以调节引入到发动机燃烧室中的进气量。
在节气门3中,非圆柱形阀侧安装部分22形成一体,该安装部分22安装和固定地保持在节气门轴2的轴侧安装部分21的外边缘上。阀侧安装部分22安装在节气门轴2的轴侧安装部分21的外边缘上,之后借助热焊接如激光束焊接来固定。阀侧安装部分22在它的安装部分的中央处或者至少在它的一端上具有节流部分(压配合部分),其中安装部分与节气门轴2的轴侧安装部分21安装在一起,节流部分(压配合部分)被压配合到和固定(干涉配合)到轴侧安装部分21的外边缘上。轴向延伸的椭圆形的通孔(安装孔)32形成在阀侧安装部分22内。
两个平表面(两个表面宽度部分)在与两个平表面(两个表面宽度部分)相一致的一些部分上形成在阀侧安装部分22的内边缘表面上,其中这两个平表面形成在轴侧安装部分21的外边缘表面上。这可以防止在节气门轴2的轴侧安装部分21和节气门3的阀侧安装部分22之间产生相对旋转运动。不包括两个平表面(两个表面宽度部分)在内的、阀侧安装部分22的内边缘表面和外边缘表面形成为弯曲表面,这些弯曲表面在阀侧安装部分22的轴线上进行对中。如图5的曲线图中的实线所示一样,盘形部分33连接到节气门3的阀侧安装部分22上,盘形部分33具有这样的形状,以致进气相对于节气门3开度的流动速度特性变成非线性以与发动机的技术条件(尤其是排量)或者要求相匹配。盘形部分33沿着阀侧安装部分22的切线方向进行延伸。此外,若干加强肋34在盘形部分33的一个或者两个端表面上形成一体,从而在阀侧安装部分22的外边缘和盘形部分33的外边缘侧端的附近之间提供连接。
节气门体4是树脂模制的产品,使用树脂材料(耐热树脂,如聚丁烯对苯二酸盐(PBT)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰胺树脂(PA)、聚丙烯(PP)、聚醚酰亚胺(PEI))如热塑树脂、借助一体模制(树脂化作用)来得到该产品。节气门体4是这样的装置(壳体),它安装和可旋转地保持住节气门轴2和节气门3。把进气供给到发动机燃烧室中的进气流动通道41形成在节气门体4的环形孔壁部分内。如图1所示,进气流动通道41是圆形横截面的进气通道,进气沿着轴向流过该进气通道的内部,它包括通过进气导管15的进气流动通道18从空气滤清器引入进气的空气入口部分(上游侧开口)和通过出口导管5把进气引入到发动机进气口11中的空气出口部分(下游侧开口)。
加速器托架28借助挤压金属片如冷轧钢板(SPCC)成一体地形成预定形状,并且通用螺钉43如夹紧螺钉把托架28夹紧和固定到节气门体4的托架安装底座42上。加速器托架28与卡爪部分44形成一体,其中卡爪部分44把阀打开和关闭侧钢丝绳可运动地保持在往复运动方向上。加速器托架28与平板形全关止动器29形成一体,当节气门3完全关闭时,油门操纵杆1的全关止动部分(未示出)直接或者间接地与平板形全关止动器29产生邻接,并且还设置有平板形全开止动器(未示出),当节气门3完全打开时,油门操纵杆1的全开止动部分(未示出)与该平板形全开止动器直接或者间接地产生邻接。
在这个实施例中,沿着进气流动方向位于节气门3旋转轴线的上游处的节气门体4的孔壁部分的上游侧只由通常是圆柱形的孔内管(或者孔外管)来构成。使用夹紧装置如夹子、金属安装片或者安装带来夹紧和固定进气导管15下游端的圆柱形进气导管安装部分46成一体地形成在孔内管(或者孔外管)45的上游端中。进气导管15的下游端的内边缘密封地安装和连接到进气导管安装部分46的外边缘上。在这个实施例中,相对于节气门3的旋转轴线沿着进气流动方向的、节气门体4的孔壁部分的下游侧形成为局部双管结构,在这种结构中,通常是圆柱形的孔外管(外边缘侧圆柱形部分形成节气门体4的孔壁部分的轮廓)设置在通常是截锥形的孔内管(内边缘侧圆柱形部分)51的径向外边缘侧上。
与发动机燃烧室的内部相连通的进气流动通道41形成在孔内管51内,节气门轴2的轴侧安装部分21和整个节气门3可旋转地安装到进气流动通道41中。孔内管51形成为普通的截锥形,从而从孔外管52的内边缘以预定的倾斜角度向着附图的左侧进行倾斜。在孔内管51的孔内边缘表面上形成有锥形表面53,该锥形表面的直径沿着进气流动方向向着下游侧逐渐减小。锥形表面53构成了阀保持部分,在与节气门3的盘形部分的外边缘侧端形成机械接触(直接接触)时,该阀保持部分可以限制沿着节气门3完全关闭方向的进一步旋转运动。在出口导管5的上游端上借助热焊接如激光束焊接连接法兰形导管侧安装部分24的法兰体侧安装部分23成一体地形成在孔外管52的下游端上。
节气门体4在孔内管51和孔外管52之间具有圆柱形空间54,圆柱形空间54与进气流动通道41相平行地与发动机燃烧室的内部相连通。孔内管51构成了圆柱形分隔壁,该分隔壁使圆柱形空间54和进气流动通道41相互隔开。圆柱形空间54设置成与进气流动通道41相平行从而包围进气流动通道,并且构成基本上是环形的凹口,该凹口只在节气门体4的孔壁部分的下游端敞开。此外,通过整个圆周的分隔壁55分隔开圆柱形空间54的上游端,因此节气门体4的孔壁部分相对于节气门3旋转轴线的下游侧形成为局部双结构。
与本发明的进气管的第二管件相一致的出口导管5是树脂模制的产品,借助树脂材料(耐热树脂,如聚丁烯对苯二酸盐(PBT)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰胺树脂(PA)、聚丙烯(PP)或者聚醚酰亚胺(PEI))如热塑树脂的一体模制(树脂化作用)得到该产品,它是壳体,相对于节气门体沿着节气门体4的孔外管52的圆周方向可以改变该壳体的安装角度。借助普通的圆柱形分隔壁(在下文中称为孔内管)63把出口导管5分隔成进气流动通道60和61和产生层流的通道62,其中,只在节气门3的开度或者旋转角度较大时,进气流入到这些流动通道60和61中,当节气门3的开度或者旋转角度较小时,进气流入到产生层流的通道62中,因此形成了双管结构。在这种双管结构中,圆柱形孔外管64通过预定环形间隙设置在普通圆柱形孔内管63的径向外边缘侧上。
进气流动通道60和61的流动通道直径设置成使流动通道直径与发动机规格(尤其是排量)或者要求相匹配。在节气门体4的孔内管51的下游端和出口导管5的孔内管63的上游端之间形成有圆柱形连通通道65。连通通道65在形成于节气门体4的孔内管51内的进气流动通道41下游端处的壁表面侧部分(环形空气出口部分)和层流产生通道62的空气入口部分(普通的环形空气入口部分)之间提供了连通,其中层流产生通道62形成在孔内管63的外边缘和出口导管5中的孔外管64的内边缘之间。
