專利名稱：用于機(jī)動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的脈沖充入器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的脈沖充入器 (impulse charger),尤其涉及一種用于機(jī)動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的脈沖充入器， 其中脈沖閥利用由驅(qū)動(dòng)裝置所連續(xù)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力所驅(qū)動(dòng)，從而由連桿 單元瞬時(shí)地高速打開或關(guān)閉，在該連桿單元中連桿構(gòu)件互相連接并且 用于所有汽缸的脈沖閥同時(shí)被驅(qū)動(dòng)，從而提供簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)控制、必要 組件的減少和有效的安裝空間，保證容易的且低成本的制造和安裝， 并且防止在脈沖闊運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生噪音。
背景技術(shù)：
—般而言，用于機(jī)動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的脈沖充入器是用于改進(jìn) 低速和中速性能和燃料效率的新技術(shù)。具體而言，脈沖充入器通過(guò)以 下方式控制發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣流道(runner)的打開或關(guān)閉而提高容積效率 在吸入空氣的過(guò)程中，安裝為與進(jìn)氣流道聯(lián)通并具有相當(dāng)快的升程時(shí) 間的閥在最佳時(shí)間點(diǎn)(壓差和脈動(dòng)效應(yīng))瞬時(shí)打開或關(guān)閉。到目前為止，脈沖充入器既沒有得到應(yīng)用，也沒有用于發(fā) 動(dòng)機(jī)的大規(guī)模生產(chǎn)，因而僅是由一些機(jī)動(dòng)車輛制造者進(jìn)行了不斷地開 發(fā)。目前所開發(fā)的脈沖充入器基于電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中用于汽缸的 脈沖閥構(gòu)造成由在汽缸蓋的各個(gè)進(jìn)氣流道中的各個(gè)脈沖電動(dòng)機(jī)所驅(qū) 動(dòng)，或者基于電磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中脈沖閥利用電磁鐵的電磁力而被打 開并且由彈簧的回復(fù)力而關(guān)閉。
在這種脈沖充入器的情況下，用于各個(gè)汽缸的脈沖閥由各 個(gè)電動(dòng)機(jī)分開驅(qū)動(dòng)，或者在打開或關(guān)閉時(shí)由各個(gè)電磁鐵或彈簧分開驅(qū) 動(dòng)。因此，當(dāng)脈沖閥運(yùn)行時(shí)，產(chǎn)生了噪音，增加了生產(chǎn)成本。另外， 增加了必要組件的數(shù)目，由此使得安裝和制造變得困難。因而，脈沖 充入器未能應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)并大規(guī)模生產(chǎn)。公開于該發(fā)明背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在加深對(duì)本發(fā)明 的總體背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信 息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各個(gè)方面提供一種用于機(jī)動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的脈沖充 入器，其中脈沖閥利用由驅(qū)動(dòng)裝置連續(xù)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力所驅(qū)動(dòng)，從而由 連桿單元瞬時(shí)地高速打開或關(guān)閉，在該連桿單元中連桿構(gòu)件互相連接 并且用于所有汽缸的脈沖閥同時(shí)被驅(qū)動(dòng)，從而提供簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)控制、 必要組件的減少和有效的安裝空間，保證容易的制造且低成本的安裝， 并且防止在脈沖閥運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生噪音。在納入本文的附圖以及隨后與附圖一起用于說(shuō)明本發(fā)明的 某些原理的具體實(shí)施方式
中，本發(fā)明的方法和裝置所具有的其它特征 和優(yōu)點(diǎn)將更為變得清楚或得以具體地闡明。


圖1為顯示根據(jù)本發(fā)明的用于機(jī)動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的示例性脈
沖充入器的立體示意圖。圖2 (a)和2 (b)為沿著圖1的線A-A和B-B所剖開的
