DE112020003218T5

DE112020003218T5 - Ansaugkanalstruktur eines Motors mit Schichtspülung

Info

Publication number: DE112020003218T5
Application number: DE112020003218.3T
Authority: DE
Inventors: Hideshi Miyazaki
Original assignee: Kawasaki Motors Ltd
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2019-07-04
Filing date: 2020-02-07
Publication date: 2022-03-17
Also published as: WO2021002041A1; CN114041010A; JP2021011839A

Abstract

Eine Ansaugkanalstruktur eines Motors mit Schichtspülung (E) umfasst: einen Vergaser (3) mit einem Drehventil (50), das einen Öffnungsgrad eines Luft-Kraftstoff-Gemisch-Kanals (22) und einen Öffnungsgrad eines Luftdurchlasses (21) einstellt; und ein Absperrorgan (60), das an einer stromaufwärts gelegenen Seite des Drehventils (50) angeordnet ist, um eine in den Luftdurchlass (21) strömende Luftmenge (A) zu unterdrücken. Das Absperrorgan (60) ist zwischen dem Drehventil (50) und einem Filtergehäuse (4a) eines Luftfilters (4) gehalten. Das Absperrorgan (60) verengt den Luftdurchlass (21) innerhalb des Drehventils (50), wenn sich das Drehventil (50) in einem mittleren Öffnungsgrad befindet.

Description

QUERVERWEIS AUF DIE ZUGEHÖRIGE ANMELDUNG
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2019-125310 , die am 4. Juli 2019 eingereicht wurde und beansprucht deren Priorität, wobei die gesamte Offenbarung dieser Anmeldung durch Bezugnahme als Teil dieser Anmeldung aufgenommen ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
(Gebiet der Erfindung)
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ansaugkanalstruktur eines Motors mit Schichtspülung, der beispielsweise als Antriebsquelle in einer kompakten Arbeitsmaschine, wie ein Rasentrimmer, verwendet wird.
(Beschreibung des Standes der Technik)
Beispielsweise aus dem Patentdokument 1 ist ein Motor bekannt, der als Antriebsquelle in einer kompakten Arbeitsmaschine wie ein Rasentrimmer verwendet wird, bei dem ein Vergaser in einem Ansaugsystem angeordnet ist. Der Vergaser enthält ein Drehventil, das einen Öffnungsgrad eines Luft-Kraftstoff-Gemisch-Kanals und einen Öffnungsgrad eines Luftdurchlasses einstellt, um die einem Motor zuzuführenden Mengen an Luft-Kraftstoff-Gemisch und Luft einzustellen. Die benötigte Menge an Luft-Kraftstoff-Gemisch/Luft variiert jedoch je nach Motortyp, und daher verwendet jeder Motortyp unterschiedliche Vergaserkomponenten wie ein Gehäuse und ein Drehventil. Aus diesem Grund ist es notwendig, für jeden Motortyp eine eigene Produktionsform zu entwickeln, was zu höheren Herstellungskosten führt.
[Verwandtes Dokument]
[Patentdokument]
[Patentdokument 1] JP Patent Nr. 5396290
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein bestimmter Motortyp enthält ein gedrosseltes Teil (Blende) in einem anderen Luftdurchlass als ein Vergaser, um eine Luftmenge eines Vergaserbauteils universell einzustellen. Da das gedrosselte Teil jedoch einen Luftdurchlass mit einer kleineren Fläche als das Drehventil hat, um das Verhältnis zwischen dem Luft-Kraftstoff-Gemisch und Luft zu optimieren, nimmt die Luftmenge bei einem mittleren Öffnungsgrad nicht ab, was möglicherweise zu einem erhöhten Luft-Kraftstoff-Verhältnis (d. h. einem mageren Kraftstoffanteil) führt. Wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu groß wird, kann der Motor eine instabile Drehzahl oder eine verschlechterte Beschleunigungsleistung aufweisen, so dass es vorzuziehen ist, den Motor mit einem leicht fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu betreiben.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ansaugkanalstruktur eines Motors mit Schichtspülung bereitzustellen, die es erleichtert, ein Bauteil eines Vergasers universell zu nutzen und die es ermöglicht, ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis bei einem mittleren Öffnungsgrad innerhalb eines geeigneten Bereichs beizubehalten.
Um das obige Ziel zu erreichen, umfasst eine Ansaugkanalstruktur eines Motors mit Schichtspülung gemäß der vorliegenden Erfindung: ein Durchflusseinstellventil, das einen Öffnungsgrad eines Luft-Kraftstoff-Gemisch-Kanals und einen Öffnungsgrad eines Luftdurchlasses einstellt; und ein Absperrorgan, das auf einer stromaufwärtigen Seite oder einer stromabwärtigen Seite des Durchflusseinstellventils in Bezug auf die Strömungsrichtung von Luft angeordnet ist, um eine in den Luftdurchlass strömende Luftmenge zu unterdrücken, wobei das Absperrorgan den Luftdurchlass verengt, wenn sich das Durchflusseinstellventil in einem mittleren Öffnungsgrad befindet. Das Durchflusseinstellventil kann in einem Vergaser angeordnet sein und es kann ein vom Vergaser getrenntes Element sein. Beispiele für das Durchflusseinstellventil können ein Drehventil und ein Drosselventil sein.
Bei dieser Konstruktion wird gleichzeitig mit dem Schließen des Durchflusseinstellventils von einem vollständig geöffneten Zustand aus auch der Luftdurchlassbereich durch das Absperrorgan allmählich verengt, so dass die Luftmenge ebenfalls allmählich reduziert werden kann. Dadurch ist es möglich, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis bei einem mittleren Öffnungsgrad innerhalb eines geeigneten Bereichs zu halten. Infolgedessen ist es möglich, die Rotationsstabilität und die Beschleunigungsleistung bei einem mittleren Öffnungsgrad zu verbessern. Da die Luftmenge im vollständig geöffneten Zustand durch das Absperrorgan eingestellt wird, ermöglicht die Verwendung eines Absperrorgans geeigneter Größe für jeden Motortyp eine Universalisierung der Vergaserkomponenten.
Bei der vorliegenden Erfindung kann das Absperrorgan auf der stromaufwärtigen Seite zwischen dem Drehventil und einem Filtergehäuse eines Luftfilters gelagert sein. Gemäß dieser Konstitution ist das Absperrorgan auf der stromaufwärtigen Seite des Drehventils angeordnet und es ist ein von dem Filtergehäuse des Luftfilters separates Element. Daher kann das Absperrorgan an einem vorhandenen Vergaser und einem vorhandenen Luftfilter angebracht werden.
Bei der vorliegenden Erfindung kann das Absperrorgan auf der stromabwärtigen Seite zwischen dem Drehventil und einem Isolierelement gelagert sein. Gemäß dieser Ausgestaltung ist das Absperrorgan auf der stromabwärtigen Seite des Drehventils angeordnet und ist ein separates Element von dem Isolierelement zwischen einem Zylinder und dem Vergaser. Daher kann das Absperrorgan an einem vorhandenen Vergaser und einem vorhandenen Isolierelement angebracht werden.
Bei der vorliegenden Erfindung kann das Absperrorgan auf der stromaufwärtigen Seite in ein Filtergehäuse eines Luftfilters integriert sein. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Absperrorgan in das Filtergehäuse des Luftfilters integriert, wodurch eine Erhöhung der Anzahl von Bauteilen verhindert und der Zusammenbau erleichtert werden kann.