例如即使在节气门3的开度(旋转角度)较小时,为了能产生垂直涡流(翻滚流)以确保流入到发动机进气口11中的进气所需要的流动速度和方向性能并且促进空气-燃料混合物在发动机燃烧室内的燃烧,因此层流产生通道62构成了涡流产生通道,以产生这种偏转流或者层流,这种偏转流或者层流具有相对较高的流动速度并且把进气部分地吹到进气口11的壁表面(如顶壁表面)或者吹到进气门13的一侧上。出口导管5内的层流产生通道62的流动通道直径设置成使流动通道直径与发动机规格(尤其是排量)或者要求相匹配。
从节气门体4的进气流动通道41中把进气引入到内部中的普通环形空气入口形成在层流产生通道62的上游端上。空气入口具有打开的截面积,其大于空气吹出口74的面积。空气入口形成有锥形或者圆形倒角部分,其目的是,当进气从节气门体4中的进气流动通道41通过连通通道65流入到层流产生通道62中时,减少弯曲压力损失。空气入口不仅与节气门体4的空气出口部分相连通,而且还通过连通通道65与节气门体4的进气流动通道41的空气出口部分相连通。根据规格(如排量)或者要求,可以任意地改变层流产生通道62的直径及空气入口和空气吹出口的打开截面积。
用来把进气吹到进气口11的壁表面(如顶壁表面)上的、一般是弧形的空气吹出口形成在层流产生通道62的下游端上。这个实施例中的层流产生通道62的下游端借助一般是环形的分隔板66来分隔开。空气吹出口在分隔板66的一部分上、尤其只在相对于出口导管5轴线偏离垂直上侧(图1、2A、4A和4B的上侧)的一个位置上是敞开的。在这个实施例中,孔内管63如此形成,以致进气流在孔内管63的附图上侧上的轴向长度大于孔内管的附图的下侧的轴向长度。因此,分隔板66的上侧(附图的上侧)被倾斜,从而相对于分隔板66的下侧(附图中的下侧)沿着进气流动方向设置在下游侧上。即,层流产生通道62以这样的方式形成,以致流动通道的截面积向着空气吹出口在层流产生通道62的中间逐渐变小。
在出口导管5的孔外管64的下游端上,成一体地形成有圆柱形绝缘安装部分67,从而通过使用夹紧装置如夹子、金属安装片或者安装带夹紧和固定隔绝体16的上游端。隔绝体16的上游端的内边缘密封地安装和连接到隔绝体安装部分67的外边缘上。在出口导管5的孔外管64的上游端上成一体地形成有法兰形导管侧安装部分24,安装部分24借助热焊接如激光束焊接在节气门体4的孔壁部分(孔内管)51的下游端上连接到法兰形主体侧安装部分23。O形环槽69形成在法兰形导管侧安装部分24的外边缘上,用O形环68以作为安装于其中的密封件,从而在法兰形主体侧安装部分23和法兰形导管侧安装部分24之间产生密封条件。
压力传感器(未示出)通过橡胶软管连接到这个实施例的节气门体4的孔壁部分的下游端的外壁表面上,即连接到孔外管52的外壁表面上。压力传感器用来探测圆柱形空间54内的空气压力,该空气压力从压力引入通道(压力探测口)7中引入,该压力引入通道7形成在压力引入管71中,橡胶软管的一端部以密封的方式安装在该压力引入管71上。压力引入管71设置成从位于孔外管52的附图中的上端侧(顶侧)上的外壁表面在附图中向上延伸。例如在它的顶侧壁表面中,压力引入通道7的压力入口通到圆柱形空间54中。压力传感器包括半导体压力传感器,该半导体压力传感器由压阻元件或者类似元件和压力探测元件如放大器线路构成,其中,该压阻元件或者类似元件把通过压力引入通道7所引入的、位于节气门体4的圆柱形空间54内的空气压力转换成电信号,并且输出电信号;而放大器线路用来放大从半导体压力传感器所输出的电信号。尤其地,压力传感器是进气管压力(进气压力)传感器,它用来探测进气管内部压力的变化,而不是探测电压改变。
辅助空气量控制阀的阀壳体(未示出)通过连通管连接到节气门体4的孔壁表面的下游端上,即连接到孔外管52的外壁表面上。辅助空气量控制阀由阀壳体、阀(阀体)、致动器(阀驱动装置)如步进式马达和阀推动装置如弹簧形成,其中,阀调节流过连通管和旁路(辅助空气通道)9的内部的辅助空气量,旁路9形成在辅助空气引入管72内,连通管的一端与该辅助空气引入管72密封地安装起来,该致动器沿着阀打开方向驱动阀,而阀推动装置沿着阀关闭方向推动阀(这些没有示出)。通过小间隙使阀落座于其上的框架形座壁部(未示出)在这个实施例中设置在辅助空气量控制阀的阀壳体中,而阀孔(未示出)形成在座壁部内。即,用在这个实施例中的辅助空气量控制阀是怠速控制阀,在这种阀中,不仅在节气门3完全关闭时即在怠速工作期间具有小量的泄漏空气,而且在发动机的整个工作范围内也具有小量的泄漏空气。
辅助空气引入管72设置成从位于孔外管52的附图的下端侧(底侧)上的外壁表面在附图中向下延伸。旁路9是进气流动通道,该通道从形成在位于节气门3上游侧上的进气管(如进气导管15)中的空气入口绕过节气门3并且到达形成在节气门体4的圆柱形空间54的壁表面中的空气出口部。在旁路9中,空气出口部分(空气入口)通到圆柱形空间54中,例如通到位于底壁表面中的圆柱形空间54中。根据发动机规格(如排量)或者要求可以任意地改变旁路9的直径。在这个实施例中,旁路9的直径设置成大于压力引入通道7的直径。
辅助空气量控制阀构成了怠速控制阀(ISCV),该控制阀改变旁路9的流动通道面积,从而可变地控制通过旁路9供给发动机燃烧室中的进气量,因此在发动机的怠速工作期间,即在节气门3的完全关闭状态下,根据发动机负荷和发动机预热情况可以控制怠速。例如,即使当发动机负荷增大时,辅助空气量控制阀根据供给到驱动器中的驱动电流来提升阀,从而增大旁路9的流动通道面积。这可以增大供给到发动机燃烧室中的进气量,并且防止发动机失速。
[第一实施例的装配方法]
接下来,参照图4A和4B简短地描述这个实施例中的节气门体4和出口导管5的装配方法。
由于需要节气门操作零件如节气门操纵杆或者节气门柄和与节气门轴2的一端成一体的油门操纵杆1通过钢丝绳相互机械连接起来,及由于需要节气门体4的压力传感器和压力引入管71通过橡胶软管相互连接,因此相对于车辆如摩托车的前进方向一个车辆接一个车辆地确定节气门体4的安装角度。但是,即使一些车辆具有相同模式,但是也需要改变发动机规格(如排量)或者要求以允许进行若干改变。例如,在发动机中,产生各种涡流以促进空气-燃料混合物在燃烧室内进行快速和满意的燃烧。各种涡流(vortex flow)包括:翻滚流,借助从进气口11流入到燃烧室中的空气-燃料混合物沿着垂直方向来产生该翻滚流;及涡流(swirl flow),借助从进气口11流入到燃烧室中的空气-燃料混合物沿着横向来产生涡流。此外,具有相对较大流速的进气流被施加到来自喷射器8的喷射孔的燃料束喷射中,从而促进燃料束的雾化并且改进燃烧室的燃烧性能。
在这种连接中,根据这个实施例,节气门体4和出口导管5被分成两部分,出口导管5相对于节气门体4的安装角沿着节气门体4中的孔壁部分的孔外管52的圆周方向可以改变,从而与发动机规格(如排量)或者要求相匹配。在这个实施例中,下面描述以在燃烧室内能够产生翻滚流的安装角借助热焊接如激光束焊接把节气门体4的下游端上的法兰形主体侧安装部分23和出口导管5的上游端上的法兰形导管侧安装部分24相互连接起来的方法。翻滚流使得进气能够沿着进气管17的进气流动通道20的顶壁面和缸盖10中的进气口的顶壁面进行流动,进气从出口导管5内的层流产生通道62的空气吹出口吹到燃烧室的内部中,并且借助活塞的升高而使进气与燃料进行满意的混合,因此促进了燃烧,如图1中的箭头所示一样。