橫截面圖。圖3為顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的示例性連桿單元結(jié)構(gòu) 的立體分解圖。圖4 (a)至4 (1)為說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的示例性連桿單元的 運(yùn)行原理的運(yùn)行圖順序。圖5和6為顯示根據(jù)本發(fā)明的示例性脈沖充入器的立體俯視圖和立體仰視圖。圖7和8分別為圖5和6的示例性脈沖充入器的平面俯視 圖和主視圖。圖9和10為圖5和6的示例性脈沖充入器的連桿單元和杠 桿單元的立體圖。圖11和12為顯示圖5和6的示例性脈沖充入器的運(yùn)行圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)將詳細(xì)參照本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式，其實(shí)例顯示于附圖 中且說(shuō)明于下文。雖然本發(fā)明將結(jié)合示例性實(shí)施方式進(jìn)行描述，但是 應(yīng)當(dāng)理解，本說(shuō)明書并非旨在將本發(fā)明限制于那些示例性實(shí)施方式。
相反地，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實(shí)施方式，而且覆蓋可被包 括于如所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的替換、修改、 等同結(jié)構(gòu)以及其它實(shí)施方式。圖1為顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式的用于機(jī)動(dòng) 車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的脈沖充入器的立體示意圖。圖2 (a)和2 (b)分別為沿 著圖1的線A-A和B-B所剖開的橫截面圖。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式的用于機(jī) 動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的脈沖充入器包括脈沖塊10，進(jìn)氣孔11穿過(guò)脈沖塊10 從而與機(jī)動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣流道(未顯示)聯(lián)通；脈沖閥20，其打 開或關(guān)閉進(jìn)氣孔ll;驅(qū)動(dòng)裝置30 (參見圖3)，其驅(qū)動(dòng)脈沖閥20;以 及至少一個(gè)連桿單元40，其由至少一個(gè)連桿構(gòu)件連接且將驅(qū)動(dòng)力從驅(qū) 動(dòng)裝置30傳遞到脈沖閥20。驅(qū)動(dòng)裝置30 (參見圖3)產(chǎn)生連續(xù)驅(qū)動(dòng)力，以驅(qū)動(dòng)脈沖閥 20。這種連續(xù)驅(qū)動(dòng)力經(jīng)過(guò)連桿單元40的轉(zhuǎn)換然后傳遞到脈沖閥20，使 得脈沖閥20以預(yù)定周期打開或關(guān)閉。具體地，驅(qū)動(dòng)裝置30通過(guò)例如電動(dòng)機(jī)而連續(xù)產(chǎn)生預(yù)定的旋 轉(zhuǎn)力。這種連續(xù)的旋轉(zhuǎn)力經(jīng)過(guò)由至少一個(gè)連桿構(gòu)件所連接的連桿單元 40的轉(zhuǎn)換然后傳遞到脈沖閥20。從而，脈沖閥20以預(yù)定周期而運(yùn)行。因而，根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式的用于機(jī)動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī) 的脈沖充入器并非以如下方式驅(qū)動(dòng)脈沖閥20通過(guò)利用電動(dòng)機(jī)或電磁鐵重復(fù)地傳遞驅(qū)動(dòng)力而在打開或關(guān)閉的時(shí)間點(diǎn)被打開或關(guān)閉；而是以 如下方式驅(qū)動(dòng)通過(guò)不斷地連續(xù)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力以及通過(guò)將這種連續(xù)的驅(qū) 動(dòng)力經(jīng)過(guò)連桿單元40傳遞到脈沖閥20，脈沖閥20以預(yù)定周期打開或 關(guān)閉。同時(shí)，根據(jù)驅(qū)動(dòng)力的幅度，例如，根據(jù)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的幅度， 可以改變脈沖閥20經(jīng)過(guò)連桿單元40而打開或關(guān)閉的周期。因而，根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式的用于機(jī)動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī) 的脈沖充入器以低噪音運(yùn)行，并且由于必要組件的減少和控制邏輯的 簡(jiǎn)化而易于制造和安裝。同時(shí)，如圖1和2所示，脈沖閥20包括閥旋轉(zhuǎn)軸21，其 穿過(guò)進(jìn)氣孔11而可旋轉(zhuǎn)地結(jié)合到脈沖塊10;以及擋板22，其沿垂直 于每個(gè)閥旋轉(zhuǎn)軸21的軸線的方向而安裝于閥旋轉(zhuǎn)軸21的外圍。同時(shí)， 擋板22的形狀對(duì)應(yīng)于每個(gè)進(jìn)氣孔11的橫截面形狀。當(dāng)閥旋轉(zhuǎn)軸21旋 轉(zhuǎn)時(shí)，擋板22用于打開或關(guān)閉進(jìn)氣孔11。根據(jù)脈沖閥20的結(jié)構(gòu)，由 驅(qū)動(dòng)裝置30所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力能夠經(jīng)過(guò)連桿單元40而傳遞到閥旋轉(zhuǎn)軸 21，從而從閥旋轉(zhuǎn)軸21產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力。