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HINTERGRUND
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1. Technischer Anwendungsbereich
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine variable Lufttrichtervorrichtung, die eine Lufttrichter-ASSY (Lufttrichter-Baugruppe) aufweist, die in einem Einlasskanal eines in einem Fahrzeug eingebauten Verbrennungsmotors angeordnet ist, um einen Einlasskanallänge variabel zu gestalten.
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2. Beschreibung des Hintergrunds
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Eine Lufttrichter-Baugruppe, die dazu dient, Einlassluft einer Drosselklappe zuführen, die in einem Einlasskanal eines Verbrennungsmotors angeordnet ist, wird beispielhaft als eine variable Lufttrichtervorrichtung dargestellt, deren effektive Trichterlänge, d. h. die Länge des Teils, das als Einlasskanal fungiert, geändert wird, indem ein beweglicher Trichter gemäß der Drehzahl des Verbrennungsmotors bewegt wird, und demgemäß wird die Länge des Einlasskanals geändert, wodurch der Verbrennungsmotor in seinen Ausgabeeigenschaften optimiert wird (siehe Patentliteratur 1).
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LISTE DER ZITIERTEN LITERATUR
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PATENTLITERATUR
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Patentliteratur 1: Japanische offengelegte Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2003-097391
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Wie in Patentliteratur 1 offengelegt, weist die variable Lufttrichtervorrichtung, die aus einer Lufttrichter-Baugruppe zusammengesetzt ist, einen ersten Teil (einem feststehenden Trichter entsprechend) auf, der als ein vorgelagerter Einlass der Drosselklappe vorgesehen ist, und einen zweiten Teil (einem beweglichen Trichter entsprechend), sodass ein nachgelagerter Bereich davon in passender Weise in den ersten Teil eintritt, um so koaxial dagegen verschiebbar zu sein.
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Die effektive Trichterlänge, die basierend auf den ersten und zweiten Teilen definiert ist, wird durch eine axiale Bewegung des zweiten Teiles geändert, um vom ersten Teil hervorzustehen oder sich darin zurückzuziehen, und demgemäß wird die Länge des Einlasskanals geändert, wodurch der Verbrennungsmotor in den Ausgabeeigenschaften optimiert wird.
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KURZZUSAMMENFASSUNG
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In der in Patentliteratur 1 offengelegten variablen Lufttrichtervorrichtung bezieht sich der Hubbetrag auf den Betrag des Hervorstehens/Zurückziehens des zweiten Teils, das dem beweglichen Trichter entspricht, aus/in den ersten Teil, das dem feststehenden Trichter entspricht, und ist mit dem Änderungsbetrag in der effektiven Trichterlänge identisch.
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Daher bestehen Chancen, dass um einen vorbestimmten Änderungsbetrag als den Änderungsbetrag in der effektiven Trichterlänge zu erhalten, der bewegliche Trichter den Hubbetrag in der gleichen Größe wie den Änderungsbetrag benötigt; gleichzeitig, um zuverlässig den hier beschriebenen Hubbetrag zu erhalten, muss der bewegliche Trichter per se demgemäß in der Größe ausgelegt sein.
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Die vorliegende Erfindung wurde angesichts des obigen erstellt und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine variable Lufttrichtervorrichtung vorzusehen, die sogar wenn ein beweglicher Trichter in einem Hubbetrag klein ist, der Betrag der Änderung in der effektiven Trichterlänge, der für eine Optimierung der Ausgabeeigenschaften eines Verbrennungsmotors erforderlich ist, zuverlässig erhalten werden kann und gleichzeitig eine Verringerung in der Größe des beweglichen Trichters erzielt werden kann.
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Um das oben beschriebene Ziel zu verwirklichen, sieht die vorliegende Erfindung eine variable Lufttrichtervorrichtung wie folgt vor.
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Die variable Lufttrichtervorrichtung weist eine Lufttrichter-ASSY (Lufttrichter-Baugruppe) auf, die in einem Luftfiltergehäuse angeordnet ist, um so Einlassluft einer Drosselklappe zuzuleiten, die in einem Einlasskanal eines in einem Fahrzeug eingebauten Verbrennungsmotors angeordnet ist.
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Die Lufttrichter-Baugruppe weist einen feststehenden Trichter auf, der an einem vorgelagerten Einlass der Drosselklappe angeordnet ist, und einen beweglichen Trichter, der koaxial zu und in Schiebekontakt mit dem feststehenden Trichter angeordnet ist, um so davon hervorstehbar oder darin zurückziehbar zu sein.
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Der bewegliche Trichter wird bewegt, um aus dem feststehenden Trichter durch Antrieb eines Aktuators hervorzustehen oder sich darin zurückzuziehen, um so die Länge des Einlasskanals variabel zu gestalten.
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Die Lufttrichter-Baugruppe weist einen vorgelagerten Trichter auf, der koaxial und an einer vorgelagerten Seite des beweglichen Trichters angeordnet ist. Der bewegliche Trichter ist mit dem vorgelagerten Trichter verbunden, wenn er bewegt wird, um aus dem feststehenden Trichter hervorzustehen; demgegenüber wird der bewegliche Trichter vom vorgelagerten Trichter getrennt; wenn er bewegt wird, um sich in den feststehenden Trichter zurückzuziehen.
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Gemäß dieser Gestaltung wird der bewegliche Trichter mit dem vorgelagerten Trichter verbunden, wenn er bewegt wird, um vom feststehenden Trichter hervorzustehen; demgegenüber wird der bewegliche Trichter vom vorgelagerten Trichter getrennt; wenn er bewegt wird, um sich in den feststehenden Trichter zurückzuziehen. Somit ist der Hubbetrag durch den beweglichen Trichter definiert als der Abstand von der Position, an die der bewegliche Trichter in den feststehenden Trichter zurückgezogen wird, zu der Position, an die der bewegliche Trichter bewegt wird, um vom feststehenden Trichter hervorzustehen, um mit dem vorgelagerten Trichter verbunden zu sein. Andererseits ist der Änderungsbetrag in der effektiven Trichterlänge als der Betrag definiert, der erhalten wird, indem die axiale Länge des vorgelagerten Trichters zum Hubbetrag hinzuaddiert wird.
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Daher kann mit einem kleinen Hubbetrag durch den beweglichen Trichter ein erforderlicher und ausreichender Änderungsbetrag in der effektiven Trichterlänge einfach zuverlässig erhalten werden, wodurch die Optimierung in den Ausgabeeigenschaften des Verbrennungsmotors erzielt werden kann.
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Der für den beweglichen Trichter erforderliche Hubbetrag ist klein; demgemäß ist die für den beweglichen Trichter per se erforderliche axiale Länge ebenso kurz. Somit kann eine Verringerung in Größe und Gewicht des beweglichen Trichters erzielt werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der vorgelagerte Trichter in einer Querschnittsfläche des Kanals kleiner als der bewegliche Trichter.
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Gemäß dieser Gestaltung ist der vorgelagerte Trichter in einem Querschnittskanalbereich kleiner als der bewegliche Trichter. Daher kann der Betrag an Einlassluft weiter verringert werden, indem die effektive Länge des Trichters erhöht wird und gleichzeitig kann durch eine einfache Verringerung der Querschnittsfläche des Kanals, wenn der bewegliche Trichter bewegt wird, um hervorzustehen, um so mit dem vorgelagerten Trichter verbunden zu werden, zudem eine Optimierung in den Ausgabeeigenschaften des Verbrennungsmotors erzielt werden, ohne die axiale Länge des vorgelagerten Trichters zu erhöhen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der vorgelagerte Trichter an einem Führungselement angebracht, das die Bewegung des beweglichen Trichters führt.
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Gemäß dieser Gestaltung ist der vorgelagerte Trichter am Führungselement angebracht, um die Bewegung des beweglichen Trichters zu führen; somit kann verhindert werden, dass der vorgelagerte Trichter vom beweglichen Trichter versetzt wird. Im Gegensatz dazu kann der bewegliche Trichter mit dem vorgelagerten Trichter verbunden werden, während er in angemessener Weise hierzu korrekt angeordnet wird; somit kann das Verhindern eines Entweichens von Einlassluft einfach gemacht werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Führungselement wenigstens zwei säulenförmige Führungselemente auf, die in einer Bewegungsrichtung des beweglichen Trichters ausgerichtet sind.
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Darüber hinaus wird der bewegliche Trichter entlang der säulenförmigen Führungselemente verschoben.
