專利名稱：用于內(nèi)燃機(jī)的渦流系統(tǒng)的蝶形閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的渦流系統(tǒng)的蝶形閥。
技術(shù)背景內(nèi)燃機(jī)設(shè)置有許多氣缸，每個(gè)氣缸都通過(guò)至少 一個(gè)進(jìn)氣門連接到進(jìn) 氣歧管并通過(guò)至少一個(gè)排氣門連接到排氣歧管。進(jìn)氣歧管通過(guò)由蝶形閥 調(diào)節(jié)的供給管接收新鮮空氣(即來(lái)自外界環(huán)境的空氣)并通過(guò)相應(yīng)的進(jìn) 氣管連接到所述氣缸，其中每個(gè)相應(yīng)的進(jìn)氣管由至少 一個(gè)進(jìn)氣門調(diào)節(jié)。近來(lái)，有人提議引入適于在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)自身速度 (即曲軸的旋轉(zhuǎn)角速度)來(lái)改變進(jìn)氣管截面的渦流系統(tǒng)。在低速時(shí)，穿過(guò)進(jìn)氣管的進(jìn)氣截面減小從而在進(jìn)氣流中產(chǎn)生湍流，湍流使氣缸中的空氣和燃料更好地混合；由于存在這些改善混合的湍流，所有噴射的燃料 都燃燒并因此減少燃燒產(chǎn)生的污染排放物。在高速時(shí)，穿過(guò)進(jìn)氣管的進(jìn) 氣截面達(dá)到最大化從而使得能夠?qū)飧走M(jìn)行完全供應(yīng)，因此，使得能夠產(chǎn)生最大可能動(dòng)力。為了改變穿過(guò)進(jìn)氣管的進(jìn)氣截面，每個(gè)進(jìn)氣管都具有兩個(gè)相互平行 的通道，其中只有一個(gè)通道可以由蝶形阻風(fēng)閥完全關(guān)閉。在低速時(shí)，蝶 形阻風(fēng)閥被關(guān)閉因而減小穿過(guò)進(jìn)氣管的進(jìn)氣截面，而在高速時(shí)蝶形阻風(fēng) 門被打開從而使穿過(guò)進(jìn)氣管的進(jìn)氣截面達(dá)到最大化。每個(gè)蝶形閥包括配合到軸桿的蝶形閥板，軸桿以可旋轉(zhuǎn)方式安裝在 進(jìn)氣通道內(nèi)從而在致動(dòng)器裝置的偏置作用下繞旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。通常，蝶 形閥板例如通過(guò)激光點(diǎn)焊焊接到軸桿上。如果軸桿和蝶形閥板之間沒有 完全焊接好，則存在這種焊接遲早會(huì)發(fā)生斷裂的風(fēng)險(xiǎn)，原因主要是高速 時(shí)進(jìn)氣通道內(nèi)產(chǎn)生的高壓所致。在軸桿和蝶形閥板之間的焊接破裂的情 況下，蝶形岡板自身有可能沿進(jìn)氣通道下落直至到達(dá)進(jìn)氣門并因此損壞 進(jìn)氣門。因而，必須嚴(yán)格檢查軸桿和蝶形閥板之間的每個(gè)焊接，然而這種檢 查大大增加了渦流系統(tǒng)的蝶形閥的生產(chǎn)成本。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是制造一種用于內(nèi)燃機(jī)的渦流系統(tǒng)的蝶形閥，其中， 所述渦流系統(tǒng)不存在上述缺點(diǎn)、易于制造且節(jié)省成本、并且組裝起來(lái)非 常筒單。根據(jù)本發(fā)明提供一種用于內(nèi)燃機(jī)的渦流系統(tǒng)的蝶形閥，該蝶形閥包括軸桿，其以可旋轉(zhuǎn)方式安裝在進(jìn)氣通道內(nèi)從而繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)；以及蝶形閥板，其剛性連接到該軸桿；該蝶形閥的特征在于該蝶形閥板包括相對(duì)于該軸桿共軸設(shè)置并在 其中容納該軸桿的座。


現(xiàn)在將參照附圖描述本發(fā)明，附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施方式的非限 制性示例，其中圖l是一種設(shè)置有渦流系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)的示意圖，該渦流系統(tǒng)包括根 據(jù)本發(fā)明制作的蝶形阻風(fēng)閥；圖2和圖3是圖1中的蝶形阻風(fēng)閥的一部分的兩幅立體圖；以及圖4和圖5是圖2和圖3中的蝶形阻風(fēng)閥的蝶形閥板的兩幅立體圖。