另外，在脈沖閥20的這種結(jié)構(gòu)中，連桿單元40能夠構(gòu)造 為使得驅(qū)動(dòng)裝置30產(chǎn)生沿單向方向的旋轉(zhuǎn)力，且使得由驅(qū)動(dòng)裝置30 所產(chǎn)生的這種單向旋轉(zhuǎn)力作為往復(fù)旋轉(zhuǎn)力而傳遞到閥旋轉(zhuǎn)軸21。因而， 當(dāng)往復(fù)旋轉(zhuǎn)力由驅(qū)動(dòng)裝置30所產(chǎn)生時(shí)，閥旋轉(zhuǎn)軸21通過(guò)連桿單元40 而以預(yù)定周期交替旋轉(zhuǎn)，并由此使脈沖閥20運(yùn)行以打開或關(guān)閉進(jìn)氣孔 11。同時(shí)，如圖1所示，脈沖塊IO具有多個(gè)進(jìn)氣孔11以對(duì)應(yīng) 于根據(jù)一種機(jī)動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣流道。圖1所示的本發(fā)明的一個(gè)示 例性實(shí)施方式中，將脈沖塊10應(yīng)用于四汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)，并由此具有四個(gè) 進(jìn)氣孔11。所有進(jìn)氣孔11并非同時(shí)打開或關(guān)閉。具體地，進(jìn)氣孔11 以與發(fā)動(dòng)機(jī)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)周期相同的周期扛開或關(guān)閉。從機(jī)動(dòng)車輛發(fā) 動(dòng)機(jī)特性的觀點(diǎn)來(lái)看，進(jìn)氣孔11通常設(shè)計(jì)為使得它們中的兩個(gè)同時(shí)成 對(duì)地打開或關(guān)閉。在此方式中，當(dāng)形成多個(gè)進(jìn)氣孔ll時(shí)，多個(gè)閥旋轉(zhuǎn) 軸21也被安裝，并且優(yōu)選地構(gòu)造為使得成對(duì)的進(jìn)氣孔11能夠經(jīng)過(guò)各 個(gè)閥旋轉(zhuǎn)軸21而打開或關(guān)閉。換言之，閥旋轉(zhuǎn)軸21安裝為對(duì)應(yīng)于由 進(jìn)氣孔11的總數(shù)除以同時(shí)打開或關(guān)閉的成對(duì)的進(jìn)氣孔的數(shù)目而獲得的數(shù)目。閥旋轉(zhuǎn)軸21優(yōu)選為提供有各個(gè)擋板22，擋板22能夠打開或關(guān) 閉同時(shí)被打開或關(guān)閉的進(jìn)氣孔11。具體而言，圖1所示的進(jìn)氣孔11包括從左手側(cè)順序設(shè)置的 第一、第二、第三和第四進(jìn)氣孔lla、 llb、 llc和lld。第一和第四進(jìn) 氣孔lla和lld同時(shí)打開或關(guān)閉，且第二和第三進(jìn)氣孔llb和llc同 時(shí)打開或關(guān)閉。因而，閥旋轉(zhuǎn)軸21包括兩個(gè)閥旋轉(zhuǎn)軸，其對(duì)應(yīng)于由進(jìn) 氣孔ll的總數(shù)除以同時(shí)打開或關(guān)閉的成對(duì)的進(jìn)氣孔的數(shù)目而獲得的數(shù) 目，即從頂部順序安裝的第一和第二閥旋轉(zhuǎn)軸21a和21b。同時(shí)，如圖 1和2所示，這些閥旋轉(zhuǎn)軸21優(yōu)選為平行于水平平面而安裝，以使安 裝空間最小化。而且，閥旋轉(zhuǎn)軸21優(yōu)選為彼此以預(yù)定距離而隔開，使 得在擋板22旋轉(zhuǎn)時(shí)，它們不會(huì)與各個(gè)擋板22造成干涉。而且，用于 第一閥旋轉(zhuǎn)軸21a的擋板22b和22c能夠以相對(duì)于彼此的包括直角的 預(yù)定角度而安裝，使得對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣孔11在不同的時(shí)間點(diǎn)打開或關(guān)閉， 如圖l和2所示。這也同樣適用于擋板22a和22d，擋板22a和22d用 于第二閥旋轉(zhuǎn)軸21b。在此情況下，提供連桿單元40以對(duì)應(yīng)于所安裝的閥旋轉(zhuǎn)軸 21，如圖l所示。優(yōu)選地，驅(qū)動(dòng)裝置30的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)過(guò)各個(gè)連桿單元40 而傳遞到閥旋轉(zhuǎn)軸21。如上所述，用于閥旋轉(zhuǎn)軸21的擋板22的形狀對(duì)應(yīng)于進(jìn)氣 孔11的橫截面形狀。在此，對(duì)于進(jìn)氣孔11由擋板22關(guān)閉的這種情況， 每個(gè)進(jìn)氣孔ll優(yōu)選為在其內(nèi)圍提供有凹口 12，凹口 12沿著對(duì)應(yīng)的擋 板22的旋轉(zhuǎn)路徑而凹陷，從而防止吸入的空氣經(jīng)過(guò)進(jìn)氣孔11而泄漏， 如圖2 (a)和2 (b)所示。圖3為顯示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的連桿單元結(jié)構(gòu) 的立休分解圖。圖4 (a)至4 (1)為說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式 的連桿單元運(yùn)行原理的運(yùn)行圖。如圖3和4所示，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的連桿單 元由六桿聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，其包括驅(qū)動(dòng)連桿42、從動(dòng)連桿44、輸出連桿 46、以及第一和第二連接板47a和47b。