本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣關(guān)斷閥。更具體地，本發(fā)明涉及一種與進(jìn)氣關(guān)斷閥的打開和關(guān)閉相關(guān)聯(lián)的致動(dòng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

內(nèi)燃機(jī)(或簡(jiǎn)稱發(fā)動(dòng)機(jī))可以在多種環(huán)境中操作。與海洋應(yīng)用、石油生產(chǎn)、機(jī)車技術(shù)、開采現(xiàn)場(chǎng)、鉆井現(xiàn)場(chǎng)、化學(xué)工廠等相關(guān)聯(lián)的某些環(huán)境可以包括高含量的揮發(fā)性烴類。這些揮發(fā)性烴類可以吸入至發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口中、供應(yīng)至發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室并且作為副燃料連同有規(guī)則供應(yīng)的燃料燃燒。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)可以超過規(guī)定設(shè)計(jì)限制的速度操作并且變得不可控。這樣的條件通常稱為失控條件。除非防止副燃料源引入至發(fā)動(dòng)機(jī)中，否則可損壞發(fā)動(dòng)機(jī)。為了防止失控條件，發(fā)動(dòng)機(jī)通常包括一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣關(guān)斷閥。進(jìn)氣關(guān)斷閥通常包括促進(jìn)阻止或允許空氣流進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的閘板。在失控條件的事件中，此閘板致動(dòng)至關(guān)閉位置以使發(fā)動(dòng)機(jī)因缺少氧氣和副燃料源而停機(jī)，且由此終止汽缸中的燃燒并且防止發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生損壞。

在閘板關(guān)閉期間，空氣流可以擁有總體上大體積和高速度。因此，隨著閘板從打開位置轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)閉位置，進(jìn)氣關(guān)斷閥兩端的壓力差可在閘板上施加相對(duì)顯著的力，從而限制閘板完全關(guān)閉。有時(shí)候，進(jìn)氣關(guān)斷閥維持延遲關(guān)閉或保持至少部分打開。在此事件中，空氣流可以繼續(xù)引入至發(fā)動(dòng)機(jī)中，阻止發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉。不完全關(guān)閉也可以抑制其它互連的進(jìn)氣關(guān)斷閥有效地關(guān)閉相關(guān)進(jìn)氣通道。另外，進(jìn)氣關(guān)斷閥操作的固有頻率可干擾發(fā)動(dòng)機(jī)的固有點(diǎn)火順序，從而造成進(jìn)氣關(guān)斷閥過早磨損。

第4,537,386號(hào)美國(guó)專利('386參考文獻(xiàn))涉及一種施用至發(fā)動(dòng)機(jī)引入歧管以調(diào)節(jié)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)中的空氣的引入的發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉閥。'386參考文獻(xiàn)公開了一種通過使用閘板致動(dòng)彈簧將發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉閥置于打開位置與關(guān)閉位置之間的移動(dòng)機(jī)構(gòu)。雖然閘板致動(dòng)彈簧的彈力可能足以促進(jìn)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉閥，但是當(dāng)存在橫向作用空氣流時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉閥可能仍然難以完全關(guān)閉。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一方面，本發(fā)明涉及一種致動(dòng)系統(tǒng)，其可以包括具有端壁的殼體、第一活塞、第二活塞、活塞桿、第一彈簧和第二彈簧。第一活塞和第二活塞可滑動(dòng)地定位在殼體內(nèi)。第二活塞定位在第一活塞與端壁之間?；钊麠U聯(lián)接至第一活塞并且可滑動(dòng)地延伸穿過第二活塞和端壁，以與該閥聯(lián)接。另外，第一彈簧設(shè)置在第一活塞與第二活塞之間。第二彈簧設(shè)置在第二活塞與端壁之間。第一彈簧和第二彈簧配置成將閥偏置至關(guān)閉位置。

另一方面，本發(fā)明涉及一種致動(dòng)系統(tǒng)，其可以包括具有端壁的殼體、第一活塞、活塞桿、至少一個(gè)第一彈簧和至少一個(gè)第二彈簧。第一活塞可滑動(dòng)地定位在殼體內(nèi)?；钊麠U聯(lián)接至第一活塞并且可滑動(dòng)地延伸穿過端壁以與該閥聯(lián)接。第一彈簧設(shè)置在殼體內(nèi)介于第一活塞與端壁之間，而第二彈簧與第一彈簧循序地設(shè)置在殼體內(nèi)、介于第一活塞與端壁之間。第一彈簧包括不同于第二彈簧的彈力的彈力。另外，第一彈簧適用于在閥的打開期間在起始第二彈簧的壓縮之前壓縮至預(yù)定長(zhǎng)度。

