JP2010038042A - Throttle device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スロットルバルブを開閉することによって内燃機関に対する吸気量を制御する内燃機関のスロットル装置に関する。 The present invention relates to a throttle device for an internal combustion engine that controls an intake air amount to the internal combustion engine by opening and closing a throttle valve.
従来から、内燃機関の吸気通路に設けられたスロットルバルブを開閉することにより、燃焼室に吸入される空気量(吸気量)を制御するスロットル装置が知られている。内燃機関の吸気通路入口には、通常エアクリーナーが設けられているが、使用環境によっては、吸気通路中で凝縮水が生じることがある。そして、凝縮水がスロットルバルブの周辺(吸気通路を形成するスロットルボデーの内壁面等)に付着し、例えば内燃機関を停止させて低温(氷点下)となった場合には、その凝縮水が凍結し、スロットルバルブによる氷の噛み込み等により作動不良が起こるという問題があった。
そこで、特許文献1では、低温時における吸気中の水分の凍結を防止するためにスロットルボデーを加熱するための温水を流通させる温水通路を有する温水式加熱装置を備えたものが提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a throttle device that controls the amount of air (intake amount) taken into a combustion chamber by opening and closing a throttle valve provided in an intake passage of an internal combustion engine is known. An air cleaner is usually provided at the inlet of the intake passage of the internal combustion engine. However, depending on the use environment, condensed water may be generated in the intake passage. When the condensed water adheres to the vicinity of the throttle valve (the inner wall surface of the throttle body that forms the intake passage), for example, when the internal combustion engine is stopped and the temperature becomes low (below freezing point), the condensed water freezes. There has been a problem that operation failure occurs due to the biting of ice by the throttle valve.
Therefore,
しかしながら、スロットルボデーを温水で加熱する構造は、吸気の加熱による吸気密度の低下を伴うため、温度の上限を抑える必要があった。そのため、特に低外気温下での内燃機関の稼動中に、スロットル装置への着氷が発生した場合、一時的にスロットルバルブによる氷の噛み込み等により作動不良が発生することは避けられなかった。 However, since the structure in which the throttle body is heated with warm water is accompanied by a reduction in intake air density due to the intake air heating, it is necessary to suppress the upper limit of the temperature. For this reason, in particular, when the internal combustion engine is operating under a low outside temperature, when the icing on the throttle device occurs, it is unavoidable that a malfunction may occur due to the ice biting by the throttle valve temporarily. .
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、スロットルバルブ周辺における凝縮水の付着及び凍結を抑制し、スロットルバルブの作動不良を防止することができる内燃機関のスロットル装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and it is intended to provide a throttle device for an internal combustion engine that can suppress the adhesion and freezing of condensed water around the throttle valve and prevent malfunction of the throttle valve. It is what.
本発明は、内燃機関の吸気通路を形成するスロットルボデーと、該スロットルボデーの内側において上記吸気通路を開閉するように回転軸を中心に回転可能に配設された板状のスロットルバルブとを有する内燃機関のスロットル装置において、
上記スロットルバルブの閉状態において該スロットルバルブの外周端部が対向する上記スロットルボデーの内壁面である対向内壁面の上流側には、吸気又は上記スロットルボデーの温度変化に応じて変形可能な可変板部が配設されており、
該可変板部は、吸気又は上記スロットルボデーの温度が所定温度を超えている場合には、上記スロットルボデーの内壁面と略密着した状態となり、上記所定温度以下となった場合には、下流側に行くに従って上記スロットルボデーの内壁面から離れるように変形するよう構成されていることを特徴とする内燃機関のスロットル装置にある(請求項1)。
The present invention includes a throttle body that forms an intake passage of an internal combustion engine, and a plate-like throttle valve that is rotatably disposed around a rotation shaft so as to open and close the intake passage inside the throttle body. In a throttle device for an internal combustion engine,
On the upstream side of the opposing inner wall surface, which is the inner wall surface of the throttle body, which faces the outer peripheral end of the throttle valve in the closed state of the throttle valve, a variable plate that can be deformed according to intake air or temperature change of the throttle body Part is arranged,
The variable plate portion is substantially in close contact with the inner wall surface of the throttle body when the intake air or the temperature of the throttle body exceeds a predetermined temperature, and on the downstream side when the temperature is equal to or lower than the predetermined temperature. The throttle device for an internal combustion engine is configured to be deformed so as to move away from the inner wall surface of the throttle body as it goes to (Claim 1).
