PL199337B1 - Korpus przepustnicy urządzenia do wtrysku paliwa silnika spalinowego - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest korpus prze- pustnicy (1) urz adzenia do wtrysku paliwa sil- nika spalinowego, sk ladaj acy si e z obudowy (2), w której jest wykonany kana l wpustowy powietrza (3). Przepustnica (6) w postaci tarczy obraca si e w tym kanale, który dzieli ona na cz esc przedni a (8) i cz esc tyln a (9). Przepustnica ma skrzyde lko górne (12) zwrócone do przodu i skrzyde lko dolne (13) zwrócone do ty lu. W prze- dniej powierzchni czo lowej (16) cz esci (20) gór- nego skrzyde lka (12) przepustnicy, która podle- ga maksymalnej pr edko sci gazu jest wykonane wg lebienie (21), które ko nczy si e promieniowo w obwodowej bocznej powierzchni czo lowej przepustnicy (6) i jest wyznaczone powierzch- niami, których przeci ecia z tyln a powierzchni a czo low a (16) s a kraw edziami ostrymi. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest korpus przepustnicy urządzenia do wtrysku paliwa silnika spalinowego.

Dokładniej, wynalazek dotyczy korpusu przepustnicy typu korpusu składającego się z obudowy, w której jest wykonany kanał wpustowy powietrza i przepustnicy w postaci w zasadzie koł owej albo lekko eliptycznej tarczy zamontowanej na środkowej osi obrotu, poprzecznej względem kanału i dzielącej ten kanał na część przednią i część tylną, która może przemieszczać się pomiędzy minimalnym położeniem otwarcia i maksymalnym położeniem otwarcia, w którym płaszczyzna przepustnicy jest zorientowana prawie równolegle do osi kanału wpustowego. Część przepustnicy, która jest zwrócona w kierunku przedniej części kanału, względnie w kierunku tylnej części, wychodząc z minimalnego położenia otwarcia, jest nazywana skrzydełkiem górnym, względnie skrzydełkiem dolnym i ma kształt płaskiej półtarczy, która ma przekrój o małej grubości w stosunku do swojej powierzchni, a skrzydełko górne ma w ten sposób przednią powierzchnię czołową i tylną powierzchnię czołową. Kanał jest przeznaczony do przechodzenia przez niego strumienia gazu, którego szybkość jest maksymalna na poziomie części górnego skrzydełka przepustnicy.

Gaz odchylany przez przepustnicę ma gradient prędkości, który przechodzi przez pewne maksimum na pewnej części górnego skrzydełka przepustnicy, co może powodować świsty przy pewnych kątach otwarcia przepustnicy, gdy strumień gazu zmienia gwałtownie kierunek za przepustnicą, na przykład przez ściankę kolektora wlotowego usytuowaną w bezpośredniej bliskości wylotu obudowy i to niezależ nie od kształ tów znanych przepustnic.

Korpus przepustnicy urządzenia do wtrysku paliwa silnika spalinowego, składający się z obudowy, w której jest wykonany kanał wpustowy powietrza i przepustnicy w postaci w zasadzie kołowej albo lekko eliptycznej tarczy, zamontowanej na środkowej osi obrotu i poprzecznej względem kanału, dzielącej ten kanał na część przednią i część tylną, i która może przemieszczać się pomiędzy minimalnym położeniem otwarcia i maksymalnym położeniem otwarcia, w którym płaszczyzna przepustnicy jest zorientowana w zasadzie równolegle do osi kanału wpustowego, przy czym część przepustnicy, która jest zwrócona w kierunku przedniej części kanału, względnie w kierunku tylnej części, wychodząc z minimalnego położenia otwarcia, jest nazywana skrzydełkiem górnym, względnie skrzydełkiem dolnym i ma kształt płaskiej półtarczy, która ma przekrój o małej grubości w porównaniu ze swoją powierzchnią, a skrzydełko górne ma w ten sposób przednią powierzchnię czołową i tylną powierzchnię czołową, przy czym kanał jest przeznaczony do przechodzenia przez niego strumienia gazu, którego szybkość jest maksymalna na poziomie części górnego skrzydełka przepustnicy, przy czym w przedniej powierzchni czołowej części górnego skrzydełka przepustnicy, która podlega maksymalnej prędkości gazu, jest wykonane wgłębienie, i to wgłębienie kończy się promieniowo w obwodowej bocznej powierzchni czołowej przepustnicy i jest wyznaczone górną powierzchnią czołową, z której rozciągają się aż do tylnej powierzchni czołowej dwie w zasadzie promieniowe powierzchnie czołowe, znajdujące się w zasadzie naprzeciw siebie, których przecięcia z tylną powierzchnią czołową są krawędziami ostrymi, znamienny tym, że wgłębienie jest wyznaczone także poprzeczną powierzchnią czołową łączącą ze sobą w zasadzie promieniowe powierzchnie czołowe, i takie, że przecięcie poprzecznej powierzchni czołowej z tylną powierzchnią czołową jest także krawędzią ostrą.