如图4A所示一样,出口导管5(其中O形环68安装在O形环槽69内)的上游端上的法兰形导管侧安装部分24的导管侧圆柱形部分24a安装在节气门体4(其中阀组件如节气门轴2和节气门3安装到其中)的下游侧上的法兰形主体侧安装部分23的主体侧圆柱形部分23a的内边缘中。这时,节气门体4的法兰形主体侧安装部分23和出口导管5的上游端上的法兰形导管侧安装部分24安装在一起,因此设置在出口导管5中的层流产生通道62的空气吹出口设置在出口导管5的上侧上,即设置在节气门体4的压力引入管71的伸出侧上。此外,节气门体4的主体侧环形部分23b的下游侧环形端表面和出口导管5的导管侧环形部分24b的上游侧环形端表面相互产生接触。
然后,处于这种相互安装状态下的节气门体4和出口导管5安装到激光焊接的焊接平台上(未示出)。例如,焊接平台如此构造,以致沿着圆周方向可以运动,并且激光系统安装在焊接平台的侧部上。在激光系统中,从激光振荡器中所发射出的激光借助透镜或者类似物来进行聚集,所聚集起来的激光束辐射到出口导管5的导管侧环形部分24b的下游侧环形端表面上。作为激光系统中的激光振荡器,使用了激光输出为大约20W到30W的半导体激光振荡器。可以使用其它的激光振荡器如脉冲YAG(钇铝石榴石)激光器或者CO2激光器。焊接平台的运动速度设置为大约10mm/sec。
当激光从激光系统中的激光振荡器辐射到出口导管5的导管侧环形部分24b的下游侧环形端表面上时,焊接平台沿着出口导管5的圆周方向进行运动,并且沿着导管侧环形部分24b的径向进行往复摆动。这时,激光入射在出口导管5的导管侧环形部分24b上,然后通过那个部分,并且到达节气门体4的主体侧环形部分23b的下游侧环形端表面上,并且由该端表面来吸收。作为激光辐射的结果,主体侧环形部分23b的下游侧环形端表面熔化了,并且导管侧环形部分24b的上游侧环形端表面通过产生的热量而被熔化了。其结果是,主体侧环形部分23b的下游侧环形端表面和导管侧环形部分24b的上游侧环形端表面通过热量相互熔合在一起。主体侧圆柱形部分23a和导管侧圆柱形部分24a借助热焊接如激光束焊接连接在一起。
在这个实施例中,压力传感器(未示出)通过橡胶软管(未示出)连接到位于节气门体4的孔壁部分的下游端上的外壁表面上,即连接到孔外管52的外壁表面上。压力传感器探测圆柱形空间54的内部空气压力,该压力从压力引入通道(压力探测口)7中引入,压力引入通道7形成在压力引入管71内,橡胶软管的一端部以密封的方式安装在该引入管71上。压力引入管71设置成从位于孔外管52的附图的上端侧(顶侧)上的外壁表面在附图中向上延伸。压力引入通道7具有压力入口,该压力入口通到圆柱形空间54的附图的上端部的壁表面(如顶侧壁表面)。压力传感器具有半导体压力传感器,该传感器例如由压阻元件来构成,该压阻元件把通过压力引入通道7所引入的、节气门体4的圆柱形空间54的内部空气压力转换成电信号,并且输出该电信号,并且具有压力探测元件如放大器线路,以放大从半导体压力传感器中所输出的电信号。尤其地,压力传感器是进气管压力(进气压力)传感器,它探测进气管内部压力的变化,而不是探测电压改变。
在这个实施例中,电子控制的燃料喷射系统安装在车辆如摩托车上。在这个系统中,燃料(如汽油)借助电动燃料泵(未示出)增压到一定压力,并且通过燃料滤清器(未示出)供给到喷射器(未示出)中,从而以最佳正时进行喷射。电子控制的燃料喷射系统由各种传感器和发动机控制单元(在下文中称为ECU,未示出)来形成,其中,这些传感器探测发动机的工作情况,而控制单元用来控制这些传感器。在电子地控制喷射器(电磁燃料喷射阀)和辅助空气量控制阀(怠速控制阀)的ECU的内部中,设置有微型计算机,该计算机具有CPU、RAM和ROM的功能。由各种传感器所提供的传感器信号借助A/D转换器从模拟信号转换成数字信号,之后输入到微型计算机中。
传感器信号如由压力传感器所提供的进气压力信号、来自进气温度传感器(未示出)的进气温度信号、来自发动机壁表面温度传感器(未示出)的发动机温度信号、来自燃料温度传感器(未示出)的燃料温度信号和来自曲柄角度传感器(未示出)的曲柄角度信号被输入到微型计算机中。微型计算机借助测量曲柄角信号的脉冲间隔时间来探测发动机速度。可以进行改进,以致连接到节气门体4上的节气门位置传感器(未示出)可以探测节气门3的开度或者旋转角度。
[第一实施例的工作过程]
接下来,参照图1-5,在下面简短地描述这个实施例的内燃机进气节气门装置的工作。
当骑车者使车辆如摩托车中的节气门工作零件如节气门操纵杆或者节气门柄进行工作时,通过钢丝绳机械地连接到节气门工作零件上的油门操纵杆1旋转一个预定旋转角度,该角度对应于克服回位弹簧6的偏压力的节气门操作量。其结果是,适合与油门操纵杆1成一体地进行旋转的节气门轴2旋转一个预定的旋转角度,并且节气门3在节气门主体4的进气流动通道41内旋转一个预定的开度(旋转角度)。因此,节气门体4的进气流动通道41打开一个与阀开度相一致的量,因此发动机速度被改变成与节气门操作量相对应的速度。
从燃料箱中所泵出的燃料通过燃料泵、燃料滤清器和燃料管供给到喷射器8中。在收到来自ECU的喷射信号时,喷射器8以合适的正时从喷射器8顶部处的喷射孔中把燃料喷射到进气管17的进气流动通道20和缸盖10的进气口11中。在这个实施例中,燃料喷射正时和燃料喷射量(燃料喷射周期)得到控制,从而重叠发动机的进气冲程,或者在进气冲程之前完成燃料束的喷射。从喷射器8的喷射孔喷射到发动机进气口11的壁表面(如底壁表面)或者发动机进气门13的后壁表面中的燃料的喷射正时和喷射量(周期)由ECU来确定。例如,借助压力传感器来探测发动机进气管压力,间接地计算出进气量,然后,通过所计算出的进气量和所测量出的发动机速度来计算出基本喷射周期,引入根据来自各种传感器的传感器信号的校正量,以确定指令喷射周期。通过进气管压力和发动机速度来直接计算出基本喷射周期。
在发动机进气冲程中,在进气门13打开而排气门关闭时,当活塞从上死点下降到下死点时,在燃烧室内产生负压,并且把空气-燃料混合物引入到燃烧室中。这时,由空气滤清器过滤过的进气通过进气导管15内的进气流动通道18流入到节气门体4内的进气流动通道41中。然后,根据节气门3的开度,分成两股进气,一股进气从节气门体4的进气流动通道41的空气出口部流到出口导管5的进气流动通道60和61中,另一股进气通过空气入口流到层流产生通道62中。引入到进气流动通道61中的进气通过隔绝体16中的进气流动通道19、进气管17中的进气流动通道20和缸盖10的进气口11引入到燃烧室中。在这个实施例中,借助计算由压力传感器所探测到的进气管压力和所测量到的、ECU中的发动机速度来间接地确定引入到发动机燃烧室中的进气量。即,进气管压力系统(速度/密度系统)用作进气量探测器。