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Gemäß dieser Gestaltung ist das Führungselement aus wenigstens zwei säulenförmigen Führungselementen zusammengesetzt, die in der Bewegungsrichtung des beweglichen Trichters ausgerichtet sind; darüber hinaus wird der bewegliche Trichter entlang der säulenförmigen Führungselemente verschoben. Somit, wenn die säulenförmigen Führungselemente als das Führungselement vorgesehen werden, kann das Führungselement einfach gestaltet werden, wodurch die variable Lufttrichtervorrichtung in kompakter Weise zusammengebaut werden kann, und anders ausgedrückt, kann eine Verringerung in der Größe der Lufttrichter-Baugruppe erzielt werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist der vorgelagerte Trichter einer von einer Vielzahl von vorgelagerten Trichtern, die auf einer 1-zu-1-Basis entsprechend einer Vielzahl von Einlasskanälen vorgesehen sind, die den Einlasskanal aufweisen, wenn der Verbrennungsmotor von einem Mehrzylindertyp ist, sind benachbarte zwei der Vielzahl der vorgelagerten Trichter gekoppelt, um miteinander integriert zu sein.
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Gemäß dieser Gestaltung ist die Vielzahl der vorgelagerten Trichter die auf einer 1-zu-1-Basis entsprechend einer Vielzahl von Einlasskanälen des Verbrennungsmotors des Mehrzylindertyps vorgesehen sind, ausgestaltet, sodass zwei benachbarte davon miteinander gekoppelt sind, um miteinander integriert sind; somit sind benachbarte zwei der vorgelagerten Trichter, die miteinander gekoppelt sind, um miteinander integriert zu sein, an den wenigstens zwei säulenförmigen Führungselementen angebracht, wodurch die säulenförmigen Führungselemente, die die Verschiebung des beweglichen Trichters halten, in der Haltefestigkeit verbessert werden können.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein nachgelagertes Ende des röhrenförmigen Bereichs eines feststehenden Trichters an einer Position des einen im Durchmesser erweiterten röhrenförmigen Bereichs angeordnet, der im vorgelagerten Einlass der Drosselklappe vorgesehen ist und am Führungselement angebracht ist.
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Gemäß dieser Gestaltung ist das nachgelagerte Ende des röhrenförmigen Bereichs des feststehenden Trichters an einer Position festgelegt ist, um in der axialen Richtung von dem im Durchmesser erweiterten röhrenförmigen Bereich zu verlaufen, der im vorgelagerten Einlass der Drosselklappe vorgesehen ist. Somit kann, indem der bewegliche Trichter gegen den im Durchmesser erweiterten röhrenförmigen Bereich der Drosselklappe verschiebbar gemacht wird, eine Vergrößerung der Drosselklappe verhindert werden, die normalerweise erforderlich ist, um zuverlässig einen gewissen Hubbetrag durch den beweglichen Trichter zu erhalten; gleichzeitig kann eine Verbesserung in der Motorleistung erzielt werden, indem das Ausbilden einer Stufe im feststehenden Trichter vermieden wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der feststehende Trichter am Führungselement angebracht.
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Gemäß dieser Gestaltung ist der feststehende Trichter am Führungselement angebracht; somit wird der feststehende Trichter integral durch das Führungselement zusammen mit dem beweglichen Trichter und dem vorgelagerten Trichter gehalten, wodurch die Lufttrichter-Baugruppe an der Drosselklappe montiert werden kann, wobei sie als eine Einheit kombiniert ist. Somit kann eine Montageleistung verbessert werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Drosselklappe mit einem im Durchmesser erweiterten röhrenförmigen Bereich in dem vorgelagerten Einlass davon vorgesehen. Der im Durchmesser erweiterte röhrenförmige Bereich ist zur vorgelagerten Seite fortgesetzt, um so den feststehenden Trichter integriert damit auszubilden.
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Gemäß dieser Gestaltung ist der im Durchmesser erweiterte röhrenförmigen Bereich, der im vorgelagerten Einlass der Drosselklappe vorgesehen ist, zur vorgelagerten Seite fortgesetzt, um so den feststehenden Trichter integriert damit auszubilden; somit kann eine Verringerung in der Anzahl der Komponenten vorgenommen werden. Darüber hinaus ist eine Stufe von der Innenfläche der Drosselklappe als klein ausgebildet, um so den Strom der Einlassluft durchgängig fließen zu lassen; somit kann die Einlassleistung verbessert werden.
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In der Lufttrichter-Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung ist der vorgelagerte Trichter koaxial zu und an der vorgelagerten Seite des beweglichen Trichters angeordnet, wobei der bewegliche Trichter mit dem vorgelagerten Trichter verbunden wird, wenn er bewegt wird, um vom feststehenden Trichter hervorzustehen; dem gegenüber wird der bewegliche Trichter vom vorgelagerten Trichter getrennt, wenn er bewegt wird, um sich in den feststehenden Trichter zurückzuziehen. Somit kann mit einem kleinen Hubbetrag durch den beweglichen Trichter ein erforderlicher und ausreichender Änderungsbetrag in der effektive Trichterlänge einfach zuverlässig erhalten werden, wodurch eine Optimierung der Ausgabeeigenschaften des Verbrennungsmotors erzielt werden kann.
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Der für den beweglichen Trichter erforderliche Hubbetrag ist klein; demgemäß ist die für den beweglichen Trichter per se erforderliche axiale Länge ebenso kurz. Somit kann eine Verringerung in Größe und Gewicht des beweglichen Trichters erzielt werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Seitenansicht der Gesamtheit eines Motorrads, das mit einem Verbrennungsmotor ausgestattet ist, der eine variable Lufttrichtervorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist.
- 2 ist eine Querschnittsansicht des Innenaufbaus eines Luftfiltergehäuses und des Aufbaus der variablen Luftfiltervorrichtung.
- 3 ist eine perspektivische Ansicht der variablen Lufttrichtervorrichtung.
- 4 ist eine Vorderansicht der variablen Lufttrichtervorrichtung von vorne betrachtet.
- 5 ist eine Draufansicht der variablen Lufttrichtervorrichtung von oben betrachtet.
- 6 ist eine teilweise perspektivische Ansicht der variablen Lufttrichtervorrichtung, die teilweise in einer Querschnittsdarstellung dargestellt ist.
- 7 ist eine perspektivische Ansicht eines Halteelements.
- 8 ist eine Querschnittsansicht der variablen Lufttrichtervorrichtung in einem Zustand hoher Drehzahlen.
- 9 ist eine Querschnittsansicht der variablen Lufttrichtervorrichtung in einem Zustand niedriger Drehzahlen.
- 10 ist eine Querschnittsansicht der variablen Lufttrichtervorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform in einem Zustand hoher Drehzahlen.
- 11 ist eine Querschnittsansicht der variablen Lufttrichtervorrichtung gemäß der anderen Ausführungsform in einem Zustand niedriger Drehzahlen.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden basierend auf 1 bis 9 beschrieben.
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1 ist eine Seitenansicht der Gesamtheit eines Motorrads 100, das mit einem Verbrennungsmotor 1 ausgestattet ist, auf den eine Einlassvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
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Es ist hervorzuheben, dass in der Erläuterung der vorliegenden Beschreibung die gerade Bewegungsrichtung des Motorrads 100 als nach vorne definiert ist und basierend auf diesem Bezug die Richtungen vorne, hinten, rechts und links zu denen, die normalerweise für ein Fahrzeug festgelegt werden, konform sind.
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Wie in 1 dargestellt, weist des Motorrad 100 einen Fahrzeugkarosserierahmen 101 auf, der aus einem Lenkkopfrohr 102, ein Paar von rechten und linken Hauptrahmen 103, einem Paar von rechten und linken Motoraufhängungen 105, einem Paar von rechten und linken Schwenkrahmen 104 und einem Paar von rechten und linken Sitzschienen 106 zusammengesetzt ist. Das Lenkkopfrohr 102 hält eine Vordergabel 111, über die ein Vorderrad 112 um die Achse davon gehalten wird, sodass die Vordergabel 111 in der Ausrichtung einsatzfähig ist. Das Paar von den rechten und linken Hauptrahmen 103 verläuft vom Lenkkopfrohr 102, um nach unten hinten geneigt zu sein. Das Paar von rechten und linken Motoraufhängungen 105 verläuft unter den rechten und linken Hauptrahmen 103, um so nach hinten unten geneigt zu sein, während des fortlaufend mit dem Lenkkopfrohr 102 und vorderen Bereichen der rechten und linken Hauptrahmen 103 verbunden ist. Das Paar von rechten und linken Schwenkrahmen 104 ist fortlaufend mit den hinteren Enden der rechten und linken Hauptrahmen 103 verbunden und verläuft davon nach unten. Das Paar von rechten und linken Sitzschienen 106 verläuft, um nach hinten geneigt zu sein, von hinteren Bereichen der rechten und linken Hauptrahmen 103.