在又一方面中，本發(fā)明涉及一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣關(guān)斷閥。進(jìn)氣關(guān)斷閥可以包括配置成控制進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流的閘板以及用于操作閘板的致動(dòng)系統(tǒng)。致動(dòng)系統(tǒng)還可以包括具有端壁的殼體、第一活塞、第二活塞、活塞桿、第一彈簧和第二彈簧。第一活塞和第二活塞可滑動(dòng)地定位在殼體內(nèi)，其中第二活塞定位在第一活塞與端壁之間。活塞桿聯(lián)接至第一活塞并且可滑動(dòng)地延伸穿過第二活塞和端壁，以與進(jìn)氣關(guān)斷閥聯(lián)接。第一彈簧設(shè)置在第一活塞與第二活塞之間，而第二彈簧設(shè)置在第二活塞與端壁之間。另外，第一彈簧和第二彈簧配置成將進(jìn)氣關(guān)斷閥偏置至關(guān)閉位置。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的概念的采用進(jìn)氣關(guān)斷閥的示例性發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的概念的相對(duì)于圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)定向在打開位置中的進(jìn)氣關(guān)斷閥的詳圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的概念的相對(duì)于圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)定向在關(guān)閉位置中的進(jìn)氣關(guān)斷閥的詳圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明的概念的進(jìn)氣關(guān)斷閥的致動(dòng)系統(tǒng)的近視圖，其中進(jìn)氣關(guān)斷閥在打開位置中；以及

圖5是根據(jù)本發(fā)明的概念的進(jìn)氣關(guān)斷閥的致動(dòng)系統(tǒng)的近視圖，其中進(jìn)氣關(guān)斷閥在關(guān)閉位置中。

具體實(shí)施方式

參考圖1，示出了發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括通常施用的發(fā)電單元中的一個(gè)，諸如內(nèi)燃機(jī)(或簡(jiǎn)稱發(fā)動(dòng)機(jī)102)。如公知，發(fā)動(dòng)機(jī)102可以實(shí)施v型、直列式或不同配置。雖然沒有限制，但是發(fā)動(dòng)機(jī)102可以表示發(fā)電單元，諸如由柴油提供動(dòng)力的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)、分層充量壓縮點(diǎn)火(scci)發(fā)動(dòng)機(jī)或均質(zhì)充量壓縮點(diǎn)火(hcci)發(fā)動(dòng)機(jī)。在實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)102可以是氣態(tài)燃料發(fā)動(dòng)機(jī)或雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。氣態(tài)燃料發(fā)動(dòng)機(jī)可以使用天然氣、丙烷氣體、甲烷氣體或適用于燃燒和后續(xù)操作的任何其它氣態(tài)燃料。發(fā)動(dòng)機(jī)102是多缸發(fā)動(dòng)機(jī)，但是具有單個(gè)汽缸的發(fā)動(dòng)機(jī)也是可適用的。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)102可以是二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)、四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)或六沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。雖然已公開了配置，但是本發(fā)明的方面不限于特定發(fā)動(dòng)機(jī)類型。

發(fā)動(dòng)機(jī)102可以適用于各種機(jī)器。這樣的機(jī)器可以包括不同類型的土方作業(yè)單元(未示出)，諸如輪式裝載機(jī)、反鏟裝載機(jī)、液壓挖掘機(jī)、起重機(jī)、滑移裝載機(jī)、采礦機(jī)、越野汽車等。這樣的機(jī)器可以實(shí)施輪式配置、履帶式組合或履帶式與輪式配置的組合。一般來說，機(jī)器還可以構(gòu)成諸如發(fā)電機(jī)組的固定發(fā)電單元。本發(fā)明的方面的實(shí)用性還可以擴(kuò)展至車輛、移動(dòng)單元和施用于商業(yè)和家庭設(shè)施的其它機(jī)器?，F(xiàn)在將詳細(xì)地參考本發(fā)明的實(shí)施例，本發(fā)明的實(shí)例在附圖中進(jìn)行說明。在所有附圖中將盡可能使用相同的附圖標(biāo)號(hào)來指代相同或類似的零部件。

