專利名稱：用于內(nèi)燃機的進氣系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及一種用于內(nèi)燃機的進氣系統(tǒng)，更具體地，涉及一
種包括進氣控制閥的用于內(nèi)燃機的進氣系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
存在一種用于內(nèi)燃機的進氣系統(tǒng)，其通過對設(shè)置在進氣通道中的 進氣控制閥執(zhí)行打開/關(guān)閉控制來控制進氣流，從而在燃燒室中產(chǎn)生諸如翻轉(zhuǎn) 流(縱向渦)和旋渦流(橫向渦)的渦流。這些渦流增加了內(nèi)燃機中的燃燒 效率并促進了分層充氣燃燒。例如，日本未審實用新型申請公開第7-25264號 (JP-UM-A-7-25264)描述了用于內(nèi)燃機的進氣系統(tǒng)，其中進氣口的通道被 分隔壁分隔為第一通道和第二通道，并且設(shè)置了使第二通道完全打開或完全 關(guān)閉的進氣控制閥。公開號為2003-206761的日本專利申請(JP-A-2003-206761)描 述了一種可變流速進氣供給系統(tǒng)，其包括為直列式四氣缸內(nèi)燃機的相應(yīng)四個 氣缸設(shè)置的進氣控制闊。在上述例示的系統(tǒng)中，產(chǎn)生渦流的氣流(在本說明書中稱為"主 流")可能受到如下氣流的影響:通過由閥軸支撐的懸臂進氣控制閥的部分(在 本說明書中進氣控制閥的這部分將被稱為"一個端部")和進氣通道的壁面的 靠近閥軸的一部分之間的縫隙的氣流。這阻礙了內(nèi)燃機中的燃燒效率的提高 和分層充氣燃燒的促進。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于內(nèi)燃機的進氣系統(tǒng)，其允許進氣以更適當(dāng)?shù)?方式流動。本發(fā)明的第一方案涉及一種用于內(nèi)燃機的進氣系統(tǒng)，其將進氣引 入所述內(nèi)燃機的燃燒室。所述進氣系統(tǒng)包括進氣通道，進氣流經(jīng)其中；進氣歧管，其連接到內(nèi)燃機并且形成進氣通道的一部分；進氣控制閥，其能夠 減小進氣通道的至少一部分的流路面積；閥軸，其以允許進氣控制閥圍繞閥 軸樞轉(zhuǎn)的方式支撐進氣控制閥的一個端部；以及縫隙減小部，其從除進氣控 制闊以外的元件朝向進氣控制閥的所述一個端部突出，并且使所述一個端部 和進氣通道的壁面的靠近閥軸的一部分之間的縫隙最小化。通過上述結(jié)構(gòu)，縫隙減小部使進氣控制閥的一個端部和進氣通道 的壁面之間的縫隙最小化。因此，通過所述縫隙的氣流被抑制，進氣以更適 當(dāng)?shù)姆绞搅鲃印＝Y(jié)果，改進了燃燒特性。除進氣控制閥以外的元件可以是包括在進氣歧管中的元件，或可 以是被插入并安裝在進氣歧管中并形成進氣通道的一部分的插入構(gòu)件。在根據(jù)本發(fā)明的上述方案的進氣系統(tǒng)中，縫隙減小部可以沿進氣 通道延伸的方向延伸，并且可以形成進氣通道的一部分。通過上述結(jié)構(gòu)，由于縫隙減小部沿進氣通道延伸的方向延伸，所 以縫隙減小部的存在對進氣的流動的影響最小化。結(jié)果，能夠允許進氣以更 適當(dāng)?shù)姆绞搅鲃?，從而改進燃燒特性。在根據(jù)本發(fā)明的上述方案的進氣系統(tǒng)中，進氣控制閥可以包括在 所述一個端部的相反側(cè)的另一端部，并且縫隙減小部可以形成在距所述一個 端部比距所述另一端部更近的位置上。通過上述結(jié)構(gòu)，能夠在使進氣控制閥的一個端部和進氣通道的壁 面之間的縫隙最小化的同時抑制縫隙減小部的尺寸的增加，原因在于縫隙減 小部靠近進氣控制閥的所述一個端部設(shè)置。在根據(jù)本發(fā)明的上述方案的進氣系統(tǒng)中，縫隙減小部可以使進氣 控制閥的所述一個端部和進氣通道的壁面之間的縫隙最小化而與進氣控制閥 在進氣控制閥的整個可移動范圍內(nèi)的位置無關(guān)。通過上述結(jié)構(gòu)，允許進氣以更適當(dāng)?shù)姆绞搅鲃佣c進氣控制閥形 成最小的可能的流路面積還是最大的可能的流路面積無關(guān)。在根據(jù)本發(fā)明的上述方案的進氣系統(tǒng)中，進氣控制閥可以在燃燒 室內(nèi)產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)流。根據(jù)本發(fā)明的上述方案，允許進氣以更適當(dāng)?shù)姆绞搅鲃?，從而?進在內(nèi)燃機中產(chǎn)生的燃燒的特性。