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Der Verbrennungsmotor 1 ist am Fahrzeugkarosserierahmen 101 angebracht, während er unter den Hauptrahmen 103 angeordnet ist. Der Verbrennungsmotor 1 ist am vorderen Bereich davon durch die Motoraufhängungen 105 aufgehängt, während er am hinteren Bereich davon durch die Schwenkrahmen 104 aufgehängt ist. Ein Schwingarm 113 verläuft nach hinten, während er am vorderen Ende davon um die Achse davon durch die Schwenkrahmen 104 gehalten wird. Ein Hinterrad 114 wird um die Achse davon durch das hintere Ende des Schwingarms 113 gehalten. Eine Endloskette 117 ist um ein Antriebsritzel 115, das in passender Weise an der Ausgangswelle 9 des Verbrennungsmotors 1 angebracht ist, und ein angetriebenes Ritzel 116 gewickelt, das in passender Weise an einer hinteren Achse angebracht ist.
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Ein Luftfilter 12 ist über dem Verbrennungsmotor 1 angeordnet, um sich so hinter dem Lenkkopfrohr 102 des Fahrzeugkarosserierahmens 101 zu befinden. Ein Kraftstofftank 17 ist an beiden von den Hauptrahmen 103 des Fahrzeugkarosserierahmens 101 so angebracht, dass ein hinterer Bereich und ein oberer Bereich des Luftfilters 12 damit verkleidet sind. Ein Hauptsitz 107 und ein Beifahrersitz 108 sind hinter dem Kraftstofftank 17 angeordnet, während sie von den Sitzschienen 106 gehalten werden.
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Ein Kühler 18 ist vor dem Verbrennungsmotor 1 angeordnet.
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Der Verbrennungsmotor 1 ist als eine sogenannte Antriebseinheit vorgesehen, die ein Getriebe 8 in einem Kurbelgehäuse 2 aufweist.
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Der vorliegende Verbrennungsmotor 1 ist ein Verbrennungsmotor eines wassergekühlten 4-Takt-4-Zylinder-Reihentyps und ist quer am Fahrzeugkarosserierahmen 101 angebracht, sodass eine Kurbelwelle 7, die in einer Fahrzeugbreitenrichtung (Richtung nach rechts und links) ausgerichtet ist, und die vier Zylinder in gleichen Abständen in der Fahrzeugbreitenrichtung ausgerichtet sind.
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Das Kurbelgehäuse 2 ist nach oben und unten unterteilt und ist aus einem oberen Kurbelgehäuse 2a und einem unteren Kurbelgehäuse 2b dergestalt zusammengesetzt, dass die Kurbelwelle 7, die in der Fahrzeugbreitenrichtung (Richtung nach rechts und links) ausgerichtet ist, um die Achse davon gehalten wird, während sie von oben und unten umgeben ist.
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Ein Zylinderblock 3 ist in einen vorderen oberen Bereich des oberen Kurbelwellengehäuses 2a integriert, während er leicht nach vorne geneigt ist. Ein Zylinderkopf 4 wird am Zylinderblock 3 überlappt und ist durch Gewindeschrauben befestigt, um damit integriert zu sein. Ein Zylinderkopfdeckel 5 ist auf dem Zylinderkopf 4 aufgesetzt. Eine Ölwanne 6 ist unter dem unteren Kurbelgehäuse 2b angebracht.
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Die Kurbelwelle 7 wird rotierbar um die Achse davon im Kurbelgehäuse 2 gehalten, wohingegen das Getriebe 8 hinter der Kurbelwelle 7 im Kurbelgehäuse 2 eingebettet ist. Die Einlassvorrichtung wird durch die Struktur erhalten, in der in einer Zylinderausrichtungsrichtung ausgerichtete vier Drosselklappen 10 und vier Lufttrichter-ASSYs (Lufttrichter-Baugruppen) 21 mit den Einlassöffnungen 4a verbunden sind und davon nach oben an einer hinteren Seitenwand 4R des Zylinderkopfs 4 etwas nach vorne geneigt hervorstehen.
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Wie in 2 dargestellt, treten die Lufttrichter-Baugruppen 21 in passender Weise in eine Reinseite des Luftfilters 12 ein.
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Ein Abgasrohr 15 ist mit einer Abgasöffnung 4b an einer vorderen Seitenwand 4F des Zylinderkopfs 4 verbunden und verläuft davon nach vorne. Dann biegt sich das Abgasrohr 15 nach unten und verläuft nachfolgend nach hinten, indem es sich entlang dem Verbrennungsmotor 1 biegt, um unter dem Verbrennungsmotor 1 hindurch zu verlaufen. Darüber hinaus biegt sich das Abgasrohr 15 nach oben und ist mit einem Abgastopf 16 verbunden, der unter dem Beifahrersitz 108 angeordnet ist (siehe 1).
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Wie in 2 dargestellt, weist der Luftfilter 12 ein Luftfiltergehäuse 13 auf, das aus einem unteren Luftfiltergehäuse 13a und einem oberen Luftfiltergehäuse 13b zusammengesetzt ist, und einen Filter 14, der im Inneren des Luftfiltergehäuses 13 angeordnet ist.
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Das obere Luftfiltergehäuse 13b ist an dem unteren Luftfiltergehäuse 13a angebracht, wodurch ein Raum, der von der Außenseite isoliert ist, im Luftfiltergehäuse 13 ausgebildet ist.
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Der Innenraum des Luftfiltergehäuses 13 ist in die Reinseite und die Schmutzseite durch den Filter 14 unterteilt.
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Mit Bezugnahme auf 2 ist der Filter 14 an einer Vorderseite in der Fahrzeugrichtung im Luftfiltergehäuse 13 angebracht, wohingegen die Luftfilter-Baugruppen 21 an einer Rückseite in der Fahrzeugrichtung im Luftfiltergehäuse 13 angeordnet sind.
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Die Lufttrichter-Baugruppen 21 sind entsprechend den Zylindern des Verbrennungsmotors 1 auf einer 1-zu-1-Basis vorgesehen.
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Die Lufttrichter-Baugruppen 21 weisen einen Aktuator 40 auf, wodurch eine variable Lufttrichtervorrichtung 20 ausgestaltet wird, um eine effektive Trichterlänge, d. h. die Länge eines Teils, das als ein Einlasskanal fungiert, durch die Antriebskraft des Aktuators 40 in Abhängigkeit von der Motordrehzahl des Verbrennungsmotors 1 zu ändern.
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Die variable Lufttrichtervorrichtung 20 reguliert den Betrag an Einlassluft durch Erhöhen der effektiven Trichterlänge in einer jeden Lufttrichter-Baugruppe 21, wenn die Drehzahl des Motors in einen Bereich niedriger Drehzahlen fällt oder indem die effektive Trichterlänge einer jeden Lufttrichter-Baugruppe 21 verringert wird, wenn die Motordrehzahl in einen Bereich hoher Drehzahlen fällt, somit kann eine Optimierung in den Ausgabeeigenschaften über alle Bereiche der Motordrehzahlen erzielt werden.
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3 ist eine perspektivische Ansicht der variablen Lufttrichtervorrichtung 20; 4 ist eine Ansicht der variablen Lufttrichtervorrichtung 20 von vorne aus gesehen; 5 ist eine Ansicht der variablen Lufttrichtervorrichtung 20 von oben aus gesehen.
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Ein jeder der Lufttrichter-Baugruppen 21 weist einen feststehenden Trichter 22, einen beweglichen Trichter 23, der bezüglich des feststehenden Trichters 22 in Richtung einer Mittelachse L des feststehenden Trichters 22 bewegt wird, und einen vorgelagerten Trichter 24 auf, der koaxial zu und an der vorgelagerten Seite des beweglichen Trichters 23 angeordnet ist.
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Die Mittelachsen des feststehenden Trichters 22, des beweglichen Trichters 23 und des vorgelagerten Trichters 24 sind bezüglich der Mittelachse L identisch.
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Es ist hervorzuheben, dass eine obere Kraftstoffeinspritzvorrichtung 60 am oberen Luftfiltergehäuse 13b angebracht ist, um so vom vorgelagerten Trichter 24 weiter zur vorgelagerten Seite entfernt zu sein, und angeordnet ist, um Kraftstoff in Richtung einer vorgelagerten Öffnung des vorgelagerten Trichters 24 einzuspritzen (siehe 2).