應(yīng)當(dāng)理解，可以利用其它適合 的構(gòu)造。驅(qū)動(dòng)連桿42和輸出連桿46分別安裝到驅(qū)動(dòng)軸4i和輸出軸45，從而能夠圍繞驅(qū)動(dòng)軸41和輸出軸45旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，將驅(qū)動(dòng)軸41和 輸出軸45可旋轉(zhuǎn)地固定。從動(dòng)連桿44安裝到可旋轉(zhuǎn)地固定的從動(dòng)軸 43，從而能夠圍繞從動(dòng)軸43旋轉(zhuǎn)。而且，驅(qū)動(dòng)連桿42和從動(dòng)連桿44 在其第一端部經(jīng)過(guò)連接銷48而可旋轉(zhuǎn)地連接到第一連接板47a，且從 動(dòng)連桿44和輸出連桿46在其第一端部經(jīng)過(guò)連接銷48而可旋轉(zhuǎn)地連接 到第二連接板47b。在此狀態(tài)下，當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸41旋轉(zhuǎn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)連桿42旋轉(zhuǎn)。然 后，經(jīng)過(guò)第一連接板47a而連接到驅(qū)動(dòng)連桿42的從動(dòng)連桿44旋轉(zhuǎn)。 在此方式中，當(dāng)從動(dòng)連桿44旋轉(zhuǎn)時(shí)，經(jīng)過(guò)第二連接板47b而連接到從 動(dòng)連桿44的輸出連桿46旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，每個(gè)連桿旋轉(zhuǎn)的速度和角度由 每個(gè)連桿的長(zhǎng)度、每個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的位置等而確定，從而產(chǎn)生各種軌跡。 根據(jù)本發(fā)明的該示例性實(shí)施方式和各個(gè)實(shí)施方式，優(yōu)選地，當(dāng)驅(qū)動(dòng)連 桿42以不變的速度沿一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，從動(dòng)連桿44在預(yù)定區(qū)域內(nèi)以 加速度執(zhí)行旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且輸出連桿46在預(yù)定區(qū)域內(nèi)以相比從動(dòng) 連桿44更大的加速度旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)。將參考圖4 (a)至4 (1)更為具體地描述該運(yùn)行，這些附 圖順序地圖示根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式的連桿單元的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)驅(qū)動(dòng) 連桿42在旋轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)逐漸從狀態(tài)(a)旋轉(zhuǎn)到狀態(tài)(g)時(shí)，輸出連桿 46的旋轉(zhuǎn)角度做微小變化，如箭頭所示。當(dāng)驅(qū)動(dòng)連桿42在旋轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi) 從狀態(tài)(g)旋轉(zhuǎn)到狀態(tài)(h)時(shí)，輸出連桿46沿同樣的方向快速旋轉(zhuǎn)。 換言之，輸出連桿46以相當(dāng)大的加速度在旋轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)從狀態(tài)(g)旋 轉(zhuǎn)到狀態(tài)(h)。相似地，當(dāng)驅(qū)動(dòng)連桿42在旋轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)從狀態(tài)(k)旋 轉(zhuǎn)到狀態(tài)(1)時(shí)，輸出連桿46沿相反的方向快速旋轉(zhuǎn)。因而，根據(jù)本發(fā)明的該示例性實(shí)施方式和各個(gè)實(shí)施方式的 脈沖充入器優(yōu)選地設(shè)計(jì)為將每個(gè)閥旋轉(zhuǎn)軸21結(jié)合到與輸出連桿46 — 起旋轉(zhuǎn)的對(duì)應(yīng)的輸出軸45，從而與輸出軸45—起旋轉(zhuǎn)。從而，對(duì)于作 為脈沖充入器的特性的瞬時(shí)快速升程時(shí)間所要求的脈沖閥20的功能能 夠平穩(wěn)地得以實(shí)現(xiàn)。如圖3所示，連桿40能夠在此原理的基礎(chǔ)上構(gòu)造。在閥旋 轉(zhuǎn)軸21的數(shù)目至少為兩個(gè)的情況下，其數(shù)目與閥旋轉(zhuǎn)軸21的數(shù)目相 等的連桿單元40優(yōu)選地安裝為使它們能夠連接到各個(gè)閥旋轉(zhuǎn)軸21。而且，如圖3所示，這些連桿單元40優(yōu)選地構(gòu)造為能夠同時(shí)由單獨(dú)驅(qū)動(dòng) 輪31所驅(qū)動(dòng)，單獨(dú)驅(qū)動(dòng)輪31由一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置30所驅(qū)動(dòng)。同時(shí)，能夠 以根據(jù)進(jìn)氣孔11打開或關(guān)閉的周期的相位差而驅(qū)動(dòng)每個(gè)連桿單元40。 