本発明のスロットル装置は、吸気又は上記スロットルボデーの温度変化に応じて変形可能な可変板部が、上記スロットルバルブの閉状態において該スロットルバルブの外周端部が対向する上記スロットルボデーの上記対向内壁面の上流側に配設されている。
そして、上記可変板部は、吸気又は上記スロットルボデーが所定温度以下となった場合、例えば上記吸気通路を流通する吸気中の水分が冷却されて凝縮水となり、上記スロットルボデーの内壁面において凍結し易い条件では、下流側に行くに従って上記スロットルボデーの内壁面から離れるように変形する。
In the throttle device according to the present invention, the variable plate portion that can be deformed according to intake air or a temperature change of the throttle body has an inner portion of the throttle body facing the outer peripheral end of the throttle valve when the throttle valve is closed. It is arranged on the upstream side of the wall surface.
When the intake air or the throttle body becomes a predetermined temperature or lower, the variable plate portion cools, for example, moisture in the intake air flowing through the intake passage and becomes condensed water, and freezes on the inner wall surface of the throttle body. Under easy conditions, as it goes downstream, it deforms away from the inner wall surface of the throttle body.
そのため、上記吸気通路内で発生し、吸気の流動により上記スロットルボデーの内壁面を伝わり移動する凝縮水は、上記スロットルバルブの手前側に設けられた上記可変板部の形状に沿って上記スロットルボデーの内壁面から離れ、その後上記可変板部から離脱した凝縮水は、上記スロットルボデーの内壁面から離れた状態で吸気と共に流通する。これにより、上記スロットルボデーの上記対向内壁面付近における凝縮水の付着及び凍結を抑制することができる。よって、上記スロットルバルブによる氷の噛み込み及びそれに伴う作動不良を防止することができる。 Therefore, the condensed water that is generated in the intake passage and travels along the inner wall surface of the throttle body by the flow of the intake air moves along the shape of the variable plate portion provided on the front side of the throttle valve. The condensed water separated from the inner wall surface and then separated from the variable plate portion flows along with the intake air in a state separated from the inner wall surface of the throttle body. Thereby, adhesion and freezing of condensed water in the vicinity of the opposed inner wall surface of the throttle body can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent the ice from being caught by the throttle valve and the operation failure associated therewith.
一方、上記可変板部は、吸気又は上記スロットルボデーの温度が所定温度を超えている場合、例えば上記吸気通路を流通する凝縮水の凍結が起こり難い条件では、上記スロットルボデーの内壁面と略密着した状態となる。
そのため、上記可変板部は、上記吸気通路を流通する吸気の抵抗とならない。これにより、上記可変板部を配設したことによる吸気量や内燃機関の出力への影響もほとんどない。
On the other hand, the variable plate portion is substantially in close contact with the inner wall surface of the throttle body when the temperature of the intake air or the throttle body exceeds a predetermined temperature, for example, under the condition that the condensed water flowing through the intake passage hardly freezes. It will be in the state.
For this reason, the variable plate portion does not serve as a resistance for intake air flowing through the intake passage. Thereby, there is almost no influence on the intake air amount and the output of the internal combustion engine due to the arrangement of the variable plate portion.
このように、本発明によれば、スロットルバルブ周辺における凝縮水の付着及び凍結を抑制し、スロットルバルブの作動不良を防止することができる内燃機関のスロットル装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a throttle device for an internal combustion engine that can suppress the adhesion and freezing of condensed water around the throttle valve and prevent malfunction of the throttle valve.
本発明において、上記スロットル装置は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等の内燃機関に採用することができる。
また、上記スロットルボデーの上記対向内壁面は、上記スロットルボデーの内壁面のうち、上記スロットルバルブの閉状態において該スロットルバルブの外周端部が対向する部分を含むある程度の幅を持った領域のことをいう。
また、上記所定温度とは、上記可変板部が変形を開始してから完了するまでの温度領域のことをいう。
In the present invention, the throttle device can be employed in an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine.
Further, the opposed inner wall surface of the throttle body is a region having a certain width including the portion of the inner wall surface of the throttle body that faces the outer peripheral end of the throttle valve when the throttle valve is closed. Say.
The predetermined temperature refers to a temperature range from the start of deformation of the variable plate portion to the completion thereof.
また、上記可変板部は、上記のごとく、上記スロットルボデーの上記対向内壁面の上流側に配設する。このとき、上記可変板部は、上記スロットルバルブに干渉しない位置に配設する。
また、上記可変板部の配設位置は、上記スロットルボデーの上記対向内壁面の上流側における上記スロットルバルブに干渉しない位置であり、かつ、その最も下流側であることが好ましい。これにより、上記スロットルボデーの上記対向内壁面付近における凝縮水の付着及び凍結を上記可変板部によって抑制するという効果をより一層発揮することができる。
Further, as described above, the variable plate portion is disposed on the upstream side of the opposed inner wall surface of the throttle body. At this time, the variable plate portion is disposed at a position where it does not interfere with the throttle valve.
In addition, it is preferable that the arrangement position of the variable plate portion is a position that does not interfere with the throttle valve on the upstream side of the opposed inner wall surface of the throttle body and is the most downstream side thereof. Thereby, the effect of suppressing the adhesion and freezing of condensed water in the vicinity of the opposed inner wall surface of the throttle body by the variable plate portion can be further exhibited.