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Eine untere Kraftstoffeinspritzvorrichtung 61 ist an jeder Drosselklappe 10 angebracht.
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Die Lufttrichter-Baugruppen 21 werden durch das untere Luftfiltergehäuse 13a über ein Halteelement 25 gehalten.
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Wie in 7 dargestellt, weist das Halteelement 25 einen oberen stangenförmigen Körper 25A und einen unteren stangenförmigen Körper 25B auf, von denen jeder in einer Stangenform in der Richtung nach rechts und links verläuft. Die oberen und unteren stangenförmigen Körper 25A und 25B sind benachbart zueinander nach oben und unten angeordnet, sind jedoch von einander nach vorne und hinten versetzt. Die oberen und unteren stangenförmigen Körper 25A und 25B sind miteinander als eine integrierte Komponente gekoppelt.
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Schwenkwellenhalterungen 25S, 25S sind benachbart zu beiden Enden des oberen stangenförmigen Körpers 25A auf einer 1-zu-1-Basis angeordnet.
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Der untere stangenförmige Körper 25B ist länger als der obere stangenförmige Körper 25A in der Richtung nach rechts und links. Der untere stangenförmige Körper 25B ist mit einem Fortsetzungsbereich 25C vorgesehen, der von der Mitte davon nach vorne verläuft. Der Fortsetzungsbereich 25C ist am distalen Ende davon in zwei unterteilt, um so die fortgesetzten Verzweigungen 25D, 25D auszubilden. Eine fortgesetzte Verzweigung 25D ist schräg nach rechts vorne ausgerichtet, wohingegen die andere fortgesetzte Verzweigung 25D schräg nach links vorne ausgerichtet ist.
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Eine Schraubenöffnung 25p, durch die eine Schraube 30 eingesetzt wird, ist an einer jeden der drei Positionen vorgesehen, die aus beiden der rechten und linken Enden des oberen stangenförmigen Körpers 25A und dem Verzweigungsbereich, an dem der Fortsetzungsbereich 25C in die Fortsetzungsbereich 25D, 25D verzweigt, zusammengesetzt sind.
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Andererseits ist ein Führungselement-Haltebereich 25q zum Halten eines säulenförmigen Führungselements 26 (was noch beschrieben wird) an einer jeden von vier Positionen vorgesehen, die aus beiden von den rechten und linken Enden des unteren stangenförmigen Körpers 25B und den Enden der fortgesetzten Verzweigungen 25D, 25D zusammengesetzt ist.
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Mit Bezugnahme auf 2 bis 4 ist das untere Luftfiltergehäuse 13a mit drei durch Schrauben befestigte Bereiche 13af vorgesehen, von denen ein jeder in einer zylindrischen Form von einer jeden der vorbestimmten drei Positionen nach oben hervorsteht. Beide rechten und linken Enden des oberen stangenförmigen Körpers 25A des Halteelements 25 werden durch zwei mit Schrauben fixierte Bereiche 13af gehalten, die rechts und links hinter den verbleibenden mit den Schrauben fixierten Bereich 13af angeordnet sind; zudem sind die Schrauben 30 an den zwei durch Schrauben fixierten Bereichen 13af befestigt, die rechts und links angeordnet sind, während sie über die Schraubenöffnungen 25p in den rechten und linken Enden des oberen stangenförmigen Körpers 25A eingesetzt sind. Andererseits wird der Verzweigungsbereich, an dem der Fortsetzungsbereich 25C des Halteelements 25 in zwei verzweigt, durch den verbleibenden mit Schrauben fixierten Bereich 13af gehalten, der vor und in der Mitte der beiden mit Schrauben fixierten Bereiche 13af angeordnet ist; zudem ist die Schraube 30 an dem verbleibenden mit Schrauben fixierten Bereich 13af befestigt, während sie über die Schraubenöffnung 25p in den Verzweigungsbereich eingesetzt ist. Bei dieser Gestaltung ist das Halteelement 25 durch das untere Luftfiltergehäuse 13a fixiert und wird davon gehalten.
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Das Halteelement 25, das am unteren Luftfiltergehäuse 13a fixiert und gehalten wird, ist an einer oberen Seite als die vier Drosselklappen 10, die rechts und links ausgerichtet sind, angeordnet. Die oberen und unteren stangenförmigen Körper 25A und 25B, von denen ein jeder in der Richtung nach rechts und links verläuft, befinden sich schräg hinter den Drosselklappen 10. Der Fortsetzungsbereich 25C, der von der Mitte des unteren stangenförmigen Körpers 25B nach vorne verläuft, befindet sich zwischen und über den inneren beiden der vier Drosselklappen 10. Die Enden der fortgesetzten Verzweigungen 25D, 25D befinden sich über und schräg vor den inneren beiden der Drosselklappen 10.
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Mit Bezugnahme auf 3 bis 6 stehen die säulenartigen Führungselemente 26, von denen jedes eine säulenförmige Form hat, aufrecht, wobei sie an den unteren Enden davon an den Führungselement-Haltebereichen 25q befestigt sind, die an vier Positionen vorgesehen sind, die aus beiden von rechten und linken Enden des unteren stangenförmigen Körpers 25B des Halteelements 25 und den Enden der fortgesetzten Verzweigungen 25D, 25D zusammengesetzt sind.
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Der feststehende Trichter 22 in einer jeden Lufttrichter-Baugruppe 21 weist einen röhrenförmigen Bereich 22a auf, durch den die Einlassluft hindurchfließt. Der röhrenförmige Bereich 22a ist am vorgelagerten Einlass von einer jeden Drosselklappe 10 angebracht.
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Mit Bezugnahme auf 8 und 9 ist eine jede Drosselklappe 10 mit einem im Innendurchmesser erweiterten röhrenförmigen Bereich 10a im vorgelagerten Einlass davon vorgesehen. Der röhrenförmige Bereich 22a des feststehenden Trichters 22 ist gleich einem Innendurchmesser zu dem im Durchmesser erweiterten röhrenförmigen Bereich 10a einer jeden Drosselklappe 10. Der röhrenförmige Bereich 22a steht mit der Endfläche des im Durchmesser erweiterten röhrenförmigen Bereichs 10a einer jeden Drosselklappe 10 in Kontakt, während die Mittelachse L des feststehenden Trichters 22 mit der Mittelachse des im Durchmesser erweiterten röhrenförmigen Bereichs 10a einer jeden Drosselklappe 10 abgestimmt ist, wodurch der feststehende Trichter 22 an seiner Position festgelegt ist, um so koaxial zu dem im Durchmesser erweiterten röhrenförmigen Bereich 10a zu sein und in der axialen Richtung davon zu verlaufen.
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Die vier feststehenden Trichter 22, die rechts und links ausgerichtet sind, sind wie folgt ausgestaltet: zwei linke benachbarte der feststehenden Trichter 22 sind miteinander integriert, wobei die röhrenförmigen Bereiche 22a davon miteinander über einen Kopplungsbereich 22c gekoppelt sind; in ähnlicher Weise sind zwei rechte benachbarte der feststehenden Trichter 22 miteinander integriert, wobei die röhrenförmigen Bereiche 22a davon miteinander über einen anderen Kopplungsbereich 22c gekoppelt sind.
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Wenn die röhrenförmigen Bereiche 22a der vier feststehenden Trichter 22 an ihrer Position bezüglich der im Durchmesser erweiterten röhrenförmigen Bereiche 10a der vier Drosselklappen 10 auf einer 1-zu-1-Basis festgelegt sind, sind Halteklammern 22q, die vorgesehen sind, um von den Außenumfangsflächen der röhrenförmigen Bereiche 22a der äußeren beiden feststehenden Trichter 22 hervorzustehen, an ihrer Position angeordnet und werden durch die säulenförmigen Führungselemente 26 gehalten, die in passender Weise darin eingesetzt sind, während sie an den Führungselement-Haltebereichen 25q aufrecht stehen, die in beiden von den rechten und linken Enden des unteren stabförmige Körpers 25B des Halteelements 25 vorgesehen sind.
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Andererseits sind weitere Halteklammern 22q, die vorgesehen sind, um von den Außenumfangsflächen der röhrenförmigen Bereiche 22a der inneren beiden feststehenden Trichter 22 hervorzustehen, in der Position festgelegt und werden durch die säulenförmigen Führungselemente 26 gehalten, die in passender Weise darin eingesetzt sind, wobei sie an den Führungselement-Haltebereichen 25q, die in den Enden der fortgesetzten Verzweigungen 25D, 25D des Halteelements 25 vorgesehen sind, aufrecht stehen.