Bei der vorliegenden Erfindung kann das Absperrorgan auf der stromabwärtigen Seite mit einem Isolierelement integriert sein. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Absperrorgan in das Isolierelement integriert, so dass eine Erhöhung der Anzahl der Bauteile vermieden und die Montage erleichtert werden kann.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann das Absperrorgan Folgendes umfassen: einen Zylinderteil, der in den Luftdurchlass eingepasst ist, und einen Deckelteil, der einen Teil des Luftdurchlasses abdeckt. Der hier verwendete Begriff „ein Teil des Luftdurchlasses“ bedeutet 20 bis 80 % der Durchlassfläche des Luftdurchlasses. Dieser Aufbau vereinfacht die Struktur des Absperrorgans und sorgt für eine gute Produktivität.
Handelt es sich bei dem Durchflusseinstellventil um ein Drehventil, kann das Absperrorgan eine zylindrische Teilfläche aufweisen, die mit dem Drehventil in Kontakt steht oder an dieses angrenzt. Handelt es sich bei dem Durchflusseinstellventil um eine Drosselklappe, so kann das Absperrorgan eine kugelförmige Teilfläche aufweisen, die mit der Drosselklappe in Kontakt steht oder an diese angrenzend angeordnet ist. Bei dieser Ausgestaltung kann das Absperrorgan ausreichend nahe an einer äußeren Umfangsfläche des Stromregelventils angeordnet werden. Dadurch ist es möglich, einen Spalt zwischen dem Absperrorgan und dem Durchflusseinstellventil zu verringern, um den Luftdurchlass zu verengen, so dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis bei einem mittleren Öffnungsgrad innerhalb eines geeigneten Bereichs gehalten werden kann.
Die vorliegende Erfindung umfasst jede Kombination von mindestens zwei Merkmalen, die in den Ansprüchen und/oder der Beschreibung und/oder den Zeichnungen offenbart sind. Insbesondere sollte jede Kombination von zwei oder mehr der beigefügten Ansprüche gleichermaßen als im Rahmen der vorliegenden Erfindung enthalten ausgelegt werden.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verständlich. Allerdings dienen die Ausführungsbeispiele und die Zeichnungen nur dem Zweck der Veranschaulichung und Erläuterung, und sie sind nicht als Einschränkung des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung in irgendeiner Weise zu verstehen, der durch die beigefügten Patentansprüche festgelegt wird. In den beiliegenden Zeichnungen werden gleiche Bezugszeichen verwendet, um gleiche oder entsprechende Teile in den verschiedenen Ansichten zu bezeichnen:

1 ist eine Querschnittsansicht von vorne eines Motors mit einer Ansaugkanalstruktur gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine geschnittene Ansicht von vorne eines Ansaugsystems des Motors;
3 ist eine perspektivische Ansicht eines Absperrorgans des Motors;
4 ist eine horizontal geschnittene Ansicht, die einen vollständig geschlossenen Zustand eines Luftdurchlasses des Motors zeigt;
5 ist eine horizontal geschnittene Ansicht, die einen offenen Zwischenzustand des Luftdurchlasses des Motors zeigt;
6 ist eine horizontal geschnittene Ansicht, die einen vollständig geöffneten Zustand des Luftdurchlasses des Motors zeigt;
7 ist eine geschnittene Ansicht von vorne eines Ansaugsystems eines Motors mit einer Ansaugkanalstruktur gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
8 ist eine perspektivische Ansicht eines Isolierelements des Motors;
9 ist eine horizontale Querschnittsansicht, die einen vollständig geschlossenen Zustand eines Luftdurchlasses des Motors zeigt;
10 ist eine horizontale Querschnittsansicht, die einen offenen Zwischenzustand des Luftdurchlasses des Motors zeigt;
11 ist eine horizontale Querschnittsansicht, die einen vollständig geöffneten Zustand des Luftdurchlasses des Motors zeigt;
12 ist eine vordere Querschnittsansicht eines Ansaugsystems eines Motors mit einer Ansaugkanalstruktur gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
13 ist eine vordere Querschnittsansicht eines Ansaugsystems eines Motors mit einer Ansaugkanalstruktur gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
14 ist eine vordere Querschnittsansicht eines Ansaugsystems eines Motors mit einer Ansaugkanalstruktur gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
15 ist eine perspektivische Ansicht eines Isolierelements des Motors.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In der vorliegenden Beschreibung bedeutet „vorne-hinten-Richtung“ die axiale Richtung der Kurbelwelle des Motors, eine „vertikale Richtung“ bedeutet die axiale Richtung einer Zylinderbohrung, und eine „links-rechts-Richtung“ bedeutet eine Richtung senkrecht sowohl zu der vorne-hinten-Richtung als auch der vertikalen Richtung.
1 ist eine geschnittene Ansicht eines Motors mit einer Ansaugkanalstruktur gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Ein Motor E gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Zweitaktmotor, der zum Beispiel in eine tragbare Arbeitsmaschine wie ein Rasentrimmer eingebaut sein kann. Der Motor E kann auch in eine andere tragbare Arbeitsmaschine als ein Rasentrimmer eingebaut werden, z. B. in eine Heckenschere oder ein Gebläse.
Der Motor E umfasst: einen Zylinder 1, der darin eine Brennkammer 1a begrenzt; und ein Kurbelgehäuse 2, das darin eine Kurbelkammer 2a begrenzt, und der Zylinder 1 ist mit einem oberen Teil des Kurbelgehäuses 2 verbunden. Der Zylinder 1 umfasst integral: einen Zylinderteil, der einen Außenumfang einer Zylinderbohrung 1b begrenzt; und einen Zylinderkopfteil, der oberhalb des Zylinderteils angeordnet ist. Der Zylinder 1 und das Kurbelgehäuse 2 bestehen aus Metall, z. B. einer Aluminiumlegierung, und werden in Formwerkzeugen (Gussformen) hergestellt. Der Zylinder 1 umfasst eine Kühlrippe 1c an einem Außenumfang des Zylinders 1.
Ein Vergaser 3 und ein Luftfilter 4 eines Ansaugsystems sind mit einem Seitenteil des Zylinders 1 in der Links-Rechts-Richtung (auf der linken Seite in 1) verbunden. Der Luftfilter 4 umfasst: ein Filtergehäuse 4a aus einem Harz, das als Außenhülle dient, und ein Element EL, das in dem Filtergehäuse 4a untergebracht ist. Das Material des Filtergehäuses 4a ist nicht auf einen Kunststoff beschränkt. Der Vergaser 3 wird im Folgenden näher beschrieben. Ein Schalldämpfer 7 einer Auspuffanlage ist an einer anderen Seite des Zylinders in Links-Rechts-Richtung angeschlossen (auf der rechten Seite in 1). Eine Verkleidung 5 bedeckt einen vorderen Teil (in 2 einen vorderen Teil) des Zylinders 1 und einen äußeren Umfang des Schalldämpfers 7 mit Ausnahme eines Teils des Schalldämpfers 7 auf der Seite des Zylinders 1. Ein Kraftstofftank 8 ist an einem unteren Teil des Kurbelgehäuses 2 angebracht.
Die Zylinderbohrung 1b befindet sich im Zylinder 1, und ein Kolben 9, der sich in einer axialen Richtung C1 (vertikale Richtung) hin und her bewegt, ist in die Zylinderbohrung 1b eingesetzt. Eine Kurbelwelle 11 ist über ein Paar von vorderen und hinteren Kurbelwellenlagern 10 drehbar im Kurbelgehäuse 2 gelagert.
