專利名稱：內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及特別是機(jī)動車輛的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)，包括進(jìn)氣歧管，其具有至少兩根連接到內(nèi)燃機(jī)的汽缸蓋的進(jìn)氣口的供給管；以及至少一個中間腔室，其具有連接到每根供給管的內(nèi)部容積的連接件，每個連接件可以通過至少一個進(jìn)氣控制閥來打開或關(guān) 閉。
背景技術(shù)：
US5603296A公開了一種發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣裝置，其中在進(jìn)氣歧管內(nèi)提供了進(jìn)氣區(qū)段，來自空氣濾清器的空氣流入該進(jìn)氣區(qū)段內(nèi)。分別限定短的進(jìn)氣通道和長的進(jìn)氣通道的隔壁相對于進(jìn)氣區(qū)段與圓形的進(jìn)氣歧管罩同心地設(shè)置在進(jìn)氣歧管罩和進(jìn)氣區(qū)段之間。進(jìn)氣控制閥可切換地布置在隔壁的上端和進(jìn)氣歧管的彎部之間。至少兩個單元軸相互間隔并相互連接從而構(gòu)成一根軸，進(jìn)氣控制閥被固定到該軸。用來驅(qū)動進(jìn)氣控制閥的驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括由電磁閥激勵的致動器、連接到致動器的連桿、利用銷在其一端可旋轉(zhuǎn)地連接到連桿而在其另一端固定到軸的杠桿。本發(fā)明的目的在于提供一種緊湊的、易于構(gòu)造并且提供增加緊密性的進(jìn)氣系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
所述目的是由此達(dá)到的至少一個進(jìn)氣控制閥包括開關(guān)室，所述開關(guān)室具行連接到用于根據(jù)運(yùn)行速度在開關(guān)室內(nèi)生成欠壓(subpressure)的裝置的連接件，開關(guān)室與供給管的內(nèi)部容積以及與中間腔室被至少一個膜片間隔開，供給管的內(nèi)部容積和中間腔室之間的連接件可以通過至少一個膜片來打開或關(guān)閉。根據(jù)本發(fā)明，至少一個膜片被用來打開和關(guān)閉一個或多個與中間腔室連接的連接件。膜片受與供給管的內(nèi)部容積內(nèi)的壓力有關(guān)的開關(guān)室內(nèi)的壓力的控制。開關(guān)室內(nèi)的壓力優(yōu)選由生成壓力的裝置來控制。因此內(nèi)燃機(jī)的消耗可被降低。進(jìn)一步地發(fā)動機(jī)的輸出性能可被優(yōu)化。噪音排放也可被降低。膜片可以簡單地被構(gòu)造。不同于從現(xiàn)有技術(shù)已知的進(jìn)氣控制閥，不需要諸如連桿或杠桿的機(jī)械部件。與從現(xiàn)有技術(shù)已知的進(jìn)氣控制閥相比，部件的公差對通過膜片來密封的緊密性的影響更小。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例，用于生成壓力的裝置可以由電子控制單元(ECU)來控制。在ECU中可以指定進(jìn)氣控制閥打開的條件。由于ECU，限定的進(jìn)氣控制閥的激活是可能的。因此進(jìn)氣控制閥可以容易地根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的工作條件來打開或是關(guān)閉。ECU可以是內(nèi)燃機(jī)和/或機(jī)動車輛的一部分。特別地，用于生成壓力的裝置可具有至少一個連接到壓力罐特別是真空罐的連接件，所述連接件可具有可控閥，特別是電動氣動閥。由于壓力罐，用于控制進(jìn)氣控制閥的壓力能被容易地提供并且在任何時候被提供。電動氣動閥能容易地被ECU控制。有利地,用于生成壓力的裝置被設(shè)計成生成欠壓或超壓(overpressure)。根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，每個連接件可以通過單獨(dú)的進(jìn)氣控制閥打開或關(guān)閉，每個進(jìn)氣控制閥可包括單獨(dú)的膜片和單獨(dú)的開關(guān)室，并且至少兩個進(jìn)氣控制閥的開關(guān)室可相互連接。因此對于每個供給管來說開關(guān)室能夠被優(yōu)化。特別地，開關(guān)室的容積和/或形狀可以不同。它們也可以是相同的。各個膜片對于每個供給管來說也可被優(yōu)化。它們也可以是不同的或相同的。開關(guān)室相互連接的進(jìn)氣控制閥可以一起被控制。相互連接件可以被整體形成為公共殼體的一部分。