本申請(qǐng)要求于2014年8月27日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?2/042,568、于2014年8月27日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?2/042,569、于2008年8月27日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?2/042,645、以及于2014年10月3日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?2/059,371的優(yōu)先權(quán)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及一種抽空裝置，并且具體地涉及一種包括至少一個(gè)調(diào)諧的文丘里間隙的低成本抽空裝置。

背景技術(shù)：

在一些車輛中，使用真空來操作或輔助各種裝置的操作。例如，真空可以用于輔助驅(qū)動(dòng)器施加車輛制動(dòng)、渦輪增壓器操作、燃料蒸汽凈化、采暖通風(fēng)系統(tǒng)致動(dòng)以及傳動(dòng)系部件致動(dòng)。如果車輛不自然地產(chǎn)生真空(諸如由進(jìn)氣歧管產(chǎn)生真空)，則需要單獨(dú)的真空源來操作這種裝置。例如，在進(jìn)氣歧管壓強(qiáng)通常處于大于大氣壓的壓強(qiáng)的一些增壓發(fā)動(dòng)機(jī)中，進(jìn)氣歧管真空可以被來自抽空裝置的真空替換或增大。

如本文所使用的，抽空裝置被限定為具有三個(gè)連接件的收縮、擴(kuò)張噴嘴組件，這三個(gè)連接件為：大氣壓連接到大氣壓下的進(jìn)氣的推進(jìn)口、連接到位于節(jié)流閥下游的歧管真空的排出口、以及連接到需要真空的裝置的抽吸口。低壓區(qū)域可以在抽空裝置內(nèi)產(chǎn)生以使得空氣可以從真空儲(chǔ)器抽出，或者可以直接作用在需要真空的裝置上，從而減小真空儲(chǔ)器或需要真空的裝置內(nèi)的壓強(qiáng)。通常，本領(lǐng)域中持續(xù)需要如下改進(jìn)的抽空裝置：其產(chǎn)生增加的真空壓強(qiáng)和增加的抽吸質(zhì)量流速，同時(shí)減少發(fā)動(dòng)機(jī)空氣的消耗。

如果發(fā)動(dòng)機(jī)在增壓下操作，則可以使用控制閥來關(guān)閉或停止流過抽空裝置的壓縮空氣。具體地，控制閥用于防止位于進(jìn)氣歧管處的壓縮空氣流過抽空裝置，并且回到處于大氣壓的進(jìn)氣中。然而，當(dāng)使用這種方法時(shí)存在幾個(gè)缺點(diǎn)。例如，如果發(fā)動(dòng)機(jī)不在增壓下操作，則抽空裝置可能僅能夠提供真空，因?yàn)楫?dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在增壓下操作時(shí)，控制閥關(guān)閉壓縮空氣流。此外，控制閥通常是昂貴的部件，其顯著增加了系統(tǒng)的總成本。因此，本領(lǐng)域持續(xù)需要一種用于增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的改進(jìn)的、成本效益好的抽空裝置，其可以消除對(duì)控制閥的需要。

最后，還應(yīng)當(dāng)理解，抽空裝置可以由殼體組件限定。殼體組件包括本體以及一個(gè)或多個(gè)抽吸蓋。抽吸蓋用于將殼體的本體與真空罐連接。有時(shí)，止回閥可以定位于噴射器或吸氣器的殼體內(nèi)、本體和抽吸蓋之間。止回閥可以確保空氣不從抽空裝置(其可以是吸氣器或抽空裝置)經(jīng)過到達(dá)真空罐。

本體和抽吸蓋可以焊接或以其它方式彼此接合以形成殼體組件。然而，為了確保殼體組件大體上是流體密封的并且不允許空氣進(jìn)入殼體的內(nèi)部，本體和抽吸蓋之間的焊接接頭不僅應(yīng)該是機(jī)械剛性的，而且還提供流體緊密密封。換句話說，本體和抽吸蓋之間的焊接需要提供氣動(dòng)密封以大體上防止空氣或其它流體進(jìn)入殼體組件。這種要求可能難以滿足，并且需要相對(duì)嚴(yán)格的檢查要求，這可能增加零件的整體組裝和制造成本。因此，本領(lǐng)域中持續(xù)需要仍然滿足空氣泄漏要求的成本效益好的噴射器和吸氣器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一個(gè)實(shí)施例中，公開了一種用于給增壓發(fā)動(dòng)機(jī)空氣系統(tǒng)中的裝置供應(yīng)真空的抽空裝置。所述抽空裝置限定本體，該本體包括：收縮推進(jìn)區(qū)段、擴(kuò)張排出區(qū)段、至少一個(gè)抽吸口、以及文丘里間隙，該文丘里間隙設(shè)置在所述收縮推進(jìn)區(qū)段的出口端和所述擴(kuò)張排出區(qū)段的入口端之間。在所述出口端和所述入口端之間的直線距離被測(cè)量。如果需要在特定組的操作條件下更高的抽吸真空，則所述直線距離在長度上減小，并且如果需要在所述特定組的操作條件下更高的抽吸流速，則所述直線距離在長度上增加。

在另一實(shí)施例中，公開了一種用于提供真空的抽空裝置，并且該抽空裝置包括：殼體、第一抽吸口、以及第二抽吸口。所述殼體限定與第二文丘里間隙以直線距離分開的第一文丘里間隙、和與擴(kuò)張排出區(qū)段以所述殼體分開的收縮推進(jìn)區(qū)段。所述收縮推進(jìn)區(qū)段和所述擴(kuò)張排出區(qū)段通過所述第一和第二文丘里間隙彼此流體連通。所述第一抽吸口與所述第一文丘里間隙流體連通。所述第二抽吸口與所述第二文丘里間隙流體連通。所述第一文丘里間隙的形狀設(shè)置為產(chǎn)生比所述第二文丘里間隙更高的抽吸真空，并且所述第二文丘里間隙的形狀設(shè)置為產(chǎn)生比所述第一文丘里間隙更高的抽吸流速。

在另一個(gè)實(shí)施例中，公開了一種氣動(dòng)致動(dòng)真空泵，并且該氣動(dòng)致動(dòng)真空泵包括：本體、至少一個(gè)抽吸口、以及至少一個(gè)止回閥。所述本體限定收縮推進(jìn)區(qū)段、擴(kuò)張排出區(qū)段、至少一個(gè)本體抽吸口、至少一個(gè)配合區(qū)段、以及文丘里間隙，該文丘里間隙設(shè)置在所述收縮推進(jìn)區(qū)段的出口端和所述擴(kuò)張排出區(qū)段的入口端之間。所述抽吸口將所述至少一個(gè)本體抽吸口與真空消耗裝置流體連接。所述抽吸口包括尺寸和形狀設(shè)置為接收所述本體的配合區(qū)段的凹部。所述止回閥與所述文丘里間隙和所述至少一個(gè)抽吸口流體連接。所述止回閥在所述至少一個(gè)抽吸口的凹部和所述本體的配合區(qū)段之間被壓縮，以使得所述至少一個(gè)止回閥的外周邊在所述本體和所述至少一個(gè)抽吸口之間產(chǎn)生大體上流體緊密密封。

附圖說明

圖1是包括抽空裝置的內(nèi)燃機(jī)渦輪系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的流動(dòng)路徑和流動(dòng)方向的示意圖。