在层流产生通道62中,分隔板66以这样的方式进行倾斜,以致分隔板附图中的上侧沿着进气流动方向相对于分隔板附图中的下侧设置在下游侧上。即,层流产生通道62设置成使它的流动通道截面积从流动通道62的中途向着空气吹出口逐渐变小。就这种结构而言,引入到层流产生通道62的下侧中的进气容易没有阻力地流入到形成在上侧上的空气吹出口。引入到层流产生通道62中的进气从流动通道62的中途向着空气吹出口会聚,并且作为速度相对较高的流体从空气吹出口吹出。
因此,在进气管17的进气流动通道20和缸盖10的进气口11内,可以产生流动速度相对较大的气流,该气流沿着进气流动通道20和进气口11的上部(顶侧壁表面)前进到发动机进气口11的壁表面(如顶侧壁表面)或者进气门13的一侧中。而且,从喷射器8的喷射孔中所喷射出的燃料束被施加到向着进气门13的一侧前进的、流动速度相对较大的气流中。其结果是,当进气门13打开时,利用从层流产生通道62的空气吹出口74流到进气管17的进气流动通道20和缸盖10的进气口11中的进气流(空气辅助功能),能够促进从喷射器8的喷射孔所喷射出的燃料束进行雾化。此外,当进气门13打开时,流动速度相对较大的空气-燃料混合物通过进气流动通道20和进气口11的上部(顶侧壁表面)和进气管13的一侧引入到燃烧室中,因此可以产生垂直涡流(翻滚流)。因此,可以有效地促进用来促进空气-燃料混合物在发动机燃烧室内进行燃烧的涡流,因此可以以混合物在通常情况下难以燃烧的稀空气-燃料比产生燃烧(稀薄燃烧),从而在没有降低发动机性能的情况下可以改善燃料经济性。
在进气门13关闭且活塞上升的压缩冲程中,空气-燃料混合物中被雾化的燃料进行蒸发,与空气混合成易燃气体,并且在燃烧室内进行压缩。在活塞到达上死点并且温度和压力升高时,当火花塞发出电火花以点燃时,空气-燃料混合物快速燃烧,借助压力升高的燃烧气体迫使活塞向下,并且曲轴转动(膨胀冲程)。当活塞到达下死点时,排气门打开,从而允许燃烧气体从排气口喷出,并且活塞升高以排出剩余在燃烧室内的燃烧气体(排气冲程)。在这个实施例中,在曲轴旋转两圈(720度)期间实现进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程的上面四个冲程。
相反地,当骑车者使节气门操作零件如节气门操纵杆或者节气门柄恢复到它的原始位置上时,油门操纵杆1、节气门3和节气门轴2通过回位弹簧6的偏压力沿着它们的完全关闭方向返回,节气门体4的进气流动通道41随着节气门3关闭。由于该装置被构造成即使在节气门3完全关闭的情况下,进气经过绕过节气门3的旁路9流入到发动机燃烧室中,发动机速度变成等于怠速。在怠速工作期间可任意地改变旁路9的流动通道打开面积的辅助空气量控制阀的开度以这样的方式借助反馈控制致动器驱动电流来调节,以致所测量的发动机速度基本上与目标怠速相一致,而目标怠速设置成与发动机工作情况如发动机负荷和发动机预热情况相对应。
[第一实施例的效果]
在如上所述的这个实施例的内燃机进气节气门装置中,流动通道直径与发动机规格(尤其是排量)或者要求相匹配的出口导管5通过隔绝体16和进气管17连接在发动机进气口11的上游端和节气门体4的下游端之间。就这种结构而言,在没有改变节气门体4形状或者进气流动通道41的流动通道直径的情况下、或者在没有改变发动机进气口11的形状或者进气管17的进气流动通道20的形状的情况下,可以得到流动通道直径与发动机规格(尤其是排量)或者要求相匹配的进气流动通道60和61。而且,直径与发动机规格(尤其是排量)或者要求相匹配的层流产生通道62设置成与出口导管5中的进气流动通道60和61相平行,从而在局部吹出到发动机进气口11壁表面或者进气门13的一侧上时产生这种偏转流动或者层流。根据这种结构,为了提高发动机燃烧室内的燃烧效率,或者为了提高废气净化效率,因此在发动机燃烧室内可以产生垂直涡流(翻滚流),并且促进从喷射器8的喷射孔所喷射出的燃料束进行雾化。
此外,用来探测进气管中的负压的压力传感器(进气压力传感器)成一体地安装在节气门体4中,即使在发动机规格(尤其是排量)或者要求发生改变时,该节气门体4也是共用的。因此,连接到节气门体4上的压力传感器(功能零件)是共用的,因此可以减少制造费用。而且,用来控制流过旁路9的辅助空气量的辅助空气量控制阀成一体安装在节气门体4中,即使在发动机规格(尤其是排量)或者要求发生改变时,该节气门体也是共用的。因此,连接到节气门体4上的辅助空气量控制阀(功能件)是共用的,而不必改变节气门体4的形状或者改变进气流动通道41的直径。此外,根据发动机规格(尤其是排量)或者要求,可以提高出口导管5的形状变化或者进气流动通道60和61的直径或者层流产生通道62的直径,因此可以减少制造费用。
在这个实施例的内燃机进气节气门装置中,在流动速度相对较大的进气(它从层流产生通道62的空气吹出口中喷出到发动机进气口11的顶侧壁表面或者喷出到进气门13的一侧中)的流动通道附近,具有用来把燃料束喷射到发动机进气口11中的喷射孔的喷射器8安装在进气管17的上部(喷射器安装部分)。因此,进气可以引入到喷射器8的喷射孔附近。因此,借助简单的结构而不需要对喷射器的喷射孔进行任何结构上的改进,就可以实现促进从喷射器8所喷射出的燃料束进行雾化的空气辅助功能。
借助使出口导管5相对于节气门体4的安装角沿着节气门体4的圆周方向可以连续地改变,即使在节气门体4相对于车辆前进方向的位置关系受到车辆结构限制的情况下,在不需要对节气门体4或者出口导管5进行任何结构改进(或者设计改进)的情况下可以得到进气管布置,根据发动机规格(如排量)或者要求(如在发动机燃烧室内产生翻滚流或者涡流,或者促进从喷射器8的喷射孔所喷射出的燃料束进行雾化从而改善发动机燃烧室内的燃烧状态,或者提高废气净化效率)可以任意地选择该进气管布置。就这种结构而言,在没有改变节气门体4相对于车辆前进方向的安装位置的情况下,流动速度相对较大的空气流被吹到进气口11的目标位置(这个实施例中的进气口11的顶侧壁表面)上,该进气口11以三维方式进行弯曲,因此在燃烧室内可以产生理想的涡流。因此,可以提供具有高度设计自由度的进气管布置的内燃机进气节气门装置。
在如上所述的这个实施例的内燃机进气节气门装置中,构成把进气供给到发动机燃烧室中的进气管的节气门体4是这样的截面形状,以致相对于节气门4的旋转轴线沿着进气流动方向的下游侧形成为局部双管结构,其中孔外管52设置在孔内管51的径向外边缘侧上。而且,与发动机燃烧室相连通的圆柱形空间54形成在节气门体4的孔内管51和孔外管52之间,并且平行于进气流动通道41,该流动通道41可打开和可关闭地安装着节气门3。压力引入管71被一体形成,从而从节气门体4的孔外管52的附图的上侧(顶侧)上的外壁表面在附图中向上延伸。此外,辅助空气引入管72被一体形成,从而从孔外管52的附图中的下端侧(底侧)上的外壁表面在附图中向下延伸。