また、上記可変板部は、上記スロットルボデーの上記対向内壁面のうち、凝縮水が付着して凍結した場合に上記スロットルバルブによる氷の噛み込みが起こり易い部分の上流側に配設することが好ましい。
例えば、上記可変板部の上記スロットルボデーの周方向における配設位置は、上記対向内壁面のうち、少なくとも上記スロットルバルブの外周端部における上記回転軸から最も離れた頂点部が対向する部分の上流側であることが好ましい(請求項2)。
すなわち、上記スロットルボデーの上記対向内壁面のうち、上記スロットルバルブの外周端部の頂点部が対向する部分は、凝縮水が付着して凍結した場合に上記スロットルバルブによる氷の噛み込みが特に起こり易い。そのため、このような部分の上流側に上記可変板部を配設することにより、上記スロットルバルブによる氷の噛み込み及びそれに伴う作動不良をより一層防止することができる。
Further, the variable plate portion may be disposed upstream of a portion of the opposed inner wall surface of the throttle body where ice is likely to be caught by the throttle valve when condensed water adheres and freezes. preferable.
For example, the arrangement position of the variable plate portion in the circumferential direction of the throttle body is upstream of a portion of the opposed inner wall surface at which the apex portion farthest from the rotation shaft at the outer peripheral end portion of the throttle valve is opposed. It is preferable that it is the side (Claim 2).
That is, of the opposed inner wall surfaces of the throttle body, the portion of the throttle valve that faces the apex of the outer peripheral end of the throttle valve is particularly engulfed by the throttle valve when condensed water adheres and freezes. easy. Therefore, by disposing the variable plate portion on the upstream side of such a portion, it is possible to further prevent the biting of ice by the throttle valve and the operation failure associated therewith.
また、上記可変板部は、上記スロットルバルブの外周端部における頂点部が複数存在する場合には、上記スロットルボデーの上記対向内壁面のうち、少なくとも1つの頂点部が対向する部分の上流側に配設すればよい。
さらに、上記スロットルバルブを回転させて上記吸気通路を開閉した場合に吸気が多く流通する側の頂点部に対向する部分の上流側に配設することが好ましい。この部分は、凝縮水の付着及び凍結が起こり易い部分であるため、上記可変板部を配設することによる効果をより一層発揮することができる。
Further, when there are a plurality of vertex portions at the outer peripheral end portion of the throttle valve, the variable plate portion is located upstream of the portion of the opposed inner wall surface of the throttle body that is opposed to at least one vertex portion. What is necessary is just to arrange | position.
Furthermore, it is preferable that the throttle valve is disposed upstream of a portion facing the apex portion on the side where a large amount of intake air flows when the intake valve is opened and closed by rotating the throttle valve. Since this portion is a portion where condensed water is likely to adhere and freeze, the effect of disposing the variable plate portion can be further exhibited.
また、上記可変板部は、上記スロットルボデーの内壁面に溶接、貼り付け、ボルトによる固定等の方法によって配設することができる。
また、上記可変板部は、上記スロットルボデーの内壁面上に配設することもできるし、上記吸気通路に対して露出するように上記スロットルボデーの内壁面に埋設することもできる。
また、上記可変板部は、その上流側部分のみを上記スロットルボデーの内壁面に固定することにより、下流側部分を上記スロットルボデーの内壁面から離れるように変形可能に構成することができる。
Further, the variable plate portion can be disposed by a method such as welding, sticking or fixing with a bolt on the inner wall surface of the throttle body.
The variable plate portion can be disposed on the inner wall surface of the throttle body, or can be embedded in the inner wall surface of the throttle body so as to be exposed to the intake passage.
The variable plate portion can be configured to be deformable so that the downstream portion is separated from the inner wall surface of the throttle body by fixing only the upstream portion thereof to the inner wall surface of the throttle body.
また、上記可変板部の形状は、吸気又は上記スロットルボデーの温度が上記所定温度以下となった場合に、下流側に行くに従って上記スロットルボデーの内壁面から離れるように変形できる形状であることが必要である。例えば、上記スロットルボデーの内壁面が曲面である場合には、上記可変板部もそれに対応した曲面を有する形状とし、さらに切れ込み(スリット)等を入れて容易に変形できるようにすることが好ましい。 Further, the shape of the variable plate portion may be a shape that can be deformed so as to move away from the inner wall surface of the throttle body as it goes downstream when the temperature of the intake air or the throttle body becomes equal to or lower than the predetermined temperature. is necessary. For example, when the inner wall surface of the throttle body is a curved surface, it is preferable that the variable plate portion also has a shape having a curved surface corresponding to the curved surface so that it can be easily deformed by making a notch (slit) or the like.