圖2是圖1所示的抽空裝置的示意圖。

圖3是圖2中的抽空裝置的立體圖。

圖4是圖3所示的抽空裝置的分解圖。

圖5是沿圖4中的剖面線B-B截取的圖2所示的抽空裝置的分解圖。

圖6是沿圖4中的剖面線B-B截取的圖3所示的抽空裝置的一部分的放大圖。

圖7是從排出口觀察的抽空裝置的圖示。

圖8是圖2所示的氣動(dòng)致動(dòng)真空泵的截面?zhèn)纫晥D，其中氣動(dòng)致動(dòng)真空泵包括羽狀插入件。

圖9是圖8所示的羽狀(fletch)插入件的立體圖。

圖10A是當(dāng)在第一端處觀察時(shí)圖8所示的羽狀插入件的圖示。

圖10B是圖10A所示的羽狀插入件的成角度視圖。

圖10C是圖10A所示的羽狀插入件的側(cè)視圖。

圖10D是當(dāng)在第二端處觀察時(shí)圖10A所示的羽狀插入件的圖示。

圖11是當(dāng)從排出口觀察時(shí)圖8所示的氣動(dòng)致動(dòng)真空泵的圖示。

圖12是抽空裝置的另一個(gè)實(shí)施例的縱向截面圖。

圖13是抽空裝置的一個(gè)實(shí)施例的分解縱向截面圖。

圖14是圖13所示的止回閥元件的可替換的實(shí)施例的圖示。

圖15是氣動(dòng)致動(dòng)真空泵的另一實(shí)施例的分解圖，包括本體、至少一個(gè)抽吸蓋和止回閥元件。

圖16是圖15所示的氣動(dòng)致動(dòng)真空泵的截面圖。

圖17是圖15所示的氣動(dòng)致動(dòng)真空泵的放大圖，其示出了位于本體和抽吸蓋中的一個(gè)之間的止回閥元件。

圖18是圖15所示的止回閥元件的放大立體圖。

圖19是圖18所示的止回閥元件的可替換的實(shí)施例，其包括改進(jìn)的鉸鏈和翼片(flap)結(jié)構(gòu)。

圖20是圖19所示的止回閥的另一實(shí)施例，其包括改進(jìn)的鉸鏈結(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

以下詳細(xì)描述將說明本發(fā)明的一般原理，其示例在附圖中另外示出。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同或功能相似的元件。如本文所使用的，術(shù)語流體可以包括任何液體、懸浮液、膠體、氣體、等離子體或其組合。

現(xiàn)在參考圖1，公開了用于向車輛真空系統(tǒng)提供真空的示例性渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)空氣系統(tǒng)10。發(fā)動(dòng)機(jī)空氣系統(tǒng)10可以包括內(nèi)燃機(jī)12、空氣濾清器14、抽空裝置20、壓縮機(jī)24、渦輪機(jī)26、節(jié)流閥28、真空儲(chǔ)器或罐30以及真空消耗裝置32。內(nèi)燃機(jī)12可以是例如火花點(diǎn)火(SI)發(fā)動(dòng)機(jī)、壓縮點(diǎn)火(CI)發(fā)動(dòng)機(jī)或天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)。在一個(gè)實(shí)施例中，內(nèi)燃機(jī)12可以包括在作為混合動(dòng)力車輛的部分的電動(dòng)機(jī)/電池系統(tǒng)中。在圖1所示的實(shí)施例中，內(nèi)燃機(jī)12被增壓。這意味著壓縮機(jī)24和渦輪機(jī)26可以是用于改進(jìn)內(nèi)燃機(jī)12的功率輸出和總效率的渦輪增壓器的部分。渦輪機(jī)26可以包括渦輪機(jī)葉輪(在圖1中未示出)，其通過公共軸40將排氣能量利用和轉(zhuǎn)換成機(jī)械功以轉(zhuǎn)動(dòng)壓縮機(jī)24的壓縮機(jī)葉輪(圖1中未示出)。壓縮機(jī)葉輪在升高的操作壓強(qiáng)下將空氣吸入、壓縮、并且饋送到內(nèi)燃機(jī)12的進(jìn)氣歧管42中。

真空罐30可以從抽空裝置20被供應(yīng)真空。抽空裝置20從壓縮機(jī)24被供應(yīng)空氣。具體地，大氣壓下的清潔空氣離開空氣濾清器14，并且可以在通過抽空裝置20之前被壓縮機(jī)24壓縮。如下面更詳細(xì)地解釋的，抽空裝置20可以用于向真空罐30供應(yīng)真空。特別地，由抽空裝置20供應(yīng)的真空量可以基于發(fā)動(dòng)機(jī)空氣系統(tǒng)10的具體操作條件被調(diào)節(jié)，這將在下面更詳細(xì)地解釋。

節(jié)流閥28可以位于空氣濾清器14和壓縮機(jī)24的下游以及內(nèi)燃機(jī)12的進(jìn)氣歧管42的上游。當(dāng)操作者壓下加速器踏板(未示出)時(shí)，節(jié)流閥28可以打開。當(dāng)節(jié)流閥28打開時(shí)，來自壓縮機(jī)24的壓縮空氣自由地填充內(nèi)燃機(jī)12的進(jìn)氣歧管42，從而增加進(jìn)氣歧管42處的壓強(qiáng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，節(jié)流閥28可以基于加速器(未示出)的下壓量定位在多個(gè)部分打開位置。由于發(fā)動(dòng)機(jī)空氣系統(tǒng)10是渦輪增壓的，所以當(dāng)節(jié)流閥28打開時(shí)，進(jìn)氣歧管42處的壓強(qiáng)可增加到高于大氣的壓強(qiáng)。

抽空裝置20可以包括第一發(fā)動(dòng)機(jī)空氣連接件44、第二發(fā)動(dòng)機(jī)空氣連接件46、和如圖2中所示的氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50。抽空裝置20的第一發(fā)動(dòng)機(jī)空氣連接件44可以在節(jié)流閥28上游和壓縮機(jī)24下游的位置處與發(fā)動(dòng)機(jī)空氣系統(tǒng)10流體連接。抽空裝置20的第二發(fā)動(dòng)機(jī)空氣連接件46可以在進(jìn)氣歧管42上游和節(jié)流閥28下游的位置處與發(fā)動(dòng)機(jī)空氣系統(tǒng)10流體連接。氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50(圖2)可用于向真空罐30供應(yīng)真空。具體地，由氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50供應(yīng)的真空的量可以基于發(fā)動(dòng)機(jī)空氣系統(tǒng)10的具體操作條件進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且在下面更詳細(xì)地解釋。雖然抽空裝置20被示出為向真空罐30供應(yīng)真空，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在可替換的實(shí)施例中，抽空裝置20可以直接向真空消耗裝置32供應(yīng)真空。

真空消耗裝置32可以是需要真空的裝置，諸如制動(dòng)助力器。在一個(gè)實(shí)施例中，真空消耗裝置32還可以包括額外的真空消耗裝置，例如渦輪增壓器廢氣門致動(dòng)器、采暖通風(fēng)致動(dòng)器、傳動(dòng)系致動(dòng)器(例如，四輪驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器)、燃料蒸汽凈化系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱通風(fēng)裝置和燃料系統(tǒng)泄漏測(cè)試系統(tǒng)。

圖2是圖1所示的抽空裝置20的一個(gè)實(shí)施例的示意圖，并且示出氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50。氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50可以根據(jù)進(jìn)氣歧管42(圖1)處的壓強(qiáng)而作為吸氣器或噴射器。具體地，吸氣器是其以大氣壓固定推進(jìn)并且其以低于大氣壓排出的抽空裝置。噴射器是其推進(jìn)壓強(qiáng)高于大氣壓并且其以大氣壓固定排出的抽空裝置。

如圖1-2所示，如本文所使用的，氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50可以是具有三個(gè)或更多個(gè)連接件的收縮、擴(kuò)張噴嘴組件。氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50可包括與第一發(fā)動(dòng)機(jī)空氣連接件44流體連接的推進(jìn)口70、與第二發(fā)動(dòng)機(jī)空氣連接件46流體連接的排出口74、以及與真空罐30流體連接的一個(gè)或多個(gè)抽吸口72。具體地，吸氣器50的推進(jìn)口70可以在壓縮機(jī)24下游與發(fā)動(dòng)機(jī)空氣系統(tǒng)10流體連接，并且吸氣器50的排出口74可以在進(jìn)氣歧管42上游與發(fā)動(dòng)機(jī)空氣系統(tǒng)10流體連接。本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解，由于抽空裝置20在壓縮機(jī)24下游與發(fā)動(dòng)機(jī)空氣系統(tǒng)10連接，這通常消除了對(duì)于在壓縮機(jī)24和氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的推進(jìn)口70之間的止回閥的需求。這是因?yàn)樵诠?jié)流閥28上游的發(fā)動(dòng)機(jī)空氣連接件44處的壓強(qiáng)應(yīng)該總是大于在節(jié)流閥28下游的發(fā)動(dòng)機(jī)空氣連接件46處的壓強(qiáng)。