在这个实施例中,形成在节气门体4的下游端上的圆柱形空间54的空气出口部分与层流产生通道62的空气入口部分相连通,该空气入口部分形成在孔内管63的外边缘和出口导管5中的孔外管64的内边缘之间。在这个实施例中,而且,辅助空气量控制阀设置来调节流过旁路9内部的辅助空气量,而旁路9通过圆柱形空间54与层流产生通道62相连通,同时绕过节气门3。旁路9的空气入口在圆柱形空间54的附图中通到下端部的壁表面(如底侧壁表面)。根据这种结构,即使当节气门3完全关闭时,即,即使在怠速工作期间,通过圆柱形空间54和来自旁路9的空气入口的层流产生通道62,也可以确保使进气部分地吹出到发动机进气口11的壁表面(如顶侧壁表面)或者进气门13的一侧中的这种偏转流动或者层流。其结果是,可以可靠地产生促进空气-燃料混合物在发动机燃烧室内进行燃烧的垂直涡流(翻滚流)。因此,由于可以有效地产生用来促进空气-燃料混合物在发动机燃烧室内进行燃烧的涡流,因此在混合物一般难以燃烧的、稀的空气-燃料比的情况下可以产生燃烧(稀薄燃烧)。因此,可以提高燃料经济性,而不会损害发动机性能。
当节气门3完全关闭时,即在怠速工作期间,根据发动机预热情况或者发动机负荷来改变辅助空气量控制阀的开度,因此在某一发动机预热情况或者发动机负荷下,从旁路9的空气入口通过圆柱形空间54流入到层流产生通道62中的进气量可以得到进一步的增加。因此,即使在节气门3完全关闭时,即,即使在怠速工作期间,促进空气-燃料混合物在发动机燃烧室内进行燃烧的涡流效果可以得到进一步的提高。
而且,在这个实施例的辅助空气量控制阀的阀壳体中,设置有框架形密封壁部,该密封壁部通过很小的间隙安装在阀(阀体)其上,该阀使得旁路9的打开面积可以改变。其结果是,即使在节气门3打开进气流动通道41,而不是在节气门完全关闭时,即不是在怠速工作期间,进气从旁路9的空气入口通过圆柱形空间54流入到层流产生通道62中。因此,可以提高偏转流或者层流的流动速度,并且促进空气-燃料混合物在发动机燃烧室内进行燃烧的涡流效果可以得到进一步的提高。
辅助空气量控制阀的旁路9的空气入口通到圆柱形空间54的壁表面中,在这里,空气流处于层流状态下,这不同于节气门3的下游侧,而在该下游侧处,空气流易处于紊流状态,即圆柱形空间54没有受到空气流的干扰(这种干扰是由节气门3的开度是否大或者小来产生的)。其结果是,即使在辅助空气量控制阀的阀体是这样的阀体:它通过位于它和形成旁路9的阀壳体的框架形密封壁部之间的很小空间来落座时,可以防止在空气入口附近形成不规则的流动(紊流),该不规则的流动是借助下面方法来形成的:使从旁路9的空气入口流入到圆柱形空间54中的进气与流过进气流动通道41内部的进气进行混合。或者,辅助空气量控制阀的旁路9的空气入口打开,从而在节气门体4的下游侧以接近直角与孔外管52的内壁表面相交。就这种结构而言,当节气门3的开度较小时,可以防止沿着进气流动通道41的壁表面进行流动的进气在空气入口附近产生不规则的流动(紊流)。因此,可以防止产生进气噪声。
此外,即使在节气门3完全关闭时,即,在怠速工作期间,进气从形成在位于节气门3的上游侧上的进气管(如进气导管15)中的空气入口部分通过旁路9引入到发动机燃烧室中,其中旁路9绕过节气门3并且到达形成在节气门体4的圆柱形空间54的壁表面中的空气出口部分(空气入口),并且进气还从旁路9的空气入口通过圆柱形空间54、出口导管5的层流产生通道62、进气管17的进气流动通道20和形成在发动机缸盖10的进气口11引入到发动机燃烧室中。因此,在怠速工作期间,可以防止发动机由于进气量不足而产生不正常的燃烧和不正常的振动,并且可以避免发动机失速。
在这个实施例中,旁路9的空气入口通到圆柱形空间54的附图的下端部的壁表面(如底侧壁表面),而压力引入通道7的压力入口通到距离旁路9的空气入口最远的位置上,即通到圆柱形空间54的附图的上端部的壁表面(如顶侧壁表面)。因此,压力引入通道7的压力入口形成在这样的位置上:即使在节气门的开度较大时,该位置也不易受到节气门3下游侧上的空气流的干扰的影响,即,即使在节气门3完全关闭时(在怠速工作期间),难以受到旁路9的空气出口部分的下游侧上的空气流干扰的影响。相应地,从压力变化最小的圆柱形空间54通过压力引入通道7使空气压力引入到压力传感器上,其中该圆柱形空间54不会受到空气流干扰的影响,该空气流干扰根据节气门3的开度是大还是小来产生,即圆柱形空间54难以受到压力变化的影响,该压力变化随着节气门3开度的改变而产生。其结果是,可以提高探测进气管的内部空气压力(进气管压力)的探测精确度。
在如上所述的这个实施例的内燃机进气节气门装置中,以这样的方式来确定构成把进气供给到发动机燃烧室中的进气管的节气门体4的截面形状,使得沿着进气流动方向相对于节气门3的旋转轴线的下游侧具有部分双管结构,其中孔外管52设置在孔内管51的径向外边缘上。与发动机燃烧室内部相连通的圆柱形空间54形成在节气门体4的孔内管51和孔外管52之间,并且平行于进气流动通道41,该进气流动通道41可打开和可关闭地安装节气门3。辅助空气引入管72成一体地形成,从而从节气门体4的孔外管52的附图的下端侧(底侧)的外壁表面在附图中向下延伸。此外,压力引入管71形成一体,从而从孔外管52的附图的上端侧(顶侧)上的外壁表面在附图中向上延伸。
在这个实施例中,旁路9的空气入口通到圆柱形空间54的附图的下端部的壁表面(如底壁表面),而压力引入通道7的压力入口通到最远离旁路9的空气入口的位置上,即通到圆柱形空间54的附图的上端部的壁表面(如顶侧壁表面)。因此,压力引入通道7的压力入口形成在这样的位置上:即使在节气门的开度较大时,该位置也难以受到节气门3的下游侧上的空气流干扰的影响,并且即使在节气门3完全关闭时(在怠速工作期间),该位置也难以受到旁路9的空气出口部分的下游侧上的空气流干扰的影响。因此,空气压力从圆柱形空间54通过压力引入通道7引入到压力传感器中,而该圆柱形空间54不会受到由于节气门3的开度较大或者较大所产生的空气流干扰的影响,并且具有最小的压力变化,即圆柱形空间54难以受到压力变化的影响,该压力变化随着节气门3的开度改变而产生。因此,进气管内部空气压力(尤其是节气门体4)、即进气管压力的探测精确度可以得到提高。
[第二实施例]
图5-7示出了本发明的第二实施例。图6和7示出了内燃机的进气节气门装置的主要结构。