Górna powierzchnia czołowa, w zasadzie promieniowe powierzchnie czołowe i poprzeczna powierzchnia czołowa są w zasadzie powierzchniami płaskimi.

Przecięcia poprzecznej powierzchni czołowej z w zasadzie promieniowymi powierzchniami czołowymi i górną powierzchnią czołową są krawędziami ostrymi.

W zasadzie promieniowe powierzchnie czoł owe są połączone z górną powierzchnią czoł ową w kształ cie zaokrą glonym.

W zasadzie promieniowe powierzchnie czołowe są rozbieżne względem siebie wychodząc z poprzecznej powierzchni czołowej w kierunku obwodowej, bocznej powierzchni czołowej przepustnicy.

Górna powierzchnia czołowa wgłębienia jest w zasadzie równoległa do tylnej i przedniej powierzchni czołowej, których przecięcia z obwodową boczną powierzchnią czołową przepustnicy są krawędziami ostrymi.

Na poziomie wgłębienia pozostała grubość przepustnicy jest mniejsza niż około 1,5 mm, szerokość wgłębienia, patrząc w kierunku w zasadzie obwodowym, wynosi od około 10 do 25% średnicy przepustnicy, a długość wgłębienia, patrząc w kierunku w zasadzie promieniowym, jest większa niż około 50% szerokości wgłębienia.

Długość wgłębienia jest mniejsza niż około 90% szerokości wgłębienia.

PL 199 337 B1

W korpusie przepustnicy według wynalazku ś wisty są stłumione niezależnie od kąta otwarcia przepustnicy.

Dzięki temu, że wgłębienie jest wykonane w tylnej powierzchni czołowej części górnego skrzydełka przepustnicy, która podlega największej szybkości gazu, przy czym wgłębienie kończy się promieniowo w obwodowej bocznej powierzchni czołowej przepustnicy i jest wyznaczone powierzchniami, których przecięcia z tylną powierzchnią czołową są krawędziami ostrymi, wgłębienie to powoduje rozpraszanie części energii strumienia gazu, który płynie po przepustnicy, tak że energia dostępna dla wytwarzania słyszalnych szumów jest znacznie mniejsza, skutkiem czego świsty są tłumione niezależnie od kąta otwarcia tej przepustnicy.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania, który nie powinien stanowić żadnego ograniczenia, na załączonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w widoku w przekroju wzdłużnym korpus przepustnicy, który ma przepustnicę według niniejszego wynalazku, fig. 2 - w widoku z dołu przepustnicę z fig. 1, a fig. 3 - schematycznie, w widoku w powiększeniu, zgodnie ze strzałką z fig. 2, przepustnicę w rzucie z boku i naprzeciw otworu wgłębienia w obwodowej bocznej powierzchni czołowej przepustnicy.

Na fig. 1 przedstawiono korpus przepustnicy 1, który składa się z obudowy 2, w której jest wykonany kanał wlotowy 3 o osi wzdłużnej X-X. Obudowa 2 jest wykonana na przykład drogą formowania z materiału syntetycznego, takiego jak materiał termoplastyczny, i otrzymana w swojej ostatecznej postaci bez dodatkowej obróbki, ani okrawania. Taka obudowa może być wykonana także z aluminium.