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Ein jedes Paar von feststehenden Trichtern 22, die durch einen jeden Kopplungsbereich 22c integriert sind, ist an einer Position festgelegt und wird durch die säulenförmigen Führungselemente 26 gehalten, die in diagonalen Positionen angeordnet sind, die aus einer äußeren hinteren Position des Fahrzeugs und aus einer inneren vorderen Position des Fahrzeugs zusammengesetzt sind. Die Halteklammern 22q, die von den Außenumfangsflächen der röhrenförmigen Bereiche 22a von einem jeden Paar der feststehenden Trichter 22 hervorstehen, sind in Kontakt mit den oberen Flächen der Haltebereiche 25q des Halteelements 25 fixiert, während die säulenförmigen Führungselemente 26 in passender Weise darin eingesetzt sind.
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Ein jeder beweglicher Trichter 23 weist einen röhrenförmigen Bereich 23a auf, durch den die Einlassluft hindurchfließt. Der röhrenförmige Bereich 23a ist mit den Flansch 23b vorgesehen, der eine Krempenform am oberen Ende davon hat.
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Der Außendurchmesser des röhrenförmigen Bereichs 23a eines jeden beweglichen Trichters 23 ist etwas kleiner als der Innendurchmesser des röhrenförmigen Bereichs 22a eines jeden feststehenden Trichters 22 (und der Innendurchmesser gleich dazu des im Durchmesser erweiterten röhrenförmigen Bereichs 10a von einer jeden Drosselklappe 10), wodurch ein jeder beweglicher Trichter 23 koaxial zu und in Schiebekontakt mit einem jeden feststehenden Trichter 22 bewegt wird, um so davon hervorstehbar und darin zurückziehbar zu sein.
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Die axiale Länge des Teils, das sich unter den Flansch 23b im röhrenförmigen Bereich 23a eines jeden beweglichen Trichters 23 befindet, ist länger als die Länge, die erhalten wird, indem die axiale Länge des im Durchmesser erweiterten röhrenförmigen Bereichs 10a einer jeden Drosselklappe 10 zu der des röhrenförmigen Bereichs 22a eines jeden feststehenden Trichters 22 hinzuaddiert wird.
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Daher wird ein jeder bewegliche Trichter 23 axial in dem röhrenförmigen Bereich 22a von einem jeden feststehenden Trichter 22 bewegt, während er in Schiebekontakt damit ist, um davon hervorstehbar zu sein und darin zurückziehbar zu sein. Wenn er bewegt wird, um sich in einen jeden feststehenden Filter 22 zurückzuziehen, wie in 8 dargestellt, tritt ein unteres Teil des röhrenförmigen Bereichs 23a eines jeden beweglichen Trichters 23 in den im Durchmesser erweiterten röhrenförmigen Bereich 10a von einer jeden Drosselklappe 10 ein und hält in Kontakt mit einer Stufe 10b an, die in einem unteren Teil des im Durchmesser erweiterten röhrenförmigen Bereichs 10a vorgesehen ist.
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Wenn jeder bewegliche Trichter 23 in die zurückgezogene Position gesetzt wird, befindet sich der am oberen Ende davon vorgesehene Flansch 23b etwas über dem oberen Ende des röhrenförmigen Bereichs 22a von einem jeden feststehenden Trichter 22.
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Die vier beweglichen Trichter 23, die rechts und links ausgerichtet sind, sind so ausgestaltet, dass zwei linke benachbarte der beweglichen Trichter 23 miteinander integriert sind, wobei die röhrenförmigen Bereiche 23a davon miteinander über einen Kopplungsbereich 23c gekoppelt sind; in ähnlicher Weise sind zwei rechte benachbarte der beweglichen Trichter 23 miteinander integriert, während die röhrenförmigen Bereiche 23a davon miteinander durch einen anderen Kopplungsbereich 23c gekoppelt sind.
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Ein jedes Paar der beweglichen Trichter 23, die gekoppelt sind, um miteinander durch einen jeden Kopplungsbereich 23c integriert zu sein, sind mit Schiebehalterungen 23q vorgesehen, die von den Flanschen 23b hervorstehen, die an den oberen Enden der röhrenförmigen Bereiche 23a vorgesehen sind. Die säulenförmigen Führungselemente 26 sind die in passender Weise in die Schiebeklammern 23q eingesetzt, um so verschiebbar zu sein, während sie in den diagonalen Positionen, die aus der äußeren hinteren Position des Fahrzeugs und der inneren vorderen Position des Fahrzeugs zusammengesetzt ist, an einem jeden Paar von feststehenden Trichtern 22 angeordnet sind. Ein jedes Paar von beweglichen Trichtern 23 wird nach oben und unten entlang der säulenförmigen Führungselemente 26 verschoben, die in den diagonalen Positionen angeordnet sind, wobei sie durch die säulenförmigen Führungselemente 26 an der Position festgelegt sind.
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Wenn ein jeder bewegliche Trichter 23 nach unten verschoben wird, überlappt der röhrenförmige Bereich 23a davon überwiegend den röhrenförmigen Bereich 22a von einem jeden feststehenden Trichter 22; somit ist der röhrenförmige Bereich 22a von einem jeden feststehenden Trichter 22 mit einem Ausschnitt 22h vorgesehen, der nach oben geöffnet ist (siehe 4 und 6), um so nicht mit dem Kopplungsbereich 23c in Konflikt zu kommen.
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Ein jeder vorgelagerter Trichter 24 ist koaxial zu und an einer vorgelagerten Seite eine jeden beweglichen Trichters 23 angeordnet.
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Wie in 8 und 9 dargestellt, weist ein jeder vorgelagerter Trichter 24 doppelte röhrenförmige Wände auf, durch die die Einlassluft hindurchfließt. Die doppelten röhrenförmigen Wände sind aus einem inneren röhrenförmigen Bereich 24ai und einen äußeren röhrenförmigen Bereich 24ae zusammengesetzt, von denen ein jeder eine röhrenförmige Form hat. Die oberen Enden der inneren und äußeren röhrenförmigen Bereiche 24ai und 24ae sind in Form einer Krempe als ein Flansch 24b ausgeformt.
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Der innere röhrenförmige Bereich 24ai ist in einem Innendurchmesser kleiner als der röhrenförmige Bereich 23a eines jeden beweglichen Trichters 23.
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Der äußere röhrenförmige Bereich 24ae ist im Durchmesser größer als der röhrenförmige Bereich 23a eines jeden beweglichen Trichters 23 und ist zum Flansch 23b eines jeden beweglichen Trichters 23 gegenüberliegend.
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Ein jeder von den inneren und äußeren röhrenförmigen Bereichen 24ai und 24ae eines jeden vorgelagerten Trichters 24 ist festgelegt, um eine geeignete axiale Länge zu haben, die hier erforderlich ist.
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Die vier vorgelagerten Trichter 24, die rechts und links ausgerichtet sind, sind so ausgestaltet, dass zwei linke benachbarte der vorgelagerten Trichter 24 miteinander integriert sind, wobei die äußeren röhrenförmigen Bereiche 24ae davon miteinander über einen Kopplungsbereich 24c gekoppelt sind; in ähnlicher Weise sind zwei rechte benachbarte der vorgelagerten Trichter 24 ineinander integriert, während die äußeren röhrenförmigen Bereiche 24ae davon miteinander durch einen anderen Kopplungsbereich 24c gekoppelt sind.
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Ein jedes Paar der vorgelagerten Trichter 24, die gekoppelt sind, um miteinander durch einen jeden Kopplungsbereich 24c integriert zu sein, ist mit Halteklammern 24q vorgesehen, die von äußeren röhrenförmigen Bereichen 24ae davon hervorstehen. Die Halteklammern 24q sind an den oberen Enden der säulenförmigen Führungselemente 26, die in den diagonalen Positionen angeordnet sind, die aus der äußeren hinteren Position des Fahrzeugs und der inneren vorderen Position des Fahrzeugs zusammengesetzt ist, an einem jeden Paar von feststehenden Trichtern 22 fixiert und werden davon gehalten. Ein jedes Paar der vorgelagerten Trichter 24 ist an einer Position festgelegt und wird durch die säulenförmigen Führungselemente 26, die in den diagonalen Positionen angeordnet sind, gehalten.