發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100包括進(jìn)氣歧管104、進(jìn)氣導(dǎo)管106、排氣歧管108和排氣導(dǎo)管110。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100包括用于提供空氣通過進(jìn)氣導(dǎo)管106的空氣源112、用于冷卻流過進(jìn)氣導(dǎo)管106的空氣的熱交換器114以及進(jìn)氣關(guān)斷閥116。

進(jìn)氣歧管104和排氣歧管108各自與發(fā)動(dòng)機(jī)102的多個(gè)燃燒汽缸c1至c6流體地聯(lián)接。此流體聯(lián)接分別由進(jìn)氣流體管路118和排氣流體管路120指示。進(jìn)氣歧管104與汽缸c1至c6的流體聯(lián)接促進(jìn)空氣進(jìn)入汽缸c1至c6的燃燒室中。另一方面，排氣歧管108與汽缸c1至c6的流體聯(lián)接促進(jìn)通過燃燒室中的空氣-燃料混合物的燃燒形成的氣體的排放。進(jìn)氣歧管104流體地聯(lián)接至進(jìn)氣導(dǎo)管106以接收進(jìn)氣導(dǎo)管106中的空氣，而排氣歧管108流體地聯(lián)接至排氣導(dǎo)管110以釋放和輸送形成為空氣-燃料混合物的燃燒的殘留成分的廢氣。雖然公開了六個(gè)汽缸，但是本發(fā)明的方面可適用于具有更多或更少數(shù)量的汽缸的發(fā)動(dòng)機(jī)。

空氣源112是渦輪增壓器，但是可預(yù)期的是，空氣源112可以實(shí)施多種其它已知裝置，諸如增壓器、節(jié)流閥等?？諝庠?12包括壓縮機(jī)122和渦輪124。空氣源112以某種方式聯(lián)接至進(jìn)氣導(dǎo)管106和排氣導(dǎo)管110這二者的一部分以便促進(jìn)壓縮機(jī)122與進(jìn)氣導(dǎo)管106中的空氣的相互作用以及渦輪124與排氣導(dǎo)管110中的廢氣的相互作用。為此，渦輪124可以至少部分或完全定位在排氣導(dǎo)管110內(nèi)以接收廢氣流并且由該廢氣流驅(qū)動(dòng)。類似地，壓縮機(jī)122還可以部分或完全定位在進(jìn)氣導(dǎo)管106中以接收和壓縮環(huán)境128中的空氣。渦輪124可以由通過燃燒汽缸c1至c6排放的廢氣驅(qū)動(dòng)。壓縮機(jī)122可以借助于諸如軸130的機(jī)械連桿聯(lián)接至渦輪124，以隨著且當(dāng)渦輪124由廢氣驅(qū)動(dòng)時(shí)可由渦輪124驅(qū)動(dòng)。隨著壓縮機(jī)122被驅(qū)動(dòng)，空氣源112促進(jìn)進(jìn)氣導(dǎo)管106中的進(jìn)氣的體積的壓縮。所得體積的壓縮空氣在操作期間經(jīng)由進(jìn)氣歧管104輸送至燃燒汽缸c1至c6。

熱交換器114聯(lián)接至進(jìn)氣導(dǎo)管106介于壓縮機(jī)122與進(jìn)氣歧管104之間。熱交換器114配置成降低從壓縮機(jī)122中流動(dòng)的壓縮空氣的溫度，并且由此可以提高輸送至汽缸c1至c6內(nèi)的燃燒室的空氣的容積效率。熱交換器114可以實(shí)施為后冷卻器或中間冷卻器中的一個(gè)。

進(jìn)氣關(guān)斷閥116可以是發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉閥，其配置成防止或允許接收自空氣源112(渦輪增壓器)的空氣輸送至熱交換器114(圖1)。如所示，進(jìn)氣關(guān)斷閥116定位在熱交換器114與進(jìn)氣歧管104之間。取決于不同的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)和配置，此定位中的變動(dòng)是可行的。