また、上記可変板部の幅は、上記スロットルバルブの外周端部の周方向長さの1/6以上であることが好ましい(請求項3)。
この場合には、上記可変板部によって上記スロットルボデーの上記対向内壁面付近への凝縮水の付着を十分に抑制することができる。
Further, it is preferable that the width of the variable plate portion is 1/6 or more of the circumferential length of the outer peripheral end portion of the throttle valve.
In this case, the adhering of the condensed water to the vicinity of the opposed inner wall surface of the throttle body can be sufficiently suppressed by the variable plate portion.
また、上記可変板部は、熱膨張係数の異なる複数の材料を重ね合わせて構成されたバイメタルであることが好ましい(請求項4)。
この場合には、吸気又は上記スロットルボデーの温度に合わせて上記可変板部を容易に精度良く変形させることができる。
Moreover, it is preferable that the said variable board part is a bimetal comprised by laminating | stacking the some material from which a thermal expansion coefficient differs (Claim 4).
In this case, the variable plate portion can be easily and accurately deformed according to the intake air or the temperature of the throttle body.
また、上記バイメタルは、すでに公知の一般的なものを採用することができる。
例えば、熱膨張係数の異なる二つの材料を重ね合わせて構成する場合には、一方に相対的に熱膨張係数の低い材料、他方に相対的に熱膨張係数の高い材料を採用すればよい。熱膨張係数の低い側の材料としてはインバー(Ni−Fe系合金)等を採用することができ、熱膨張係数の高い側の材料としてはオーステナイト系Ni−Cr−Fe合金、Ni−Mn−Fe合金等を採用することができる。
また、熱膨張係数の異なる複数の材料の組み合わせは、上記可変板部を変形させる温度(所定温度)、変形量等を考慮して適宜選択することができる。
Moreover, the said bimetal can employ | adopt an already well-known general thing.
For example, when two materials having different thermal expansion coefficients are overlapped, a material having a relatively low thermal expansion coefficient may be adopted for one and a material having a relatively high thermal expansion coefficient for the other. Invar (Ni—Fe alloy) or the like can be used as the material having a lower coefficient of thermal expansion, and austenite Ni—Cr—Fe alloy or Ni—Mn—Fe as the material having a higher coefficient of thermal expansion. An alloy or the like can be used.
A combination of a plurality of materials having different thermal expansion coefficients can be appropriately selected in consideration of the temperature (predetermined temperature) at which the variable plate portion is deformed, the amount of deformation, and the like.
また、上記スロットルボデーには、少なくとも上記スロットルバルブの閉状態において該スロットルバルブの外周端部が対向する位置に、温水を流通させて上記スロットルボデーの冷却を防止するための温水通路が配設されており、
上記可変板部は、上記温水通路を開閉する温水バルブに接続されていると共に、変形することによって上記温水バルブの位置を移動させ、上記温水通路を閉状態から開状態へと切り替えることができるよう構成されていることが好ましい(請求項5)。
すなわち、吸気又は上記スロットルボデーが上記所定温度以下となった場合には、上記可変板部が変形して上記スロットルボデーの上記対向内壁面付近における凝縮水の付着を抑制する。また、これと同時に、上記温水バルブを上記可変板部の変形に連動させて移動させることにより、上記温水通路を開状態に切り替える。そして、該温水通路に温水を流通させて上記スロットルボデーを温めることにより、上記対向内壁面付近における凝縮水の凍結を抑制することができる。これにより、上記スロットルバルブによる氷の噛み込み及びそれに伴う作動不良をより一層防止することができる。
The throttle body is provided with a hot water passage for preventing the cooling of the throttle body by flowing hot water at least at a position where the outer peripheral end of the throttle valve faces when the throttle valve is closed. And
The variable plate portion is connected to a hot water valve that opens and closes the hot water passage, and is deformed to move the position of the hot water valve so that the hot water passage can be switched from a closed state to an open state. It is preferable to be configured (Claim 5).
That is, when the intake air or the throttle body becomes equal to or lower than the predetermined temperature, the variable plate portion is deformed to suppress the adhesion of condensed water near the opposed inner wall surface of the throttle body. At the same time, the warm water passage is switched to the open state by moving the warm water valve in conjunction with the deformation of the variable plate portion. And the freezing of the condensed water in the vicinity of the opposed inner wall surface can be suppressed by circulating the warm water through the warm water passage and warming the throttle body. As a result, it is possible to further prevent the ice from being caught by the throttle valve and the operation failure associated therewith.
また、上記温水通路は、上記スロットルボデーにおいて凝縮水が付着して凍結した場合に上記スロットルバルブによる氷の噛み込みが起こり易い部分に配設することが好ましい。
例えば、上記スロットルボデーにおける上記スロットルバルブの閉状態においてその外周端部における上記回転軸から最も離れた頂点部が対向する部分に配設することが好ましい。
すなわち、上記頂点部が対向する部分は、凝縮水が付着して凍結した場合に上記スロットルバルブによる氷の噛み込みが特に起こり易い。そのため、このような部分に上記温水通路を配設することにより、上記スロットルボデーの上記対向内壁面付近における凝縮水の凍結をより一層抑制することができる。
Further, it is preferable that the hot water passage is disposed in a portion where ice is easily caught by the throttle valve when condensed water adheres to the throttle body and freezes.