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Wenn ein jeder bewegliche Trichter 23, der ausgestaltet ist, um bewegt zu werden, um von einem jeden feststehenden Trichter 22 hervorzustehen oder sich darin zurückzuziehen, bewegt wird, um daraus hervorzustehen, wie in 9 (und 2 bis 4) dargestellt, wird der Flansch 23b, der am oberen Ende eines jeden beweglichen Trichters 23 vorgesehen ist, in Kontakt mit dem unteren Ende des äußeren röhrenförmigen Bereichs 24ae eines jeden vorgelagerten Trichters 24 verbunden. Demgegenüber wird, wenn jeder bewegliche Trichter 23 bewegt wird, um sich in einen jeden feststehenden Trichter 22 zurückzuziehen, wie in 8 (von 6) dargestellt, der Flansch 23b von einem jeden vorgelagerten Trichter 24 getrennt.
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Eine Feder 27 ist als ein elastisches Element zwischen der Halteklammer 24q von einem jeden vorgelagerten Trichter 24 und der Schiebeklammer 23q eines jeden beweglichen Trichters 23 angeordnet.
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Die Feder 27 ist an einem jeden säulenförmigen Führungselement 26 angebracht, sodass ein jedes säulenförmige Führungselement 26 durch das Innere der Feder 27 eingesetzt wird.
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Die Feder 27 ist in Komprimierung zwischen der Halteklammer 24q und der Schiebeklammer 23q angebracht, wodurch ein jeder bewegliche Trichter 23 konstant in Richtung eines jeden feststehenden Trichters 22 vorgespannt wird.
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Wie in 2 und 3 dargestellt, befindet sich der Aktuator 40, der an der Außenfläche der Rückwand des unteren Luftfiltergehäuses 13a angebracht ist, hinter der am weitesten rechts befindlichen Lufttrichter-Baugruppe 21.
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Der Aktuator 40 weist eine Ausgangswelle 40a auf; dann wird ein erstes Verbindungselement 41 an einem Ende davon an der Ausgangswelle 40a angebracht, ohne diesbezüglich rotierbar zu sein.
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Ein Ende des zweiten Verbindungselements 42 ist schwenkbar mit dem anderen Ende des ersten Verbindungselements 41 gekoppelt, wobei ein Ende eines dritten Verbindungselements 43 schwenkbar mit dem anderen Ende des zweiten Verbindungselements 42 gekoppelt ist.
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Wie in 2 dargestellt, geht das zweite Verbindungselement 42 durch die Rückwand des unteren Luftfiltergehäuses 13a hindurch, wobei das dritte Verbindungselement 43, das mit dem zweiten Verbindungselement 42 gekoppelt ist, im Luftfiltergehäuse 13 angeordnet ist.
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Eine Schwenkwelle 45, die rotierbar vom Halteelement 25 gehalten wird, ist an dem anderen Ende des dritten Verbindungselements 43 angebracht, während es diesbezüglich nicht rotierbar ist.
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Eine Rotationskraft des Aktuators 40 wird an die Schwenkwelle 45 über die ersten, zweiten und dritten Verbindungselemente 41, 42 und 43 übertragen, die schwenkbar miteinander gekoppelt sind.
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Wie in 3 dargestellt, ist die Schwenkwelle 45, die in der Richtung nach rechts und links verlängert ist, hinter den Lufttrichter-Baugruppen 21 angeordnet, wodurch sie rotierbar durch die Schwenkwellenhalterungen 25S, 25S gehalten wird, die hinter den Lufttrichter-Baugruppen 21 benachbart zu beiden der Enden des oberen stangenförmigen Körpers 25A des Halteelements 25 angeordnet sind.
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Es ist hervorzuheben, dass wie in 7 dargestellt, eine jede Schwenkwellenhalterung 25S mit einer Aussparung 25g an der oberen Fläche davon vorgesehen ist, um so die Schwenkwelle 45 zu halten. Die Schwenkwelle 45 wird rotierbar wie folgt gehalten. Zuerst wird die Schwenkwelle 45 in der Aussparung 25g angeordnet; dann werden die oberen Flächen der Schwenkwellenhalterungen 25S, 25S mit einem plattenartigen Element 25h verkleidet, wie in 3 und 6 dargestellt, darauffolgend wird das plattenartige Element 25h an den Schwenkwellenhalterungen 25s, 25s durch die Schrauben 25i befestigt.
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Die Rotationskraft des Aktuators 40 wird an die Schwenkwelle 45 über die ersten, zweiten und dritten Verbindungselemente 41, 42 und 43 übertragen, die schwenkbar miteinander gekoppelt sind.
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Die beiden Schwenkhebel 46, die sich an der rechten Seite und der linken Seite befinden, sind an der Schwenkwelle 45 befestigt, um so davon nach vorne hervorzustehen.
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Ein jeder Schwenkhebel 46 ist an einer entsprechenden Position an einem jeden Kopplungsbereich 23c angebracht, durch die ein jedes Paar von beweglichen Trichtern 23 gekoppelt ist, um miteinander integriert zu sein. Ein Ende eines jeden Schwenkhebels 46 ist fest an der Schwenkwelle 45 angebracht, um damit integriert zu sein, wohingegen das andere Ende davon, das nach vorne hervorsteht, durch die Rotation der Schwenkwelle 45 nach oben und unten schwenkt.
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Eine Rolle 47 ist rotierbar an dem anderen Ende von einem jeden Schwenkhebel 46 angebracht.
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Wie in 6 dargestellt, ist ein jeder Kopplungsbereich 23c, durch den ein jedes Paar von beweglichen Trichtern 23 gekoppelt ist, mit einer Aussparung 23cf vorgesehen, die in Form eines quadratischen C ausgebildet ist, das in einem Querschnitt, der entlang einer Richtung nach hinten und vorne erstellt wurde, nach hinten geöffnet ist.
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Die Rolle 47, die am anderen Ende von einem jeden Schwenkhebel 46 angebracht ist, ist nach vorne in die Aussparung 23cf eines jeden Kopplungsbereichs 23c eingesetzt.
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Die oberen und unteren Flächen der quadratischen C-förmigen Aussparung 23cf eines jeden Kopplungsbereichs 23c und die Außenumfangsfläche der Rolle 47 sind in Kontakt miteinander festgelegt; wodurch die Rolle 47 durchgängig in der Richtung nach vorne und hinten bewegt wird, während sie in der Aussparung 23cf rotiert wird.
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Die beweglichen Trichter 23 werden in der Richtung der Mittelachse L entlang der säulenförmigen Führungselemente 26 durch die Antriebskraft des Aktuators 40 und die Vorspannkräfte der Federn 27 nach oben und unten bewegt.
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Ein jeder bewegliche Trichter 23 wird in passender Weise in einen jeden feststehenden Trichter 22 eingesetzt und überlappt in Teilen stets damit; somit wird ein jeder bewegliche Trichter 23 bewegt, um von jedem feststehenden Trichter 22 hervorzustehen und sich darin zurückzuziehen.
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Der Aktuator 40 ist mit einem Armpositionserfassungssensor 50 vorgesehen.
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Der Armpositionserfassungssensor 50 erfasst den Rotationswinkel der Ausgangswelle 40a, wodurch eine Feedback-Steuerung bezüglich der Position eines jeden beweglichen Trichters 23 ausgeführt wird, wenn jeder bewegliche Trichter 23 sich im zurückgezogenen Zustand bezüglich eines jeden feststehenden Trichters 22 befindet.
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Bei dem Armpositionserfassungssensor 50 kann ein jeder bewegliche Trichter 23 fortlaufend in der Bewegung gesteuert werden und kann ebenso in der Bewegungsgeschwindigkeit gesteuert werden.
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Als Nächstes wird die Aktion der variablen Lufttrichtervorrichtung 20 erläutert.
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Wie in 8 dargestellt, wenn der Aktuator 40 nicht betätigt wird, wird ein jeder bewegliche Trichter 23 zu einem jeden feststehenden Trichter 22 bewegt, während nur die Vorspannkraft von einer jeden Feder 27 aufgenommen wird.
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Ein jeder bewegliche Trichter 23 wird bewegt, um sich in jeden feststehenden Trichter 22 zurückzuziehen, wodurch der röhrenförmige Bereich 23a eines jeden beweglichen Trichters 23 in den im Durchmesser erweiterten röhrenförmigen Bereich 10a einer jeden Drosselklappe 10 eintritt, wobei jeder feststehende Trichter 22 durchdrungen wird, sodass das untere Ende eines jeden beweglichen Trichters 23 die Stufe 10b berührt, die im unteren Teil des im Durchmesser erweiterten röhrenförmigen Bereichs 10a vorgesehen ist.