優(yōu)選地，每個(gè)連桿單元40的驅(qū)動(dòng)軸41同時(shí)由驅(qū)動(dòng)輪31所驅(qū)動(dòng)，從而 驅(qū)動(dòng)每個(gè)連桿單元40。圖5和6為顯示根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式的脈沖充入器 的立體俯視圖和立體仰視圖。圖7和8分別為圖5和6的脈沖充入器 的平面俯視圖和主視圖。圖9和10為圖5和6的脈沖充入器的連桿單 元和杠桿單元的立體圖。圖11和12為顯示圖5和6的脈沖充入器的 運(yùn)行圖。如圖5至IO所示，根據(jù)本發(fā)明的該示例性實(shí)施方式的用于 機(jī)動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的脈沖充入器構(gòu)造為使得安裝框架300固定地安裝在 對(duì)應(yīng)于脈沖塊100的一側(cè)的氣缸蓋(未顯示)的一側(cè)。安裝框架300 包括外框架F1和內(nèi)框架F2。安裝框架300配備有根據(jù)本發(fā)明的其它各個(gè)實(shí)施方式的連 桿單元500。連桿單元500包括安裝于外框架Fl上的驅(qū)動(dòng)軸Sl，以及 安裝于內(nèi)框架F2上的從動(dòng)軸S2和第一與第二輸出軸S3與S4。而且， 連桿單元500包括多個(gè)連桿，這些連桿經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)和從動(dòng)軸Sl和S2且 經(jīng)過(guò)第一和第二輸出軸S3和S4而相互連接，并且連桿單元500將由 驅(qū)動(dòng)裝置(未顯示)所驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)軸S1的旋轉(zhuǎn)力作為橫向力(沿向前 和向后方向而提供)而經(jīng)過(guò)滑桿UO輸出。具體而言，連桿單元500構(gòu)造為使得驅(qū)動(dòng)軸Sl安裝于安裝 框架300的外框架Fl的一側(cè)上，使得從動(dòng)軸S2安裝于安裝框架300 的內(nèi)框架F2的一側(cè)，即內(nèi)側(cè)壁，且使得第一輸出軸S3和第二輸出軸 S4安裝于內(nèi)框架F2的外側(cè)壁上，從而彼此相對(duì)。驅(qū)動(dòng)輪130安裝于驅(qū)動(dòng)軸Sl上從而面向外框架Fl的外側(cè) 壁。該驅(qū)動(dòng)輪130構(gòu)造成經(jīng)過(guò)正時(shí)帶(timing belt)(未顯示)接收作 為驅(qū)動(dòng)裝置的凸輪軸(未顯示)的旋轉(zhuǎn)力。第一連桿Ll在其一端處固定地安裝到驅(qū)動(dòng)軸Sl，從而面 向外框架Fl的內(nèi)側(cè)壁，且第二連桿L2在其一端經(jīng)過(guò)連接銷P而可旋 轉(zhuǎn)地安裝到第一連桿L1的另一端部。
第三連桿L3在其一端經(jīng)過(guò)從動(dòng)軸S2而可旋轉(zhuǎn)地安裝到外 框架n，從而面向外框架F1的內(nèi)側(cè)壁，且第三連桿L3的另一端部經(jīng) 過(guò)連接銷P與第二連桿L2的另一端部連接。第四連桿L4在其一端可旋轉(zhuǎn)地連接到連接銷P，經(jīng)過(guò)連接 銷P，第二和第三連桿L2和L3的另一端部彼此連接。連桿單元500包括具有"C"形或"U"形形狀的第五連桿 L5。第五連桿L5的一個(gè)端部經(jīng)過(guò)另一個(gè)連接銷P而可旋轉(zhuǎn)地連接到第 四連桿L4的另一端部，且第五連桿L5的另一端部經(jīng)過(guò)第一輸出軸S3 而可旋轉(zhuǎn)地連接到內(nèi)框架F2，從而面向內(nèi)框架F2的外側(cè)壁。而且，第六連桿L6在其一端經(jīng)過(guò)第二輸出軸S4而可旋轉(zhuǎn) 地連接到內(nèi)框架F2，從而面向內(nèi)框架F2的外側(cè)壁。第五連桿L5的一 個(gè)端部和第六連桿L6的另一端部經(jīng)過(guò)連接銷P而連接到連接連桿L7 的各個(gè)相對(duì)的端部。連接連桿L7基本在其頂部面的中間與滑桿110整 體結(jié)合。從而，構(gòu)造為上述連桿單元500。同時(shí)，脈沖塊100提供有進(jìn)氣孔R(shí)，脈沖閥900可旋轉(zhuǎn)地 安裝于每個(gè)進(jìn)氣孔R(shí)中，其中脈沖閥900包括閥旋轉(zhuǎn)軸S和擋板B， 擋板B能夠通過(guò)閥旋轉(zhuǎn)軸S打開或關(guān)閉對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣孔R(shí)。脈沖塊100在其上部配備有杠桿單元700。杠桿單元700 結(jié)合到脈沖閥900的閥旋轉(zhuǎn)軸S，并且通過(guò)利用滑桿100的橫向力而打 開或關(guān)閉脈沖閥900。具體而言，安裝于脈沖塊100的上部的杠桿單元700構(gòu)造 為使脈沖閥900的閥旋轉(zhuǎn)軸S結(jié)合到各個(gè)連桿杠桿210的中間，且使 連桿杠桿210在其相對(duì)的端部經(jīng)過(guò)鉸鏈銷H而結(jié)合到彼此平行設(shè)置的 連接杠桿230。操作杠桿250設(shè)置于連桿杠桿210的右手處的連接杠桿和 滑桿110之間。在脈沖閥900的閥旋轉(zhuǎn)軸S安裝于右手連桿杠桿210 的中間的狀態(tài)下，操作杠桿250在其一端經(jīng)由右手連桿杠桿210而連 接到相對(duì)的連接杠桿230的右手端部。而且，操作杠桿250的另一端部提供有狹槽270，滑桿IIO 安裝到狹槽270內(nèi)。因而，就具有前述構(gòu)造的用于機(jī)動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的脈沖充入器的運(yùn)行而言，如圖11和12所示，經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)輪130而傳遞的凸輪軸 (未顯示)的旋轉(zhuǎn)力作為橫向力而經(jīng)過(guò)連桿單元500傳遞到杠桿單元 700。被傳遞到杠桿單元700的橫向力再次作為旋轉(zhuǎn)力而傳遞到脈沖閥 900的閥旋轉(zhuǎn)軸S。從而，脈沖閥900根據(jù)凸輪軸(未顯示)的旋轉(zhuǎn)定 時(shí)而控制各個(gè)進(jìn)氣孔R(shí)的打開或關(guān)閉，進(jìn)而提高進(jìn)氣孔R(shí)的容積效率。
