專利名稱：用于直噴汽油機(jī)的可變進(jìn)氣調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于汽車領(lǐng)域，涉及一種車輛發(fā)動(dòng)機(jī)，具體地說(shuō)是一種用于直噴汽油機(jī)的可變進(jìn)氣調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
汽油機(jī)缸內(nèi)的氣流運(yùn)動(dòng)對(duì)汽油機(jī)的燃燒過(guò)程有著重要的影響，尤其是進(jìn)氣終了時(shí)刻缸內(nèi)流場(chǎng)的分布，將直接決定發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火前火花塞附近的氣流速度、湍動(dòng)能衰減，以及缸內(nèi)可燃混合氣的分布，從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性。合理的進(jìn)氣量及進(jìn)氣滾流可以保證發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下都處于最佳燃燒狀態(tài)，足夠大的火焰?zhèn)鞑ニ俣纫钥s短燃燒時(shí)間，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性及排放指標(biāo)。目前常見的汽油機(jī)可變進(jìn)氣調(diào)節(jié)裝置主要分為以下兩類:一類為在進(jìn)氣歧管上安裝調(diào)節(jié)閥板，調(diào)節(jié)閥板由真空閥控制其開關(guān)，一般只有調(diào)節(jié)閥板全開、全閉兩種狀態(tài)。這種可變進(jìn)氣調(diào)節(jié)裝置通過(guò)改變進(jìn)氣歧管長(zhǎng)度來(lái)達(dá)到調(diào)節(jié)進(jìn)氣量的目的，在發(fā)動(dòng)機(jī)低速小負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，調(diào)節(jié)蝶閥處于全開狀態(tài)，增加進(jìn)氣歧管長(zhǎng)度，增大進(jìn)氣阻力減小進(jìn)氣量，但不能加大進(jìn)氣滾流比，所以對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)低速性能改善效果不明顯。且此可變進(jìn)氣調(diào)節(jié)裝置只有調(diào)節(jié)蝶閥全開、全閉兩個(gè)狀態(tài)，不能實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)進(jìn)氣量，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的提升效果不明顯。另一類可變進(jìn)氣調(diào)節(jié)裝置，在進(jìn)氣道內(nèi)有沿氣道分模線布置的導(dǎo)流板，通過(guò)調(diào)節(jié)蝶閥開啟角度，來(lái)控制進(jìn)氣道導(dǎo)流板下半部分進(jìn)氣量。進(jìn)氣調(diào)節(jié)蝶閥安裝在一個(gè)起軸承作用的長(zhǎng)條形鋼條上，鋼條為 扁平形，可變進(jìn)氣調(diào)節(jié)裝置安裝在歧管上，與步進(jìn)電機(jī)通過(guò)連接桿連接，在發(fā)動(dòng)機(jī)不同轉(zhuǎn)速時(shí)，ECU通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)對(duì)進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥板開度進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)要求，提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能。但該可變進(jìn)氣調(diào)節(jié)裝置定位、安裝復(fù)雜，且進(jìn)氣道內(nèi)導(dǎo)流板一般為埋鑄，對(duì)于鑄造水平要求很高，造成缸蓋報(bào)廢率高，制造成本大幅度提聞。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題，是提供一種用于直噴汽油機(jī)的可變進(jìn)氣調(diào)節(jié)裝置，在結(jié)構(gòu)上取消了傳統(tǒng)的連桿、碟片式調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，且不用在進(jìn)氣道內(nèi)埋鑄導(dǎo)流板，降低制造、加工成本及鑄造要求，發(fā)動(dòng)機(jī)高速性能提高。