在这个实施例中,如图5的曲线图中的虚线所示一样,盘形部分33连接到节气门3的阀侧安装部分22上,盘形部分33具有这样的形状,以致进气相对于节气门3开度的流动速度特性变成非线性,从而与发动机规格(尤其是排量)或者要求相匹配。一般是弓形的肋35和36成一体地形成在盘形部分33的外边缘侧端上,从而相对于节气门3的开度使进气的流动速度特性是非线性的。
在这个实施例的出口导管5中,进气流动通道60和61的直径设置成小于第一实施例中的直径,其目的是,使与第一实施例相同的节气门体4能够共用和通用,而无需改变节气门体4的形状和进气流动通道41的直径,因为进气节气门装置用于包括大排量和小排量的这些内燃机。而且,出口导管5的层流产生通道62的空气入口的打开截面积设置成大于第一实施例的打开截面积。相应地,形成在节气门体4的孔内管51的下游端和出口导管5的孔内管63的上游端之间的圆柱形连通通道65的打开截面积也设置成大于第一实施例中的打开截面积。尽管在这个实施例中层流产生通道62的直径和长度设置成小于第一实施例中的直径和长度,但是它们可以设置成等于或者大于第一实施例中的这些。此外,这个实施例的节气门3可以包括到第一实施例的节气门体中。
在如上面那样构造成的这个实施例的内燃机的进气节气门装置中,如图5的曲线图中的点划线所示一样,在阀的完全关闭侧上可以得到与第一实施例相同的、相对于节气门3开度的非线性流动速度特性,同时在从中间到阀的完全打开侧的范围内,进气流动速度的增大量相对于阀开度的增大量的变化小于第一实施例中的变化。因此,在没有改变节气门轴2直径且没有改变节气门体4的形状和进气流动通道41直径的情况下,只借助改变节气门3的盘形部分33的形状,同时使连接到节气门体4上的这些功能零件如压力传感器和辅助空气量控制阀通用,可以使相对于节气门3开度的进气流动速度特性变成理想的流动速度特性。
[第三实施例]
图8到10A、10B示出了本发明的第三实施例。图8示出了摩托车的发动机进气系统,而图9、10A和10B示出了出口导管。
根据这个实施例,在位于节气门体4下游端处的法兰形主体侧安装部分23的主体侧环形部分23b中,以相等的间隔(如30度间隔)形成有若干通孔91,从而在主体侧环形部分23b的上游侧环形端表面和下游侧环形端表面之间提供连通。此外,在位于出口导管5上游端处的法兰形导管侧安装部分24的导管侧环形部分24b上,以相等的间隔(如30度间隔)形成有若干突出部(快速安装件)92,这些突出部借助弹性变形安装在通孔91中。就这种结构而言,沿着节气门体4的圆周方向以每个预定角度(如30度)逐渐地改变出口导管5相对于节气门体4的安装角度。这也是这样的真实情况:一些螺纹孔形成在突出部92的一些位置上,使用夹紧装置如夹紧螺栓和衬垫使主体侧环形部分23b和导管侧环形部分24b被夹紧并且固定在一起。用来防止进气从法兰形安装部分23和法兰形导管侧安装部分24之间进行泄漏的密封件如O形环安装在主体侧环形部分23b的下游侧环形端表面和导管侧环形部分24b的上游侧环形端表面之间。此外,可以引入在第一实施例中所使用的热焊接方法如激光束焊接。
[第四实施例]
图11A到13示出了本发明第四实施例的内燃机进气节气门装置的主要结构。
这个实施例的节气门体4在相对于节气门3的旋转轴线的下游侧上设置有层流产生通道73,从而在使进气部分地吹到进气口11的顶侧壁表面上或者吹到进气门13的一侧上时,产生这种偏转流或者层流。在层流产生通道73的上游端上形成一般是环形的空气入口,从而从节气门体4的进气流动通道41把进气引入到内部中。在层流产生通道73的下游端上形成一般是弯曲形的空气吹出口,从而把进气吹出到进气管17的进气流动通道20中。层流产生通道73形成为产生气流特性的流动通道,从而促进从喷射器8的喷射孔所喷射出的燃料束进行雾化。标号74表示分隔壁,它把相对于节气门3的旋转轴线设置在下游侧上的节气门体4的孔内部分隔成进气流动通道41和层流产生通道73。使用夹子、金属安装片或者安装带来夹住和固定隔绝体16的上游端的圆柱形隔绝体安装部分75成一体地形成在节气门体4的下游端上。
辅助空气量控制阀的辅助空气引入管72设置成从这个实施例的节气门体4的孔壁部附图的上端侧(顶侧)的外壁表面在附图中向上延伸。形成在辅助空气引入管72中的旁路9是这样的进气通道:它从形成在位于进气门3上游侧上的进气管(例如进气导管15)的空气入口部进行延伸,绕过节气门3并且到达形成在节气门体4的层流产生通道73的壁表面中的空气出口部分(空气入口)。根据这种结构,即使在节气门3完全关闭时,即,即使在怠速工作期间,可以确保这种偏转流或者层流,这种偏转流或者层流使进气部分地从旁路9的空气入口吹到发动机进气口11的壁表面(如顶侧壁表面),或者吹到进气门13的一侧上。当节气门3完全关闭时,即,在怠速工作期间,根据发动机的预热情况或者发动机负荷,改变辅助空气量控制阀的开度,因此在一定的发动机预热情况或者发动机负荷下,可以进一步提高从旁路9的空气入口流入到层流产生通道73中的进气量。因此,即使在节气门3完全关闭时,即,即使在怠速工作期间,也可以进一步提高促进空气-燃料混合物在发动机燃烧室内进行燃烧的涡流效果。
[改进]
在上面这些实施例中,作为用来沿着完全打开或者关闭方向驱动节气门3的阀驱动装置,采用了这样的阀驱动装置:摩托车中的节气门操纵杆或者节气门柄的操作量(节气门操纵量)通过钢丝绳机械地传递到油门操纵杆(旋转件)中,该油门操纵杆与节气门轴2的一端部形成一体,从而使得节气门3以与摩托车的节气门操纵杆或者节气门柄的操作量(节气门操作量)相对应的预定阀开度或者预定旋转角度进行旋转。但是,可以采用这样的阀驱动装置:致动器如驱动马达的旋转输出量被传递到配气机构(旋转件)上,该配气机构与节气门轴2的一端部形成一体,从而使节气门以与节气门操作量相对应的预定阀开度或者旋转角度进行旋转。
尽管在上面实施例中本发明应用到摩托车内燃机的进气节气门装置中,其中节气门3的开度或者旋转角度相应地被改变成摩托车的节气门操纵杆或者节气门柄的操作量(节气门操作量),但是本发明也可以应用到四轮车辆的内燃机的进气节气门装置中,其中,节气门3的开度或者旋转角度相应地改变成加速踏板的压下量(加速器操作量)。
作为用树脂来成一体地模制出油门操纵杆1、节气门轴2、节气门3、节气门体4和出口导管5的树脂材料,使用了含树脂的合成材料(如含30%玻璃纤维的聚丁烯对苯二酸盐(PBTG30),或者含40%玻璃纤维的聚丁烯对苯二酸盐(PBTG40)),该合成材料借助把填充剂(如不贵的玻璃纤维、碳纤维、芳族聚酰胺或者硼纤维)或者添加剂混合到热熔化树脂材料(如熔化的热塑性树脂)中来得到。此外,借助把上面含树脂的合成材料从门中喷射到树脂模制模的腔中来制造出含树脂的节气门体、含树脂的节气门、含树脂的油门操纵杆或者含树脂的节气门轴。通过成一体喷射模制含树脂的合成材料所得到的树脂模制产品在费用上较小,树脂可塑性较优,并且不仅提高了机械性能,而且还提高了强度、刚性和耐热性等性能。