具體實(shí)施方式
在圖1中，標(biāo)號(hào)1整體上標(biāo)示設(shè)置有四個(gè)氣缸2 (其中只 圖l中示出)的內(nèi)燃機(jī)，每個(gè)氣缸都通過(guò)兩個(gè)進(jìn)氣門4 (其中 在圖1中示出)連接到進(jìn)氣歧管3并通過(guò)兩個(gè)排氣門6 (其中 在圖1中示出)連接到排氣歧管5。進(jìn)氣歧管3通過(guò)由蝶形閥8調(diào)節(jié)的供給管7接收新鮮空氣(即來(lái)自 外界環(huán)境的空氣)并通過(guò)相應(yīng)的進(jìn)氣管9(其中只有一個(gè)在圖1中示出) 連接到氣缸2，每個(gè)進(jìn)氣管9包括相互平行的兩個(gè)通道IO并由相應(yīng)的進(jìn) 氣門4調(diào)節(jié)。相似地，排氣歧管5通過(guò)相應(yīng)的排氣管11 (其中只有一個(gè)在圖1中示出)連接到氣缸2，每個(gè)排氣管11由相應(yīng)的排氣門6調(diào)節(jié)； 終止于將燃燒產(chǎn)生的氣體排放到大氣中的消聲器(公知技術(shù)且未圖示) 的排放管12從排氣歧管5延伸出。才艮據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，燃料(例如汽油、柴油、甲烷或LPG)通過(guò)i殳 置在相應(yīng)的進(jìn)氣門4附近的相應(yīng)的噴射器13噴射到每個(gè)進(jìn)氣管9內(nèi)。 根據(jù)不同的實(shí)施方式(未圖示)，噴射器13設(shè)置成直接將燃料噴射到每 個(gè)氣缸2內(nèi)。進(jìn)氣歧管3包括渦流系統(tǒng)14，渦流系統(tǒng)14適于在發(fā)動(dòng)機(jī)1運(yùn)行的 過(guò)程中根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)1自身速度來(lái)改變進(jìn)氣管9的進(jìn)氣截面。具體而言， 渦流系統(tǒng)14包括用于每個(gè)進(jìn)氣管9的阻風(fēng)閥15，阻風(fēng)閥15沿進(jìn)氣管道 9的兩個(gè)通道10之一安裝并且適于改變穿過(guò)通道10自身的進(jìn)氣截面； 具體而言，每個(gè)阻風(fēng)閥15能夠在關(guān)閉位置和最大開啟位置之間移動(dòng)， 其中在關(guān)閉位置時(shí)阻風(fēng)閥15完全關(guān)閉通道10。優(yōu)選地，渦流系統(tǒng)14包括單個(gè)電子或氣動(dòng)型致動(dòng)器裝置16,致動(dòng) 器裝置16同時(shí)且同步地移動(dòng)所有四個(gè)阻風(fēng)閥15。致動(dòng)器裝置16包括電 動(dòng)馬達(dá)(根據(jù)不同的實(shí)施方式，該馬達(dá)可以是氣動(dòng)或液動(dòng))，該馬達(dá)控 制桿在兩個(gè)極限位置之間的位移，所述兩個(gè)極限位置對(duì)應(yīng)于阻風(fēng)閥15 的關(guān)閉位置和最大開啟位置；所述桿以機(jī)械方式連接到所有的四個(gè)阻風(fēng) 閥15從而同時(shí)且同步地使所有阻風(fēng)閥15自身發(fā)生移動(dòng)。如圖2和圖3所示，每個(gè)蝶形阻風(fēng)閥15包括軸桿18，軸桿18在致 動(dòng)器裝置16的偏置作用下以可旋轉(zhuǎn)方式繞旋轉(zhuǎn)軸線19安裝并支撐適于 以流體密封方式關(guān)閉進(jìn)氣管道9的通道10的蝶形閥板20。優(yōu)選地，每 個(gè)蝶形閥板20通過(guò)焊接剛性連接到軸桿18;可替代地，每個(gè)蝶形閥板 20可通過(guò)螺釘剛性連接到軸桿18。每個(gè)蝶形阻風(fēng)閥15進(jìn)一步包括緊固凸緣21，緊固凸緣21配合到軸 桿18上并與軸桿18—體地制成。