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Wie in 8 dargestellt, wenn er bewegt wird, um sich in jeden feststehenden Trichter 22 zurückzuziehen, wird ein jeder bewegliche Trichter 23 von einem jedem vorgelagerten Trichter 24 getrennt, wodurch ein jeder bewegliche Trichter 23 auf der vorgelagerten Seite breit geöffnet wird.
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Daher wird Einlassluft durch die vorgelagerte Endöffnung eines jeden beweglichen Trichters 23 nach oben geführt. Die effektive Trichterlänge, die die Länge eines Teils ist, das als ein Einlasskanal von einer jeden Lufttrichter-Baugruppe 21 fungiert, wird LH als die Länge vom unteren Ende eines jeden feststehenden Trichters 22 zur vorgelagerten Endöffnung des Flanschs 23b von jedem beweglichen Trichter 23 und wird somit aus den Werten der effektiven Trichterlänge am kleinsten.
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Zu diesem Zeitpunkt ist die effektive Trichterlänge LH kurz und ein großer Betrag an Einlassluft kann durch die vorgelagerte Endöffnung von einem jeden beweglichen Trichter 23 geführt werden; somit ist der Verbrennungsmotor 1 in einem Zustand hoher Drehzahlen festgelegt.
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Wenn der Aktuator 40 in diesem Zustand betätigt wird, wie in 9 dargestellt, wird die Ausgangswelle 40a des Aktuators 40 im Uhrzeigersinn rotiert und die Schwenkwelle 45 wird im Uhrzeigersinn über die ersten, zweiten und dritten Verbindungselemente 41, 42 und 43 rotiert, wodurch die Schwenkhebel 46 einheitlich mit der Schwenkwelle 45 schwenken.
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Beim Schwenken von einem jeden Schwenkhebel 46 wird die Rolle 47, die an dem nach vorne hervorstehenden distalen Ende eines jeden Schwenkhebels 46 vorgesehen ist, schräg nach oben bewegt, während sie nach vorne rollt, wobei die obere Fläche der Aussparung 23cf des Kopplungsbereichs 23c zwischen ein jedes Paar von beweglichen Trichtern 23 gedrückt wird.
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Ein jeder bewegliche Trichter 23 wird in der Richtung der Mittelachse L entlang einem jeden säulenförmigen Führungselement 26 gegen die Vorspannkraft einer jeder Feder 27 durch die Antriebskraft des Aktuators 40 nach oben bewegt, um so von einem jeden feststehenden Trichter 22 hervorzustehen. Wie in 9 dargestellt, ist der Flansch 23b, der am oberen Ende eines jeden beweglichen Trichters 23 vorgesehen ist, in Kontakt mit dem unteren Ende des äußeren röhrenförmigen Bereichs 24ae von einem jeden vorgelagerten Trichter 24 verbunden.
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Wenn ein jeder bewegliche Trichter 23 bewegt wird, um von einem jeden feststehenden Trichter 22 hervorzustehen, um so mit einem jeden vorgelagerten Trichter 24 verbunden zu sein, sind ein jeder feststehender Trichter 22, ein jeder beweglicher Trichter 23 und ein jeder vorgelagerter Trichter 24 fortgesetzt in jeder Lufttrichter-Baugruppe 21 festgelegt, wie in 9 dargestellt. Die Einlassluft wird hierin durch die vorgelagerte Endöffnung eines jeden vorgelagerten Trichters 24 geführt, und die effektive Trichterlänge, die die Länge eines Teil ist, das als ein Einlasskanal fungiert, wird LL als die Länge vom unteren Ende eines jeden feststehenden Trichters 22 zur vorgelagerten Endöffnung des Flanschs 23b von einem jeden vorgelagerten Trichter 24.
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Die effektive Trichterlänge LL, die hier erhalten wird, ist erheblich länger als die effektive Trichterlänge LH, die beim Festlegen des Verbrennungsmotors 1 auf einen Zustand hoher Drehzahlen erhalten wird, und der Betrag an Einlassluft wird unterdrückt; daher wird der Verbrennungsmotor 1 in den Zustand niedriger Drehzahlen gesetzt.
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Der Hubbetrag ist definiert als SF durch die Versetzung eines jeden beweglichen Trichters 23 von der Position, die ein jeder bewegliche Trichter 23 in jeden feststehenden Trichter 22 in einem Zustand niedriger Drehzahlen zurückgezogen ist (siehe 8), in die Position, die jeder bewegliche Trichter 23 aus jedem feststehenden Trichter 22 hervorsteht, um mit jedem vorgelagerten Trichter 24 im Zustand einer hohen Drehzahl verbunden zu sein (siehe 9). Der Hubbetrag SF ist identisch mit dem Abstand der Trennung, der zwischen einem jeden beweglichen Trichter 23 und einem jeden vorgelagerten Trichter 24 gemacht wird, wenn ein jeder bewegliche Trichter 23 bezüglich eines jeden feststehenden Trichters 22 in die zurückgezogene Position gesetzt wird, wie in 8 dargestellt.
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Der Änderungsbetrag in der effektiven Trichterlänge ist als ΔL durch die Differenz (LL-LH) zwischen der effektiven Trichterlänge LL im Zustand niedriger Drehzahlen und der effektiven Trichterlänge LH im Zustand hoher Drehzahlen in der vorliegenden variablen Lufttrichtervorrichtung 20 definiert. Der Änderungsbetrag ΔL ist viel höher in der Größenordnung als der Grundbetrag SF von einem jeden beweglichen Trichter 23 und wird durch Addieren der axialen Länge von einem jeden vorgelagerten Trichter 24 zum Hubbetrag SF erhalten.
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Daher kann der Änderungsbetrag in der effektiven Trichterlänge, der für die Absicht der Optimierung der Ausgabeeigenschaften erforderlich und ausreichend ist, zuverlässig mit einem kleinen Hubbetrag von einem jeden beweglichen Trichter 23 erhalten werden.
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Der für einen jeden beweglichen Trichter 23 erforderliche Hubbetrag ist klein; demgemäß ist die für jeden beweglichen Trichter 23 per se erforderliche axiale Länge ebenso kurz. Somit kann eine Verringerung in der Größe und im Gewicht des beweglichen Trichters 23 erzielt werden.
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Darüber hinaus, wie in 8 und 9 dargestellt, ist der innere röhrenförmige Bereich 24ai von einem jeden vorgelagerten Trichter 24, dem Einlassluft zugeführt wird, kleiner im Innendurchmesser (Querschnittsfläche des Kanals) als der röhrenförmige Bereich 23a von einem jeden beweglichen Trichter 23. Somit kann der Betrag an Einlassluft weiterhin unterdrückt werden, indem die effektive Trichterlänge erhöht wird, und gleichzeitig, indem einfach die Querschnittsfläche des Kanals im Zustand niedriger Drehzahlen verringert wird, dass jeder bewegliche Trichter 23 bewegt wird, um hervorzustehen, um so mit jedem vorgelagerten Trichter 24 verbunden zu sein. Darüber hinaus kann eine weitere Verbesserung in den Ausgabeeigenschaften in dem Zustand niedriger Drehzahlen erzielt werden, ohne die axiale Länge von einem jeden vorgelagerten Trichter 24 zu erhöhen, wodurch eine Optimierung in den Ausgabeeigenschaften erzielt werden kann.
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Wie in 3 und 4 dargestellt, ist ein jeder vorgelagerte Trichter 24 an jedem säulenförmigen Führungselement 26 angebracht, um die Bewegung eines jeden beweglichen Trichters 23 zu führen; somit kann verhindert werden, dass ein jeder vorgelagerte Trichter 24 vom beweglichen Trichter 23 versetzt wird. Im Gegensatz dazu kann ein jeder bewegliche Trichter 23 mit jedem vorgelagerten Trichter 24 verbunden werden, während er in angemessener Weise an der Position angeordnet wird; somit kann das Verhindern eines Entweichens von Einlassluft einfach ausgestaltet werden.
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Ein jedes Paar von beweglichen Trichtern 23 wird entlang zweier säulenförmiger Führungselemente 26 verschoben, die in der Bewegungsrichtung des beweglichen Richters ausgerichtet sind; daher, wenn die säulenförmigen Führungselemente 26 als Führungselemente vorgesehen sind, können die Führungselemente einfach gestaltet werden, wodurch die variable Lufttrichtervorrichtung 20 kompakt montiert werden kann, und anders ausgedrückt, kann eine Verringerung der Größe von einer jeden Lufttrichter-Baugruppe 21 erzielt werden.