結(jié)合附圖，通過下文對示例性實施例的描述，本發(fā)明的上述和其
它特征和優(yōu)點將變得明顯，其中相似的附圖標記用于表示相似的元件，并且 其中-
圖1為表示根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于內(nèi)燃機的進氣系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的
圖2為表示在圖1所示的用于內(nèi)燃機的進氣系統(tǒng)中包括的進氣岐管和進 氣控制閥的圖；以及
圖3為表示在圖1所示的用于內(nèi)燃機的進氣系統(tǒng)中靠近進氣控制閥的一 部分的放大圖。
具體實施例方式下文將描述本發(fā)明的實施例。相同或相應(yīng)的部分將由相同的附圖 標記表示，并且下文僅對其進行一次說明。應(yīng)注意的是在本實施例中關(guān)于個數(shù)、數(shù)量等的說明不限制本發(fā)明 的范圍除非特別規(guī)定。此外，所述實施例中描述的組成元件對于本發(fā)明不是 絕對必要除非特別規(guī)定。更進一步，在本發(fā)明具有多種實施例的情況中，實 施例中的結(jié)構(gòu)可以適當(dāng)?shù)乇舜私Y(jié)合除非特別規(guī)定。結(jié)構(gòu)的彼此結(jié)合在假定的 范圍內(nèi)。在說明書中說明的"內(nèi)燃機"可以是汽油發(fā)動機或可以是柴油發(fā) 動機。設(shè)置在所述內(nèi)燃機中的噴射器可以是將燃料噴入進氣通道的噴射器， 或?qū)⑷剂蠂娙霘飧椎膰娚淦?。此外，上述兩種噴射器都可以設(shè)置在內(nèi)燃機中。圖1為表示根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于內(nèi)燃機的進氣系統(tǒng)的整體 結(jié)構(gòu)的圖。結(jié)合圖l，氣缸20形成在氣缸體10中，并且屋脊型燃燒室40形 成在從上方覆蓋氣缸20的氣缸蓋30中。進氣通道50和排氣通道60以使得 所述通道連接到形成燃燒室40的相應(yīng)兩個傾斜平面上的方式形成。進氣閥 70打開和關(guān)閉在進氣通道50 —端的開口，并且排氣閥80打開和關(guān)閉在排氣 通道60—端的開口。進氣通道50的端部被劃分為兩個獨立的分支。每個氣 缸20設(shè)置有打開和閉合在各個分支的端部的開口的兩個進氣閥70。每個氣 缸20還設(shè)置有兩個排氣閥80?；鸹ㄈ?0布置在由所述四個閥環(huán)繞的燃燒室 40的頂端中心部?；钊?5設(shè)置在氣缸20中。在圖l所示的實例中，活塞95具有平整的頂面。然而，活塞95的頂面可以形成為例如適于分層充氣燃燒的 理想形狀。除圖1之外，還將結(jié)合圖2和圖3描述根據(jù)本發(fā)明的實施例的用 于內(nèi)燃機的進氣系統(tǒng)。圖2為表示包括在根據(jù)本發(fā)明的實施例的進氣系統(tǒng)中 的進氣歧管100和進氣控制閥200的圖。圖3為表示進氣系統(tǒng)的靠近進氣控 制閥200的一部分的放大圖。如圖1至圖3所示，進氣歧管100連接到氣缸蓋30，并且用作"插 入構(gòu)件"的套筒(cartridge) 500被插入并安裝在進氣歧管100中。進氣沿圖 1和圖3中箭頭DR1表示的方向流過形成在進氣歧管100、套筒500和氣缸 蓋30中的進氣通道50。進氣控制閥200調(diào)節(jié)進氣通道50的流路面積從而使 沿圖1中的箭頭DR2表示的方向前進的翻轉(zhuǎn)流在氣缸20中產(chǎn)生。