換言之，連桿單元500以如下方式運(yùn)行當(dāng)凸輪軸的旋轉(zhuǎn) 力經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)輪130而傳遞到驅(qū)動(dòng)軸Sl時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸Sl使第一連桿L1旋 轉(zhuǎn)。然后，第二連桿L2圍繞驅(qū)動(dòng)軸Sl而在第一連桿L1和第 三連桿L3之間旋轉(zhuǎn)，并由此使經(jīng)過(guò)連接第二連桿L2和第三連桿L3 的連接銷P而結(jié)合的第四連桿L4旋轉(zhuǎn)。因而，在第五連桿L5與第四連桿L4連接的狀態(tài)下，第五 連桿L5圍繞第一輸出軸S3以預(yù)定角度而旋轉(zhuǎn)，且由此將橫向力傳遞 到結(jié)合到第六連桿L6的連接連桿L7。同時(shí)，連接連桿L7的橫向力作為旋轉(zhuǎn)力在預(yù)定區(qū)域內(nèi)經(jīng)過(guò) 滑桿110而傳遞到杠桿單元700的操作杠桿250。當(dāng)操作杠桿250重復(fù) 地樞轉(zhuǎn)時(shí)，由連接杠桿230結(jié)合的連桿杠桿210在預(yù)定角度內(nèi)重復(fù)樞 轉(zhuǎn)。然后，經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)的閥旋轉(zhuǎn)軸S而結(jié)合到各個(gè)連桿杠桿210 的脈沖閥900在各個(gè)進(jìn)氣孔R(shí)中重復(fù)旋轉(zhuǎn)，從而控制各個(gè)進(jìn)氣孔R(shí)的 打開或關(guān)閉。因而，本發(fā)明的脈沖充入器預(yù)期在自然進(jìn)氣系統(tǒng)的低速和 中速性能上將發(fā)揮顯著的效果。當(dāng)脈沖閥900打開時(shí)，脈沖充入器由 于吸入空氣流動(dòng)率的急劇增大而增強(qiáng)了燃燒室中的流動(dòng)性，從而有利 于改進(jìn)在低速和高速時(shí)引起麻煩(例如快速燃燒中的爆震)的燃燒特 性。如果將諸如連續(xù)可變閥定時(shí)(CVVT)機(jī)構(gòu)的現(xiàn)有設(shè)備安裝于驅(qū)動(dòng) 裝置上，從而使閥升程時(shí)間最優(yōu)，能夠?qū)⑷莘e效率提高最大達(dá)15%。另外，脈沖充入器設(shè)計(jì)為防止脈沖閥900和進(jìn)氣孔R(shí)的內(nèi) 壁之間的直接摩擦，從而在噪音或耐久性方面是有利的。為了方便解釋并且精確限定所附權(quán)利要求，術(shù)語(yǔ)"上"、 "前"等用于參考圖中顯示的這些特征的位置來(lái)描述示例性實(shí)施方式的特征。前面對(duì)本發(fā)明具體示例性實(shí)施方式所呈現(xiàn)的描述是出于說(shuō)
明和描述的目的。前面的描述并非窮舉，也不是想要將本發(fā)明限制為 所公開的精確形式，顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)很多改變和變化都是可能的。 選擇示例性實(shí)施方式并進(jìn)行描述是為了解釋本發(fā)明的特定原理及其實(shí) 際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各 種示例性實(shí)施方式及其各種替換及其修改。本發(fā)明的范圍意在由所附 權(quán)利要求書及其等同結(jié)構(gòu)所限定。
權(quán)利要求
1、一種用于機(jī)動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的脈沖充入器，其安裝為與發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣流道聯(lián)通，并控制進(jìn)氣流道的打開或關(guān)閉而提高進(jìn)氣的容積效率，所述脈沖充入器包括脈沖塊，進(jìn)氣孔穿過(guò)該脈沖塊從而與進(jìn)氣流道聯(lián)通；脈沖閥，該脈沖閥打開或關(guān)閉進(jìn)氣孔；驅(qū)動(dòng)裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置產(chǎn)生連續(xù)驅(qū)動(dòng)力并驅(qū)動(dòng)所述脈沖閥；以及至少一個(gè)連桿單元，所述至少一個(gè)連桿單元由至少一個(gè)連桿構(gòu)件連接，且將驅(qū)動(dòng)力從所述驅(qū)動(dòng)裝置傳遞到所述脈沖閥；其中由所述驅(qū)動(dòng)裝置所產(chǎn)生的所述連續(xù)驅(qū)動(dòng)力經(jīng)過(guò)連桿單元而轉(zhuǎn)換并傳遞到所述脈沖閥，使得脈沖閥以預(yù)定周期打開或關(guān)閉。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖充入器，其中所述脈沖閥包括 閥旋轉(zhuǎn)軸，所述閥旋轉(zhuǎn)軸穿過(guò)進(jìn)氣孔而可旋轉(zhuǎn)地結(jié)合到所述脈沖塊；以及擋板，所述擋板沿垂直于所述閥旋轉(zhuǎn)軸的每個(gè)軸線的方向而安裝 于所述閥旋轉(zhuǎn)軸的外圍，并且通過(guò)所述閥旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)而打開或關(guān)閉 進(jìn)氣孔；其中所述閥旋轉(zhuǎn)軸經(jīng)過(guò)連桿單元而接收旋轉(zhuǎn)力。