除了上述热熔化的树脂材料(如熔化的热塑树脂),可以使用了热熔化的金属(如半熔化的合金材料如铝合金或者镁合金)。即,油门操纵杆1、节气门轴2、节气门3、节气门体4和出口导管中的任何一种可以被金属化。此外,使用夹紧装置如夹紧螺栓使出口导管5的上游端被夹紧和固定到节气门体4的下游端上。
尽管在每个上面实施例中内燃机的进气节气门装置被构造成允许形成促进发动机中的燃烧的垂直涡流(翻滚流),但是也可以构造成允许形成促进发动机中的燃烧的横向涡流(涡流)。此外,进气节气门装置可以被构造成允许形成促进发动机中的燃烧的挤压涡流。
层流产生通道62形成在节气门体4的孔内管51和孔外管52之间。在这种情况下,连通通道65设置在圆柱形空间54的下游端和层流产生通道62的上游端之间。
除了上述层流产生通道62,还可以在出口导管5中设置层流产生通道,该通道产生偏转流或者层流,该偏转流或者层流把辅助空气部分地吹到喷射器8的喷射孔附近,从而促进从喷射器8的喷射孔所喷射出的燃料束进行雾化,而没有形成涡流来促进空气-燃料混合物在发动机燃烧室内进行燃烧。同样地,除了上述层流产生通道62,还可以在出口导管5中设置产生空气流动特性的流动通道,该流动通道把流动速度相对较大的空气流动特性传递到从节气门体4的进气流动通道41所引入的进气中,或者促进从喷射器8的喷射孔中所喷射出的燃料束进行雾化,而没有形成涡流来促进空气-燃料混合物在发动机燃烧室内进行燃烧。
尽管在上面实施例中,形成压力传感器的压力引入通道7的压力引入管71和形成辅助空气量控制阀的旁路9的辅助空气引入管72成一体地设置在节气门体4的孔外管52的壁表面上,但是压力引入管7或者辅助空气引入管72可以设置在进气管17的壁表面上。压力传感器的压力引入通道17的压力入口和辅助空气量控制阀的旁路9的空气出口部分之间的位置关系不局限于上面实施例中的那些。但是,优选的是,压力传感器的压力引入通道7的压力入口和辅助空气量控制阀的旁路9的空气出口部分设置在最远位置上(沿着孔外管的圆周方向,大约90-270度,优选为大约180度)。
在上面这些实施例中,与发动机燃烧室54的内部相连通的圆柱形空间形成在孔内管51和孔外管52之间,这些管子构成了节气门体4的孔壁部分并且平行于进气流动通道41,都与圆柱形空间54相连通的压力传感器的压力引入通道7和辅助空气量控制阀的旁路9在附图中设置成与作为对称平面的节气门体4的轴线垂直对称。但是,圆柱形空间54可以通过隔板分成两个或者更多空间(例如半弧形圆柱形空间或者大体上新月形空间),以及压力引入通道7和旁路9也可以与这样的独立的空间相连通。
Claims (33)
1.一种内燃机的进气节气门装置,它包括:
节气门(3),用于调节引入到内燃机燃烧室中的进气的流动速度;
节气门体(4),它容纳有可打开和可关闭的节气门(3);及
出口导管(5),它直接或者间接地连接到内燃机的进气口的上游端和节气门体(4)的下游端之间,在形成进气流动通道(60、61)时该出口导管(5)与节气门体(4)相配合;
其中,出口导管(5)包括设置成与进气流动通道(60、61)相平行的层流产生通道(62),层流产生通道(62)产生偏转流或者层流,该偏转流或者层流把进气部分地吹到内燃机进气口(11)的壁表面或者吹到进气门(13)的一侧中。
2.如权利要求1所述的内燃机的进气节气门装置,其特征在于,层流产生通道(62)是产生涡流的流动通道,该通道产生涡流从而确保流入到内燃机进气口(11)中的进气所需要的流动速度和方向性能,并且促进空气-燃料混合物在内燃机的燃烧室内进行燃烧。
3.如权利要求1所述的内燃机的进气节气门装置,其特征在于,层流产生通道(62)是产生空气流动特性的流动通道,该通道产生流动速度相对较大的空气流动特性,或者产生这样的空气流动特性:这种特性促进从燃料喷射阀(8)的喷射孔喷射到进气中的燃料束进行雾化,该进气来自节气门体(4)的进气流动通道。
4.如权利要求1所述的内燃机的进气节气门装置,其特征在于,内燃机包括位于层流产生通道(62)的空气吹出口附近的燃料喷射阀(8),该燃料喷射阀(8)具有把燃料束喷射到内燃机进气口(11)中的喷射孔。
5.如权利要求1所述的内燃机的进气节气门装置,其特征在于,节气门(3)的形状以这样的方式来形成,以致相对于节气门(3)开度的进气流动速度特性变成非线性。
6.如权利要求1所述的内燃机的进气节气门装置,其特征在于,压力传感器安装在节气门体(4)中,压力传感器具有与节气门体(4)的内部空间相连通的压力引入通道,从而探测从压力引入通道所引入的空气压力。
7.如权利要求1所述的内燃机的进气节气门装置,其特征在于,辅助空气量控制阀安装在节气门体(4)中,辅助空气量控制阀具有辅助空气流动通道并且调节流过辅助空气流动通道内部的辅助空气量,辅助空气流动通道绕过节气门(3)并且与节气门体(4)的内部空间相连通。
8.如权利要求1所述的内燃机的进气节气门装置,其特征在于,节气门(3)是蝶形阀,它的旋转轴线垂直于通过进气管(17)的进气流的平均方向,
根据节气门(3)的开度来改变节气门体(4)的打开面积,
出口导管(5)相对于节气门体(4)的安装角度沿着节气门体(4)的圆周方向可以改变。
9.如权利要求8所述的内燃机的进气节气门装置,其特征在于,层流产生通道(62)是产生涡流的流动通道,该通道产生涡流,从而确保流入到内燃机进气口(11)中的进气所需要的流动速度和方向性能,并且促进空气-燃料混合物在内燃机燃烧室内的燃烧。
10.如权利要求8所述的内燃机的进气节气门装置,其特征在于,层流产生通道(62)是产生空气流动特性的流动通道,该通道产生流动速度相对较大的空气流动特性,或者产生这样的空气流动特性:这种特性促进从燃料喷射阀(8)的喷射孔喷射到进气中的燃料束进行雾化,该进气来自节气门体(4)的进气流动通道。
11.如权利要求8所述的内燃机的进气节气门装置,其特征在于,用来把进气吹到内燃机进气口(11)中的空气吹出口形成在层流产生通道(62)的下游端上,空气吹出口在偏离垂直于出口导管(5)轴向的方向的位置上打开。
12.如权利要求8所述的内燃机的进气节气门装置,其特征在于,从进气流动通道把进气引入到层流产生通道(62)中的空气入口形成在层流产生通道(62)的上游端上,空气入口的打开截面积大于空气吹出口,空气吹出口只设置在一个位置上。
13.如权利要求11所述的内燃机的进气节气门装置,其特征在于,从进气流动通道(60、61)把进气引入到层流产生通道(62)中的空气入口形成在层流产生通道(62)的上游端上,及
层流产生通道(62)形成为,它的流动通道横截面积从空气入口或者从层流产生通道(62)的一定位置向着空气吹出口逐渐变小。
14.如权利要求11所述的内燃机的进气节气门装置,其特征在于,内燃机包括位于层流产生通道(62)的空气吹出口附近的燃料喷射阀(8),该燃料喷射阀(8)具有把燃料束喷射到内燃机进气口(11)中的喷射孔。