參考圖2和3，示出了進(jìn)氣關(guān)斷閥116的詳圖。圖2和3中的描繪還表示和公開進(jìn)氣關(guān)斷閥116在打開位置與關(guān)閉位置之間的可切換功能性。進(jìn)氣關(guān)斷閥116表示如所示的回轉(zhuǎn)閘閥。然而，本發(fā)明的方面同樣可適用于具有各種其它配置的進(jìn)氣關(guān)斷閥。進(jìn)氣關(guān)斷閥116包括閥體132、可相對(duì)于閥體132移動(dòng)的閘板134、減振器組件136、閂鎖組件138、用于操作閘板134的致動(dòng)系統(tǒng)140以及用于致動(dòng)系統(tǒng)140的位置傳感器142。

閥體132包括促進(jìn)空氣通過進(jìn)氣關(guān)斷閥116的開口146(圖2)。開口146可以總體上為圓形形狀，但是開口146取決于空氣流需求可以構(gòu)成橢圓形、矩形或各種其它形狀。閘板134通常與閥體132樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接并且適用于圍繞樞轉(zhuǎn)點(diǎn)148朝向和遠(yuǎn)離開口146回轉(zhuǎn)(由箭頭a和b標(biāo)記)。因此，閘板134可以打開和關(guān)閉開口146，且實(shí)際上將進(jìn)氣關(guān)斷閥116定位在打開位置或關(guān)閉位置中的任一個(gè)中。總體上觀察圖2和3可以理解閘板134在打開位置和關(guān)閉位置中的回轉(zhuǎn)和定位。閥體132包括內(nèi)閥位置150，當(dāng)閘板134在打開位置中(圖2)移動(dòng)遠(yuǎn)離開口146時(shí)該內(nèi)閥位置容置閘板134。

另外，進(jìn)氣關(guān)斷閥116包括限定在進(jìn)氣關(guān)斷閥116的外圍的閥蓋152。閥蓋152可以配置成將閘板134的行程或回轉(zhuǎn)限制在打開位置和關(guān)閉位置這二者中的某個(gè)點(diǎn)之外。減振器組件136引入至閥蓋152以諸如當(dāng)轉(zhuǎn)變?yōu)榇蜷_位置時(shí)防止閘板134撞上閥蓋152，由此緩解對(duì)閘板134的損壞。減振器組件136還減少閘板134對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)的響應(yīng)。閥蓋152的結(jié)構(gòu)配置的變動(dòng)是可行的，諸如厚度和高度在兩個(gè)應(yīng)用中可能不同。

閘板134包括盤形部分154和和杠桿部分156。雖然沒有限制，但是盤形部分154和杠桿部分156彼此整體地連接。杠桿部分156在樞轉(zhuǎn)點(diǎn)148處樞轉(zhuǎn)地連接至閥體132并且促進(jìn)盤形部分154在打開位置與關(guān)閉位置之間振蕩(或執(zhí)行回轉(zhuǎn)移動(dòng))。杠桿部分156包括孔隙160，其促進(jìn)閘板134與致動(dòng)系統(tǒng)140操作地聯(lián)接(下文討論)。盤形部分154可以包括與開口146的物理尺寸匹配的物理尺寸。以該方式，盤形部分154可適當(dāng)?shù)卦陉P(guān)閉位置中覆蓋和關(guān)閉開口146，并且不允許空氣通過。杠桿部分156包括突出部162，在打開位置中，該突出部使得杠桿部分156能夠由閂鎖組件138接合并保持。

致動(dòng)系統(tǒng)140適用于對(duì)閘板134在關(guān)閉位置與打開位置之間的回轉(zhuǎn)移動(dòng)提供動(dòng)力。致動(dòng)系統(tǒng)140包括殼體164、第一活塞166、第二活塞168、第一彈簧170和第二彈簧172。另外，致動(dòng)系統(tǒng)140包括連接至第一活塞166的活塞桿174。間隔件176包括在內(nèi)，該間隔件設(shè)置在第一活塞166與第二活塞168之間。

殼體164為設(shè)置在閥體132內(nèi)的基本上圓柱形結(jié)構(gòu)。然而，殼體164的形狀的變動(dòng)在不同應(yīng)用中可以不同，并且可以取決于緊鄰殼體164的空間約束。在一個(gè)實(shí)施方案中，殼體164可以實(shí)施立方體形狀或適用于容置在閥體132內(nèi)的其它形狀和配置。殼體164包括端壁178。端壁178設(shè)置在殼體164的端部180處，該端部指向內(nèi)閥位置150。端部180在下文可以互換地稱為內(nèi)端180。殼體164還限定外端182，其設(shè)置成與內(nèi)端180相對(duì)并且可以向外引導(dǎo)至環(huán)境(諸如環(huán)境128(圖1))。殼體164包括鉆孔184。