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的脈沖充入器，其中所述驅(qū)動(dòng)裝置沿單向 方向產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力，并且由驅(qū)動(dòng)裝置所產(chǎn)生的所述單向旋轉(zhuǎn)力作為往復(fù) 旋轉(zhuǎn)力經(jīng)過(guò)所述連桿單元而傳遞到所述閥旋轉(zhuǎn)軸，從而打開和關(guān)閉進(jìn) 氣孔。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的脈沖充入器，其中形成于所述脈沖塊中 的進(jìn)氣孔在數(shù)目上等于發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣流道，所述閥旋轉(zhuǎn)軸安裝為對(duì)應(yīng) 于由進(jìn)氣孔的總數(shù)除以同時(shí)打開或關(guān)閉的進(jìn)氣孔的數(shù)目而獲得的數(shù) 目，且每個(gè)閥旋轉(zhuǎn)軸形成有擋板的一部分，所述擋板能夠打開或關(guān)閉 同時(shí)被打開或關(guān)閉的進(jìn)氣孔的一部分。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的脈沖充入器，其中所述連桿單元在數(shù)目 上等于所述閥旋轉(zhuǎn)軸，并將旋轉(zhuǎn)力傳遞到各個(gè)閥旋轉(zhuǎn)軸。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的脈沖充入器，其中所述連桿單元包括 驅(qū)動(dòng)連桿和輸出連桿，所述驅(qū)動(dòng)連桿和輸出連桿分別安裝到驅(qū)動(dòng)軸和輸出軸，從而能夠圍繞所述驅(qū)動(dòng)軸和所述輸出軸而旋轉(zhuǎn)，所述驅(qū) 動(dòng)軸和輸出軸被可旋轉(zhuǎn)地固定；從動(dòng)連桿，該從動(dòng)連桿圍繞固定的從動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)；第一連接板，該第一連接板可旋轉(zhuǎn)地連接到所述驅(qū)動(dòng)連桿和所述 從動(dòng)連桿的第一端部；第二連接板，該第二連接板可旋轉(zhuǎn)地連接到所述從動(dòng)連桿和所述 輸出連桿的第一端部；其中當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)連桿以不變的速度沿一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述從動(dòng) 連桿在預(yù)定區(qū)域內(nèi)以加速度執(zhí)行旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且所述輸出連桿在 預(yù)定區(qū)域內(nèi)以相比所述從動(dòng)連桿的加速度更大的加速度旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運(yùn) 動(dòng)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的脈沖充入器，其中所述閥旋轉(zhuǎn)軸與所述 輸出軸結(jié)合，從而與所述輸出軸一起旋轉(zhuǎn)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的脈沖充入器，其中每個(gè)進(jìn)氣孔沿著對(duì)應(yīng) 的擋板的旋轉(zhuǎn)路徑而凹陷。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖充入器，還包括安裝框架，該安裝框架固定地安裝在對(duì)應(yīng)于所述脈沖塊的一側(cè)的 氣缸蓋的一側(cè)，且包括外框架和內(nèi)框架；以及杠桿單元，該杠桿單元安裝于所述脈沖塊的上部，并與所述脈沖 閥的閥旋轉(zhuǎn)軸連接；其中所述連桿單元包括多個(gè)連桿，所述多個(gè)連桿經(jīng)過(guò)所述輸出軸 和所述安裝框架的外和內(nèi)框架而結(jié)合到所述驅(qū)動(dòng)和從動(dòng)軸，且所述多個(gè)連桿將由所述驅(qū)動(dòng)裝置所驅(qū)動(dòng)的所述驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)力作為橫向力而 經(jīng)過(guò)滑桿輸出，并且所述杠桿單元利用所述滑桿的橫向力而打幵和關(guān) 閉所述脈沖閥。