W obudowie 2 jest zamontowany obrotowo czop 5 o osi Y-Y prostopadłej do wzdłużnej osi X-X kanału 3 i przecinający tę oś X-X, który stanowi środkową oś obrotu przepustnicy 6 w postaci płaskiej tarczy o przekroju (prostopadle do osi tarczy) w przybliżeniu kołowym albo lekko eliptycznym, z górną powierzchnią czołową i dolną powierzchnią czołową, które są prawie płaskie i prawie równoległe do siebie i których przecięcia z obwodową boczną powierzchnią czołową łączącą je ze sobą są krawędziami ostrymi.

Środkowa oś obrotu 5 jest zamontowana obrotowo na przykład w połowie wysokości kanału 3 i dzieli ten kanał na dwa odcinki 8 i 9. Ponieważ przez kanał 3 przechodzi strumień gazu, na przykład zgodnie z kierunkiem strzałki F, to odcinek 8 jest nazywany umownie odcinkiem przednim, a odcinek 9 jest nazywany odcinkiem tylnym.

Pokazana na fig. 1 do 3 przepustnica 6 jest wykonana korzystnie z materiału syntetycznego, takiego jak materiał termoplastyczny, i jest utworzona z płaskiej tarczy o kształcie w płaszczyźnie prawie kołowym albo lekko eliptycznym, na ogół o stałej grubości, tak że ma ona przekrój 11 o wysokości prawie stałej na całym obwodzie tarczy. Na skutek ograniczeń technologicznych i ciśnienia wywieranego przez gaz na przepustnicę 6 jej grubość jest równa na przykład w zasadzie co najmniej 3 mm.

Przepustnica 6 obraca się dookoła swojej środkowej osi obrotu 5 w kierunku przedstawionej na fig. 1 podwójnej strzałki R, pomiędzy minimalnym położeniem otwarcia i maksymalnym położeniem otwarcia. Na fig. 1 przepustnica 6 jest pokazana w pośrednim położeniu otwarcia. W ten sposób przepustnicę można uważać za złożoną z dwóch półtarcz 12 i 13, przy czym półtarcza 12 zwrócona do przedniej części 8 kanału 3 jest nazywana skrzydełkiem górnym, a półtarcza 13 zwrócona do tylnej części 9 tego kanału jest nazywana skrzydełkiem dolnym. Skrzydełko górne 12 ma powierzchnię czołową 15 nazywaną przednią powierzchnią czołową, zwróconą w kierunku strumienia wchodzącego, i przeciwną powierzchnię czołową 16, nazywaną powierzchnią czołową tylną, zwróconą w kierunku strumienia wychodzącego.

Rozkład gradientu prędkości gazu w kanale 3 powoduje, że część 20 krawędzi spływu górnego skrzydełka 12 podlega maksymalnej prędkości gazu. W tej części energia strumienia jest zatem bardzo duża.

Zgodnie z niniejszym wynalazkiem, na poziomie tej części 20, w tylnej powierzchni czołowej 16 skrzydełka 12 jest wykonane wgłębienie 21. To wgłębienie 21 kończy się w tylnej powierzchni czołowej 16 i w obwodowej, bocznej powierzchni czołowej przepustnicy 6, rozciągając się na części grubości tej przepustnicy.

Wgłębienie 21 ma postać wybrania materiału w zasadzie o kształcie prostokątnym i rozciąga się w zasadzie promieniowo. Jego oś symetrii Z-Z pokrywa się na przykład ze średnicą przepustnicy i jest prostopadła do osi Y-Y. W związku z tym, gdy przed przepustnicą 6 w kanale 3 nie występuje żadna przeszkoda, to płaszczyzna maksymalnych prędkości gazu przechodzi przez średnicę przepustnicy 6, która jest prostopadła do osi obrotu Y-Y. Jednak w przypadku, gdy kanał 3 ma przeszkodę przed tą przepustnicą 6, płaszczyzna maksymalnych prędkości przechodzi przez inne miejsce, tak że wgłębienie 21 jest wtedy usytuowane w innym obszarze tylnej powierzchni czołowej 16 górnego skrzydełka

PL 199 337 B1 przepustnicy 6. Podstawowa cecha charakterystyczna polega na tym, że wgłębienie 21 jest zawsze usytuowane na poziomie płaszczyzny maksymalnej prędkości gazu.