緊固凸緣21具有連接銷22,連接銷 22相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線19以偏心方式安裝并在致動(dòng)器裝置16的桿和蝶形阻 風(fēng)閥15的軸桿18之間實(shí)現(xiàn)機(jī)械連接從而將運(yùn)動(dòng)從致動(dòng)器裝置16傳輸 到蝶形阻風(fēng)閥15。每個(gè)蝶形閥板20包括相對(duì)于軸桿18共軸設(shè)置并在其中容納軸桿18的座23。根據(jù)附圖所示的優(yōu)選實(shí)施方式，每個(gè)座23呈封閉的半圓形； 可替代地，每個(gè)座23可以呈中央開口的半圓形。每個(gè)座23的功能是在蝶形閥板20和軸桿18之間的連接(焊接 或螺接)發(fā)生斷裂的情況下使蝶形閥板20與軸桿18保持處于接觸狀態(tài)。 以這種方式，在蝶形閥板20和軸桿18之間的連接(焊接或螺接)發(fā)生 斷裂的情況下，蝶形閥板20保持與軸桿18處于接觸的狀態(tài)并且不能沿 進(jìn)氣通道IO下落。優(yōu)選地，每個(gè)蝶形閥板20包括兩個(gè)定心元件24，定心元件24相對(duì) 于蝶形閥板20垂直地設(shè)置并呈半圓形，并且定心元件24以相對(duì)于旋轉(zhuǎn) 軸線19共軸的方式設(shè)置在蝶形閥板20的兩個(gè)相對(duì)端處。每個(gè)蝶形閥板20略小于相應(yīng)的進(jìn)氣通道10，因?yàn)榈伍y板20必須 在進(jìn)氣通道IO內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)；再者，每個(gè)蝶形閥板20和相應(yīng)的進(jìn)氣通道 10之間的尺寸差必須如此設(shè)置使得在考慮到蝶形閥板20和進(jìn)氣通道 10的不可避免的制造公差的情況下能避免發(fā)生任何機(jī)械千擾。在某些情 況下，發(fā)動(dòng)機(jī)制造商在工程規(guī)范中還要求每個(gè)蝶形閥板20和相應(yīng)的進(jìn) 氣通道10之間需要一定的進(jìn)氣空隙。每個(gè)蝶形閥板20和相應(yīng)的進(jìn)氣通道10之間的上述尺寸差通常決定 了位于相應(yīng)的進(jìn)氣通道10內(nèi)的蝶形閥板20的軸向位置存在一定的不確 定性；定心元件24的功能就是給位于相應(yīng)的進(jìn)氣通道10內(nèi)的蝶形閥板 20限定出確定的軸向位置。優(yōu)選地，每個(gè)蝶形閥板20自金屬薄板壓制而成；通過(guò)對(duì)模具進(jìn)行 適當(dāng)構(gòu)形，可在自金屬薄板對(duì)蝶形閥板20進(jìn)行壓制的同時(shí)，在每個(gè)蝶 形閥板20上同時(shí)制造出座23和定心元件24。因而，在每個(gè)蝶形閥板 20上同時(shí)制造出座23和定心元件24是一種快速且節(jié)省成本的制造過(guò) 程，并且相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)蝶形閥板20的制造并不意味著會(huì)增加成本。具體 而言，每個(gè)座23的制造過(guò)程包括沿至少兩條垂直于旋轉(zhuǎn)軸線19布置 的切割線切割出蝶形閥板20并使蝶形閥板20在所述兩條切割線之間產(chǎn) 生局部變形。接下來(lái)，將每根軸桿18插入相應(yīng)的蝶形閥板20的座23內(nèi)并且將 蝶形閥板20剛性連接到軸桿18 (通過(guò)焊接或通過(guò)螺接)。上述每個(gè)蝶形阻風(fēng)閥15具有很多優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)槠湓试S在蝶形閥板20 和軸桿18之間的連接(焊接或螺接)發(fā)生斷裂的情況下使蝶形閥板20 與軸桿18保持處于接觸狀態(tài)。再者，由于設(shè)置有定心元件24，所以蝶 形閥板20在相應(yīng)的進(jìn)氣通道10內(nèi)的軸向位置以確定的方式得以限定。 最后，上述每個(gè)蝶形阻風(fēng)閥15制造非常節(jié)省成本，如上所述，因?yàn)橄?對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)阻風(fēng)閥15的制造并未意味著會(huì)增加成本。