專利名稱：用于發(fā)動機進氣系統(tǒng)的流體抽吸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有二次空氣噴射系統(tǒng)的內(nèi)燃機，該二次空氣噴射系統(tǒng)在多個抽吸點從進氣系統(tǒng)抽吸空氣以降低在進氣系統(tǒng)中進行空氣抽吸產(chǎn)生的影響。
背景技術(shù)：
二次空氣噴射(SAI)系統(tǒng)被用于內(nèi)燃機以促進未燃燒碳氫化合物的氧化并縮短緊接在發(fā)動機冷起動之后的期間內(nèi)的催化轉(zhuǎn)換器熄燈時間。SAI系統(tǒng)將從發(fā)動機的進氣系統(tǒng)抽吸的空氣引導至排氣門下游的發(fā)動機的排放系統(tǒng)，其中空氣與排氣中的未燃燒碳氫化合物混合，并促使碳氫化合物及一氧化碳氧化。
大部分現(xiàn)有技術(shù)SAI系統(tǒng)都從位于進氣系統(tǒng)中的空氣濾清器與質(zhì)量空氣流量傳感器之間的抽吸點抽吸它們供應進入排放系統(tǒng)的空氣。因為SAI系統(tǒng)大致在發(fā)動機負載相對較輕時工作，故通過SAI系統(tǒng)的空氣流率可遠遠超過通過節(jié)氣門體并進入發(fā)動機的進氣歧管的空氣流率。在此情況下，通過SAI系統(tǒng)進行空氣抽吸會使通過位于SAI抽吸點下游很遠位置的質(zhì)量空氣流量(MAF)傳感器的氣流速度場扭曲。此扭曲可能對MAF傳感器判斷進入發(fā)動機的質(zhì)量空氣流率引入不確定性?，F(xiàn)有技術(shù)進氣系統(tǒng)可在發(fā)動機校準中利用基于軟件的修正來補償SAI系統(tǒng)空氣抽吸對MAF傳感器產(chǎn)生的信號的影響。

發(fā)明內(nèi)容
一種內(nèi)燃機，包括具有歧管以及導管的進氣系統(tǒng)。該導管限定出與歧管流體連通的空氣通路。該通路被設(shè)置用于將空氣從大氣輸送至歧管，歧管然后將空氣分配至多個發(fā)動機氣缸。排氣系統(tǒng)具有設(shè)置用于選擇性地將排氣輸送離開氣缸的歧管。二次空氣噴射系統(tǒng)被設(shè)置用于將空氣從引入系統(tǒng)輸送至排氣系統(tǒng)。
該二次空氣噴射系統(tǒng)與導管通過形成在導管中的多個孔流體連通，并被設(shè)置用于通過該多個孔抽吸空氣并將空氣注入排氣系統(tǒng)。通過最小化SAI空氣抽吸對引入系統(tǒng)內(nèi)氣流速度場的影響，使用多個孔從導管抽吸空氣可降低SAI系統(tǒng)對質(zhì)量空氣流量傳感器的影響。因此，相較于使用單一SAI抽吸孔的現(xiàn)有系統(tǒng)，可大大降低MAF傳感器讀數(shù)的不可靠性。使用多個抽吸孔還有助于降低進氣系統(tǒng)內(nèi)的紊流水平。
在示例性實施例中，所述多個孔沿所述導管的外周均勻地間隔分布。裝配件同心地包圍導管并與導管配合以限定環(huán)狀腔。環(huán)狀腔通過多個孔與導管通路流體連通。
結(jié)合附圖，通過以下對實施本發(fā)明的最佳實施例的詳細描述，可以容易地理解本發(fā)明的上述特征及優(yōu)點以及其他特征及優(yōu)點。


圖1是內(nèi)燃機的示意性示圖，其中設(shè)置二次空氣噴射系統(tǒng)以從進氣導管抽吸空氣并將空氣噴射進入排放系統(tǒng)；以及圖2是二次空氣噴射系統(tǒng)與進氣導管之間耦合的示意性剖視圖。
具體實施例方式
參考圖1，內(nèi)燃機12包括進氣系統(tǒng)16。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，進氣系統(tǒng)16包括空氣濾清器20，從大氣通過空氣濾清器20抽吸并過濾空氣22。諸如軟管或管道的導管24限定了將空氣從空氣濾清器20輸送至進氣歧管及充氣室28以在發(fā)動機氣缸30中進行分配的通路(圖2中標號26所示)。節(jié)氣門(未示出)調(diào)節(jié)流入歧管及充氣室28的空氣量。