W niniejszym przypadku głębokość wgłębienia 21 jest tego rodzaju, że pozostał a grubość e przepustnicy 6 w obszarze 20 jest mniejsza niż 1,5 mm.

Z drugiej strony wgłębienie 21 jest wyznaczone górną powierzchnią czołową 24, w zasadzie płaską i w zasadzie równoległą do tylnej powierzchni czołowej 16, z której rozciągają się aż do tylnej powierzchni czołowej 16 dwie w zasadzie promieniowe powierzchnie czołowe 25, 26, znajdujące się w zasadzie naprzeciw siebie, i poprzeczną powierzchnią czołową 27, które są również w zasadzie płaskie, przy czym ta powierzchnia czołowa 27 łączy ze sobą promieniowe powierzchnie czołowe 25 i 26 i jest w zasadzie równoległ a do osi obrotu Y-Y.

Przecięcia powierzchni czołowych nazywanych promieniowymi 25, 26 i poprzecznej powierzchni czołowej 27 z przednią powierzchnią czołową 16 są wszystkie ostrymi krawędziami 25a, 26a i 27a. Podobnie przecię cia poprzecznej powierzchni czoł owej 27 z powierzchniami czoł owymi nazywanymi powierzchniami czołowymi promieniowymi 25, 26 i z górną powierzchnią czołową 24 mogą być krawędziami ostrymi 27c, 27d i 27b.

Szerokość l wgłębienia 21, patrząc w kierunku w zasadzie obwodowym, to jest jego wymiar zgodnie z poprzeczną powierzchnią czołową 27, wynosi w zasadzie od 10 do 25% wartości średnicy przepustnicy 6. Co się tyczy długości L tego wgłębienia 21, patrząc w kierunku w zasadzie promieniowym, to jest jego wymiar zgodnie z powierzchniami czołowymi nazywanymi promieniowymi 25, 26, wynosi ona od około 50% do 90% szerokości l. Szerokość l jest równa typowo 6 mm, a długość L jest równa 5 mm, podczas gdy głębokość tego wgłębienia 21 jest w zasadzie stała i równa około 1 mm. Część 20 górnego skrzydełka 12 ma grubość znacznie mniejszą w stosunku do grubości reszty przepustnicy 6 i w niniejszym przypadku jest rzędu od dwóch trzecich do połowy grubości reszty przepustnicy 6.

W ten sposób obecność wgłębienia 21, takiego jak okreś lono wyż ej, powoduje zmniejszenie energii strumienia gazu, który płynie po przepustnicy 6, tak że są tłumione wszelkie świsty, które pojawiałyby się typowo w przypadku kąta otwarcia α przepustnicy 6 wynoszącego od 13° do 21°.

W jednym z wariantów powierzchnie czołowe 25 i 26 mogą być prawie równoległe względem siebie, a nawet rozbieżne w stopniu różniącym się od rozbieżności wynikającej ze ściśle promieniowych powierzchni czołowych, wychodząc z poprzecznej powierzchni czołowej 27 w kierunku obwodu przepustnicy.

W jeszcze innym wariancie powierzchnie czołowe 25 i 26, nazywane powierzchniami czołowymi promieniowymi, są połączone z górną powierzchnią czołową 24 wgłębienia 21 z zaokrąglonymi brzegami, co sprzyja jeszcze bardziej tłumieniu świstów.

Niekiedy, ze względu na stłoczenie, w tylnej części 9 kanału 3 są usytuowane przeszkody i wtedy korzystne jest, aby przepustnica 6 był a usytuowana wzgl ę dem tych przeszkód w odległ oś ci równej przynajmniej jej średnicy, a zwłaszcza w odległości wynoszącej 1,5 jej średnicy.