圖3是氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的立體圖，圖4是圖3所示的氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的分解圖，并且圖5是圖4所示的分解的氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的截面圖?？傮w上參考圖3、4和5，氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的本體78可以限定沿著縱向軸線A-A延伸的通道80(如圖5所示)。在如圖3-5所示的實(shí)施例中，氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的本體78包括可連接到內(nèi)燃機(jī)12(圖1)的子系統(tǒng)的四個(gè)口。具體地，氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50可以包括推進(jìn)口70、排出口74和兩個(gè)抽吸口72。在所示的非限制性實(shí)施例中，氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50包括兩個(gè)抽吸口72，其中抽吸口72之一沿著氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的頂部84設(shè)置，并且剩余的抽吸口72沿著氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的底部86設(shè)置。然而，應(yīng)當(dāng)理解，在另一個(gè)實(shí)施例中也可以使用沿著氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的頂部84或底部86設(shè)置的僅一個(gè)抽吸口72。

參考5，氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的通道80可以在通道80的推進(jìn)區(qū)段90中包括第一錐形部分92(也稱為推進(jìn)錐體)。通道80還可以在通道80的排出區(qū)段95中包括第二錐形部分93(也稱為排出錐體)。通道80的第一錐形部分92可以包括入口端94和出口端96。類似地，通道80的第二錐形部分93也可以包括入口端98和出口端100。

如圖5所示，氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的第一錐形部分92可以通過文丘里間隙102A與第二錐形部分93流體耦合。文丘里間隙102A可以是將抽吸口72放置為與氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的推進(jìn)區(qū)段90和排出區(qū)段95流體連通的流體接合處。如圖6最佳可見，文丘里間隙102A可以是在第一錐形部分92的出口端96和第二錐形部分93的入口端98之間測(cè)量的直線距離L1。氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的第一錐形部分92的出口端96代表文丘里間隙102A的入口。類似地，氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的第二錐形部分93的入口端98代表文丘里間隙102A的出口。

返回到圖5，氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的通道80的入口端94、98和出口端96、100可包括任何類型的輪廓，諸如但不限于圓形，橢圓形或另一多邊形。此外，從通道80的入口端94、98和出口端96、100延伸的連續(xù)漸細(xì)的內(nèi)徑可以限定雙曲面或錐體。第一錐形部分92的出口端96和第二錐形部分93的入口端98的一些示例性配置在提交于2014年6月3日的共同待審的美國專利申請(qǐng)?zhí)?4/294,727的圖4-6中示出，其全部內(nèi)容通過參考并入本文。

多個(gè)額外的間隙102B、102C、102D可以沿著氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的第二錐形部分93設(shè)置于文丘里間隙102A的下游。在如圖所示的實(shí)施例中，氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50包括總共四個(gè)間隙，其中三個(gè)間隙102B、102C、102D設(shè)置于文丘里間隙102A的下游。應(yīng)當(dāng)理解，該圖示僅僅是氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的一個(gè)示例性實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解，任何數(shù)量的間隙可以設(shè)置于文丘里間隙102A的下游。多個(gè)間隙的一些配置在2014年8月6日提交的美國專利申請(qǐng)?zhí)?4/452,651的圖2-5C中示出，其全部內(nèi)容通過參考并入本文。此外，雖然附圖示出了包括設(shè)置于文丘里間隙102A下游的多個(gè)間隙102B、102C、102D的氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50，但是應(yīng)當(dāng)理解，在一個(gè)實(shí)施例中，氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50可以僅包括文丘里間隙102A。也就是說，在文丘里間隙102A的下游沒有額外的間隙。

參考圖4和5，氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的本體78可以限定殼體110。殼體110可以圍繞氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的第二錐形部分93的一部分，并且在其中包含間隙102A、102B、102C、102D。在所示的實(shí)施例中，殼體110可以包括大致矩形的輪廓，然而殼體110不限于矩形輪廓。

每個(gè)間隙102A、102B、102C、102D可以是設(shè)置于殼體110內(nèi)的空隙。具體地，間隙102A、102B、102C、102D可以各自類似于殼體110的內(nèi)部截面。例如，如圖5所示，間隙102A可以包括與殼體110的內(nèi)部截面大體上對(duì)應(yīng)的大致矩形輪廓。通過氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的第一錐形部分92的推進(jìn)空氣流可以增加速度，但產(chǎn)生低靜壓。該低靜壓將空氣從抽吸口72吸入文丘里間隙102A。設(shè)置于文丘里間隙102A下游的剩余間隙102B、102C、102D也可以用于進(jìn)一步從抽吸口72吸入空氣。

繼續(xù)參考圖4-5，殼體110可以包括頂表面130和底表面132。當(dāng)氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50組裝好時(shí)(圖3中所示)，上止回閥元件134和上抽吸件136可以抵靠頂表面130定位，并且下止回閥元件140和下抽吸件142可以抵靠底表面132定位。雖然示出了上止回閥元件134和下止回閥元件140兩者，但是應(yīng)當(dāng)理解，在另一個(gè)實(shí)施例中，殼體110可以僅包括上止回閥元件134或下止回閥元件140。具體地，上止回閥元件134可以定位在上抽吸件136和殼體110的頂表面130之間，并且下止回閥元件140可以定位在下抽吸件142和殼體110的底表面132之間。在一個(gè)實(shí)施例中，上抽吸件136和下抽吸件142可各自包括用于與將抽吸口72連接到真空罐30(圖1)的軟管(未示出)配合的倒鉤(barbs)150。

上止回閥元件134和下止回閥元件140可由相對(duì)柔性的材料(例如彈性體)構(gòu)成。柔性材料使得上止回閥元件134和下止回閥元件140在氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的操作過程中彎曲或變形?，F(xiàn)參考于圖4，上止回閥元件134可以包括第一區(qū)段160，并且下止回閥元件140可以包括第一區(qū)段162。上止回閥元件134和下止回閥元件140的第一區(qū)段160、162各自與氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的軸線A-A大體上平行。多個(gè)向外突出的指狀物或突耳166A、166B、166C、166D可以向外并且在相對(duì)于上止回閥元件134的第一區(qū)段160大致橫向的方向上延伸。類似地，多個(gè)向外突出的指狀物或突耳170A、170B、170C、170D在相對(duì)于下止回閥元件140的第一區(qū)段162大致橫向的方向上延伸。

上止回閥元件134的突耳166A、166B、166C、166D中的每一個(gè)可以與間隙102A、102B、102C、102D之一對(duì)應(yīng)并且流體連接。類似地，下止回閥元件140的突耳170A、170B、170C、170D中的每一個(gè)也可以與間隙102A、102B、102C、102D之一對(duì)應(yīng)并且流體連接。如圖4所示，凹部174可以沿著下抽吸蓋142的上表面176設(shè)置。凹部174可以包括與下止回閥元件140大致對(duì)應(yīng)的輪廓。因此，下止回閥元件140可以落座在下抽吸蓋142的凹部174內(nèi)。應(yīng)當(dāng)理解，類似的凹部(在圖中不可見)也可以沿著上抽吸蓋146的下表面180設(shè)置，并且包括與上止回閥元件134大致對(duì)應(yīng)的輪廓。

特別參考圖4，當(dāng)位于氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的上抽吸口72中的壓強(qiáng)等于或小于間隙102A、102B、102D、102D中的壓強(qiáng)時(shí)，上止回閥元件134可以齊平地落座在上抽吸蓋136內(nèi)，并且突耳166A、166B、166C、166D不彎曲。類似地，當(dāng)位于氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的下抽吸口72中的壓強(qiáng)等于或小于間隙102A、102B、102C、102D中的壓強(qiáng)時(shí)，下止回閥元件140可以齊平地落座在下抽吸蓋142內(nèi)，并且突耳170A、170B、170C、170D不彎曲。當(dāng)止回閥134、140處于關(guān)閉位置時(shí)，來自氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的上抽吸口和下抽吸口72的空氣可能不會(huì)移動(dòng)到間隙10A、102B、102C、102D中。