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種用于直噴汽油機(jī)的可變進(jìn)氣調(diào)節(jié)裝置，包括調(diào)節(jié)軸、步進(jìn)電機(jī)，所述調(diào)節(jié)軸的一端為自由端，另一端為主動(dòng)端；調(diào)節(jié)軸帶有沿同時(shí)軸向相隔分布的氣道弧形通槽，以調(diào)節(jié)軸水平設(shè)置為參照，則弧形通槽的槽深方向同時(shí)垂直于調(diào)節(jié)軸的中心軸線及豎直方向，弧形通槽的曲率與直噴汽油機(jī)進(jìn)氣道的曲率相一致；所述調(diào)節(jié)軸的軸身上，與弧形通槽所在的半圓柱體相對(duì)的另一半圓柱體上，與弧形通槽相對(duì)應(yīng)的部位，相對(duì)于弧形通槽偏轉(zhuǎn)角度后設(shè)有V形槽，V形槽面的左右兩槽面以經(jīng)過(guò)弧形通槽的徑向中心的徑向平面為對(duì)稱平面相對(duì)稱；所述步進(jìn)電機(jī)固定于車身上，為調(diào)節(jié)軸的驅(qū)動(dòng)裝置，步進(jìn)電機(jī)的輸出軸與調(diào)節(jié)軸相垂直且兩軸的軸線不共面；步進(jìn)電機(jī)的啟閉由車輛ECU控制。作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述調(diào)節(jié)軸與步進(jìn)電機(jī)之間設(shè)有旋鈕，所述旋鈕與調(diào)節(jié)軸固聯(lián)于一體；所述步進(jìn)電機(jī)的輸出軸的軸端驅(qū)動(dòng)旋鈕偏離中心軸的部位。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述旋鈕與調(diào)節(jié)軸間連接有旋轉(zhuǎn)卡盤，所述旋轉(zhuǎn)卡盤的中心處固聯(lián)有向調(diào)節(jié)軸方向的凸圓狀旋轉(zhuǎn)閥；調(diào)節(jié)軸的主動(dòng)端帶有卡接頭，卡接頭為帶棱的柱狀結(jié)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)閥上與調(diào)節(jié)軸左右相對(duì)應(yīng)的位置處帶有與卡接頭相適配的卡槽；調(diào)節(jié)軸與旋轉(zhuǎn)卡盤間經(jīng)卡接頭與卡槽的插接配合相固聯(lián)，二者間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)；旋鈕固設(shè)于旋轉(zhuǎn)卡盤上偏離其旋轉(zhuǎn)軸線的位置。作為本實(shí)用新型的更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述步進(jìn)電機(jī)的輸出軸與旋鈕間經(jīng)彈簧或連接桿相聯(lián)接，彈簧或連接桿的一端固聯(lián)于旋鈕上，另一端固聯(lián)于步進(jìn)電機(jī)的輸出軸的軸端。本實(shí)用新型在使用時(shí)通過(guò)支撐架將調(diào)節(jié)軸安裝在進(jìn)氣道出氣口位置，以氣門座圈底部為定位蕨，調(diào)節(jié)軸設(shè)于距進(jìn)氣門座圈底部9 20mm處，可變進(jìn)氣調(diào)節(jié)裝置的旋轉(zhuǎn)中心與進(jìn)氣道底面相切。
由于采用了上述的技術(shù)方案，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，所取得的技術(shù)進(jìn)步在于:(I)該裝置取消了傳統(tǒng)的連桿、碟片式調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，且不用在進(jìn)氣道內(nèi)埋鑄導(dǎo)流板，降低制造、加工成本及鑄造要求；(2)該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只需一根調(diào)節(jié)軸就可實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)氣量及進(jìn)氣滾流比的調(diào)節(jié)；(3)調(diào)節(jié)軸上加工有與進(jìn)氣道底面形狀、曲率一致的弧面，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，進(jìn)氣道內(nèi)氣體，以最小的進(jìn)氣阻力沿氣道本身形狀、曲率進(jìn)入氣缸內(nèi)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)高速性能；(4)調(diào)節(jié)軸上加工有一定角度及形狀的傾斜面，發(fā)動(dòng)機(jī)在不同運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，可通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)軸的角度，改變傾斜面對(duì)進(jìn)氣道內(nèi)氣體的導(dǎo)流作用及對(duì)進(jìn)氣道的縮口程度，達(dá)到調(diào)節(jié)進(jìn)氣量及進(jìn)氣滾流比的作用，提升發(fā)動(dòng)機(jī)性能；(5)步進(jìn)電機(jī)的輸出軸與旋鈕間通過(guò)彈簧或連接桿相聯(lián)接，分別可實(shí)現(xiàn)二者間的柔性聯(lián)接、剛性聯(lián)接。本實(shí)用新型適用于各種車輛的直噴汽油機(jī)。