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Mit Bezugnahme auf 3 und 4, sind vier vorgelagerten Trichter 24, die auf einer 1-zu-1-Basis entsprechend zu den vier Einlasskanälen des 4-Zylinder-Verbrennungsmotors vorgesehen sind, ausgestaltet, sodass zwei benachbarte davon miteinander gekoppelt sind, um miteinander durch den Kopplungsbereich 24c integriert zu sein; somit sind zwei benachbarte der vorgelagerten Trichter 24, die miteinander gekoppelt sind, um miteinander integriert zu sein, an den zwei säulenförmigen Führungselementen 26 angebracht, wodurch die säulenförmigen Führungselemente 26, die die Verschiebung des beweglichen Trichters 23 halten, in der Haltefestigkeit verbessert werden können.
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Wie in 8 und 9 dargestellt, ist das nachgelagerte Ende des röhrenförmigen Bereichs 22a von einem jeden feststehenden Trichter 22 an einer Position festgelegt, um in der axialen Richtung von dem im Durchmesser erweiterten röhrenförmigen Bereich 10a zu verlaufen, der in dem vorgelagerten Einlass der Drosselklappe 10 vorgesehen ist. Somit kann, indem der bewegliche Trichter 23 gegen den im Durchmesser erweiterten röhrenförmigen Bereich 10a einer jeden Drosselklappe 10 verschiebbar gemacht wird, eine Vergrößerung einer jeden Drosselklappe 10 verhindert werden, die normalerweise erforderlich ist, um einen gewissen Hubbetrag durch den beweglichen Trichter 23 zuverlässig zu erhalten; gleichzeitig kann eine Verbesserung in der Motorleistung erzielt werden, indem das Ausbilden einer Stufe in einem jeden feststehenden Trichter 22 vermieden wird.
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Wie in 3, 4, 6 und 9 dargestellt, ist ein jedes Paar von feststehenden Trichtern 22, die miteinander integriert sind, an zwei säulenförmigen Führungselementen 26 über zwei Halteklammern 22q befestigt; somit wird ein jedes Paar von feststehenden Trichtern 22 integral zusammen mit einem jeden Paar von beweglichen Trichtern 23 und einem jeden Paar von vorgelagerten Trichtern 24 durch die zwei säulenförmigen Führungselemente 26 gehalten, wodurch eine jedes Paar von Lufttrichter-Baugruppen 21 an jedem Paar von Drosselklappen 10 montiert werden kann, wobei es als eine Einheit kombiniert wird. Somit kann eine Montageleistung verbessert werden.
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Es ist hervorzuheben, dass in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform zwei Paare von Lufttrichter-Baugruppen 21 integral durch das Halteelement 25 gehalten werden, um so als eine Einheit kombiniert zu werden. Vier Lufttrichter-Baugruppen 21, die als eine Einheit kombiniert sind, können an vier Drosselklappen 10 montiert sein, während das Halteelement 25 an dem unteren Luftfiltergehäuse 13a befestigt ist und davon gehalten wird. Somit kann eine Montageleistung weiter verbessert werden.
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In der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform ist ein jeder feststehende Trichter 22 als eine Komponente vorgesehen, die von einer jeden Drosselklappe 10 getrennt ist. Demgegenüber sind in der variablen Lufttrichtervorrichtung gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform ein jeder feststehende Trichter und eine jede Drosselklappe als eine miteinander integrierte Komponente vorgesehen. Die variable Lufttrichtervorrichtung wird mit Bezugnahme auf 10 und 11 erläutert.
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Die variable Lufttrichtervorrichtung gemäß dieser anderen beispielhaften Ausführungsform ist so ausgestaltet, dass ein jeder feststehende Trichter, der als eine Komponente getrennt von jeder Drosselklappe 10 in der variablen Lufttrichtervorrichtung 20 gemäß der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform vorgesehen ist, mit einer jeden Drosselklappe integriert ist. Diese weitere beispielhafte Ausführungsform ist mit der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform mit Ausnahme der Gestaltung eines jeden feststehenden Trichters und einer jeden Drosselklappe identisch. Ein Bezugszeichen, das an ein gegebenes Element in der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform vergeben ist, wird einem Element entsprechend dem gegebenen Element in dieser anderen beispielhaften Ausführungsform zugewiesen.
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Wie in 10 und 11 dargestellt, ist eine jede Drosselklappe 80 gemäß dieser anderen beispielhaften Ausführungsform mit einem im Durchmesser erweiterten röhrenförmigen Bereich 80a an der vorgelagerten Seite vorgesehen, während sie mit einer Stufe 80b in einem unteren Teil des im Durchmesser erweiterten röhrenförmigen Bereichs 80a vorgesehen ist.
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Zudem ist der im Durchmesser erweiterte röhrenförmige Bereich 80a zur vorgelagerten Seite verlängert, um so den feststehenden Trichter 80af integriert damit auszubilden.
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Der feststehende Trichter 80af des im Durchmesser erweiterten röhrenförmigen Bereich 80a ist als ein vorgelagerter Einlass zum Führen von Einlassluft zu einer jeden Drosselklappe 80 vorgesehen.
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Wie oben beschrieben, ist der im Durchmesser erweiterte röhrenförmige Bereich 80a, der im vorgelagerten Einlass einer jeden Drosselklappe 80 vorgesehen ist, zur vorgelagerten Seite verlängert, um so den feststehenden Trichter 80af damit integriert auszubilden; somit kann eine Verringerung in der Anzahl der Komponenten vorgenommen werden und ein solches Element wie ein Abdichtungselement kann ebenso überflüssig gemacht werden. Zudem ist die Stufe von der Innenfläche einer jeden Drosselklappe 80 als klein ausgebildet, um so den Strom der Einlassluft durchgängig fließen zu lassen; somit kann die Einlassleistung verbessert werden.
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Die variablen Luftfiltervorrichtungen gemäß den beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden oben erläutert. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen beschränkt und ist dazu gedacht, diejenigen zu umfassen, die durch eine Vielzahl von Aspekten im Sinn der vorliegenden Erfindung implementiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verbrennungsmotor,
- 2
- Kurbelgehäuse,
- 3
- Zylinderblock,
- 4
- Zylinderkopf,
- 5
- Zylinderkopfdeckel,
- 6
- Ölwanne,
- 7
- Kurbelwelle,
- 8
- Getriebe,
- 10
- Drosselklappe,
- 10a
- ImDurchmesser erweiterter röhrenförmiger Bereich,
- 10b
- Stufe,
- 12
- Luftfilter,
- 13
- Luftfiltergehäuse,
- 13a
- Unteres Luftfiltergehäuse,
- 13b
- Oberes Luftfiltergehäuse,
- 14
- Filter,
- 15
- Abgasrohr,
- 16
- Abgastopf,
- 20
- Variable Luftfiltervorrichtung,
- 21
- Lufttrichter-Baugruppe,
- 22
- Feststehender Trichter,
- 22a
- Röhrenförmiger Bereich,
- 22c
- Kopplungsbereich,
- 22q
- Halteklammer,
- 22h
- Ausschnitt,
- 23
- Beweglicher Trichter,
- 23a
- Röhrenförmiger Bereich,
- 23b
- Flansch,
- 23c
- Kopplungsbereich,
- 23cf
- Aussparung,
- 23q
- Schiebeklammer,
- 24
- Vorgelagerter Trichter,
- 24ai
- Innerer röhrenförmiger Bereich,
- 24ae
- Äußerer röhrenförmiger Bereich,
- 24b
- Flansch,
- 24c
- Kopplungsbereich,
- 24q
- Halteklammer,
- 25
- Halteelement,
- 25A
- Oberer stabförmiger Körper,
- 25B
- Unterer stabförmiger Körper,
- 25p
- Schraubenöffnung,
- 25q
- Führungselement-Haltebereich,
- 26
- Säulenförmiges Führungselement,
- 27
- Feder,
- 30
- Schraube,
- 40
- Aktuator,
- 41
- Erstes Verbindungselement,
- 42
- Zweites Verbindungselement,
- 43
- Drittes Verbindungselement,
- 45
- Schwenkwelle,
- 46
- Schwenkhebel,
- 47
- Rolle,
- 50
- Armpositions-Erfassungssensor,
- 60
- Obere Kraftstoffeinspritzvorrichtung,
- 61
- Untere Kraftstoffeinspritzvorrichtung,
- 80
- Drosselklappe,
- 80a
- Im Durchmesser erweiterter röhrenförmiger Bereich,
- 80af
- Feststehender Trichter,
- 80b
- Stufe,
- 100
- Motorrad