10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的脈沖充入器，其中所述連桿單元包括驅(qū)動(dòng)軸，該驅(qū)動(dòng)軸安裝于所述安裝框架的外框架的一側(cè)；從動(dòng)軸，該從動(dòng)軸安裝于所述安裝框架的內(nèi)框架的內(nèi)側(cè)壁上；第一和第二輸出軸，該第一和第二輸出軸安裝于所述安裝框架的 內(nèi)框架的外側(cè)壁上，從而彼此相對(duì)；驅(qū)動(dòng)輪，該驅(qū)動(dòng)輪安裝于所述驅(qū)動(dòng)軸上從而面向所述外框架的外 側(cè)壁，且經(jīng)過(guò)正時(shí)帶而接收凸輪軸的旋轉(zhuǎn)力；第一連桿，所述第一連桿在其一端處固定地安裝到所述驅(qū)動(dòng)軸， 從而面向所述外框架的內(nèi)側(cè)壁；第二連桿，所述第二連桿在其一端處經(jīng)過(guò)連接銷而可旋轉(zhuǎn)地安裝 到所述第一連桿的另一端部；第三連桿，所述第三連桿在其一端處可旋轉(zhuǎn)地安裝到所述驅(qū)動(dòng)軸， 從而面向內(nèi)框架的內(nèi)側(cè)壁，且在其另一端部處經(jīng)過(guò)連接銷而與所述第 二連桿的另一端部連接；第四連桿，所述第四連桿在其一端處可旋轉(zhuǎn)地連接到連接銷，經(jīng) 過(guò)該連接銷，所述第二和第三連桿的另一端部彼此連接；第五連桿，該第五連桿具有"C"形形狀，且在其一端處經(jīng)過(guò)另一 個(gè)連接銷而可旋轉(zhuǎn)地連接到所述第四連桿的另一端部，且可旋轉(zhuǎn)地連 接到所述第一輸出軸，從而在其另一端部處面向所述內(nèi)框架的外側(cè)壁；第六連桿，所述第六連桿在其一端處可旋轉(zhuǎn)地連接到所述第二輸 出軸，從而面向所述內(nèi)框架的外側(cè)壁；以及連接連桿，該連接連桿在其各個(gè)相對(duì)的端部經(jīng)過(guò)連接銷而與所述 第五連桿的一個(gè)端部和所述第六連桿的另一端部連接，并且基本在其 頂部面的中間與所述滑桿整體第三連桿。
11、根據(jù)權(quán)利要求9所述的脈沖充入器，其中所述杠桿單元包括: 平行設(shè)置的連桿杠桿，該連桿杠桿的中間結(jié)合到位于所述脈沖塊的上部的所述脈沖閥的閥旋轉(zhuǎn)軸；連接杠桿，該連接杠桿經(jīng)過(guò)鉸鏈銷而結(jié)合到所述連桿杠桿相對(duì)的 端部，且平行設(shè)置；以及操作杠桿，該操作杠桿在其一端經(jīng)由所述連桿杠桿之一而連接到 所述連接杠桿的第一端部，并且該操作杠桿經(jīng)過(guò)形成于其另一端部中 的狹槽而配合于所述滑桿周圍，其中所述脈沖閥的閥旋轉(zhuǎn)軸安裝于所 述連桿杠桿的中間。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖充入器，其中所述驅(qū)動(dòng)裝置包括 凸輪軸，該凸輪軸經(jīng)過(guò)正時(shí)帶而將旋轉(zhuǎn)力提供給驅(qū)動(dòng)輪。
13、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖充入器，其中所述驅(qū)動(dòng)裝置包括 產(chǎn)生預(yù)定的旋轉(zhuǎn)力的電動(dòng)機(jī)。
14、 一種發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖充入器。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述脈沖閥包括 閥旋轉(zhuǎn)軸，該閥旋轉(zhuǎn)軸穿過(guò)所述進(jìn)氣孔而可旋轉(zhuǎn)地結(jié)合到所述脈沖塊；以及擋板，該擋板沿基本垂直于所述閥旋轉(zhuǎn)軸的每個(gè)軸線的方向而安 裝于所述閥旋轉(zhuǎn)軸的外圍，其中所述擋板通過(guò)所述閥旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)而 打開或關(guān)閉所述進(jìn)氣孔；其中所述閥旋轉(zhuǎn)軸經(jīng)過(guò)所述連桿單元而接收旋轉(zhuǎn)力。
16、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，還包括安裝框架，該安裝框架安裝在對(duì)應(yīng)于所述脈沖塊的一側(cè)的氣缸蓋 的一側(cè)，其中所述安裝框架包括外框架和內(nèi)框架；以及連桿單元，該連桿單元安裝于所述脈沖塊的上部，并與所述脈沖 閥的閥旋轉(zhuǎn)軸連接；其中所述連桿單元包括多個(gè)連桿，所述多個(gè)連桿經(jīng)過(guò)所述輸出軸和所述安裝框架的外和內(nèi)框架而結(jié)合到所述驅(qū)動(dòng)和從動(dòng)軸，其中所述 連桿單元將由所述驅(qū)動(dòng)裝置所驅(qū)動(dòng)的所述驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)力作為橫向力 而經(jīng)過(guò)滑桿輸出，并且所述杠桿單元利用所述滑桿的橫向力而打開和 關(guān)閉所述脈沖閥。
全文摘要
一種用于機(jī)動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的脈沖充入器，包括脈沖閥，該脈沖閥利用由驅(qū)動(dòng)裝置所連續(xù)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力所驅(qū)動(dòng)，從而由連桿單元瞬時(shí)地高速打開或關(guān)閉，在該連桿單元中連桿構(gòu)件互相連接并且用于所有汽缸的脈沖閥同時(shí)被驅(qū)動(dòng)。從而該脈沖充入器提供了簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)控制、必要組件的減少和有效的安裝空間，保證了容易的制造且低成本的安裝，并且防止了在脈沖閥運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生噪音。
文檔編號(hào)F01L9/00GK101457670SQ20081018028
公開日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2008年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者姜盛赫, 孔桭溶, 李承雨, 柳印相, 金宇泰, 黃龍淵 申請(qǐng)人:現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社