當(dāng)位于氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的上抽吸口72中的壓強(qiáng)大于間隙102A、102B、102C、102D中的壓強(qiáng)時(shí)，上止回閥元件134可打開。具體地，上止回閥134足夠柔性，以使得突耳166A、166B、166C、166D可以沿著第一部分160向內(nèi)彎曲并且朝向間隙102A、102B、102C、102D彎曲，從而允許來自上抽吸口72的空氣被抽吸入間隙102A、102B、102C、102D中。類似地，當(dāng)位于氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的下抽吸口72中的壓強(qiáng)大于間隙102A、102B、102C、102D中的壓強(qiáng)時(shí)，下止回閥元件140可打開。具體地，下止回閥140足夠柔性，以使得突耳170A、170B、170C、170D可以沿著第一部分162向內(nèi)彎曲并朝向間隙102A、102B、102C、102D彎曲，從而允許來自下抽吸口72的空氣被抽吸入間隙102A、102B、102C、102D中。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解，上止回閥元件134的突耳166A、166B、166C、166D中的每一個(gè)可以彼此獨(dú)立地彎曲。類似地，下止回閥元件140的突耳170A、170B、170C、170D中的每一個(gè)也可以彼此獨(dú)立地彎曲。因此，在氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的一些操作條件過程中，間隙102A、102B、102C、102D的僅一部分可以使其對(duì)應(yīng)的止回閥打開，以便允許空氣從真空罐30(圖1)抽出，而剩余的間隙102A、102B、102C、102D可以使其對(duì)應(yīng)的止回閥關(guān)閉。止回閥的操作的詳細(xì)說明在2014年8月6日提交的美國專利申請(qǐng)?zhí)?4/452,651的圖5B-11和圖13-21中示出。如上所述，該申請(qǐng)通過參考將其全部內(nèi)容并入本文。

圖6是設(shè)置于氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的殼體110內(nèi)的間隙102A、102B、102C、102D的放大截面圖。如上所述，文丘里間隙102A可以被限定為在第一錐形部分92的出口端96(參見圖5)和第二錐形部分93的入口端98(參見圖5)之間測(cè)量的直線距離L1。剩余的間隙102B、102C、102D也包括各自的直線距離L2、L3、L4。這些直線距離各自從每個(gè)間隙的對(duì)應(yīng)入口壁和出口壁測(cè)量。具體地，在入口表面182和出口表面184之間測(cè)量間隙102B，在入口表面186和出口表面188之間測(cè)量間隙102C，并且在入口表面190和出口表面192之間測(cè)量間隙102D。入口表面182、186和190以及出口表面184、188和192都由氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的殼體110限定。

圖7是當(dāng)從排出口74觀察時(shí)的氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的圖示。如圖6和圖7所示，氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的第二錐形部分93的擴(kuò)張輪廓在每個(gè)間隙102A、102B、102C和102D的入口開口和出口開口處產(chǎn)生偏移或差。如圖7所示，間隙102A、102B、102C、和102D的入口開口和出口開口各自包括大體上橢圓形的輪廓。然而，如上所述，在另一個(gè)實(shí)施例中，入口開口和出口開口反而可以包括另一類型的輪廓。第一錐形部分92的出口端96(其代表文丘里間隙102A的入口)包括開口O1，并且第二錐形部分93的入口端98(其代表文丘里間隙102A的出口)包括開口O2。出口的開口O2的輪廓的尺寸設(shè)置為大于文丘里間隙102A的入口的開口O1。換句話說，在文丘里間隙102A的入口開口和出口開口之間存在偏移。第一偏移1表示文丘里間隙102A的入口和出口之間的差。在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，第一偏移1可以是大約0.25毫米。

繼續(xù)參考圖6和圖7，開口O3與間隙102B的入口表面182相關(guān)聯(lián)，并且開口O4與第二間隙102B的出口表面184相關(guān)聯(lián)。與文丘里間隙102A類似，出口表面184的開口O4大于入口表面182的開口O3。第二偏移2表示第二間隙102B的入口表面182與出口表面184之間的差。類似地，開口O5與間隙102C的入口表面186相關(guān)聯(lián)，并且開口O6與間隙102C的出口188相關(guān)聯(lián)。第三偏移3表示間隙102C的入口表面186和出口表面188之間的差。最后，開口O7與間隙102D的入口表面190相關(guān)聯(lián)，并且開口O8與間隙102D的出口192相關(guān)聯(lián)。第四偏移4表示間隙102D的入口表面190和出口表面192之間的差。

大致參考圖5和6，在操作過程中，可以在氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的殼體110內(nèi)形成最小壓強(qiáng)區(qū)域。特別地，最小壓強(qiáng)區(qū)域可以設(shè)置在氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的一個(gè)或多個(gè)間隙102A、102B、102C、102D附近或其之內(nèi)。最小壓強(qiáng)區(qū)域還表示氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50內(nèi)的最大速度區(qū)域。本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解，如果氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50作為噴射器操作，則隨著氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的推進(jìn)壓強(qiáng)增加，氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50內(nèi)的最小壓強(qiáng)位置可在第二錐形部分73內(nèi)向下游轉(zhuǎn)移或移動(dòng)。隨著氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50內(nèi)的最小壓強(qiáng)位置向文丘里間隙102A的下游轉(zhuǎn)移，間隙102B、102C、102D可用于進(jìn)一步將空氣從真空罐30抽吸出。本領(lǐng)域技術(shù)人員還將容易理解，如果氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50作為吸氣器操作，則隨著排出口74處的壓強(qiáng)降低，最小壓強(qiáng)位置也可以向下游轉(zhuǎn)移或移動(dòng)。

繼續(xù)參考圖6，設(shè)置于氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的殼體110內(nèi)的每個(gè)間隙102A、102B、102C、102D的直線距離L1、L2、L3、L4可以被調(diào)節(jié)或調(diào)諧，以便適應(yīng)氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50內(nèi)的最小壓強(qiáng)位置。具體地，如果期望在特定的一組操作條件下更高的抽吸真空(即，更低的抽吸壓強(qiáng))，設(shè)置于氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的殼體110內(nèi)的間隙102A、102B、102C、102D之一的直線距離L1、L2、L3、L4之一可以被設(shè)計(jì)為更窄或其長度減小。除了減小間隙102A、102B、102C、102D之一的長度之外，偏移距離(即，第一偏移1，第二偏移2，第三偏移3或第四偏移4)也可以減小以便在特定的一組操作條件下產(chǎn)生更高的抽吸真空(即，更低的抽吸壓強(qiáng))。換句話說，如果間隙中特定的一個(gè)的長度減小，則該特定間隙的對(duì)應(yīng)的入口開口和出口開口之間的差也應(yīng)該減小。類似地，如果期望在特定的一組操作條件下更高的抽吸流速，設(shè)置于氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的殼體110內(nèi)的間隙102A、102B、102C、102D之一的直線距離L1、L2、L3、L4之一可以被設(shè)計(jì)為更寬或其長度增加。除了增加間隙102A、102B、102C、102D之一的長度之外，與間隙之一相關(guān)聯(lián)的偏移距離(即，第一偏移1，第二偏移2，第三偏移3或第四偏移4)也應(yīng)該增加，以便在特定的一組操作條件下產(chǎn)生更高的抽吸流速。換句話說，如果間隙中特定的一個(gè)的長度增加，則該特定間隙的對(duì)應(yīng)入口開口和出口開口之間的差也應(yīng)該增加。