Eine Zündkerze P befindet sich an einem oberen Teil des Zylinders 1. Zwischen dem Zylinder 1 und dem Vergaser 3 ist ein Isolierelement 20 aus einem wärmeisolierenden Material, wie z. B. einem Harz, zur Wärmeisolierung des Zylinders 1 angeordnet, der eine hohe Temperatur besitzt. Das Material des Isolierelements 20 ist nicht auf ein Harz beschränkt.
Der Isolierelement 20 umfasst einen Teil eines Luftdurchlasses 21, der an einem oberen Teil des Isolierelements 20 mit dem Zylinder 1 in Verbindung steht, und einen Teil eines Luft-Kraftstoff-Gemisch-Kanals 22, der mit dem Zylinder 1 in Verbindung steht und sich parallel zum Luftdurchlass 21 an einem unteren Teil des Isolierelements 20 erstreckt. Der Luftdurchlass 21 und der Luft-Kraftstoff-Gemisch-Kanal 22 dienen als Einlasskanal 44. Der Zylinder 1 besitzt in einem seiner Umfangswände eine Einlassöffnung 22a, durch die das Luft-Kraftstoff-Gemisch M aus dem Luft-Kraftstoff-Gemisch-Kanal 22 in die Zylinderbohrung 1b eingeleitet wird. Der Zylinder 1 weist ferner einen Auslasskanal 23 in der Umfangswand auf. Der Abgaskanal 23 umfasst eine Abgasöffnung 23a, die an einer inneren Umfangsfläche des Zylinders 1, d. h. an der Zylinderbohrung 1b, mündet. Das aus dem Auspuffkanal 23 austretende Abgas wird durch den Schalldämpfer 7 nach außen abgeleitet.
Ein Spülkanal 25, der den Brennraum 1a mit dem Kurbelraum 2a verbindet, befindet sich im Zylinder 1 und im Kurbelgehäuse 2. Der Spülkanal 25 umfasst erste Spülkanalteile 26 und zweite Spülkanalteile 27, die alle sowohl mit Luft-Kraftstoff-Gemisch als auch mit Luft gefüllt sind.
Die ersten und zweiten Spülkanalteile 26, 27 umfassen an ihren oberen Enden erste bzw. zweite Spülöffnungen 26a, 27a, die etwas unterhalb eines oberen Endes der Auslassöffnung 23a angeordnet sind. Die Oberkanten der zweiten Spülöffnungen 27a befinden sich oberhalb der Oberkanten der ersten Spülöffnungen 26a. Somit überwiegt bei einem Spülvorgang, bei dem sich der Kolben 9 nach unten bewegt, die Spülung durch Luft A gegenüber der Spülung durch das Luft-Kraftstoff-Gemisch M. Die ersten Spülkanalteile 26 umfassen zwei untere Enden, und die zweiten Spülkanalteile 27 umfassen zwei untere Enden, wobei diese unteren Enden an der inneren Umfangsfläche des Zylinders in der Nähe der Kurbelwellenlager 10 offen sind. Die ersten und zweiten Spülöffnungen 26a, 27a der ersten und zweiten Spülkanalteile 26, 27 münden in eine Innenfläche des Zylinders 1.
Die ersten und zweiten Spülkanalteile 26, 27 sind paarweise auf einer Vorderseite und einer Rückseite symmetrisch um eine Achse des Luft-Kraftstoff-Gemisch-Kanals 22 oder eine Achse des Auslasskanals 23 angeordnet. Die zweiten Spülkanalteile 27 sind näher an der Abgasöffnung 23a angeordnet als die ersten Spülkanalteile 26.
Der Zylinder 1 enthält einen Luftkanal 30, der die Luft A aus dem Luftdurchlass 21 des Isolierelements 20 zu den ersten und zweiten Spülkanalteilen 26, 27 leitet. Konkret strömt die Luft A aus dem Luftdurchlass 21 des Isolierelements 20 durch eine einzelne Ventilkammer 35 innerhalb des Zylinders 1, die später beschrieben wird, und in den Luftkanal 30. Das heißt, dass die oberen Spülkanalabschnitte 26b, 27b, einschließlich der ersten und zweiten Spülöffnungen 26a, 27a, mit dem Luftdurchlass 21 durch den Luftkanal 30 verbunden sind.
Die Ventilkammer 35 befindet sich an einem stromabwärts gelegenen Ausgang des Luftdurchlasses 21 innerhalb des Isolierelements 20. In der Ventilkammer 35 befindet sich ein einzelnes Blattventil 36. Das Blattventil 36 schließt den Luftdurchlass 21, um einen Rückfluss der Luft zu verhindern, wenn der Druck in dem mit dem Luftdurchlass 21 verbundenen Luftkanal 30 auf einen vorbestimmten Wert oder darüber steigt.
Im Folgenden wird die Funktionsweise des Motors E des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben. Wenn sich der Kolben 9 bei einem Lufteinlassvorgang nach oben bewegt, wird im Inneren des Zylinders 1 und der Kurbelkammer 2a ein Unterdruck erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt wird das Luft-Kraftstoff-Gemisch M aus dem Luft-Kraftstoff-Gemisch-Kanal 22 über die Einlassöffnung 22a, die sich an der inneren Umfangsfläche des Zylinders 1 öffnet, direkt in die Kurbelkammer 2a eingeleitet.
Ein Unterdruck wird auch in den ersten Spülkanalteilen 26 und den zweiten Spülkanalteilen 27 erzeugt, die mit der Kurbelkammer 2a in Verbindung stehen. Daher wird auch in dem Luftkanal 30, der mit den ersten und zweiten Spülkanalteilen 26, 27 verbunden ist, ein Unterdruck erzeugt. Somit wird das am Auslass des Luftdurchlasses 21 des Isolierelements 20 angebrachte Blattventil 36 geöffnet, und die Luft A aus dem Luftdurchlass 21 strömt durch den Luftkanal 30 und wird einmal in die oberen Endabschnitte 26b, 27b der ersten und zweiten Spülkanalteile 26, 27 eingeführt.
Auf diese Weise wird die Luft A kontinuierlich in die oberen Endabschnitte 26b, 27b der ersten und zweiten Spülkanalteile 26, 27 eingeleitet, wenn das Blattventil 36 aufgrund des Unterdrucks in der Kurbelkammer 2a während des Ansaugvorgangs, bei dem sich der Kolben 9 nach oben bewegt, geöffnet ist. Auf diese Weise wird eine ausreichende Luftmenge für die Spülung mit bleihaltiger Luft in diesen Spülkanalteilen 26, 27 sichergestellt.
Dann, in einem Spülvorgang, bei dem sich der Kolben 9 nach einem Explosionsvorgang nach unten bewegt, werden die Luft A und das Luft-Kraftstoff-Gemisch M durch die ersten Spülöffnungen 26a der ersten Spülkanalteile 26 und die zweiten Spülöffnungen 27a der zweiten Spülkanalteile 27 diagonal nach oben in die Brennkammer 1a geblasen. In diesem Fall wird die Luft A zuerst durch die zweiten Spülöffnungen 27a eingeleitet, die sich an hohen Positionen nahe einem oberen Totpunkt befinden, und dann wird die Luft A etwas später durch die ersten Spülöffnungen 26a eingeleitet. Anschließend wird das Luft-Kraftstoff-Gemisch M durch die Spülöffnungen 26a, 27a eingeleitet. Da die Luft A aus den zweiten Spülöffnungen 27a näher an der Abgasöffnung 23a in den Brennraum 1a eingeleitet wird, kann die früher eingeleitete Luft A aus der zweiten Spülöffnung 27a das Verbrennungsgas reibungslos über die Abgasöffnung 23a ausstoßen. Daher kann verhindert werden, dass das Luft-Kraftstoff-Gemisch M durch die Abgasöffnung 23a ausströmt.