質(zhì)量空氣流量傳感器32可工作地連接至導管24以監(jiān)控通過導管24的質(zhì)量空氣流率。質(zhì)量空氣流量傳感器32將表明質(zhì)量空氣流率的信號傳遞至發(fā)動機控制模塊(未示出)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，發(fā)動機控制模塊使用來自質(zhì)量空氣流量傳感器32的數(shù)據(jù)來控制并監(jiān)控各種發(fā)動機工作特性。
發(fā)動機12還包括二次進氣系統(tǒng)36。進氣系統(tǒng)36包括將空氣從導管24通過耦合器48抽入導管44的二次空氣噴射泵40。來自導管44的空氣然后通過導管52被輸送進入發(fā)動機的排氣系統(tǒng)58。排氣系統(tǒng)58包括具有流道62的歧管60，流道62與氣缸30的排氣端口(未示出)流體連通。排氣歧管60將排氣從排氣端口輸送至催化轉(zhuǎn)化器64。二次空氣噴射系統(tǒng)36包括電磁控制閥(未示出)，用于選擇性地禁止空氣從進氣系統(tǒng)16流入排氣歧管60。
示意性地示出了在排氣系統(tǒng)中二次空氣噴射系統(tǒng)36噴射空氣的位置。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解可能期望二次空氣噴射系統(tǒng)36盡可能上游地將空氣噴射至排氣系統(tǒng)，由此與二次空氣混合的排氣具有足夠高的溫度。在本發(fā)明中，排氣系統(tǒng)包括排氣門下游的全部導管，包括排氣端口(未示出)、流道62等。因此，例如并且在本發(fā)明的范圍內(nèi)，被設(shè)置用于將空氣輸送進入排氣系統(tǒng)的二次空氣噴射系統(tǒng)包括被設(shè)置用于將空氣噴射進入形成在氣缸蓋內(nèi)的排氣端口中的二次空氣噴射系統(tǒng)。
參考圖2，其中類似的標號表示圖1中類似的部件，導管24的特征在于大致環(huán)狀的截面，由此空氣流過的通路26的特征在于大致環(huán)狀的截面。具體而言，導管24限定有限定了通路26的內(nèi)表面66，以及相對于內(nèi)表面66的外表面68。導管24限定有從通路26延伸至導管24的外部、并且沿導管24的外周彼此均勻分布的多個開口。具體而言，在所描述實施例中，導管24限定有四個孔或開口72A-D，其從通路26徑向延伸f至導管24的外部。因為導管24具有環(huán)狀截面，開口72A-D相對于導管在周向上均勻間隔。
盡管上述實施例具有四個開口72A-D，但在本發(fā)明的范圍內(nèi)也可應用更多或更少的開口。例如，可采用兩個周向均勻間隔(即間隔180度)的開口。類似的，也可采用三個周向均勻間隔(即間隔120度)的開口。
耦合器48具有大致環(huán)狀截面，并同心地包圍導管24。耦合器48的內(nèi)表面76以及導管24的外表面68配合以限定出經(jīng)由開口72A-D與通路26流體連通并與導管44流體連通的環(huán)狀腔或通路78。在上述實施例中，表面66、68及76的特征在于圓柱形狀以及由此為圓形截面。
來自由導管24限定的通路26的空氣可通過開口72A-D進入由耦合器48限定的腔或通路78?？諝馊缓髲耐?8流至導管44，通過二次空氣噴射系統(tǒng)36的其余部分進入排氣歧管60。腔78在耦合器48的軸向端部處被密封以防止空氣通過導管44之外的其他部分離開腔78。
因為從多個孔(特別是通過圍繞導管24在周向上均勻間隔的多個孔)抽吸空氣，故從導管進行空氣抽吸的效果分布至整個導管截面，由此降低或消除了可能會由從單一孔進行空氣抽吸而引發(fā)的進氣系統(tǒng)內(nèi)的空氣速度梯度以及紊流水平。