特定的一組操作條件可以由氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的推進(jìn)口70以及排出口74處的壓強(qiáng)限定。例如，在一組操作條件過程中，推進(jìn)口70在大氣壓下并且如果排出口74在大氣壓的約百分之八十下。在該組操作條件過程中，氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50作為吸氣器操作。在該示例中，氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50內(nèi)的最小壓強(qiáng)位置可以假定或確定為在間隙102A處。如果發(fā)動(dòng)機(jī)12(參見圖1)操作而產(chǎn)生了這些示例性條件相當(dāng)長的時(shí)間，則設(shè)計(jì)者或工程師可以確定對(duì)應(yīng)地調(diào)節(jié)間隙102A的直線距離L1是大致有利的(即，間隙102A的直線距離L1應(yīng)根據(jù)需要加寬或變窄)。除了調(diào)節(jié)直線距離L1之外，應(yīng)當(dāng)理解，第一偏移1也可以對(duì)應(yīng)地調(diào)節(jié)。例如，如果間隙102A的直線距離L1增加，則第一偏移1也可以增加。類似地，如果間隙102A的直線距離L1減小，則第一偏移1也可以減小。

在另一個(gè)示例性示例中，如果推進(jìn)口70的壓強(qiáng)高于大氣壓(例如，在大約168千帕斯卡下)，并且如果排出口74也高于大氣壓但是小于推進(jìn)口70(例如，在約135千帕斯卡下)，則氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50作為噴射器操作。在該示例中，氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50內(nèi)的最小壓強(qiáng)位置被假定或確定為在間隙102C處。如果發(fā)動(dòng)機(jī)12(參見圖1)操作而產(chǎn)生了這些示例性條件相當(dāng)長的時(shí)間，則設(shè)計(jì)者或工程師可以確定對(duì)應(yīng)地調(diào)節(jié)間隙102C的直線距離L3是大致有利的(即，間隙102C應(yīng)該加寬或變窄)。除了調(diào)節(jié)間隙102C的直線距離L3之外，應(yīng)當(dāng)理解，第三偏移3也可以對(duì)應(yīng)地調(diào)節(jié)。例如，如果間隙102C的直線距離L3增加，則第三偏移3也可以增加。類似地，如果間隙102C的直線距離L3減小，則第三偏移3也可以減小。

應(yīng)當(dāng)理解，在一個(gè)實(shí)施例中，間隙102A、102B、102C、102D中多于一個(gè)也可以被調(diào)節(jié)或調(diào)諧。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，間隙102A、102B、102C、102D之一可以在長度上增加以在第一組操作條件下提供更高的抽吸流速，并且剩余的間隙102A、102B、102C、102D可以在長度上減小以在另一組操作條件下提供更高的抽吸真空。最后，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解，在文丘里間隙102A的下游沒有設(shè)置額外間隙的可替換的實(shí)施例中，文丘里間隙102A本身的直線距離L1可以被調(diào)節(jié)以提供在特定的一組操作條件下更高的抽吸真空或更高的抽吸流速。

大致參考圖1-7，所公開的抽空裝置20包括用于給裝置提供真空的低成本方法。具體地，抽空裝置可以使用相對(duì)便宜和簡單的方法提供高抽吸真空或高抽吸流速。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)空氣系統(tǒng)10的具體操作條件，抽空裝置還可以作為吸氣器或噴射器操作。此外，為了在一個(gè)或多個(gè)特定組的操作條件下提供更高的抽吸真空或更高的抽吸流速，間隙的長度以及它們各自的入口和出口之間的偏移可以被調(diào)節(jié)。

圖8圖示了具有羽狀插入件82的氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50。羽狀插入件82可以是設(shè)置于氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50內(nèi)的插入件。在一個(gè)實(shí)施例中，羽狀插入件82可以由塑料構(gòu)成。羽狀插入件82可以包括兩個(gè)突出部84，軸部分87和錐形部分88。如下更詳細(xì)地解釋，羽狀插入件82可以用于減小抽空裝置20所需的推進(jìn)流速，以便產(chǎn)生供應(yīng)給真空罐30(圖1)的特定量的真空。此外，雖然圖1和圖2示出了增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，但是應(yīng)當(dāng)理解，所公開的羽狀插入件82也可以是用于普通吸氣或非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的氣動(dòng)致動(dòng)真空泵的部分。

參考圖8和9，羽狀插入件82可以包括第一端112和第二端114。兩個(gè)突出部84可以定位在羽狀插入件82的第一端112處，并且沿著羽狀插入件82的軸部分87在縱向方向上延伸。突出部84也可以從軸87的最外表面116向外突出。兩個(gè)突出部84可以用于將羽狀插入件82定位在氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的通道80的第一錐形部分92內(nèi)。具體地，兩個(gè)突出部84可以用于使羽狀插入件82的軸87沿著氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的縱向軸線A-A(即，中心對(duì)稱軸線)大體上對(duì)準(zhǔn)。如圖8所示，突出部84可抵接通道80的第一錐形部分92的鄰近氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的推進(jìn)口70的內(nèi)表面120。突出部84與通道80的第一錐形部分92的內(nèi)表面120之間的抵接將羽狀插入件82固定在氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的通道80的第一錐形部分92內(nèi)。

圖10圖示了彼此間隔開大約一百八十度的兩個(gè)突出部84。特別地，突出部84中的一個(gè)可以沿著羽狀插入件82的上部122放置(即，在十二點(diǎn)鐘位置)，突起中剩余的一個(gè)可以沿著羽狀插入件82的底部124放置(即，在六點(diǎn)鐘位置)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解，該圖示本質(zhì)上僅僅是示例性的，并且羽狀插入件82的突出部84也可以排布成其他配置。例如，在可替換的實(shí)施例中，突出部84可以沿著軸部分87放置在三點(diǎn)鐘位置和九點(diǎn)鐘位置。此外，在可替換的實(shí)施例中，羽狀插入件82可以包括多于兩個(gè)突出部84或單個(gè)突出部84可以附接到通向通道80的羽狀插入件82。

圖10A-10D示出了羽狀插入件82的多個(gè)視圖。具體地，圖10A是在第一端112處觀察到的羽狀插入件82的視圖，圖10B是羽狀插入件82的成角度視圖，圖11C是羽狀插入件82的第二成角度視圖，并且圖11D是在第二端114處的羽狀插入件82的視圖。如圖9和圖10A-10D所示，羽狀插入件82的軸87包括大體上橢圓形的截面區(qū)域。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解，軸87不限于橢圓形截面區(qū)域。例如，在另一個(gè)實(shí)施例中，軸87可以是大致圓形的，或者是多邊形的形狀。軸87的橢圓形截面區(qū)域可以沿著羽狀插入件82的長度延伸，直到軸87到達(dá)過渡線131。羽狀插入件82逐漸變細(xì)并且在過渡線131之后的點(diǎn)141處終止。羽狀插入件82逐漸變細(xì)為點(diǎn)141的區(qū)域或區(qū)段是錐形部分88。

在如圖9和圖10A-10D所示的示例性實(shí)施例中，羽狀插入件82的錐形部分88的形狀設(shè)置為翼型。具體地，在如圖所示的實(shí)施例中，軸87的錐形部分88基于由五階多項(xiàng)式估算出的國家航空咨詢委員會(huì)(NACA)翼型。然而，應(yīng)當(dāng)理解，該圖示本質(zhì)上僅僅是示例性的，并且錐形部分88可以的形狀設(shè)置為各種不同的翼型。例如，翼型可以使用線性函數(shù)或者二階，三階或更高階多項(xiàng)式來估算出。

如圖9和10A-10D所示，羽狀插入件82的錐形部分88在點(diǎn)141處終止。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解，當(dāng)制造時(shí)，錐形部分88通常終止為削邊。這是因?yàn)橛馉畈迦爰?2通常是使用注塑工藝制造的塑料部件。實(shí)際上，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，使用注塑技術(shù)來產(chǎn)生點(diǎn)141相對(duì)困難或不切實(shí)際，因此，羽狀插入件82通常終止于削邊而不是點(diǎn)。

參考回8，羽狀插入件82的錐形部分88可以在氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的文丘里區(qū)域110內(nèi)縱向延伸。例如，在圖3中可見，羽狀插入件82的過渡線131設(shè)置于文丘里間隙102A內(nèi)。換句話說，羽狀插入件82的錐形部分88在文丘里間隙102A中開始。羽狀插入件82的點(diǎn)141可以設(shè)置于間隙102D內(nèi)。也就是說，羽狀插入件82終止于設(shè)置在氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的文丘里區(qū)域110內(nèi)的最后一個(gè)間隙處。應(yīng)當(dāng)理解，圖8中所示的氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的圖示本質(zhì)上僅僅是示例性的，并且羽狀插入件82的錐形部分88可以在間隙102A、102B、102C或102D中的任一個(gè)中開始和終止。