Der Motor E umfasst ein Durchflusseinstellventil 50, das den Öffnungsgrad des Einlasskanals 44 steuert. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Durchflusseinstellventil 50 ein Drehventil 50. Das Durchflusseinstellventil 50 des vorliegenden Ausführungsbeispiels befindet sich im Vergaser 3. Wie in 2 gezeigt, umfasst der Vergaser 3 einen Körper 52, der ein Vergaserhauptkörper ist und innerhalb des Körpers 52 einen Teil des Luftdurchlasses 21 (Ansaugkanal 44) an einem oberen Teil davon und einen Teil des Luft-Kraftstoff-Gemisch-Kanals 22 (Ansaugkanal 44) an einem unteren Teil davon umfasst. Das Durchflusseinstellventil 50 befindet sich im Einlasskanal 44 innerhalb des Körpers 52. Der Vergaser 3 enthält unterhalb des Durchflusseinstellventils 50 eine Hauptdüse 53, die dem Luft-Kraftstoff-Gemisch-Kanal 22 Kraftstoff zuführt.
Das Drehventil 50 umfasst einen einzelnen Ventilkörper 58, der eine säulenartige Form hat und durch den Luft-Kraftstoff-Gemisch-Kanal 22 und den Luftdurchlass 21 in radialer Richtung (vertikale Richtung) verläuft. Der Ventilkörper 58 umfasst: ein kreisförmiges Durchgangsloch 58a, das als Teil des Luftdurchlasses 21 dient; und ein kreisförmiges Durchgangsloch 58b, das als Teil des Luft-Kraftstoff-Gemisch-Kanals 22 dient. Alternativ kann der Querschnitt des Luftdurchlasses 21 auch eine elliptische Form, eine rechteckige Form oder ähnliches aufweisen. Der Vergaser 3 umfasst einen Ventilantriebsmechanismus 55 an einem oberen Ende des Vergasers 3. Der Ventilantriebsmechanismus 55 dreht den Ventilkörper 58 des Durchflusseinstellventils 50.
Der Ventilantriebsmechanismus 55 ist mit einem Drosselhebel (nicht abgebildet) verbunden. Wenn ein Bediener den Drosselhebel betätigt, dreht der Ventilantriebsmechanismus 55 den Ventilkörper 58 des Drehventils 50. Der Ventilkörper 58 wird gedreht, um sowohl das Luft-Kraftstoff-Gemisch als auch die Luft zu steuern. Das heißt, das Drehventil 50 stellt den Öffnungsgrad des Luft-Kraftstoff-Gemisch-Kanals 22 und den Öffnungsgrad des Luftdurchlasses 21 ein.
Ein Absperrorgan 60 ist stromaufwärts des Drehventils 50 in Bezug auf die Strömungsrichtung der Luft im Luftdurchlass 21 angeordnet. Das Absperrorgan 60 sperrt den Luftdurchlass 21 innerhalb des Drehventils 50 ab, wenn sich das Drehventil 50 in einem mittleren Öffnungsgrad befindet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Absperrorgan 60 stromaufwärts des Drehventils 50 angeordnet und von dem Filtergehäuse 4a des Luftfilters 4 getrennt. Insbesondere ist das Absperrorgan 60 zwischen dem Drehventil 50 und dem Filtergehäuse 4a gelagert.
Das Absperrorgan 60 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist ein einstückig gegossenes Produkt aus einem Harz und umfasst einen Zylinderteil 62 und einen Deckelteil 64, wie in 3 gezeigt. Der Zylinderteil 62 hat eine Form, die der des Luftdurchlasses 21 entspricht. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Zylinderteil wie eine Walze geformt. Das Zylinderteil 62 wird in den in 2 gezeigten Luftdurchlass 21 eingepasst, und das Abdeckteil 64 deckt einen Teil des Luftdurchlasses 21 ab. Der hier verwendete Begriff „ein Teil des Luftdurchlasses 21“ bedeutet 20 bis 80 % einer Durchgangsfläche des Luftdurchlasses 21. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie es in 3 gezeigt ist, hat das Abdeckteil 64 des Absperrorgans 60 eine im Wesentlichen halbkreisförmige Form. Die Form und das Material des Absperrorgans 60 sind nicht auf die oben beschriebenen beschränkt.
Das in 2 gezeigte Filtergehäuse 4a umfasst: einen ersten Öffnungsteil 4b, der mit dem Luftdurchlass 21 in Verbindung steht, und einen zweiten Öffnungsteil 4c, der mit dem Luft-Kraftstoff-Gemisch-Kanal 22 in Verbindung steht. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Absperrorgan 60 in den ersten Öffnungsteil 4b des Filtergehäuses 4a eingesetzt. Das Abdeckteil 64 des Absperrorgans 60 wird in den Luftdurchlass 21 innerhalb des Körpers 52 eingesetzt und ist neben dem Drehventil 50 angeordnet. Eine Außenfläche des Abdeckteils 64 ist eine gekrümmte Fläche, die mit einer Außenfläche des Drehventils 50 übereinstimmt. Das Abdeckteil 64 des Absperrorgans 60 kann in Kontakt mit dem Drehventil 50 angeordnet sein. Das heißt, dass das Absperrorgan 60 eine teilzylindrische Fläche 65 aufweist, die mit dem Drehventil 50 in Kontakt steht oder an diese angrenzt. Alternativ kann die Außenfläche des Abdeckteils 64 auch eine ebene Fläche sein.
Der erste Öffnungsteil 4b des Filtergehäuses 4a hat einen größeren Durchmesser als der Luftdurchlass 21 innerhalb des Körpers 52. Mit anderen Worten, der in 3 gezeigte Zylinderteil 62 hat einen größeren Durchmesser als der des halbkreisförmigen Deckelteils 64. Daher enthält das Absperrorgan 60 ein Schrumpfteil 66, das einen allmählich abnehmenden Durchmesser von einem stromabwärts gelegenen Ende 62a des Zylinderteils 62 in Richtung des Deckelteils 64 aufweist. Der Durchmesser des schrumpfenden Teils 66 kann gleichmäßig kontinuierlich oder schrittweise abnehmen.
Wenn der Durchmesser des ersten Öffnungsteils 4b des Filtergehäuses 4a der gleiche ist wie der Durchmesser des Luftdurchlasses 21 innerhalb des Körpers 52, kann der Schrumpfteil 66 weggelassen werden. Wenn der erste Öffnungsteil 4b des Filtergehäuses 4a eine andere Größe als der Luftdurchlass 21 innerhalb des Körpers 52 hat, wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, können das Filtergehäuse 4a und das Absperrorgan 60 leichter geformt werden, wenn das Absperrorgan 60 separat von dem Filtergehäuse 4a geformt wird.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat der Schrumpfteil 66 eine halbkreisförmige Querschnittsform, die der Form des halbkreisförmigen Deckelteils 64 entspricht. Das heißt, das Absperrorgan 60 fördert die Luft A, die von einem stromaufwärts gelegenen Ende 62b des Zylinderteils 62 einströmt, wobei der Luftstrom durch den Zylinderteil 62, den Schrumpfteil 66 und den Deckelteil 64 reduziert wird.