本實(shí)用新型下面將結(jié)合說(shuō)明書附圖與具體實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)(不含步進(jìn)電機(jī)11與推拉桿/彈簧10)示意圖；圖2是圖1所示實(shí)施例在調(diào)節(jié)軸4全開狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2是圖1所示實(shí)施例(不含步進(jìn)電機(jī)11與推拉桿/彈簧10)調(diào)節(jié)軸4全閉狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖1所示實(shí)施例中調(diào)節(jié)軸4的結(jié)構(gòu)示意圖；[0032]圖5為圖4的A-A視圖；圖6是圖1所示實(shí)施例中旋轉(zhuǎn)卡盤3與旋鈕2的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖7與圖8分別為可變進(jìn)氣調(diào)節(jié)裝置全開、全閉時(shí)氣道及氣缸內(nèi)流體分布圖，圖中箭頭表示氣流方向。圖中:1 一旋轉(zhuǎn)閥，2—旋鈕、3—旋轉(zhuǎn)卡盤，4一調(diào)節(jié)軸，5—弧形通槽，6— V形槽面，7—插接頭，8—旋轉(zhuǎn)中心線，9一卡槽，IO—彈簧/連接桿，11一步進(jìn)電機(jī)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例本實(shí)施例為一種用于直噴汽油機(jī)的可變進(jìn)氣調(diào)節(jié)裝置，參考圖1、圖2，它包括調(diào)節(jié)軸4、步進(jìn)電機(jī)11。參考圖3—圖5，調(diào)節(jié)軸4的一端為自由端,另一端為主動(dòng)端,直徑8—14.5mm (具體粗細(xì)根據(jù)需要及氣缸蓋的空間進(jìn)行確定)。調(diào)節(jié)軸4帶有沿同時(shí)軸向相隔分布的氣道弧形通槽5，以調(diào)節(jié)軸4水平設(shè)置為參照，則弧形通槽5的槽深方向同時(shí)垂直于調(diào)節(jié)軸4的旋轉(zhuǎn)中心線8及豎直方向，弧形通槽5的曲率與直噴汽油機(jī)進(jìn)氣道的曲率相一致，以保證特征軸4在該旋轉(zhuǎn)角度時(shí)氣體在氣道內(nèi)沿氣道本身形狀、曲率進(jìn)入氣缸內(nèi)。調(diào)節(jié)軸4的軸身上，與弧形通槽5所在的半圓柱體相對(duì)的另一半圓柱體上，與弧形通槽5相對(duì)應(yīng)的部位，相對(duì)于弧形通槽偏轉(zhuǎn)一定角度(旋轉(zhuǎn)角度只要滿足兩個(gè)特征面互不干涉且與限位卡盤配合即可滿足設(shè)計(jì)要求)地設(shè)有V形槽(參考圖5)。V形槽面6的左右兩槽面與弧形通槽5的左右兩槽面的夾角相等，為30— 45°，隨傾斜面角度的增大進(jìn)氣調(diào)節(jié)裝置的節(jié)流作用越大，它們以經(jīng)過(guò)弧形通槽5的徑向中心的徑向平面為對(duì)稱平面相對(duì)稱。
·[0040]步進(jìn)電機(jī)11固定于車身上，為調(diào)節(jié)軸4的驅(qū)動(dòng)裝置，步進(jìn)電機(jī)11的輸出軸與調(diào)節(jié)軸4相垂直且兩軸的軸線不共面。步進(jìn)電機(jī)11的啟閉由車輛ECU控制，ECU通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)11對(duì)調(diào)節(jié)軸4的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)要求，提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能。調(diào)節(jié)軸4與步進(jìn)電機(jī)11之間設(shè)有旋鈕2、旋轉(zhuǎn)卡盤3，旋轉(zhuǎn)卡盤3的中心處固聯(lián)，有向調(diào)節(jié)軸4方向的凸圓狀旋轉(zhuǎn)閥I。調(diào)節(jié)軸4的主動(dòng)端帶有卡接頭7，卡接頭7為帶棱的柱狀結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例具體為3X5X8mm矩形柱結(jié)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)閥I上與調(diào)節(jié)軸4左右相對(duì)應(yīng)的位置處，帶有與卡接頭7相適配的卡槽9，規(guī)格為3 X 5 X 9mm。調(diào)節(jié)軸4與旋轉(zhuǎn)卡盤3間經(jīng)卡接頭7與卡槽9的插接配合相固聯(lián)，二者間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)。旋鈕2固設(shè)于旋轉(zhuǎn)卡盤3上偏離其旋轉(zhuǎn)軸線的位置。步進(jìn)電機(jī)11的輸出軸與旋鈕間經(jīng)彈簧/連接桿10相聯(lián)接，彈簧/連接桿10的一端固聯(lián)于旋鈕2上，另一端固聯(lián)于步進(jìn)電機(jī)11的輸出軸的軸端。在使用時(shí)通過(guò)支撐架將調(diào)節(jié)軸4安裝在進(jìn)氣道出氣口位置，以氣門座圈底部為定位蕨，調(diào)節(jié)軸4設(shè)于距進(jìn)氣門座圈底部9 20mm處，可變進(jìn)氣調(diào)節(jié)裝置的旋轉(zhuǎn)中心線8與進(jìn)氣道底面相切。