雖然圖8示出了定位于文丘里區(qū)域110內(nèi)的羽狀插入件82的錐形部分88，但是應(yīng)當(dāng)理解，該圖示本質(zhì)上是示例性的。錐形部分88不一定需要設(shè)置于氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的文丘里區(qū)域110內(nèi)。在可替換的實(shí)施例中，羽狀插入件82的過渡線131可以設(shè)置于文丘里區(qū)域110之前(即，在通道80的第一錐形部分92內(nèi))，或在文丘里區(qū)域110之后(即，在通道80的第二錐形部分93內(nèi))。此外，羽狀插入件82可以在沿氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的長度的任何位置處終止(即，點(diǎn)141可以設(shè)置于氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50內(nèi)的任何位置處)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，羽狀插入件82的過渡線131可以設(shè)置于第二錐形部分93內(nèi)，并且點(diǎn)141可以設(shè)置于第二錐形部分93的出口端100處。換句話說，羽狀插入件82可以在氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的排出口74處終止。

在氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的操作過程中，羽狀插入件82可以提供各種優(yōu)點(diǎn)和益處。首先，羽狀插入件82可以減小氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50所需的推進(jìn)流或空氣流的量以產(chǎn)生特定的抽吸量。這意味著，為了形成相同量的真空，氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50比不包括羽狀插入件的抽空裝置需要更少的空氣流。圖11是從排出口74觀察時(shí)氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的圖示。如圖11中所示，羽狀插入件82的軸87填充或阻塞設(shè)置于氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的通道80內(nèi)的位于中心的容積151。因此，進(jìn)入氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的推進(jìn)流不填充通道50的中心區(qū)域。這導(dǎo)致與不包括羽狀插入件的抽空裝置相比時(shí)，為了在真空罐30中產(chǎn)生相同的抽吸量，需要更少的空氣進(jìn)入氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的推進(jìn)口70(圖8)。

大致參考圖8、9和11，羽狀插入件82的錐形部分88也可以提供各種優(yōu)點(diǎn)和益處。特別地，如果羽狀插入件82不包括錐形部分88，而是反而在過渡線131處突然結(jié)束(圖4中可見)，錐形部分88可以大體上減少形成的湍流量。此外，羽狀插入件82的錐形部分88還可以減少氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50的文丘里區(qū)域110內(nèi)阻塞流的量或其出現(xiàn)。

圖12和13示出了抽空裝置20的兩個(gè)可替換的實(shí)施例，其中第一和第二文丘里間隙102A和102B分別與第一抽吸口72'a、72'c流體連通，并且第二和第三文丘里間隙102C和102D分別與第二抽吸口72'b、72'd流體連通。通過止回閥元件134和/或140(如果存在)的存在來控制流體連通。第一抽吸口72'a、72'c與需要真空的第一裝置32a連接，并且第二抽吸口72'b、72'd與需要真空的第二裝置32b連接。

在一個(gè)實(shí)施例中，需要真空的第一裝置32a是制動(dòng)增壓罐，并且需要真空的第二裝置32b是燃料蒸汽凈化罐。如圖12和13所示，第一和第二文丘里間隙102A和102B定位成更靠近推進(jìn)出口。當(dāng)與更靠近排出區(qū)段95的出口端100的文丘里間隙相比時(shí)，文丘里間隙的這個(gè)位置有利于更高的真空抽吸，這對(duì)于制動(dòng)增壓系統(tǒng)是期望的。此外，如上所述，第一和第二文丘里間隙102A和102B可以通過減小直線距離L1和/或減小第一偏移1和/或第二偏移2來被調(diào)諧以用于更高的真空抽吸。在本實(shí)施例中，第三和第四文丘里間隙102C和102D定位成更靠近排出區(qū)段95的出口端100。與第一和第二文丘里間隙102A和102B相比，文丘里間隙的這個(gè)特定位置可以有利于更高的抽吸流速(通常較長的時(shí)間)，這對(duì)于燃料蒸汽凈化罐是期望的。此外，如上所述，第三和第四文丘里間隙102C和102D能夠通過增加直線距離L3和/或L4和/或增加第三偏移3和/或第四偏移4來被調(diào)諧以用于更高的抽吸流速。

在另一專用抽吸口實(shí)施例中，需要真空的第一裝置32a是渦輪增壓器旁路氣動(dòng)致動(dòng)器，并且需要真空的第二裝置32b是燃料蒸汽凈化罐。這里，如圖12和13所示，第一和第二文丘里間隙102A和102B連接到需要真空的第一裝置，并且定位成更靠近推進(jìn)出口。文丘里間隙的這個(gè)位置有利于更高的真空抽吸，這對(duì)于渦輪增壓器旁路氣動(dòng)致動(dòng)器是期望的。此外，如上所述，第一和第二文丘里間隙102A和102B可以通過減小直線距離L1和/或減小第一偏移1和/或第二偏移2來被調(diào)諧以用于更高的真空抽吸。此外，如果需要額外的真空以操作渦輪增壓器旁路氣動(dòng)致動(dòng)器，第三文丘里間隙102C也可以僅與第一抽吸口72'a、72'c流體連通。因此，第三和第四文丘里間隙102C和102D或單獨(dú)的第四文丘里間隙102D、或第四文丘里間隙102D和一個(gè)或多個(gè)額外的文丘里間隙(未示出)可以與需要真空的第二裝置32b流體連通。文丘里間隙的這種更靠近排出區(qū)段95的出口端100的位置有利于更高的抽吸流速(通常更長的時(shí)間)，這對(duì)于燃料蒸汽凈化罐是期望的。此外，如上所述，這些文丘里間隙可以通過增加它們各自的直線距離和/或增加它們各自的偏移3來被調(diào)諧以用于更高的抽吸流速。

應(yīng)當(dāng)理解，裝置的各種組合對(duì)于需要真空的第一和第二裝置32a、32b的裝置是可能的，并且此外，需要真空的第三和/或第四裝置可以通過額外的抽吸口也與相同的抽空裝置如上所述地連接。根據(jù)需要真空的裝置的數(shù)量和裝置的類型，與對(duì)應(yīng)的裝置連接的文丘里間隙102A、102B、102C、102D應(yīng)當(dāng)根據(jù)裝置對(duì)高或低抽吸真空和高或低抽吸流速的需要來選擇，并且其可以被調(diào)節(jié)或調(diào)諧以滿足這些需要。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，文丘里間隙102A、102B、102C、102D之一可以在長度上增加以在第一組操作條件下提供更高的抽吸流速，并且剩余的文丘里間隙102A、102B、102C、102D可以在長度上減小以在另一組操作條件下提供更高的抽吸真空。

如圖13所示，文丘里間隙102A-102D之間的流體連通通過止回閥元件134、140的存在來控制。這里，由于僅第一和第二文丘里間隙102A和102B與第一抽吸口72'c流體連通，存在阻塞(阻止)任何下游文丘里間隙和第一抽吸口72'c之間的流體連通的阻塞物204。類似地，由于僅第三和第四文丘里間隙102C和102D與第二抽吸口72'd流體連通，存在阻塞或阻止任何上游文丘里間隙和第二抽吸口72'd之間的流體連通的阻塞物202。

在如圖14所示的可替換的實(shí)施例中，可以使用止回閥元件208替代，而不是具有與選定的文丘里間隙協(xié)調(diào)的阻塞物202或204。在圖14所示的實(shí)施例中，止回閥元件208包括那些被包括在右區(qū)段212上的剛性的選定突耳、以及那些被包括在左區(qū)段210上的彈性柔性的其它選定突耳，以在關(guān)閉位置和打開位置之間移動(dòng)。盡管止回閥元件208被示出為具有一半剛性突耳和一半柔性突耳，但是應(yīng)當(dāng)理解，剛性和柔性突耳可根據(jù)需要分散以與選定的文丘里間隙及其對(duì)應(yīng)的抽吸口協(xié)調(diào)。此外，如圖13中可見，上面詳細(xì)描述的羽狀插入件82可以包括在本文公開的任何實(shí)施例中。