For example, in the closed state of the throttle valve in the throttle body, it is preferable that the outermost end portion is disposed at a portion where the apex portion farthest from the rotation shaft is opposed.
That is, when the condensed water adheres and freezes at the portion where the apex portion opposes, the ice biting by the throttle valve is particularly likely to occur. Therefore, by disposing the warm water passage in such a portion, it is possible to further suppress freezing of condensed water near the opposed inner wall surface of the throttle body.
また、上記温水通路は、上記スロットルボデーにおける上記スロットルバルブの閉状態においてその外周端部が対向する位置の全周に渡って配設することもできる。
この場合には、上記スロットルボデーの上記対向内壁面付近における凝縮水の凍結を十分に抑制することができる。
Further, the hot water passage may be disposed over the entire circumference of the throttle body at a position where the outer peripheral ends thereof face each other in the closed state of the throttle valve.
In this case, the freezing of condensed water in the vicinity of the opposed inner wall surface of the throttle body can be sufficiently suppressed.
(実施例1)
本発明の実施例にかかるスロットル装置について、図を用いて説明する。
本例のスロットル装置1は、図1に示すごとく、エンジン(内燃機関)の燃焼室に吸入される空気量(吸気量)を制御するためのものであり、吸気通路3の一部を形成する円筒状のスロットルボデー2とスロットルボデー2の内側において配設された円板状のバタフライ型のスロットルバルブ4とを有する。スロットルボデー2は、吸気通路3の上流側及び下流側において、図示しない吸気管路に接続されている。
Example 1
A throttle device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the
同図に示すごとく、スロットルバルブ4は、スロットルボデー2に支持された回転軸41を中心に回転可能に配設されている。また、スロットルバルブ4は、スロットルボデー2の内側において回転軸41を中心に回転することにより、吸気通路3の開閉を行うことができるように構成されている。
また、スロットルバルブ4は、ステップモータ等のアクチュエータ(図示略)に接続されており、このアクチュエータによって回転駆動するように構成されている。アクチュエータは、ECU(図示略)から送られてくる信号によって制御できるように構成されている。
As shown in the figure, the
The
また、スロットルバルブ4の閉状態においてその外周端部42が対向するスロットルボデー2の内壁面21である対向内壁面211の上流側には、可変板部5が配設されている。
ここで、スロットルバルブ4の閉状態とは、スロットルバルブ4の外周端部42において、回転軸41から最も離れた頂点部のうち、吸気通路3の下流側に位置する頂点部421a及び吸気通路3の上流側に位置する頂点部421bとスロットルボデー2の内壁面21との間の距離が最小となり、吸気通路3における吸気Gの流路断面積が最小となる状態のことである(図1のスロットルバルブ4の実線部分の状態)。
また、対向内壁面211とは、スロットルボデー2の内壁面21のうち、スロットルバルブ4の閉状態においてその外周端部42が対向する部分を含むある程度の幅を持った領域のことをいう。
In addition, the
Here, the closed state of the
The opposed
本例では、可変板部5のスロットルボデー2の周方向における配設位置は、図2(b)、図3(b)に示すごとく、対向内壁面211のうち、頂点部421aが対向する部分の上流側である。すなわち、スロットルバルブ4の全開状態を除いて、吸気Gが多く流通する側の頂点部421aが対向する部分の上流側である。もちろん、両方の頂点部421a、421bが対向する部分の上流側に配設する構成とすることもできる。
In this example, the arrangement position of the
また、図1に示すごとく、可変板部5は、スロットルバルブ4に干渉しない位置、すなわちスロットルバルブ4の回転に影響を与えない位置に配設されている。本例では、可変板部5は、スロットルボデー2の軸方向において、対向内壁面211の上流側におけるスロットルバルブ4に干渉しない位置であり、かつ、その最も下流側(スロットルバルブ4に最も近い位置)に配設されている。
Further, as shown in FIG. 1, the
また、本例の可変板部5は、熱膨張係数の異なる二つの材料を重ね合わせて構成されたバイメタルである。可変板部5は、一方に相対的に熱膨張係数の低い材料、他方に相対的に熱膨張係数の高い材料を採用している。熱膨張係数の低い側の材料としてはインバー(Ni−Fe系合金)を採用しており、熱膨張係数の高い側の材料としてはオーステナイト系Ni−Cr−Fe合金を採用している。
Further, the
また、可変板部5は、スロットルボデー2の温度変化に応じて変形可能に構成されている。具体的には、可変板部5は、その上流側部分(固定部51)のみをスロットルボデー2の内壁面21上に溶接して固定されている。