這減少了進(jìn)氣控制閥所需要的空間。每個進(jìn)氣控制閥可以根據(jù)開關(guān)室內(nèi)的壓力和對應(yīng)供給管內(nèi)的壓力間的單獨(dú)壓力差來進(jìn)行轉(zhuǎn)換。有利地，至少兩個所述進(jìn)氣控制閥的膜片的直徑可以不同。因此可以提高進(jìn)氣控制閥打開相位的均勻性和同步性。有利地，膜片的直徑可以根據(jù)它們相對于用于生成欠壓的裝置的連接件的位置來變化。特別地，至少兩個所述進(jìn)氣控制閥的開關(guān)室的容積可以不同。開關(guān)室的容積可影響進(jìn)氣控制閥的開關(guān)特性。容積的變化對進(jìn)氣控制閥的操作相位的均勻性和同步性具有有益的影響。 有利地，至少三個所述開關(guān)室可以通過至少兩個管道來連接，并且所述管道的流動截面可以根據(jù)它們相對于壓力進(jìn)氣連接件的位置有所不同。管道的流動截面可以影響進(jìn)氣控制閥的開關(guān)特性。流動截面的變化對進(jìn)氣控制閥的操作相位的均勻性和同步性具有有益的影響。根據(jù)本發(fā)明更優(yōu)選的實(shí)施例，如果進(jìn)氣控制閥處于打開狀態(tài)，則中間腔室可以延長或縮短穿過供給管的空氣路徑。因此內(nèi)燃機(jī)的輸出特性和/或噪聲排放可以通過打開或關(guān)閉進(jìn)氣控制閥得到優(yōu)化。有利地，預(yù)應(yīng)力彈簧可以作用在膜片上，用于特別是在停止?fàn)顟B(tài)將膜片保持在關(guān)閉狀態(tài)。這可以避免進(jìn)氣控制閥非受控地打開。


將會從下面具體實(shí)施例的詳細(xì)說明中最佳地了解到本發(fā)明加之上述和其他目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)，然而并非局限于這些具體實(shí)施例，其中示意性地圖示出圖I為四缸內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)的縱向剖面圖；圖2為圖I中進(jìn)氣系統(tǒng)的進(jìn)氣控制閥區(qū)域的剖視圖；圖3為圖I和圖2中的進(jìn)氣系統(tǒng)的立體圖；利用剖面圖示出了一個進(jìn)氣控制閥；圖4為圖I-圖3中的進(jìn)氣系統(tǒng)的分解圖。在各附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的或類似的元件。附圖僅僅為示意圖，并不意圖描繪本發(fā)明的具體參數(shù)。而且，附圖旨在僅僅描述本發(fā)明的典型實(shí)施例，并且因此不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明范圍的限定。
具體實(shí)施例方式圖1-4描繪了機(jī)動車輛的四缸內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)10。進(jìn)氣歧管12具有四根供給管14，各供給管在一端連接到增壓室15并且在另一端通過中間法蘭(凸緣)16與未示出的內(nèi)燃機(jī)汽缸蓋的進(jìn)氣口連接。增壓室15具有進(jìn)氣連接件18，來自未示出的空氣濾清器的空氣流入連接件18內(nèi)。如圖I中箭頭19草繪的那樣，來自增壓室15的空氣流至進(jìn)氣口。供給管14和增壓室15由塑料制成。供給管14通過雙殼技術(shù)制造。增壓室15也通過雙殼技術(shù)制造。供給管14相互平行地伸展。在彎曲部，各供給管14在其徑向外殼內(nèi)具有帶有通向供給管14的內(nèi)部容積24的開口 22的凸緣20。中間腔室30的殼體28的下部26與各供給管14的凸緣20連接。中間腔室30延伸穿過所有供給管14。下部26的底殼32構(gòu)成各供給管14的各對應(yīng)的壁。底殼32通過焊接或是粘膠手段附接于供給管14的每個凸緣20。在每個底殼32的外側(cè)形成導(dǎo)管34。導(dǎo)管34在兩側(cè)開口。在一側(cè)其連接到對應(yīng)的供給管14的內(nèi)部容積24。下部26的側(cè)壁36包圍所有導(dǎo)管34。側(cè)壁36的開口邊緣被形成為環(huán)繞凸緣38，用于與殼體28的上部40連接。上部40形成殼體28的分隔壁。其延伸穿過所有導(dǎo)管34。其具有各自與導(dǎo)管34中的一個同軸的四個孔42。導(dǎo)管34的開口邊緣置于孔42的內(nèi)部。孔42的直徑大于導(dǎo)管34的外徑。在各導(dǎo)管34的外表面和對應(yīng)孔42的徑向外部邊界之間的是周向(環(huán)繞)的空隙44。每個孔42被進(jìn)氣控制閥49的開關(guān)室48的杯狀罩46覆蓋。