第一活塞166和第二活塞168可滑動(dòng)地定位在殼體164的鉆孔184內(nèi)，其中第二活塞168可滑動(dòng)地定位在第一活塞166與端壁178(或內(nèi)端180)之間。第一活塞166和第二活塞168的可滑動(dòng)設(shè)置可以使得第一活塞166和第二活塞168這二者均總體上循序地彼此相對(duì)布置。另外，第二活塞168的設(shè)置還可以與第一活塞166同軸，且因此沿著殼體164的縱向軸線186(圖4和5)可發(fā)生第一活塞166和第二活塞168的滑動(dòng)移動(dòng)。

為了將殼體164組裝和定位在進(jìn)氣關(guān)斷閥116內(nèi)，閥體132可以包括允許殼體164相對(duì)于閥體132固定地保持的閥夾部190。在某些實(shí)施例中，可以通過使用常規(guī)的緊固裝置加強(qiáng)殼體164至閥體132的組裝。例如，殼體164可以卡扣配合在閥夾部190內(nèi)或通過螺紋緊固件(未示出)緊固至閥夾部190。

活塞桿174包括第一端192。活塞桿174在第一端192處固定地連接至第一活塞166。此連接可通過例如螺紋裝置來確認(rèn)。在實(shí)施例中，活塞桿174在第一端192處整體地安裝至第一活塞166。此集成可以通過在制造過程期間將活塞桿174與第一活塞166在相同模具中鑄造而形成。在組裝時(shí)，活塞桿174通過形成在第二活塞168中的孔194可滑動(dòng)地延伸穿過第二活塞168并且還通過端壁開口196穿過端壁178。指向內(nèi)閥位置150的活塞桿174的更遠(yuǎn)端198操作地聯(lián)接至進(jìn)氣關(guān)斷閥116。更具體地，更遠(yuǎn)端198通過端銷200接合至杠桿部分156的孔隙160。

如所示，閂鎖組件138安裝至閥體132(總體上與致動(dòng)系統(tǒng)140的設(shè)置相對(duì))并且橫跨閥體132。閂鎖組件138配置成將閘板134保持在進(jìn)氣關(guān)斷閥116的打開位置中。閂鎖組件138是電致動(dòng)單元，但是也可以使用機(jī)械控制的閂鎖組件。閂鎖組件138是由螺線管操作并且包括螺線管定子組件202和銜鐵銷204。螺線管定子組件202可以包括具有磁性材料的疊層的芯(未示出)。螺線管定子組件202可以配置成接收電源中的電能。隨著電流流過螺線管定子組件202的芯，在激勵(lì)期間，產(chǎn)生磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)促進(jìn)銜鐵銷204的致動(dòng)。銜鐵銷204的致動(dòng)可以理解為執(zhí)行銜鐵銷204相對(duì)于螺線管定子組件202的返回沖程(方向c)。通過共同地觀察圖2和3可以設(shè)想到此移動(dòng)。在實(shí)施例中，還可以使用氣動(dòng)操作的閂鎖組件和液壓操作的閂鎖組件中的至少一個(gè)。

參考圖4和5，示出第一彈簧170和第二彈簧172在殼體164內(nèi)的位置，該位置對(duì)應(yīng)于進(jìn)氣關(guān)斷閥116介于打開位置與關(guān)閉位置之間的定向。圖4和5是以某些周圍細(xì)節(jié)和為了清楚起見以及便于理解移除進(jìn)氣關(guān)斷閥116而描述。第一彈簧170設(shè)置在第一活塞166與第二活塞168之間。第一彈簧170具有螺旋配置以便基本上包圍活塞桿174。然而，可以預(yù)期某些變動(dòng)以便將活塞桿174定位在第一彈簧170外側(cè)或與其分離。第一彈簧170可以聯(lián)接至第一活塞166和第二活塞168，但是在某些實(shí)施例中，可將第一彈簧170設(shè)置在殼體164內(nèi)而不連接至第一活塞166或第二活塞168。第一彈簧170包括第一彈力。第一彈簧170組裝在鉆孔184內(nèi)以諸如當(dāng)閘板134轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)閉位置(方向e，圖5中最佳地所示)時(shí)允許第一彈簧170膨脹并且推動(dòng)第一活塞166遠(yuǎn)離第二活塞168。