そして、後述するように、吸気G(又はスロットルボデー2)が所定温度を超えている場合には、図2(a)、(b)に示すごとく、スロットルボデー2の内壁面21と略密着した状態となる。
また、吸気G(又はスロットルボデー2)が所定温度以下となった場合には、図3(a)、(b)に示すごとく、下流側に行くに従ってスロットルボデー2の内壁面21から離れるように変形する。
The
As will be described later, when the intake air G (or the throttle body 2) exceeds a predetermined temperature, as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), it is substantially in close contact with the
Further, when the intake air G (or the throttle body 2) becomes a predetermined temperature or lower, as shown in FIGS. 3A and 3B, the intake G (or the throttle body 2) moves away from the
すなわち、スロットルボデー2の内壁面21に固定されていない可変板部5の下流側部分(変形部52)が、固定部51と変形部52との境目である屈曲部53を起点として内側に折れ曲がり、下流側に行くに従ってスロットルボデー2の内壁面21との距離が徐々に大きくなるように変形する。
ここで、上記所定温度とは、可変板部5が変形を開始してから完了するまでの温度領域、すなわち後述する変形開始温度から変形完了温度までの領域のことをいう。
That is, a downstream portion (deformation portion 52) of the
Here, the predetermined temperature refers to a temperature region from the start of deformation of the
また、図2(b)、図3(b)に示すごとく、可変板部5は、長方形状かつ板状を呈しており、その横幅はスロットルバルブ4の外周端部42の周方向長さの約1/6である。
また、可変板部5は、吸気G(又はスロットルボデー2)の温度が変形開始温度以下となった場合に変形するように、可変板部5を構成する2種類の材料の位置、厚み、形状等を調整してある。
Further, as shown in FIGS. 2B and 3B, the
In addition, the position, thickness, and shape of the two types of materials constituting the
次に、本例のスロットル装置1における作用効果について説明する。
エンジン運転時において、吸気G(又はスロットルボデー2)の温度が変形開始温度(約5℃)以下となった場合、可変部5の変形が始まる(図2の状態→図3の状態)。このとき、図3(a)、(b)に示すごとく、可変板部5の変形部52が、屈曲部53を起点として内側に折れ曲がり、下流側に行くに従ってスロットルボデー2の内壁面21との距離が徐々に大きくなるように変形する。そして、吸気G(又はスロットルボデー2)の温度が変形完了温度(約0℃)となった場合、可変板部5が下流側に行くに従ってスロットルボデー2の内壁面21から離れるような変形が完了する(図3の状態)。
Next, the effect of the
During engine operation, when the temperature of the intake G (or throttle body 2) becomes equal to or lower than the deformation start temperature (about 5 ° C.), the deformation of the
このようにして、吸気G(又はスロットルボデー2)の温度が上記所定温度以下となった場合、図3(a)に示すごとく、吸気通路3内で発生し、吸気Gの流動によりスロットルボデー2の内壁面21を伝わり移動する凝縮水Wは、スロットルバルブ4の手前側に設けられた可変板部5の形状に沿ってスロットルボデー2の内壁面21から離れ、その後可変板部5から離脱した凝縮水Wは、スロットルボデー2の内壁面21から離れた状態で吸気Gと共に流通する。これにより、吸気通路3を流通する凝縮水Wの凍結が起こり易い条件では、スロットルボデー2の対向内壁面211付近における凝縮水Wの付着及び凍結を抑制することができる。よって、スロットルバルブ4の氷の噛み込み及びそれに伴う作動不良を防止することができる。
In this way, when the temperature of the intake air G (or throttle body 2) becomes equal to or lower than the predetermined temperature, as shown in FIG. 3 (a), it occurs in the
なお、凝縮水Wの凍結が発生し易い条件は上記変形完了温度(約0℃)以下であるが、外気温が徐々に低下する環境下では、上記変形完了温度以上でもスロットルボデー2又はスロットルバルブ4への凝縮水Wの付着を抑制したほうが好ましい。そのため、本例では、上記変形完了温度よりも高温側の上記変形開始温度(約5℃)より、可変板部5の変形を始めるように設定している。
The condition where the condensed water W is likely to freeze is below the deformation completion temperature (about 0 ° C.). However, in an environment where the outside air temperature gradually decreases, the
一方、吸気G(又はスロットルボデー2)の温度が変形完了温度(約0℃)を超えた場合、可変部5が元の位置に戻り始める(図3の状態→図2の状態)。そして、吸気G(又はスロットルボデー2)の温度が変形開始温度(約5℃)となった場合、可変板部5が元の位置に戻る(図2の状態)。