Im Folgenden wird der Luftstrom im Luftdurchlass 21 des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben. 4 zeigt das Drehventil 50 in einem vollständig geschlossenen Zustand, 5 zeigt das Drehventil 50 bei einem mittleren Öffnungsgrad und 6 zeigt das Drehventil 50 in einem vollständig geöffneten Zustand.
Wenn das Drehventil 50, wie in 4 gezeigt, vollständig geschlossen ist, d. h. wenn ein Bediener den Drosselhebel nicht betätigt (in einem Stopp-Zustand), steht das obere Durchgangsloch 58a nicht mit dem Luftdurchlass 21 in Verbindung, und die Luft A strömt nicht durch den Luftdurchlass 21. In diesem Zustand steht das in 2 gezeigte untere Durchgangsloch 58b auch nicht mit dem Luft-Kraftstoff-Gemisch-Kanal 22 in Verbindung, und das Luft-Kraftstoff-Gemisch M strömt auch nicht durch den Luft-Kraftstoff-Gemisch-Kanal 22.
Wenn ein Bediener den Drosselhebel betätigt, dreht sich der Ventilkörper 58 des Drehventils 50 um eine Ventilachse AX, um in einen Zwischenöffnungszustand (einen Betriebszustand) zu gelangen, wie in 5 gezeigt. Im offenen Zwischenzustand steht das obere Durchgangsloch 58a teilweise mit dem Luftdurchlass 21 auf der stromabwärts gelegenen Seite in Verbindung. Eine stromaufwärts gelegene Seite des Durchgangslochs 58a ist jedoch durch das Abdeckteil 64 des Absperrorgans 60 verschlossen. Daher strömt die Luft A nicht durch den Luftdurchlass 21. In diesem offenen Zwischenzustand steht das in 2 gezeigte untere Durchgangsloch 58b teilweise mit dem Luft-Kraftstoff-Gemisch-Kanal 22 auf der stromabwärts gelegenen Seite in Verbindung, und das Luft-Kraftstoff-Gemisch M strömt in den Luft-Kraftstoff-Gemisch-Kanal 22.
Wie oben beschrieben, wird gleichzeitig mit dem Schließen des Drehventils 50 aus dem vollständig geöffneten Zustand auch der Luftdurchlassbereich allmählich verengt, so dass die Luftmenge ebenfalls allmählich reduziert werden kann. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Luftmenge bei dem in 5 gezeigten mittleren Öffnungsgrad im Wesentlichen 0 (Null). Die Luftmenge muss jedoch nicht unbedingt 0 (Null) sein, und es kann eine geringe Luftmenge strömen, so dass ein Kraftstoffanteil nicht übermäßig mager wird. Auf diese Weise lässt sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis bei einem mittleren Öffnungsgrad in einem geeigneten Bereich halten.
Wenn der Bediener den Drosselhebel weiter betätigt, dreht sich der Ventilkörper 58 des Drehventils 50, um einen vollständig geöffneten Zustand (normaler Betriebszustand) zu erreichen, wie in 6 dargestellt. Im vollständig geöffneten Zustand steht das obere Durchgangsloch 58a vollständig mit dem Luftdurchlass 21 auf der stromabwärts gelegenen Seite in Verbindung. Andererseits ist eine stromaufwärts gelegene Seite des Durchgangslochs 58a teilweise durch das Abdeckteil 64 des Absperrorgans 60 verschlossen. Das heißt, der Luftdurchlass 21 ist verengt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind etwa 70 % der Durchgangsfläche des Luftdurchlasses verschlossen. Daher strömt eine durch den Deckelteil 64 des Absperrorgans 60 eingestellte Luftmenge A in den Luftdurchlass 21. In diesem vollständig geöffneten Zustand steht das in 2 gezeigte untere Durchgangsloch 58b vollständig mit dem Luft-Kraftstoff-Gemisch-Kanal 22 auf der stromabwärts gelegenen Seite in Verbindung, und das Luft-Kraftstoff-Gemisch M strömt in den Luft-Kraftstoff-Gemisch-Kanal 22.
Somit drosselt das Absperrorgan 60 des vorliegenden Ausführungsbeispiels den Durchfluss durch den Zylinderteil 62, den Schrumpfteil 66 und den Deckelteil 64, wenn es sich im vollständig geöffneten Zustand befindet, wie in 6 gezeigt. Ein Anteil der Verengung wird auf der Grundlage eines Kraftstoffanteils (Luft-Kraftstoff-Verhältnis) im vollständig geöffneten Zustand eingestellt. Außerdem ist das Absperrorgan 60 neben oder in Kontakt mit dem Drehventil 50 angeordnet, so dass der Durchfluss in Verbindung mit dem Öffnen und Schließen der Drosselklappe eingestellt werden kann. Dies stabilisiert die Verbrennung in dem in 5 gezeigten Zwischenzustand.
Gemäß der obigen Struktur wird gleichzeitig mit dem Schließen des in 5 gezeigten Drehventils 50 aus dem vollständig geöffneten Zustand auch der Luftdurchlassbereich durch das Absperrorgan 60 allmählich verengt, so dass die Luftmenge ebenfalls allmählich reduziert werden kann. Dadurch ist es möglich, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis bei einem mittleren Öffnungsgrad innerhalb eines geeigneten Bereichs zu halten. Infolgedessen ist es möglich, die Rotationsstabilität und das Beschleunigungsverhalten bei einem mittleren Öffnungsgrad zu verbessern. Da die Luftmenge in dem in 6 gezeigten vollständig geöffneten Zustand durch das Absperrorgan 60 eingestellt wird, ermöglicht die Verwendung des Absperrorgans 60 mit einer für jeden Motortyp geeigneten Größe eine Universalisierung der Vergaserkomponenten. Obwohl in dem Motor mit Schichtspülung ein Kraftstoffanteil dazu neigt, mager zu sein, weil die Luft, wie oben besprochen, geführt wird, kann die obige Struktur die Reduzierung des Kraftstoffanteils effektiv unterdrücken.
Das Absperrorgan 60 ist zwischen dem Drehventil 50 und dem Filtergehäuse 4a des Luftfilters 4 angeordnet. Das heißt, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Absperrorgan 60 stromaufwärts des Drehventils 50 angeordnet und es ist ein separates Element von dem Filtergehäuse 4a des Luftfilters 4. Daher kann das Absperrorgan 60 an einem vorhandenen Vergaser 3 und einem vorhandenen Luftfilter 4 angebracht werden. Der erste Öffnungsteil 4b des Filtergehäuses 4a hat eine andere Größe als der Luftdurchlass 21 innerhalb des Körpers 52, und der Zylinderteil 62 und der Deckelteil 64 des Absperrorgans 60 sind durch den Schrumpfteil 66 miteinander verbunden. Wenn also der erste Öffnungsteil 4b des Filtergehäuses 4a eine andere Größe als der Luftdurchlass 21 innerhalb des Körpers 52 hat, können das Filtergehäuse 4a und das Absperrorgan 60 leichter geformt werden, wenn das Absperrorgan 60 getrennt von dem Filtergehäuse 4a geformt wird.
Das Absperrorgan 60 umfasst: den Zylinderteil 62, der in den Luftdurchlass 21 eingepasst ist, und den Deckelteil 64, der einen Teil des Luftdurchlasses 21 abdeckt. Dies vereinfacht die Struktur des Absperrorgans 60 und verbessert somit die Produktivität.