Claims (8)

1. Korpus przepustnicy urządzenia do wtrysku paliwa silnika spalinowego, składający się z obudowy (2), w której jest wykonany kanał wpustowy powietrza (3) i przepustnicy (6) w postaci w zasadzie kołowej albo lekko eliptycznej tarczy, zamontowanej na środkowej osi obrotu (5) i poprzecznej względem kanału (3), dzielącej ten kanał na część przednią (8) i część tylną (9), i która może przemieszczać się pomiędzy minimalnym położeniem otwarcia i maksymalnym położeniem otwarcia, w którym płaszczyzna przepustnicy jest zorientowana w zasadzie równolegle do osi (X-X) kanału wpustowego (3), przy czym część przepustnicy (6), która jest zwrócona w kierunku przedniej części (8) kanału (3), względnie w kierunku tylnej części (9), wychodząc z minimalnego położenia otwarcia, jest nazywana skrzydełkiem górnym (12), względnie skrzydełkiem dolnym (13) i ma kształt płaskiej półtarczy, która ma przekrój (11) o małej grubości w porównaniu ze swoją powierzchnią, a skrzydełko górne (12) ma w ten sposób przednią powierzchnię czołową (15) i tylną powierzchnię czołową (16), przy czym kanał (3) jest przeznaczony do przechodzenia przez niego strumienia gazu, którego szybkość jest maksymalna na poziomie części (20) górnego skrzydełka (12) przepustnicy (6), przy czym w przedniej powierzchni czołowej (16) części (20) górnego skrzydełka (12) przepustnicy, która podlega maksymalnej prędkości gazu, jest wykonane wgłębienie (21), i to wgłębienie (21) kończy się promieniowo w obwodowej bocznej powierzchni czołowej przepustnicy (6) i jest wyznaczone górną powierzchnią czołową (24), z której rozciągają się aż do tylnej powierzchni czołowej (16) dwie w zasadzie promieniowe poPL 199 337 B1 wierzchnie czołowe (25, 26), znajdujące się w zasadzie naprzeciw siebie, których przecięcia z tylną powierzchnią czołową (16) są krawędziami ostrymi (25a, 26a, 27a), znamienny tym, że wgłębienie (21) jest wyznaczone także poprzeczną powierzchnią czołową (27) łączącą ze sobą w zasadzie promieniowe powierzchnie czołowe (25, 26), i takie, że przecięcie poprzecznej powierzchni czołowej (27) z tylną powierzchnią czołową (16) jest także krawędzią ostrą (27a).

2. Korpus według zastrz. 1, znamienny tym, że górna powierzchnia czołowa (24), w zasadzie promieniowe powierzchnie czołowe (25, 26) i poprzeczna powierzchnia czołowa (27) są w zasadzie powierzchniami płaskimi.

3. Korpus według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że przecięcia poprzecznej powierzchni czołowej (27) z w zasadzie promieniowymi powierzchniami czołowymi (25, 26) i górną powierzchnią czołową (24) są krawędziami ostrymi (27c, 27d, 27b).

4. Korpus według zastrz. 1, znamienny tym, że w zasadzie promieniowe powierzchnie czołowe (25, 26) są połączone z górną powierzchnią czołową (24) w kształcie zaokrąglonym.

5. Korpus według zastrz. 1, znamienny tym, że w zasadzie promieniowe powierzchnie czołowe (25, 26) są rozbieżne względem siebie wychodząc z poprzecznej powierzchni czołowej (27) w kierunku obwodowej, bocznej powierzchni czołowej przepustnicy (6).

6. Korpus według zastrz. 1, znamienny tym, że górna powierzchnia czołowa (24) wgłębienia (21) jest w zasadzie równoległa do tylnej (16) i przedniej (15) powierzchni czołowej, których przecięcia z obwodową boczną powierzchnią czołową przepustnicy (6) są krawędziami ostrymi.

7. Korpus według zastrz. 1, znamienny tym, że na poziomie wgłębienia (21) pozostała grubość (e) przepustnicy (6) jest mniejsza niż około 1,5 mm, szerokość (1) wgłębienia (21), patrząc w kierunku w zasadzie obwodowym, wynosi od okoł o 10 do 25% ś rednicy przepustnicy (6), a dł ugość (L) wgłębienia (21), patrząc w kierunku w zasadzie promieniowym, jest większa niż około 50% szerokości wgłębienia (6).

8. Korpus według zastrz. 7, znamienny tym, że długość (L) wgłębienia (21) jest mniejsza niż około 90% szerokości (l) wgłębienia (21).