15.如权利要求8所述的内燃机的进气节气门装置,其特征在于,节气门体(4)具有一空间,该空间设置成平行于进气流动通道并且包围着该进气流动通道,该空间只在节气门体(4)的下游端上打开,并且与层流产生通道(62)相连通;及
借助于通过圆柱形分隔壁来分隔进气流动通道和该空间,部分双管结构设置在节气门体(4)的下游侧上。
16.如权利要求15所述的内燃机的进气节气门装置,其特征在于,压力传感器安装在节气门体(4)中,压力传感器具有与该空间相连通的压力引入通道,并且探测从压力引入通道所引入的空气压力。
17.如权利要求15所述的内燃机的进气节气门装置,其特征在于,辅助空气量控制阀安装在节气门体(4)中,辅助空气量控制阀具有辅助空气通道,该通道绕过节气门(3)并且与该空间相连通,及当节气门(3)完全关闭时,辅助空气量控制阀调节流过辅助空气通道的辅助空气量。
18.如权利要求8所述的内燃机的进气节气门装置,其特征在于,节气门体(4)和出口导管(5)各自由树脂材料形成;及
第一管件的下游端和第二管件的上游端相互热熔合在一起。
19.如权利要求8所述的内燃机的进气节气门装置,其特征在于,节气门体(4)和出口导管(5)各自由树脂材料形成,
多个接合孔沿着节气门体(4)的圆周方向以相等间距形成在节气门体(4)的下游端上;
多个接合卡爪沿着第二管件的圆周方向以相等间隔形成在出口导管(5)的上游端上,及
利用弹性变形,借助于把出口导管(5)的多个接合卡爪安装到节气门体(4)的多个接合孔中,使节气门体(4)的下游端和出口导管(5)的上游端相互连接起来。
20.如权利要求1所述的内燃机的进气节气门装置,还包括:
辅助空气量控制阀,它连接到进气管(17)上并且包括节气门体(4)和出口导管(5);
其中节气门(3)是蝶形阀,它的旋转轴线的方向基本上垂直于流过进气管内部的平均进气流的轴向,辅助空气量控制阀具有辅助空气通道,该通道绕过节气门(3)并且与层流产生通道(62)相连通,该控制阀调节流过辅助空气通道内部的辅助空气量。
21.如权利要求20所述的内燃机的进气节气门装置,其特征在于,层流产生通道(62)是产生涡流的流动通道,该通道产生涡流,从而确保流入到内燃机进气口(11)中的进气所需要的流动速度和方向性能,并且促进空气-燃料混合物在内燃机燃烧室内的燃烧。
22.如权利要求20所述的内燃机的进气节气门装置,其特征在于,层流产生通道(62)是产生空气流动特性的流动通道,该通道产生流动速度相对较大的空气流动特性,或者产生这样的空气流动特性:这种特性促进从燃料喷射阀(8)的喷射孔喷射到进气中的燃料束进行雾化,该进气来自节气门体(4)的进气流动通道。
23.如权利要求20所述的内燃机的进气节气门装置,其特征在于,进气管(17)包括位于层流产生通道(62)的空气吹出口附近的燃料喷射阀(8),该燃料喷射阀(8)具有把燃料束喷射到内燃机进气口(11)中的喷射孔。
24.如权利要求20所述的内燃机的进气节气门装置,其特征在于,辅助空气量控制阀包括:阀体,它使辅助空气通道的打开面积可以改变;及框架形密封壁部,它设置成包围辅助空气通道,阀体通过很小的间隙落座在它的上面。
25.如权利要求20所述的内燃机的进气节气门装置,其特征在于,进气管(17)包括节气门体(4),相对于蝶形阀旋转轴线的该阀体下游侧具有部分双管结构,其中孔外管(52)设置在孔内管(51)的径向外边缘侧上,该孔内管(51)形成进气流动通道(60、61),节气门体(4)在孔内管(51)和孔外管(52)之间具有空间,该空间平行于进气流动通道(60、61),该空间与内燃机的燃烧室内部相连通,以及通到孔外管(52)的内壁表面的空气入口形成在辅助空气通道的下游端上。
26.如权利要求25所述的内燃机的进气节气门装置,其特征在于,孔内管(51)是一般为截锥形的内边缘侧圆柱形部分,孔外管(52)是一般为圆柱形的外边缘侧圆柱形部分,该空间是形成在孔内管(51)的外边缘和孔外管(52)的内边缘之间的圆柱形空间(54),以及借助于使用分隔壁沿着圆周方向整个地分隔开圆柱形空间(54)的上游端,从而使相对于蝶形阀旋转轴线的节气门体(4)下游侧形成为部分双管结构。
27.如权利要求26所述的内燃机的进气节气门装置,其特征在于,圆柱形空间(54)的空气出口通过层流产生通道(62)与燃烧室内部相连通。
28.一种内燃机的进气节气门装置,还包括:
压力传感器,用于探测进气流动通道(60、61)内的空气压力;
其中,节气门(3)是蝶形阀,该节气门(3)旋转轴线的方向基本上垂直于流过空气流动通道的平均进气流的轴向,
节气门体(4)具有与进气流动通道相平行的孔内管(51)和孔外管(52),这些管子在它们之间形成了空间;
该空间与内燃机燃烧室的内部相连通;
压力传感器具有压力引入通道,该通道通到孔外管(52)的内壁表面中,并且只与该空间相连通;及
压力传感器测量从压力引入通道所引入的空气压力。
29.如权利要求28所述的进气节气门装置,其特征在于,孔内管(51)是一般为截锥形的内边缘侧圆柱形部分,孔外管(52)是一般为圆柱形的外边缘侧圆柱形部分,该空间是形成在孔内管(51)的外边缘和孔外管(52)的内边缘之间的圆柱形空间(54),以及借助于通过分隔壁沿着圆周方向整个地分隔开圆柱形空间(54)的上游端,从而使相对于蝶形阀旋转轴线的节气门体(4)下游侧形成为部分双管结构。
30.如权利要求29所述的内燃机的进气节气门装置,其特征在于,辅助空气量控制阀安装在节气门体(4)中,辅助空气量控制阀具有辅助空气通道,该通道绕过蝶形阀并且与圆柱形空间(54)相连通,并且在蝶形阀完全关闭时,辅助空气量控制阀调节流过辅助空气通道内部的辅助空气量。
31.如权利要求29所述的内燃机的进气节气门装置,其特征在于,为了产生涡流从而促进空气-燃料混合物在内燃机燃烧室内进行燃烧,圆柱形空间(54)的空气出口部分通过层流产生通道(62)与发动机燃烧室的内部相连通,用于产生偏转流或者层流,该偏转流或者层流使进气部分地吹到内燃机进气口(11)的壁表面或者吹到进气门(13)的一侧。
32.如权利要求31所述的内燃机的进气节气门装置,其特征在于,层流产生通道(62)是产生空气流动特性的流动通道,该通道产生流动速度相对较大的空气流动特性,或者产生这样的空气流动特性:这种特性促进从燃料喷射阀(8)的喷射孔喷射到进气中的燃料束进行雾化,该进气来自节气门体(4)的进气流动通道。
33.如权利要求31所述的内燃机的进气节气门装置,其特征在于,进气管(17)包括位于层流产生通道(62)的空气吹出口附近的燃料喷射阀(8),该燃料喷射阀(8)具有把燃料束喷射到内燃机进气口(11)中的喷射孔。
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