第二彈簧172設(shè)置在第二活塞168與端壁178之間，并且與第一活塞166總體上循序地定位。正如第一彈簧170，第二彈簧172也聯(lián)接至第二活塞168和端壁178，但是可預(yù)期的是，第二彈簧172設(shè)置在鉆孔184內(nèi)是可行的且不連接至第二活塞168和端壁178。第二彈簧172包括不同于第一彈力的第二彈力。更具體地，第一彈力低于第二彈力。作為示例，第一彈力可以約為第二彈力的一半。作為示例，如果第一彈力約為40lbs(或磅)，那么第二彈力可以約為80lbs(或磅)。類似于第一彈簧170，第二彈簧172也可以組裝以諸如當(dāng)閘板134轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)閉位置(圖4中最佳地所示)時(shí)膨脹并且推動(dòng)第二活塞168遠(yuǎn)離端壁178。以該方式，第一彈簧170和第二彈簧172這二者均配置成將進(jìn)氣關(guān)斷閥116偏置至關(guān)閉位置(圖2和4)。

在實(shí)施例中，彈簧(第一彈簧170和第二彈簧172)可以表示第一活塞166與端壁178之間引入多個(gè)彈簧(或兩個(gè)以上彈簧)。在此情況中，在多個(gè)彈簧的設(shè)置的整個(gè)膨脹過程中可以改變彈力。因此，本發(fā)明的方面不應(yīng)視為僅僅限于兩個(gè)彈簧的設(shè)置。

間隔件176通過螺紋連接而連接至第一活塞166。然而，可以設(shè)想到，間隔件176與第一活塞166整體地形成。間隔件176可以限定可螺紋式地接合活塞桿174的間隔件鉆孔(未示出)。在某些實(shí)施例中，第一活塞166、活塞桿174和間隔件176中的每一個(gè)可以構(gòu)造為整體單元。然而，在某些環(huán)境中，這些部件之間的可拆卸組件可更加相關(guān)。間隔件176可以是圓柱形單元以便由第一彈簧170的螺旋輪廓均勻地包圍。然而，間隔件176可以實(shí)施不同形狀和配置。另外，在進(jìn)氣關(guān)斷閥116的關(guān)閉位置中，間隔件176可以具有短于限定在第一活塞166與第二活塞168之間的距離的長(zhǎng)度。間隔件176可以促進(jìn)諸如當(dāng)閘板134轉(zhuǎn)變?yōu)榇蜷_位置(方向d，圖4)時(shí)維持第一活塞166與第二活塞168之間的最小距離。因此，當(dāng)進(jìn)氣關(guān)斷閥116在打開位置中時(shí)，間隔件176用作適用于將第一彈簧170的壓縮限制在某個(gè)程度或預(yù)定長(zhǎng)度之外的壓縮限制器。

參考圖2、3、4和5，位置傳感器142是接近開關(guān)，其配置成檢測(cè)進(jìn)氣關(guān)斷閥116的位置并且更具體地檢測(cè)進(jìn)氣關(guān)斷閥116的關(guān)閉位置。在關(guān)閉位置中，第一彈簧170和第二彈簧172將閘板134偏置至關(guān)閉位置使得第一活塞166壓靠或推抵位置傳感器142。位置傳感器142包括柱塞206，其從位置傳感器142突出并且在閘板134的關(guān)閉位置期間鄰接第一活塞166。

工業(yè)實(shí)用性

在操作中，假設(shè)進(jìn)氣關(guān)斷閥116在關(guān)閉位置中。在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)期間，將進(jìn)氣關(guān)斷閥116致動(dòng)至打開位置。進(jìn)氣關(guān)斷閥116致動(dòng)至打開位置可以使用例如電或液壓致動(dòng)器而手動(dòng)地或自動(dòng)地促進(jìn)。此致動(dòng)促進(jìn)大量空氣通過開口146并且朝向汽缸c1至c6內(nèi)的燃燒室。