On the other hand, when the temperature of the intake G (or throttle body 2) exceeds the deformation completion temperature (about 0 ° C.), the
このようにして、吸気G(又はスロットルボデー2)の温度が上記所定温度を超えている場合、すなわち吸気通路3を流通する凝縮水Wの凍結が起こり難い条件では、図2(a)に示すごとく、可変板部5がスロットルボデー2の内壁面21と略密着した状態となる。そのため、可変板部5は、吸気通路3を流通する吸気Gの抵抗とならない。これにより、可変板部5を配設したことによる吸気量やエンジンの出力への影響もほとんどない。
In this way, when the temperature of the intake G (or throttle body 2) exceeds the predetermined temperature, that is, under the condition where the condensed water W flowing through the
また、可変板部5のスロットルボデー2の周方向における配設位置は、対向内壁面21のうち、スロットルバルブ4の外周端部42における回転軸41から最も離れた頂点部(本例では、吸気通路3の下流側に位置する頂点部421a)が対向する部分の上流側である。
すなわち、スロットルボデー2の対向内壁面211のうち、スロットルバルブ4の外周端部42の頂点部421aが対向する部分は、吸気Gの流れが集中し易く、吸気Gの流れによりスロットルボデー2の内壁面21に沿って流動する凝縮水Wも集まり易く、凍結した場合にスロットルバルブ4による氷の噛み込みが特に起こり易い。そのため、このような部分の上流側に可変板部5を配設することにより、スロットルバルブ4による氷の噛み込み及びそれに伴う作動不良をより一層防止することができる。
Further, the arrangement position of the
That is, the portion of the opposed
また、可変板部5の幅は、スロットルバルブ4の外周端部42の周方向長さの約1/6である。そのため、可変板部5によってスロットルボデー2の対向内壁面211付近への凝縮水Wの付着を十分に抑制することができる。
また、可変板部5は、熱膨張係数の異なる複数の材料を重ね合わせて構成されたバイメタルである。そのため、吸気G(又はスロットルボデー2)の温度に合わせて可変板部5を容易に精度良く変形させることができる。
Further, the width of the
The
このように、本例によれば、スロットルバルブ4周辺における凝縮水Wの付着及び凍結を抑制し、スロットルバルブ4の作動不良を防止することができるスロットル装置1を提供することができる。
As described above, according to this example, it is possible to provide the
(実施例2)
本例は、図4、図5に示すごとく、実施例1のスロットル装置1にスロットルボデー2の冷却を防止するための温水加熱装置6を配設した例である。
本例のスロットル装置1は、図4に示すごとく、温水加熱装置6が備えられている。温水加熱装置6は、スロットルボデー2の内部に配設され、温水を流通させてスロットルボデー2の冷却を防止するための温水通路61を有している。温水通路61は、スロットルバルブ4の閉状態においてその外周端部42が対向する位置に配設されている。
(Example 2)
In this example, as shown in FIGS. 4 and 5, a hot water heating device 6 for preventing the cooling of the
As shown in FIG. 4, the
本例では、温水通路61の配設位置は、スロットルボデー2におけるスロットルバルブ4の外周端部42の頂点部421aが対向する部分である。すなわち、スロットルバルブ4の全開状態を除いて吸気Gが多く流通する側の頂点部421aが対向する部分である。もちろん、スロットルボデー2におけるスロットルバルブ4の閉状態においてその外周端部42が対向する位置の全周に渡って配設する構成とすることもできる。
In this example, the
また、同図に示すごとく、温水通路61には、温水通路61に温水を供給する供給管62及び温水通路61から温水を排出する排出管63が接続されている。供給管62内に形成された供給通路621と排出管63内に形成された排出通路631との間は、スロットルボデー2内に形成された温水通路61を介して連通している。
As shown in the figure, the
また、同図に示すごとく、温水通路61には、温水通路61を開閉するための温水バルブ64が配設されている。温水バルブ64は、温水シャフト65を介して可変板部5に連結されている。温水バルブ64は、スプリング(図示略)の付勢力によって温水通路61と供給通路621との接続部分に設けられたバルブシート66に押圧され、温水通路61が閉状態となるように構成されている。
その他は、実施例1と同様の構成である。
As shown in the figure, the
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
次に、本例の作用効果について説明する。
エンジン運転時において、吸気G(又はスロットルボデー2)の温度が変形開始温度(約5℃)以下となった場合、可変部5の変形が始まる(図4の状態→図5の状態)。ここで、本例では、図5に示すごとく、可変板部5の変形と連動させて、温水シャフト65を介して温水バルブ64をスプリングの付勢力に抗して移動させ、温水通路61を開状態とし、温水通路61に温水を流通させる。そして、吸気G(又はスロットルボデー2)の温度が変形完了温度(約0℃)となった場合、可変板部5が下流側に行くに従ってスロットルボデー2の内壁面21から離れるような変形が完了する(図5の状態)。
Next, the function and effect of this example will be described.