權(quán)利要求1.一種用于直噴汽油機(jī)的可變進(jìn)氣調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:包括調(diào)節(jié)軸、步進(jìn)電機(jī)， 所述調(diào)節(jié)軸的一端為自由端，另一端為主動(dòng)端； 調(diào)節(jié)軸帶有沿同時(shí)軸向相隔分布的氣道弧形通槽，以調(diào)節(jié)軸水平設(shè)置為參照，則弧形通槽的槽深方向同時(shí)垂直于調(diào)節(jié)軸的中心軸線及豎直方向，弧形通槽的曲率與直噴汽油機(jī)進(jìn)氣道的曲率相一致；所述調(diào)節(jié)軸的軸身上，與弧形通槽所在的半圓柱體相對(duì)的另一半圓柱體上，與弧形通槽相對(duì)應(yīng)的部位設(shè)有V形槽，V形槽面的左右兩槽面以經(jīng)過(guò)弧形通槽的徑向中心的徑向平面為對(duì)稱平面相對(duì)稱； 所述步進(jìn)電機(jī)固定于車身上，為調(diào)節(jié)軸的驅(qū)動(dòng)裝置，步進(jìn)電機(jī)的輸出軸與調(diào)節(jié)軸相垂直且兩軸的軸線不共面；步進(jìn)電機(jī)的啟閉由車輛ECU控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于直噴汽油機(jī)的可變進(jìn)氣調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述調(diào)節(jié)軸與步進(jìn)電機(jī)之間設(shè)有旋鈕，所述旋鈕與調(diào)節(jié)軸固聯(lián)于一體；所述步進(jìn)電機(jī)的輸出軸的軸端驅(qū)動(dòng)旋鈕偏離中心軸的部位。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于直噴汽油機(jī)的可變進(jìn)氣調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述旋鈕與調(diào)節(jié)軸間連接有旋轉(zhuǎn)卡盤，所述旋轉(zhuǎn)卡盤的中心處固聯(lián)有向調(diào)節(jié)軸方向的凸圓狀旋轉(zhuǎn)閥； 調(diào)節(jié)軸的主動(dòng)端帶有卡接頭，卡接頭為帶棱的柱狀結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于直噴汽油機(jī)的可變進(jìn)氣調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:旋轉(zhuǎn)閥上與調(diào)節(jié)軸左右相對(duì)應(yīng)的位置處帶有與卡接頭相適配的卡槽； 調(diào)節(jié)軸與旋轉(zhuǎn)卡盤間 經(jīng)卡接頭與卡槽的插接配合相固聯(lián)，二者間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)； 旋鈕固設(shè)于旋轉(zhuǎn)卡盤上偏離其旋轉(zhuǎn)軸線的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于直噴汽油機(jī)的可變進(jìn)氣調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述步進(jìn)電機(jī)的輸出軸與旋鈕間經(jīng)彈簧或連接桿相聯(lián)接，彈簧或連接桿的一端固聯(lián)于旋鈕上，另一端固聯(lián)于步進(jìn)電機(jī)的輸出軸的軸端。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于直噴汽油機(jī)的可變進(jìn)氣調(diào)節(jié)裝置，包括調(diào)節(jié)軸、步進(jìn)電機(jī)，調(diào)節(jié)軸帶有沿同時(shí)軸向相隔分布的氣道弧形通槽及V形槽，所述步進(jìn)電機(jī)固定于車身上，為調(diào)節(jié)軸的驅(qū)動(dòng)裝置，步進(jìn)電機(jī)的輸出軸與調(diào)節(jié)軸相垂直且兩軸的軸線不共面；步進(jìn)電機(jī)的啟閉由車輛ECU控制。本實(shí)用新型在結(jié)構(gòu)上取消了傳統(tǒng)的連桿、碟片式調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，且不用在進(jìn)氣道內(nèi)埋鑄導(dǎo)流板，降低制造、加工成本及鑄造要求，發(fā)動(dòng)機(jī)高速性能提高。本實(shí)用新型適用于各種車輛的直噴汽油機(jī)。
文檔編號(hào)F02B31/06GK203098066SQ201220746628
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者張衛(wèi), 杜更理 申請(qǐng)人:長(zhǎng)城汽車股份有限公司