參考圖2和4，隨著操作者將進(jìn)氣關(guān)斷閥116轉(zhuǎn)變?yōu)榇蜷_位置，在第一活塞166上施加推力，導(dǎo)致第一彈簧170以相對(duì)較低的彈力壓靠由第二彈簧172支撐的第二活塞168。因此，活塞桿174開始滑動(dòng)通過孔194并且推抵杠桿部分156，由此移動(dòng)閘板134。此壓縮持續(xù)至第一彈簧170實(shí)現(xiàn)間隔件176的長(zhǎng)度，其中間隔件176鄰接第二活塞168。此后，第二彈簧172以相對(duì)較高的彈力開始?jí)嚎s，從而以必需力將閘板134一直朝打開位置(方向d，圖4)推動(dòng)。隨著杠桿部分156進(jìn)一步推動(dòng)，突出部162卡扣抵靠銜鐵銷204，從而允許以閂鎖組件138保持閘板134(或進(jìn)氣關(guān)斷閥116)。隨著閘板134實(shí)現(xiàn)打開位置，此時(shí)第二彈簧172停止壓縮。實(shí)際上，在閘板134(或進(jìn)氣關(guān)斷閥116)的打開期間，第一彈簧170適用于在第二彈簧172的壓縮起始之前壓縮至預(yù)定長(zhǎng)度。

參考圖3和5，在閘板134的關(guān)閉期間，諸如在發(fā)動(dòng)機(jī)102的失控條件期間需要關(guān)閉時(shí)，激勵(lì)進(jìn)氣關(guān)斷閥116且閂鎖組件138的銜鐵銷204從突出部162中縮回(方向c，圖3)，從而釋放閘板134。閘板134的移動(dòng)推動(dòng)活塞桿174，并且因此將第一活塞166和第二活塞168朝殼體164的外端182推動(dòng)。因此，第一彈簧170和第二彈簧172這二者均縮回并且將閘板134(或進(jìn)氣關(guān)斷閥116)朝關(guān)閉位置偏置。然而，在此轉(zhuǎn)變期間，第二彈簧172在第一彈簧170膨脹之前實(shí)現(xiàn)自由或最大膨脹長(zhǎng)度。隨著第二彈簧172實(shí)現(xiàn)最大膨脹長(zhǎng)度，第二彈簧172中保留可忽略不計(jì)的力以將第二活塞168偏置抵靠第一彈簧170和第一活塞166。然而，在此階段，第一彈簧170仍然擁有基本上未使用的第一彈力。因此，第一彈簧170提供將閘板134推動(dòng)至關(guān)閉位置所需要的剩余力。一般來說，未使用的第一彈力足以克服空氣流的空氣動(dòng)力，從而將閘板134推動(dòng)至關(guān)閉位置。

另外，第一彈簧170還確保第一活塞166推抵柱塞206，由此啟動(dòng)位置傳感器142。因此，除進(jìn)氣關(guān)斷閥116返回至關(guān)閉位置以使空氣停止進(jìn)一步流入發(fā)動(dòng)機(jī)102外，第一彈簧170還及時(shí)地更改其它互連的進(jìn)氣關(guān)斷閥以關(guān)閉相關(guān)閘板并且使空氣流停止進(jìn)入汽缸c1至c6。另外，鑒于雙彈簧設(shè)計(jì)，第一彈簧170和第二彈簧172的固有頻率不同于由單彈簧應(yīng)用所展現(xiàn)的固有頻率(或更高)。因此，雙(或多)彈簧設(shè)計(jì)避免干擾發(fā)動(dòng)機(jī)102的操作。因此，有效地避免致動(dòng)系統(tǒng)140的過早損壞。

雖然已關(guān)于針對(duì)進(jìn)氣關(guān)斷事件施用的回轉(zhuǎn)閘閥討論了致動(dòng)系統(tǒng)140，但是本發(fā)明的概念可適當(dāng)?shù)匾胫潦┯糜谛枰?jié)流的各種環(huán)境的不同閥。因此，致動(dòng)系統(tǒng)140不應(yīng)視為僅僅限于所公開的實(shí)施例。另外，如本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)想到的是，致動(dòng)系統(tǒng)140可以在缺少本文所述的一個(gè)或多個(gè)部件時(shí)作用。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上描述僅僅用于說明目的而不以任何方式限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白的是，通過對(duì)附圖、公開內(nèi)容和所附權(quán)利要求書的研究可以獲得本發(fā)明的其它方面。