參考圖12-14，抽空裝置20包括用于向裝置提供真空的低成本方法。具體地，圖12-13中所示的抽空裝置20可以使用相對(duì)便宜和簡單的方法提供高抽吸真空或高抽吸流速。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)空氣系統(tǒng)10的具體操作條件，抽空裝置還可以作為吸氣器以及噴射器操作。此外，文丘里間隙的長度以及它們各自的入口和出口之間偏移可以被調(diào)節(jié)以在一個(gè)或多個(gè)特定組的操作條件下提供更高的抽吸真空或更高的抽吸流速。

圖15-16示出了具有止回閥294、300的抽空裝置220的另一個(gè)實(shí)施例，該止回閥可以提供整體密封，這將在下面更詳細(xì)地解釋。氣動(dòng)致動(dòng)真空泵250可以限定本體222，其中通道350(圖16所示)沿著軸線A-A延伸。在所示的實(shí)施例中，氣動(dòng)致動(dòng)真空泵250的本體222包括可連接到內(nèi)燃機(jī)12(圖1)的子系統(tǒng)的四個(gè)口。具體地，如圖1和15-16所示，推進(jìn)口258流體連接到壓縮機(jī)24并供應(yīng)來自壓縮機(jī)24的壓縮空氣，兩個(gè)抽吸口260流體連接到真空罐30，并且排出口262流體連接到并且將空氣排出到大氣或低于增壓壓強(qiáng)的壓強(qiáng)。

盡管圖1中示出了增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，但是應(yīng)當(dāng)理解，氣動(dòng)致動(dòng)真空泵250也可以在非增壓系統(tǒng)中操作。然而，四個(gè)口將連接到普通的吸氣內(nèi)燃機(jī)的不同子系統(tǒng)。具體地，推進(jìn)口258在大氣壓下被供應(yīng)清潔空氣，抽吸口260連接到真空罐30，并且排出口262連接到節(jié)流閥28下游的非增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管。

在如圖所示的非限制性實(shí)施例中，氣動(dòng)致動(dòng)真空泵250包括兩個(gè)抽吸口260，其中抽吸口260之一沿著氣動(dòng)致動(dòng)真空泵250的頂部266設(shè)置，并且剩余的抽吸口260沿著氣動(dòng)致動(dòng)真空泵250的底部268設(shè)置。然而，應(yīng)當(dāng)理解，在另一個(gè)實(shí)施例中，也可以使用沿氣動(dòng)致動(dòng)真空泵250的頂部266或底部268設(shè)置的僅一個(gè)抽吸口260。

參考圖16，氣動(dòng)致動(dòng)真空泵250的通道350可以包括在通道350的推進(jìn)區(qū)段270中的第一錐形部分272(也稱為推進(jìn)錐體)。通道250還可以在通道350的排出區(qū)段272中包括第二錐形部分273(也被稱為排出錐體)。通道350的第一錐形部分272可以包括入口端284和出口端286。類似地，通道350的第二錐形部分273也可以包括入口端288和出口端290。

如圖16中可見，氣動(dòng)致動(dòng)真空泵250的第一錐形部分272可以通過文丘里間隙282A與第二錐形部分273流體耦合。在圖16所示的實(shí)施例中，氣動(dòng)致動(dòng)真空泵50還包括與氣動(dòng)致動(dòng)真空泵250的軸線A-A(即，中心對(duì)稱軸線)大體上對(duì)準(zhǔn)的羽狀插入件298。然而，應(yīng)當(dāng)理解，如果需要，羽狀插入件298可從氣動(dòng)致動(dòng)真空泵250中省略。

在圖15-16所示的實(shí)施例中，氣動(dòng)致動(dòng)真空泵250包括總共四個(gè)間隙，其中三個(gè)間隙282B、282C、282D設(shè)置于文丘里間隙282A的下游。應(yīng)當(dāng)理解，該圖示僅僅是氣動(dòng)致動(dòng)真空泵250的一個(gè)示例性實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解，任何數(shù)量的間隙可以設(shè)置于文丘里間隙282A的下游。氣動(dòng)致動(dòng)真空泵250的本體222可以限定本體280。本體280可以圍繞氣動(dòng)致動(dòng)真空泵250的第二錐形部分273的部分，并且在其中包含間隙282A、282B、282C、282D。在所示的實(shí)施例中，本體280可以包括大致矩形的輪廓，然而本體280不限于矩形輪廓。

每個(gè)間隙282A、282B、282C、282D可以是設(shè)置于本體280內(nèi)的空隙。具體地，間隙282A、282B、282C、282D可以各自類似于本體280的內(nèi)部截面。氣動(dòng)致動(dòng)真空泵250包括上抽吸蓋296和下抽吸蓋302。上抽吸蓋296可以包括倒鉤314，并且下抽吸蓋302可以包括倒鉤318，用于與將抽吸口260與真空罐30(圖1)連接的軟管(未示出)配合。在組裝過程中，上抽吸蓋296和下抽吸蓋302都可以被塑料焊接的或以其他方式永久地接合到氣動(dòng)致動(dòng)真空泵250的本體280。

上抽吸蓋296和下抽吸蓋302都限定對(duì)應(yīng)的凹部336和338。具體地，上抽吸蓋296限定上凹部336，并且下抽吸蓋302限定下凹部338。氣動(dòng)致動(dòng)真空泵250的本體280包括上配合區(qū)段340和下配合區(qū)段342。上抽吸蓋296的上凹部336的尺寸和形狀設(shè)置為接收本體280的上配合區(qū)段340。同樣，下抽吸蓋302的下凹部338的尺寸和形狀設(shè)置為接收本體280的下配合區(qū)段342。如圖16所示，當(dāng)氣動(dòng)致動(dòng)真空泵250被組裝好時(shí)，本體280的通道350與上抽吸蓋296的通道344流體連接。同樣，當(dāng)氣動(dòng)致動(dòng)真空泵250被組裝好時(shí)，本體280的通道350與下抽吸蓋302的通道346流體連接。

參考圖15-16，上止回閥元件294可以設(shè)置于本體280的上配合區(qū)段340和上抽吸蓋296的上凹部336之間。類似地，下止回閥元件300可以設(shè)置于本體280的下配合區(qū)段342和下抽吸蓋302的下凹部338之間。如下面更詳細(xì)地解釋的，上止回閥元件294可以在本體280的上配合區(qū)段340和上抽吸蓋296的上配合區(qū)段340之間形成大體上流體緊密密封。同樣，下止回閥元件300也可以在本體280的下配合區(qū)段342和下抽吸蓋302的下凹部338之間形成大體上流體緊密密封。

上止回閥元件294和下止回閥元件300可以由相對(duì)柔性的材料(例如彈性體)構(gòu)成。柔性材料使得上止回閥元件294和下止回閥元件300在氣動(dòng)致動(dòng)真空泵250的操作過程中彎曲或變形?，F(xiàn)轉(zhuǎn)向圖17，示出了落座在氣動(dòng)致動(dòng)真空泵250內(nèi)的上止回閥元件294的放大視圖。圖18是圖17中所示的上止回閥元件294的放大立體圖。本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解，上止回閥元件294和下止回閥元件300可以大體上彼此相同，因此關(guān)于上止回閥元件294和上抽吸蓋296的描述可以也適用于下止回閥300以及下抽吸蓋296。

大致參考圖15-18，上止回閥294可以包括多個(gè)鉸鏈310A、310B、310C、310D(鉸鏈在圖18中最佳地可見)。上止回閥元件294的鉸鏈310A、310B、310C、310D可以相對(duì)于氣動(dòng)致動(dòng)真空泵250的軸線A-A大體上橫向。多個(gè)翼片316A、316B、316C、316D各種對(duì)應(yīng)于上止回閥元件294的鉸鏈310A、310B、310C、310D之一。鉸鏈310A、310B、310C、310D還可以連接到上止回閥元件294的最外周邊312(見圖18)。如圖15中可見，下止回閥元件300也包括最外周邊317、多個(gè)鉸鏈319A、319B、319C、319D和多個(gè)翼片320A、320B、320C、320D。