雖然已經(jīng)詳細描述了實施本發(fā)明的優(yōu)選模式，但與本發(fā)明相關(guān)的領(lǐng)域的技術(shù)人員可以想到落入所附權(quán)利要求范圍內(nèi)、用于實施本發(fā)明的各種替代設(shè)計及實施例。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機，包括進氣系統(tǒng)，包括進氣歧管以及限定出與所述進氣歧管流體連通的空氣通路的導管，所述導管限定有多個孔；排氣系統(tǒng)，包括被設(shè)置用于輸送排氣的排氣歧管；以及二次空氣噴射系統(tǒng)，其被設(shè)置用于將空氣從所述導管通過所述多個孔輸送至所述排氣系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機，其中所述多個孔沿所述導管的外周彼此均勻地間隔分布。
3.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機，還包括耦合器，該耦合器同心地包圍所述導管并與所述導管配合以限定與所述二次空氣噴射系統(tǒng)流體連通并經(jīng)由所述多個孔與所述通路流體連通的腔。
4.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機，其中所述導管的截面大致為圓形，且其中所述腔為大致環(huán)狀。
5.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機，其中所述多個孔包括至少四個孔。
6.一種內(nèi)燃機，包括具有進氣歧管及導管的進氣系統(tǒng)；所述導管具有內(nèi)表面及外表面，所述內(nèi)表面限定出與所述歧管流體連通的空氣通路；所述導管限定有從所述通路延伸至所述外表面的多個孔；排氣系統(tǒng)，包括被設(shè)置用于輸送排氣的排氣歧管；以及二次空氣噴射系統(tǒng)，其被設(shè)置用于將空氣從所述導管輸送至所述排氣系統(tǒng)；所述二次空氣噴射系統(tǒng)包括耦合器，該耦合器包圍所述導管的一部分并與所述導管的外表面配合以限定與所述孔流體連通的腔；所述腔與所述二次空氣噴射系統(tǒng)流體連通。
7.如權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃機，其中所述導管具有圓形截面，且其中所述腔為大致環(huán)狀。
8.如權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃機，其中所述多個孔在周向上均勻間隔分布。
9.一種用于具有二次空氣噴射系統(tǒng)的內(nèi)燃機的空氣進氣系統(tǒng)，所述空氣進氣系統(tǒng)包括空氣濾清器；進氣歧管；限定有提供所述空氣濾清器與所述進氣歧管之間的流體連通的通路的導管，所述導管限定有沿所述導管的外周均勻間隔分布的多個孔；以及耦合器，其可工作地連接至所述二次空氣噴射系統(tǒng)，并與所述導管配合以限定出經(jīng)由所述多個孔與所述通路流體連通的腔。
全文摘要
本發(fā)明公開了發(fā)動機進氣系統(tǒng)的流體抽吸裝置和發(fā)動機，該發(fā)動機包括用于將空氣提供至多個氣缸的進氣系統(tǒng)、用于將排氣輸送離開氣缸的排氣系統(tǒng)、以及用于從引入系統(tǒng)抽吸空氣并將空氣注入排氣系統(tǒng)以促進排氣氧化并加熱催化轉(zhuǎn)化器的二次空氣噴射(SAI)系統(tǒng)。該SAI系統(tǒng)通過多個孔從引入系統(tǒng)抽吸空氣以均勻地分布抽吸效果，由此降低引入系統(tǒng)內(nèi)質(zhì)量空氣流量傳感器周圍的速度梯度及紊流水平。
文檔編號F01N3/34GK101070772SQ20071010325
公開日2007年11月14日 申請日期2007年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月11日
發(fā)明者G·D·曼德魯西亞克 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司