每個進(jìn)氣控制閥49的膜片50的邊緣被緊夾在罩46的臺階邊緣52和上部40的環(huán)圈54之間。環(huán)圈54環(huán)繞孔42。每個進(jìn)氣控制閥49的壓縮彈簧56朝著導(dǎo)管34的邊緣偏壓膜片50。彈簧56在一側(cè)支撐在罩46底部上。在另一側(cè)，彈簧56壓住加固膜片50的盤58。盤58由塑料制造。盤58與導(dǎo)管34同軸布置。盤58的直徑與導(dǎo)管34的外徑相對應(yīng)。每個開關(guān)室48通過膜片50與中間腔室30隔開。而且開關(guān)室48通過膜片50與對應(yīng)的供給管14的內(nèi)部容積24隔開。在停止?fàn)顟B(tài)，如圖1-3所示，預(yù)應(yīng)力彈簧56作用在膜片50上用于將其保持在進(jìn)氣控制閥49的關(guān)閉狀態(tài)。在關(guān)閉狀態(tài)，膜片50將中間腔室30與供給管14的內(nèi)部容積24隔開。相鄰的罩46通過管道60互連。因此所有進(jìn)氣控制閥49的開關(guān)室48都互連。罩46中的一個具有連接件62，用于連接到用于在開關(guān)室48內(nèi)生成欠壓的裝置的未示出的管。生成欠壓的裝置優(yōu)選具有連接到欠壓罐的連接件。該連接件具有能夠被內(nèi)燃機(jī)的電子控制單元(ECU)控制以打開或關(guān)閉連接件的電磁閥。在未示出的進(jìn)氣控制閥49的打開狀態(tài)，各個膜片50釋放罐34的開口。中間腔室30然后與對應(yīng)的供給管14的內(nèi)部容積24連接。當(dāng)發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，進(jìn)氣控制閥49最初處于關(guān)閉狀態(tài)。在由E⑶指定的限定工作條件下，E⑶打開電動氣動閥，因此用來成生欠壓的裝置在開關(guān)室48內(nèi)生成比供給管14的內(nèi)部容積24中的壓力要低的欠壓。當(dāng)欠壓足夠抵抗彈簧56的偏壓從而使膜片50運(yùn)動時，進(jìn)氣控制閥49打開，空氣能夠從內(nèi)部容積24流動通過導(dǎo)管34以及空隙44進(jìn)入中間腔室30。每個導(dǎo)管34可以被各自的進(jìn)氣控制閥49打開或關(guān)閉。根據(jù)發(fā)動機(jī)的工作條件來打開和關(guān)閉進(jìn)氣控制閥49可以提高發(fā)動機(jī)的輸出性能和/或減少噪聲排放和/或減少發(fā)動機(jī)的消耗。
本發(fā)明不局限于機(jī)動車輛內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)10。本發(fā)明還可用于其它種類的內(nèi)燃機(jī)，特別是工業(yè)發(fā)動機(jī)。本發(fā)明同樣不局限于四缸發(fā)動機(jī)。其也能夠用于具有相比四缸更多或更少缸的發(fā)動機(jī)。進(jìn)氣系統(tǒng)10也可以具有多于一個的帶有進(jìn)氣控制閥49的中間腔室30。作為每個導(dǎo)管34各自具有進(jìn)氣控制閥49的替代，也可以設(shè)計一個進(jìn)氣控制閥同時控制多于一個導(dǎo)管34。每個開關(guān)室48各自具有連接到用于生成欠壓的裝置的單獨(dú)連接件也是可能的。作為所有開關(guān)室48互相連接的替代，僅僅某些開關(guān)室可以例如分組相互連接。作為使用相同的膜片50的替代，至少兩個所述進(jìn)氣控制閥的膜片的直徑可以不 同。膜片的直徑可以根據(jù)它們相對于連接件62的位置而變。作為使用相同的開關(guān)室48的替代，至少兩個所述進(jìn)氣控制閥的開關(guān)室的容積和/或形狀可以不同。作為使用相同的管道60的替代，管道的流動截面可以不同。例如管道的流動截面可以取決于其相對于進(jìn)氣連接件62的位置。例如連接具有連接件62的開關(guān)室48和第二開關(guān)室48的管道16的直徑可以大于連接第二開關(guān)室48和第三開關(guān)室48的管道16的直
徑等等。中間腔室也能被設(shè)計成如果進(jìn)氣控制閥處于打開狀態(tài)時延長或縮短穿過供給管的空氣路徑。供給管14和/或增壓室15還能由非塑料材料制造。作為欠壓工作的替代，具有膜片的進(jìn)氣控制閥能被構(gòu)造成通過超壓來控制。在這種情況下，用來生成欠壓的裝置被用于生成高壓的裝置替代。作為電動氣動閥的替代，其它種類的閥，例如電子控制閥或氣動控制閥也可被使用。
權(quán)利要求