Da das Absperrorgan 60 die teilzylindrische Fläche 65 aufweist, die mit dem Drehventil 50 in Berührung steht oder ihr benachbart ist, kann das Absperrorgan 60 ausreichend nahe an einer Außenumfangsfläche des Drehventils 50 angeordnet werden. Dadurch ist es möglich, einen Spalt zwischen dem Absperrorgan 60 und dem Drehventil 50 zu verringern, um den Luftdurchlass zu verengen, so dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis bei einem mittleren Öffnungsgrad innerhalb eines geeigneten Bereichs gehalten werden kann.
Nachfolgend werden weitere Ausführungsbeispiele beschrieben. In der folgenden Beschreibung der jeweiligen Ausführungsbeispiele werden dieselben Bezugsziffern verwendet, um Teile zu bezeichnen, die den zuvor in den jeweiligen Ausführungsbeispielen beschriebenen entsprechen, und sich wiederholende Beschreibungen werden weggelassen.
7 ist eine geschnittene Ansicht von vorne eines Ansaugsystems mit einer Ansaugkanalstruktur gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist ein Absperrorgan 70 stromabwärts des Drehventils 50 angeordnet. Die übrigen Merkmale sind die gleichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
Das Absperrorgan 70 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist mit dem Isolierelement 20 integriert. Der Isolierelement 20 und das Absperrorgan 70 sind durch ein Formgebeverfahren aus einem wärmeisolierenden Material, wie z. B. einem Harz, einstückig hergestellt. Das Absperrorgan 70 umfasst: ein Zylinderteil 72, das in den Luftdurchlass 21 eingepasst ist, und ein Abdeckteil 74, das einen Teil des Luftdurchlasses 21 abdeckt. Wie in 8 gezeigt, hat das Abdeckteil 74 des Absperrorgans 70 des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine im Wesentlichen halbkreisförmige Form. Das Zylinderteil 72 hat eine halbkreisförmige Querschnittsform, die der Form des halbkreisförmigen Abdeckteils 74 entspricht.
Das in 7 gezeigte Isolierelement 20 umfasst: ein erstes Durchgangsloch 20a, das als Teil des Luftdurchlasses 21 dient; und ein zweites Durchgangsloch 20b, das als Teil des Luft-Kraftstoff-Gemisch-Kanals 22 dient. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Absperrorgan 70 so angeordnet, dass ein stromabwärtiges Ende 72a des Zylinderteils 72 mit dem ersten Durchgangsloch 20a des Isolierelements 20 in Verbindung steht und aus dem Isolierelement 20 in Richtung einer stromaufwärtigen Seite in einer Luftströmungsrichtung herausragt.
Der Zylinderteil 72 des Absperrorgans 70 ist in den Luftdurchlass 21 innerhalb des Körpers 52 des Vergasers 3 eingepasst und neben dem Drehventil 50 angeordnet. Eine Außenfläche des Abdeckteils 74 des Absperrorgans 70 ist eine gekrümmte Fläche, die der Außenfläche des Drehventils 50 entspricht. Das Abdeckteil 74 des Absperrorgans 70 kann in Kontakt mit dem Drehventil 50 angeordnet sein. Das heißt, die Außenfläche des Abdeckteils 74 ist eine teilzylindrische Fläche 75, die in Kontakt mit dem Drehventil 50 steht oder an diese angrenzt. Alternativ kann die Außenfläche des Abdeckteils 74 auch eine ebene Fläche sein.
Das erste Durchgangsloch 20a des Isolierelements 20 hat einen Durchmesser, der dem des Luftdurchlasses 21 im Körper 52 entspricht. Mit anderen Worten, der Durchmesser des in 8 gezeigten Zylinderteils 72 ist derselbe wie der Durchmesser des halbkreisförmigen Deckelteils 74. Wenn das erste Durchgangsloch 20a des Isolierelements 20 und der Luftdurchlass 21 innerhalb des Körpers 52 den gleichen Durchmesser wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel haben, können der Isolierelement 20 und das Absperrorgan 70 leicht geformt werden, wenn das Absperrorgan 70 und der Isolierelement 20 miteinander integriert sind.
Im Folgenden wird der Luftstrom im Luftdurchlass 21 des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben. 9 zeigt das Drehventil 50 in einem vollständig geschlossenen Zustand, 10 zeigt das Drehventil 50 bei einem mittleren Öffnungsgrad und 11 zeigt das Drehventil 50 in einem vollständig geöffneten Zustand.
Wenn das Drehventil 50, wie in 9 gezeigt, vollständig geschlossen ist, steht das obere Durchgangsloch 58a nicht mit dem Luftdurchlass 21 in Verbindung, und die Luft A strömt nicht in den Luftdurchlass 21. In diesem Zustand steht das in 8 gezeigte untere Durchgangsloch 58b auch nicht mit dem Luft-Kraftstoff-Gemisch-Kanal 22 in Verbindung, und das Luft-Kraftstoff-Gemisch M strömt auch nicht durch den Luft-Kraftstoff-Gemisch-Kanal 22.
In dem in 10 gezeigten offenen Zwischenzustand steht das obere Durchgangsloch 58a teilweise mit dem Luftdurchlass 21 auf einer stromabwärts gelegenen Seite in Verbindung. Der in Verbindung stehende Teil ist jedoch durch den Deckelteil 74 des Absperrorgans 70 verschlossen. Daher strömt die Luft A nicht durch den Luftdurchlass 21. Das heißt, bei einem mittleren Öffnungsgrad ist die Luftmenge im Wesentlichen 0 (Null). Die Luftmenge muss jedoch nicht unbedingt 0 (Null) sein, und es kann eine geringe Luftmenge strömen, so dass ein Kraftstoffanteil nicht übermäßig mager wird. In diesem Zwischenöffnungszustand steht das in 8 gezeigte untere Durchgangsloch 58b teilweise mit dem Luft-Kraftstoff-Gemisch-Kanal 22 auf der stromabwärts gelegenen Seite in Verbindung, und das Luft-Kraftstoff-Gemisch M strömt in den Luft-Kraftstoff-Gemisch-Kanal 22.
In dem in 11 gezeigten vollständig geöffneten Zustand steht das obere Durchgangsloch 58a vollständig mit dem Luftdurchlass 21 auf der stromabwärts gelegenen Seite in Verbindung, ist aber teilweise durch das Abdeckteil 74 des Absperrorgans 70 verschlossen. Das heißt, der Luftdurchlass 21 ist verengt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind etwa 70 % der Durchgangsfläche des Luftdurchlasses verschlossen. Daher strömt eine eingestellte Luftmenge A durch den Deckelteil 74 des Absperrorgans 70 in den Luftdurchlass 21. In diesem vollständig geöffneten Zustand steht das in 8 gezeigte untere Durchgangsloch 58b vollständig mit dem Luft-Kraftstoff-Gemisch-Kanal 22 auf der stromabwärts gelegenen Seite in Verbindung, und das Luft-Kraftstoff-Gemisch M strömt in den Luft-Kraftstoff-Gemisch-Kanal 22.