參考圖17和18，上止回閥元件294的最外周邊312在本體280的上配合區(qū)段340和上抽吸蓋296的上凹部336之間形成大體上流體緊密密封。具體地，上止回閥元件294的最外周邊312在圍繞本體280的上配合區(qū)段140(也在圖2中可見)的周邊設(shè)置的邊緣351與上抽吸蓋296的上配合區(qū)段340的下表面352之間被壓縮。上止回閥元件294的壓縮在本體280和上抽吸蓋296之間形成大體上流體緊密密封。因此，當(dāng)本體280、上抽吸蓋296和上止回閥元件294組裝在一起時(shí)，上止回閥元件294的最外周邊312可以用作本體280和上抽吸蓋296之間的密封珠(seal bead)。應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)討論上止回閥元件294時(shí)，下止回閥元件300(在圖15和16中示出)也在本體280和下抽吸蓋302之間提供類似的流體緊密密封。

參考轉(zhuǎn)回圖15和16，上止回閥元件294的每個(gè)翼片316A、316B、316C、316D可以與間隙282A、282B、282C、282D之一對(duì)應(yīng)并且流體連接。類似地，下止回閥元件300的每個(gè)翼片320A、320B、320C、320D也可以與間隙282A、282B、282C、282D之一對(duì)應(yīng)并且流體連接。上抽吸蓋296可以包括與上止回閥元件294的翼片316A、316B、316C、316D之一對(duì)應(yīng)的多個(gè)孔口332A、332B、332C、332D。每個(gè)孔口332A、332B、332C、332D可以用于將間隙282A、282B、282C、282D中的對(duì)應(yīng)一個(gè)與上抽吸蓋296的通道344以及真空罐30(圖1)流體連接。類似地，下抽吸蓋302可以包括與下止回閥元件300的翼片320A、320B、320C、320D之一對(duì)應(yīng)的多個(gè)孔口334A、334B、334C、334D。每個(gè)孔口334A、334B、334C、334D可以用于將間隙282A、282B、282C、282D中的對(duì)應(yīng)一個(gè)與下抽吸蓋302的通道346以及真空罐30(圖1)流體連接。

圖16示出了處于完全打開位置的止回閥元件294和300。具體地，參考圖15-17，當(dāng)上止回閥元件294處于完全打開位置時(shí)，每個(gè)翼片316A、316B、316C、316D繞對(duì)應(yīng)的鉸鏈310A、310B、310C、310D向內(nèi)并朝向間隙282A、282B、282C、282D變形或彎曲。如果位于上抽吸蓋296的通道344中的壓強(qiáng)大于間隙282A、282B、282C、282D中的壓強(qiáng)，則翼片316A、316B、316C、316D可繞鉸鏈310A、310B、310C、310D并且向內(nèi)彎曲。具體地，應(yīng)當(dāng)理解，上止回閥294是足夠柔性的，以使得翼片316A、316B、316C、316D可以沿著對(duì)應(yīng)的鉸鏈310A、310B、310C、310D向內(nèi)彎曲，從而允許位于上抽吸蓋296的通道344中的空氣被抽吸入間隙282A、282B、282C、282D中。類似地，當(dāng)位于下抽吸蓋302的通道346中的壓強(qiáng)大于間隙282A、282B、282C、282D中的壓強(qiáng)時(shí)，下止回閥元件300可打開。具體地，下止回閥300是足夠柔性的，以使得翼片320A、320B、320C、320D可以沿著對(duì)應(yīng)的鉸鏈319A、319B、319C、319D向內(nèi)并朝向間隙282A、282B、282C、282D彎曲，從而允許來自下抽吸蓋202的通道346的空氣被抽吸入間隙282A、282B、282C、282D中。

如果位于上抽吸蓋296的通道344中的壓強(qiáng)等于或小于間隙282A、282B、282C、282D中的壓強(qiáng)，則上止回閥元件294可以齊平地落座在上抽吸蓋296內(nèi)，并且翼片316A、316B、316C、316D不繞鉸鏈310A、310B、310C、310D彎曲。類似地，當(dāng)位于下抽吸蓋302的通道346中的壓強(qiáng)等于或小于間隙282A、282B、282C、282D中的壓強(qiáng)時(shí)，下止回閥元件300可以齊平地落座在下抽吸蓋302內(nèi)，并且翼片320A、320B、320C、320D不彎曲。當(dāng)止回閥294、300處于關(guān)閉位置時(shí)，來自氣動(dòng)致動(dòng)真空泵250的上抽吸口和下抽吸口的空氣可以不被抽吸入間隙282A、282B、282C、282D中。

圖19是止回閥元件400的可替換的實(shí)施例。在所示的實(shí)施例中，止回閥元件400還包括四個(gè)獨(dú)特的鉸鏈402A、402B、402C、402D，其中每個(gè)鉸鏈與翼片416A、416B、416C、416D對(duì)應(yīng)。止回閥元件400還可以包括最外周邊412，其也用作圖15-17中所示的本體280與上抽吸蓋296或下抽吸蓋302之間的密封珠。然而，與如圖15-17所示的止回閥元件294、300不同，止回閥元件400還包括各自沿著鉸鏈402A、402B、402C、402D延伸的各個(gè)狹縫420A、420B、420C、420D。當(dāng)與圖18所示的鉸鏈310A、310B、310C、310D相比時(shí)，狹縫420A、420B、420C、420D各自使得對(duì)應(yīng)的鉸鏈402A、402B、402C、402D能夠更容易地彎曲或變形。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解，為了使翼片416A、416B、416C、416D繞鉸鏈402A、402B、402C、402D向內(nèi)彎曲，在上抽吸蓋296(或如圖16所示的下抽吸蓋302)內(nèi)需要更小的壓強(qiáng)。

圖20是止回閥元件500的另一實(shí)施例。在圖20所示的實(shí)施例中，止回閥元件500包括主鉸鏈510。主鉸鏈510可以與氣動(dòng)致動(dòng)真空泵250(圖15)的軸線A-A大體上平行。多個(gè)向外突出的指狀物或翼片516A、516B、516C、516D可以向外并且沿著相對(duì)于止回閥元件500的鉸鏈510大致橫向的方向延伸。鉸鏈510還可以附接到止回閥元件500的最外周邊512。

大致參考圖15-20，所公開的止回閥元件在所公開的氣動(dòng)致動(dòng)真空泵的本體和抽吸蓋之間提供整體密封。本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解，在本體和抽吸蓋之間提供內(nèi)置密封可放松對(duì)本體和抽吸蓋之間的焊接接頭的要求或使得對(duì)本體和抽吸蓋之間的焊接接頭的要求不如當(dāng)前所需要的嚴(yán)格。具體地，當(dāng)前可用的一些類型的吸氣器和抽空裝置需要焊接密封，其不僅是機(jī)械剛性的，而且還應(yīng)提供堅(jiān)固的流體緊密密封。然而，這種要求可能難以滿足，并且增加了零件的總體組裝和制造成本。相反的，所公開的氣動(dòng)致動(dòng)真空泵包括放松的要求，因?yàn)橹够亻y元件已經(jīng)在本體和抽吸蓋之間提供流體緊密密封。因此，所公開的氣動(dòng)致動(dòng)真空泵可以導(dǎo)致較低的勞動(dòng)和制造成本，因?yàn)樗_的止回閥元件已經(jīng)提供了內(nèi)置密封，而在組裝過程中不增加額外的步驟。

在附圖中示出并且在上文描述的本發(fā)明的實(shí)施例是可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)進(jìn)行的多個(gè)實(shí)施例的示例。預(yù)期可以利用所公開的方法來創(chuàng)建本公開的許多其它配置。簡言之，申請(qǐng)人的意圖是，由此發(fā)布的專利的范圍將僅由所附權(quán)利要求的范圍限制。