1.一種特別是機(jī)動車輛的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)(10)，包括 進(jìn)氣歧管(12)，其具有至少兩根與內(nèi)燃機(jī)的汽缸蓋的進(jìn)氣口連接的供給管(14);以及 至少一個中間腔室(30)，其具有與各供給管(14)的內(nèi)部容積(24)相連的連接件(34)，每個連接件(34)能夠通過至少一個進(jìn)氣控制閥(49)被打開或關(guān)閉，其特征在于所述至少一個進(jìn)氣控制閥(49)包括開關(guān)室(48)，開關(guān)室(48)具有連接到用于在開關(guān)室(48)中生成壓力的裝置的連接件(60，62)，開關(guān)室(48)通過至少一個膜片(50)與供給管(14)的內(nèi)部容積(24)以及與中間腔室(30)隔開，供給管(14)的內(nèi)部容積(24)和中間腔室(30)之間的連接件(34)能夠由所述至少一個膜片(50)打開或關(guān)閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的進(jìn)氣系統(tǒng)，其特征在于用于生成壓力的裝置由電子控制單元控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的進(jìn)氣系統(tǒng)，其特征在于用于生成壓力的裝置具有至少一個連接到壓力罐特別是真空罐的連接件，并且所述連接件具有可控閥，特別是電動氣動閥。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的進(jìn)氣系統(tǒng)，其特征在于用于生成壓力的裝置被設(shè)計成生成欠壓或超壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的進(jìn)氣系統(tǒng)，其特征在于每個連接件(34)能夠被單獨(dú)的進(jìn)氣控制閥(49)打開或關(guān)閉，每個進(jìn)氣控制閥(49)包括單獨(dú)的膜片(50)和單獨(dú)的開關(guān)室(48)，并且至少兩個所述進(jìn)氣控制閥(49)的開關(guān)室(48)相互連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的進(jìn)氣系統(tǒng)，其特征在于至少兩個所述進(jìn)氣控制閥的膜片的直徑不同。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的進(jìn)氣系統(tǒng)，其特征在于至少兩個所述進(jìn)氣控制閥的開關(guān)室的容積不同。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的進(jìn)氣系統(tǒng)，其特征在于至少三個所述開關(guān)室(48)由至少兩個管道(16)連接并且管道￠0)的流動截面根據(jù)它們相對于壓力進(jìn)氣連接件(18)的位置而不同。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的進(jìn)氣系統(tǒng)，其特征在于如果進(jìn)氣控制閥處于打開狀態(tài)，則中間腔室延長或縮短空氣穿過供給管的路徑。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的進(jìn)氣系統(tǒng)，其特征在于預(yù)應(yīng)力彈簧(56)作用到膜片(50)上用于特別是在停止?fàn)顟B(tài)將膜片保持在關(guān)閉狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)(10)，特別是機(jī)動車輛領(lǐng)域。進(jìn)氣系統(tǒng)包括進(jìn)氣歧管(12)，其具有至少兩根與內(nèi)燃機(jī)汽缸蓋的進(jìn)氣口連接的供給管(14)。而且進(jìn)氣系統(tǒng)包括至少一個中間腔室(30)，其具有到達(dá)各供給管的內(nèi)部容積(24)的連接件(34)。每個連接件可通過至少一個進(jìn)氣控制閥(49)來打開或關(guān)閉。所述至少一個進(jìn)氣控制閥包括開關(guān)室(48)，其具有連接到用于在開關(guān)室中產(chǎn)生壓力的裝置的連接件(60，62)。開關(guān)室通過至少一個膜片(50)與供給管的內(nèi)部容積(24)以及中間腔室(30)隔開。供給管(14)的內(nèi)部容積(24)和中間腔室(30)之間的連接件(34)可通過至少一個膜片(50)來打開或關(guān)閉。
文檔編號F02D9/02GK102913353SQ20121033218
公開日2013年2月6日 申請日期2012年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月2日
發(fā)明者T·馬里姆博德斯, G·德卡拉 申請人:曼·胡默爾有限公司