Somit drosselt das Absperrorgan 60 des vorliegenden Ausführungsbeispiels den Durchfluss durch den Zylinderteil 72 und den Deckelteil 74, wenn es sich in dem in 11 gezeigten vollständig geöffneten Zustand befindet. Ein Anteil der Verengung wird auf der Grundlage eines Kraftstoffanteils (Luft-Kraftstoff-Verhältnis) im vollständig geöffneten Zustand eingestellt. Ferner ist das Absperrorgan 70 neben oder in Kontakt mit dem Drehventil 50 angeordnet, so dass der Durchfluss in Verbindung mit dem Öffnen und Schließen der Drosselklappe eingestellt werden kann. Dies stabilisiert die Verbrennung in dem in 10 gezeigten offenen Zwischenzustand.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel kann, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis bei einem Zwischenöffnungsgrad des in 10 gezeigten Drehventils 50 innerhalb eines geeigneten Bereichs gehalten werden, so dass es möglich ist, die Drehstabilität und die Beschleunigungsleistung bei einem Zwischenöffnungsgrad zu verbessern. Da die Luftmenge in dem in 11 gezeigten vollständig geöffneten Zustand durch das Absperrorgan 70 eingestellt wird, ermöglicht die Verwendung des Absperrorgans 70 mit einer für jeden Motortyp geeigneten Größe die Universalisierung von Vergaserkomponenten.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist das Absperrorgan 70 stromabwärts des Drehventils 50 angeordnet und in den Isolierelement 20 integriert. Dies ermöglicht es, die Anzahl der Bauteile nicht zu erhöhen und den Zusammenbau zu erleichtern.
12 ist eine vordere Querschnittsansicht eines Ansaugsystems mit einer Ansaugkanalstruktur gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In dem dritten Ausführungsbeispiel ist ein Absperrorgan 80 stromabwärts des Drehventils 50 angeordnet und es ist ein von dem Isolierelement 20 separates Element. Andere Merkmale sind die gleichen wie die des zweiten Ausführungsbeispiels.
Das Absperrorgan 80 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist ein aus einem Harz hergestelltes Formteil. Das Absperrorgan 80 umfasst: ein Zylinderteil 82, das in das erste Durchgangsloch 20a (Luftdurchlass 21) des Isolierelements 20 eingepasst ist; und ein Abdeckteil 84, das einen Teil des Luftdurchlasses 21 abdeckt. Das Abdeckteil 84 des Absperrorgans 80 kann z. B. eine halbkreisförmige Form haben.
Der Zylinderteil 82 des Absperrorgans 80 wird in das erste Durchgangsloch 20a des Isolierelements 20 eingesetzt. Der Deckelteil 84 des Absperrorgans 80 wird in den Luftdurchlass 21 innerhalb des Körpers 52 eingesetzt und ist neben dem Drehventil 50 angeordnet. Eine Außenfläche des Abdeckteils 84 des Absperrorgans 80 ist eine gekrümmte Fläche, die der Außenfläche des Drehventils 50 entspricht. Das Abdeckteil 84 des Absperrorgans 80 kann in Kontakt mit dem Drehventil 50 angeordnet sein. Das heißt, die Außenfläche des Abdeckteils 84 ist eine teilzylindrische Fläche 85, die in Kontakt mit dem Drehventil 50 steht oder an diese angrenzt. Alternativ kann die Außenfläche des Abdeckteils 84 auch eine ebene Fläche sein.
Der Luftstrom im Luftdurchlass 21 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist derselbe wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, das unter Bezugnahme auf 9 bis 11 beschrieben wird.
Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel kann, wie bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis bei einem Zwischenöffnungsgrad innerhalb eines geeigneten Bereichs gehalten werden, so dass es möglich ist, die Drehstabilität und die Beschleunigungsleistung bei einem Zwischenöffnungsgrad zu verbessern. Da die Luftmenge im vollständig geöffneten Zustand durch das Absperrorgan 80 eingestellt wird, ermöglicht die Verwendung des Absperrorgans 80 mit einer für jeden Motortyp geeigneten Größe die Universalisierung von Vergaserkomponenten.
Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist das Absperrorgan 80 stromabwärts des Drehventils 50 angeordnet und ist ein vom Isolierelement 20 getrenntes Element. Daher kann das Absperrorgan 80 an einem vorhandenen Vergaser 3 und einem vorhandenen Isolierelement 20 angebracht werden.
13 ist eine geschnittene Ansicht von vorne eines Ansaugsystems mit einer Ansaugkanalstruktur gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In dem vierten Ausführungsbeispiel ist ein Absperrorgan 90 an einer stromaufwärts gelegenen Seite des Drehventils 50 angeordnet und in das Filtergehäuse 4a des Luftfilters 4 integriert. Die weiteren Merkmale sind die gleichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
Das Filtergehäuse 4a und das Absperrorgan 90 sind einstückig durch ein Formgebungsverfahren aus einem Harzmaterial geformt. Das Absperrorgan 90 hat im Wesentlichen die gleiche Konfiguration wie das Absperrorgan 60 des ersten Ausführungsbeispiels gemäß 2 und umfasst einen Zylinderteil 92 und einen Deckelteil 94. Der Zylinderteil 92 ist in den Luftdurchlass 21 innerhalb des Körpers 52 des Vergasers 3 eingepasst. Das Absperrorgan 90 des vorliegenden Ausführungsbeispiels hat eine sich verjüngende Form, so dass der Zylinderteil 92 vom Filtergehäuse 4a zur stromabwärtigen Seite hin einen abnehmenden Durchmesser aufweist.
Der Zylinderteil 92 des Absperrorgans 90 ist in den Luftdurchlass 21 innerhalb des Körpers 52 eingepasst, und der Deckelteil 94 ist neben dem Drehventil 50 angeordnet. Eine Außenfläche des Abdeckteils 94 ist eine teilzylindrische Fläche 95, die in Kontakt mit dem Drehventil 50 steht oder sich in dessen Nähe befindet. Alternativ kann die Außenfläche des Abdeckteils 94 auch eine ebene Fläche sein.
Der Luftstrom im Luftdurchlass 21 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist derselbe wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, das unter Bezugnahme auf die 4 bis 6 beschrieben wurde.
Gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel kann, wie bei dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis bei einem mittleren Öffnungsgrad innerhalb eines geeigneten Bereichs gehalten werden, so dass es möglich ist, die Drehstabilität und die Beschleunigungsleistung bei einem mittleren Öffnungsgrad zu verbessern. Da die Luftmenge im vollständig geöffneten Zustand durch das Absperrorgan 90 eingestellt wird, ermöglicht die Verwendung des Absperrorgans 90 mit einer für jeden Motortyp geeigneten Größe die Universalisierung von Vergaserkomponenten.
Gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel ist das Absperrorgan 90 stromaufwärts des Drehventils 50 angeordnet und in das Filtergehäuse 4a des Luftfilters 4 integriert. Dies ermöglicht es, eine Erhöhung der Anzahl der Bauteile zu vermeiden und den Zusammenbau zu erleichtern.
14 ist eine geschnittene Ansicht von vorne eines Ansaugsystems mit einer Ansaugkanalstruktur gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In dem fünften Ausführungsbeispiel sind die Durchflusseinstellventile 100, 101 scheibenförmige Drosselventile. Sowohl das Durchflusseinstellventil 100 für Luft, das in dem Luftdurchlass 21 angeordnet ist, als auch das Durchflusseinstellventil 101 für das Luft-Kraftstoff-Gemisch, das in dem Luft-Kraftstoff-Gemisch-Kanal 22 angeordnet ist, dreht sich beispielsweise um eine horizontale Achse HX.
Wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist auch bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Absperrorgan 110 in den Isolierelement 20 integriert und umfasst: ein Zylinderteil 112, das in den Luftdurchlass 21 eingepasst ist; und Abdeckteile 114, die einen Teil des Luftdurchlasses 21 abdecken. Wie in 15 gezeigt, befinden sich die Abdeckteile 114 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel an zwei oberen und unteren Positionen. Das Absperrorgan 110 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist, wie in 14 gezeigt, so konstruiert, dass eine Außenfläche jedes Abdeckteils 114 eine gekrümmte Oberfläche ist, die mit einer Außenfläche der Drosselklappe 100 übereinstimmt, d. h. als eine teilweise kugelförmige Oberfläche 115 geformt ist, die in Kontakt mit der Drosselklappe 100 steht oder sich in deren Nähe befindet. Alternativ dazu kann die Außenfläche jedes Abdeckteils 114 eine ebene Fläche sein. Die übrigen Merkmale sind die gleichen wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Der Luftstrom im Luftdurchlass 21 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist derselbe wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, das unter Bezugnahme auf 9 bis 11 beschrieben wird.
Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel kann, wie bei dem ersten bis vierten Ausführungsbeispiel, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis bei einem Zwischenöffnungsgrad innerhalb eines geeigneten Bereichs gehalten werden, so dass es möglich ist, die Drehstabilität und die Beschleunigungsleistung bei einem Zwischenöffnungsgrad zu verbessern. Da die Luftmenge im vollständig geöffneten Zustand durch das Absperrorgan 110 eingestellt wird, ermöglicht die Verwendung des Absperrorgans 110 mit einer für jeden Motortyp geeigneten Größe die Universalisierung von Vergaserkomponenten.
Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel umfasst das Absperrorgan 110 ferner die teilweisen Kugelflächen 115, die mit der Drosselklappe 100 in Kontakt stehen oder an diese angrenzen, so dass das Absperrorgan 110 ausreichend nahe an einer äußeren Umfangsfläche der Drosselklappe 100 angeordnet werden kann. Dadurch ist es möglich, einen Spalt zwischen dem Absperrorgan 110 und der Drosselklappe 100 zu verringern, um die Absperrleistung zu verbessern, so dass der Luftdurchlass 21 bei einem mittleren Öffnungsgrad effektiv abgesperrt werden kann.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsbeispiele beschränkt, und es können verschiedene Ergänzungen, Änderungen oder Streichungen vorgenommen werden, ohne den Umfang der Offenbarung zu verlassen. Beispielsweise können anstelle des Drehventils 50 oder der Drosselklappen 100, 101, wie in den obigen Ausführungsbeispielen, andere Ventile als Durchflusseinstellventil(e) verwendet werden. Ferner können die Ventile 50, 100, 101, anstatt wie in den obigen Ausführungsbeispielen im Luftdurchlass 21 und im Luft-Kraftstoff-Gemisch-Kanal 22 innerhalb des Vergasers 3 angeordnet sein, außerhalb des Vergasers 3, z. B. auf einer stromabwärts gelegenen Seite des Vergasers 3, und sie können separat vom Vergaser 3 getrennt angeordnet sein. Anstelle einer kreisförmigen Form wie in den obigen Ausführungsbeispielen kann der Luftdurchlass 21 im Querschnitt auch eine andere Form als eine Kreisform besitzen, z. B. eine elliptische Form, eine rechteckige Form oder dergleichen. In einem solchen Fall hat das Zylinderteil des Absperrorgans eine Form, die der Form des Durchgangs entspricht. Dementsprechend fallen auch solche Varianten in den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung.
Bezugszeichenliste

3: Vergaser
4: Luftfilter
4a: Filtergehäuse
20: Isolierelement
21: Luftdurchlass
22: Luft-Kraftstoff-Gemisch-Kanal
50: Drehventil (Durchflusseinstellventil)
60, 70, 80, 90, 110: Absperrorgan
62, 72, 82, 92, 112: Zylinderteil
64, 74, 84, 94, 114: Deckelteil
65, 75, 85, 95: teilweise zylindrische Oberfläche
100: Drosselklappe (Durchflusseinstellventil)
115: teilweise sphärische Oberfläche
E: Motor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2019125310 [0001]
JP 5396290 [0004]

Claims

Ansaugkanalstruktur eines Motors mit Schichtspülung, umfassend: einen Luftdurchlass; einen Durchgang für ein Kraftstoff-Luft-Gemisch; ein Durchflusseinstellventil, das einen Öffnungsgrad des Luft-Kraftstoff-Gemisch-Kanals und einen Öffnungsgrad des Luftdurchlasses einstellt; und ein Absperrorgan, das auf einer stromaufwärtigen Seite oder einer stromabwärtigen Seite des Durchflusseinstellventils in Bezug auf die Strömungsrichtung der Luft angeordnet ist, um eine in den Luftdurchlass strömende Luftmenge zu unterdrücken, wobei das Absperrorgan den Luftdurchlass verengt, wenn sich das Durchflusseinstellventil in einem mittleren Öffnungsgrad befindet.
Ansaugkanalstruktur des Motors mit Schichtspülung nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Luftfilter, der in Bezug auf die Strömungsrichtung der Luft vor dem Durchflusseinstellventil angeordnet ist, wobei das Absperrorgan auf der stromaufwärts gelegenen Seite zwischen dem Durchflusseinstellventil und einem Filtergehäuse des Luftfilters gelagert ist.
Ansaugkanalstruktur des Motors mit Schichtspülung nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Isolierelement, das in Bezug auf die Strömungsrichtung der Luft stromabwärts des Durchflusseinstellventils angeordnet ist, wobei das Absperrorgan auf der stromabwärts gelegenen Seite zwischen dem Durchflusseinstellventil und dem Isolierelement abgestützt ist.
Ansaugkanalstruktur des Motors mit Schichtspülung nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Luftfilter, der in Bezug auf die Strömungsrichtung der Luft vor dem Durchflusseinstellventil angeordnet ist, wobei das Absperrorgan auf der stromaufwärts gelegenen Seite in ein Gehäuse des Luftfilters integriert ist.
Ansaugkanalstruktur des Motors mit Schichtspülung nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Isolierelement, das in Bezug auf die Strömungsrichtung der Luft stromabwärts des Durchflusseinstellventils angeordnet ist, wobei das Absperrorgan auf der stromabwärts gelegenen Seite in das Isolierelement integriert ist.
Ansaugkanalstruktur des Motors mit Schichtspülung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Absperrorgan umfasst: einen Zylinderteil, der in den Luftdurchlass eingepasst ist; und einen Deckelteil, der einen Teil des Luftdurchlasses abdeckt.
Ansaugkanalstruktur des Motors mit Schichtspülung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner umfassend einen Vergaser, der dem Luft-Kraftstoff-Gemisch-Kanal Kraftstoff zuführt, wobei das Durchflusseinstellventil im Vergaser angeordnet ist.
Ansaugkanalstruktur des Motors mit Schichtspülung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Durchflusseinstellventil ein Drehventil ist.
Ansaugkanalstruktur des Motors mit Schichtspülung nach Anspruch 8, wobei das Absperrorgan eine teilzylindrische Fläche aufweist, die mit dem Drehventil in Kontakt steht oder an dieses angrenzt.
Ansaugkanalstruktur des Motors mit Schichtspülung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Durchflusseinstellventil eine Drosselklappe ist.
Ansaugkanalstruktur des Motors mit Schichtspülung nach Anspruch 10, wobei das Absperrorgan eine teilweise kugelförmige Oberfläche aufweist, die mit der Drosselklappe in Berührung steht oder zu ihr benachbart ist.