During engine operation, when the temperature of the intake G (or throttle body 2) becomes equal to or lower than the deformation start temperature (about 5 ° C.), the deformation of the
このようにして、吸気G(又はスロットルボデー2)の温度が上記所定温度以下となった場合、図5に示すごとく、可変板部5が変形してスロットルボデー2の対向内壁面211付近における凝縮水Wの付着を抑制すると同時に、温水通路61に温水を流通させてスロットルボデー2を温めて対向内壁面211付近における凝縮水Wの凍結を抑制することができる。これにより、スロットルバルブ4による氷の噛み込み及びそれに伴う作動不良をより一層防止することができる。
In this way, when the temperature of the intake air G (or throttle body 2) becomes equal to or lower than the predetermined temperature, the
一方、吸気G(又はスロットルボデー2)の温度が変形完了温度(約0℃)を超えた場合、可変部5が元の位置に戻り始める(図5の状態→図4の状態)。そして、吸気G(又はスロットルボデー2)の温度が変形開始温度(約5℃)となった場合、可変板部5が元の位置に戻る(図4の状態)。このとき、可変板部5の変形と連動させて、温水シャフト65を介して温水バルブ64を元の位置に移動させ、温水通路61を閉状態とし、温水の流通を停止する。
On the other hand, when the temperature of the intake G (or the throttle body 2) exceeds the deformation completion temperature (about 0 ° C.), the
このようにして、吸気G(又はスロットルボデー2)の温度が上記所定温度を超えている場合、すなわち吸気通路3を流通する凝縮水Wの凍結が起こり難い条件では、図4に示すごとく、可変板部5がスロットルボデー2の内壁面21と略密着した状態となる。そのため、本例においても、可変板部5は、吸気通路3を流通する吸気Gの抵抗とならない。これにより、可変板部5を配設したことによる吸気量やエンジンの出力への影響もほとんどない。
その他は、実施例1と同様の作用効果を有する。
In this way, when the temperature of the intake G (or throttle body 2) exceeds the predetermined temperature, that is, under the condition that the condensed water W flowing through the
The other functions and effects are the same as those of the first embodiment.
1 スロットル装置
2 スロットルボデー
21 内壁面
211 対向内壁面
3 吸気通路
4 スロットルバルブ
41 回転軸
42 外周端部
5 可変板部
G 吸気
DESCRIPTION OF
Claims (5)
上記スロットルバルブの閉状態において該スロットルバルブの外周端部が対向する上記スロットルボデーの内壁面である対向内壁面の上流側には、吸気又は上記スロットルボデーの温度変化に応じて変形可能な可変板部が配設されており、
該可変板部は、吸気又は上記スロットルボデーの温度が所定温度を超えている場合には、上記スロットルボデーの内壁面と略密着した状態となり、上記所定温度以下となった場合には、下流側に行くに従って上記スロットルボデーの内壁面から離れるように変形するよう構成されていることを特徴とする内燃機関のスロットル装置。 A throttle of an internal combustion engine having a throttle body that forms an intake passage of the internal combustion engine, and a plate-like throttle valve that is disposed around the rotation shaft so as to open and close the intake passage inside the throttle body In the device
On the upstream side of the opposing inner wall surface, which is the inner wall surface of the throttle body, which faces the outer peripheral end of the throttle valve in the closed state of the throttle valve, a variable plate that can be deformed according to intake air or temperature change of the throttle body Part is arranged,
The variable plate portion is substantially in close contact with the inner wall surface of the throttle body when the intake air or the temperature of the throttle body exceeds a predetermined temperature, and on the downstream side when the temperature is equal to or lower than the predetermined temperature. A throttle device for an internal combustion engine, wherein the throttle device is configured to be deformed so as to move away from the inner wall surface of the throttle body as it goes to.
上記可変板部は、上記温水通路を開閉する温水バルブに接続されていると共に、変形することによって上記温水バルブの位置を移動させ、上記温水通路を閉状態から開状態へと切り替えることができるよう構成されていることを特徴とする内燃機関のスロットル装置。 5. The throttle body according to any one of claims 1 to 4, wherein hot water is circulated through the throttle body at least at a position where the outer peripheral end of the throttle valve faces in the closed state of the throttle valve. There is a hot water passage to prevent it,
The variable plate portion is connected to a hot water valve that opens and closes the hot water passage, and is deformed to move the position of the hot water valve so that the hot water passage can be switched from a closed state to an open state. A throttle device for an internal combustion engine, characterized in that it is configured.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008202104A JP2010038042A (en) | 2008-08-05 | 2008-08-05 | Throttle device for internal combustion engine |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN114658551A (en) * | 2021-04-20 | 2022-06-24 | 长城汽车股份有限公司 | Throttle valve, automobile and throttle valve deicing method |
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2008
- 2008-08-05 JP JP2008202104A patent/JP2010038042A/en active Pending
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