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機(jī)(1)的渦流系統(tǒng)(14)的蝶形閥(15)，所述蝶形閥(15)包括軸桿(18)，其以可旋轉(zhuǎn)方式安裝在進(jìn)氣通道(10)內(nèi)從而繞旋轉(zhuǎn)軸線(19)旋轉(zhuǎn)；以及蝶形閥板(20)，其剛性連接到所述軸桿(18)；所述蝶形閥(15)的特征在于，所述蝶形閥板(20)包括相對(duì)于所述軸桿(18)共軸設(shè)置并在其中容納所述軸桿(18)的座(23)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的蝶形閥(15),其中，所述座(23)呈封 閉的半圓形。
3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的蝶形閥(15)，其中，所述座(23)呈中 央開口的半圓形。
4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的蝶形閥(15),其中，所述蝶形閥板(20) 包括兩個(gè)定心元件(24 )，所述定心元件(24 )相對(duì)于所述蝶形閥板(20 ) 垂直地設(shè)置并且呈半圓形，并且所述定心元件(24 )與所述旋轉(zhuǎn)軸線(19 ) 共軸設(shè)置在所述蝶形閥板(20)的兩個(gè)相對(duì)端處。
5. —種用于內(nèi)燃機(jī)(1)的渦流系統(tǒng)(14)的蝶形閥(15),所述 蝶形閥(15)包括軸桿(18)，其以可旋轉(zhuǎn)方式安裝在進(jìn)氣通道(10)內(nèi)從而繞旋轉(zhuǎn) 軸線(19)旋轉(zhuǎn);以及蝶形閥板(20 ),其剛性連接到所述軸桿(18); 、所述蝶形閥(15)的特征在于，所述蝶形閥板(20)包括兩個(gè)定心 元件(24)，所述定心元件(24)相對(duì)于所述蝶形閥板(20)垂直地設(shè) 置并且呈半圓形，并且所述定心元件(24)與所述旋轉(zhuǎn)軸線(19)共軸 設(shè)置在所述蝶形閥板(20)的兩個(gè)相對(duì)端處。
6. —種用于內(nèi)燃機(jī)(1)的渦流系統(tǒng)(14)的蝶形閥(15)的制造 方法，所述蝶形閥(15)包括軸桿(18)，其以可旋轉(zhuǎn)方式安裝在進(jìn)氣通道(10)內(nèi)從而繞旋轉(zhuǎn) 軸線(19)旋轉(zhuǎn)；以及蝶形閥板(20)，其剛性連接到所述軸桿(18);所述方法的特征在于，其包括下列步驟在所述蝶形閥板(20)上制出座(23);將所述軸桿(18)配合在所述座(23)內(nèi)；以及將所述蝶形閥板(20)剛性連接到所述軸桿(18)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，在所述蝶形閥板(20)上 制出所述座(23)的步驟包括沿垂直于所述旋轉(zhuǎn)軸線(22)布置的至少兩條切割線切割出所述蝶 形閥板(20);以及使所述蝶形閥板(20)在所述兩條切割線之間產(chǎn)生局部變形。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述蝶形閥板(20)自金 屬薄板壓制而成；在所述蝶形閥板(20)上制出所述座(23)的步驟與 自金屬薄板壓制所述蝶形閥板(20)的過(guò)程同時(shí)進(jìn)行。
全文摘要
一種用于內(nèi)燃機(jī)(1)的渦流系統(tǒng)(14)的蝶形閥(15)，所述蝶形閥(15)具有軸桿(18)，其以可旋轉(zhuǎn)方式安裝在進(jìn)氣通道(10)內(nèi)從而繞旋轉(zhuǎn)軸線(19)旋轉(zhuǎn)；以及蝶形閥板(20)，其剛性連接到所述軸桿(18)并設(shè)置有座(23)，所述座(23)相對(duì)于所述軸桿(18)共軸設(shè)置并在其中容納所述軸桿(18)。
文檔編號(hào)F02D9/10GK101220772SQ20071018750
公開日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2007年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月21日
發(fā)明者斯特凡諾·福爾納拉, 詹保羅·斯基亞維納 申請(qǐng)人:瑪涅蒂瑪瑞利動(dòng)力系公開有限公司