進氣控制 閥200和閥軸300裝入套筒500。閥軸300以允許進氣控制閥200圍繞閥軸 300樞轉(zhuǎn)的方式支撐進氣控制闊200的一個端部(基部)210。這允許進氣控 制閥200在由圖1中的箭頭DR3表示的方向上樞轉(zhuǎn)，從而通過操作進氣控制 閥200來調(diào)節(jié)進氣通道50的流路面積。圖1至圖3所示的虛線表示當(dāng)進氣通道50的流路面積被進氣控制 閥200最小化時進氣控制閥200的位置。當(dāng)進氣通道50的流路面積被進氣控 制閥200最小化時，穿過在進氣控制閥200的另一端部(前端部)220和進 氣通道50的壁面之間留有的間隙的空氣的主流(由圖3中的箭頭F1表示) 在燃燒室40中產(chǎn)生渦流(翻轉(zhuǎn)流)。例如，這促進了空氣和燃料的混合以及 火花點火的火焰在燃燒室40內(nèi)的傳播，從而提高了燃燒效率。當(dāng)操作進氣控制閥200以產(chǎn)生渦流(翻轉(zhuǎn)流)時，如果強氣流(由 圖3中的箭頭F2表示)穿過在進氣控制閥200的一個端部210和進氣通道 50的壁面之間形成的縫隙時，強氣流擾亂由箭頭F1表示的主流，結(jié)果阻礙 了進氣的均質(zhì)化(即，混合氣的均質(zhì)化)。這也導(dǎo)致阻礙了在內(nèi)燃機中發(fā)生的 燃燒的特性的改進。根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于內(nèi)燃機的進氣系統(tǒng)包括導(dǎo)向肋400。 導(dǎo)向肋400從進氣歧管100朝向進氣控制閥20的一個端部210突出，以使一 個端部210和進氣通道50的壁面之間的縫隙最小化。由于導(dǎo)向肋400使進氣 控制閥200的一個端部210和進氣通道50的壁面之間的縫隙最小化，所以抑制了由箭頭F2表示的穿過該縫隙的氣流。因此，改進了內(nèi)燃機中發(fā)生的燃燒 的特性。導(dǎo)向肋400沿進氣通道50延伸的方向(也就是，由箭頭DR1表 示的方向)延伸，并形成進氣通道50的一部分。這種結(jié)構(gòu)使導(dǎo)向肋400的存 在對進氣的流動的影響最小化。此外，導(dǎo)向肋400形成在距進氣控制閥200的一個端部210比距 進氣控制閥200的另一個端部220更近的位置上。這種結(jié)構(gòu)使進氣控制閥200 的一個端部210和進氣通道50的壁面之間的縫隙最小化，同時抑制了導(dǎo)向肋 400的尺寸的增加。導(dǎo)向肋400使上述縫隙最小化而不管進氣控制閥200形成最小可 能的流路面積還是最大可能的流路面積。換句話說，導(dǎo)向肋400使進氣控制 閥200的一個端部210和進氣通道50的壁面之間的縫隙最小化而與進氣控制 閥200在其整個可移動范圍內(nèi)的位置無關(guān)。此外，導(dǎo)向肋400以導(dǎo)向肋400 不干擾進氣控制閥200的樞轉(zhuǎn)運動的方式構(gòu)造。導(dǎo)向肋400形成為與形成在進氣歧管100內(nèi)的進氣通道50的壁面 的高度一致。此外，導(dǎo)向肋400與構(gòu)成進氣歧管100的元件整體形成。這樣， 以較低的成本生產(chǎn)導(dǎo)向肋400。以下描述是本發(fā)明的實施例的詳細說明的概要。也就是說，根據(jù) 本發(fā)明的實施例的用于內(nèi)燃機的進氣系統(tǒng)包括進氣通道50，進氣通過所述 進氣通道50被引入內(nèi)燃機的燃燒室40;進氣歧管IOO，其連接到氣缸蓋30 并且形成進氣通道50的一部分；進氣控制閥200，其減小進氣通道50的至 少一部分的流路面積；閥軸300，其以允許進氣控制閥200圍繞閥軸300樞 轉(zhuǎn)的方式支撐進氣控制閥200的一個端部210;導(dǎo)向肋400，其從作為除進氣 控制閥200之外的元件的進氣歧管100朝向進氣控制閥200的一個端部210 突出，并起到使一個端部210和進氣通道50的壁面的靠近閥軸300的一部分 之間的縫隙最小化的"縫隙減小部"的功能。在本發(fā)明的實施例中，導(dǎo)向肋400與進氣歧管100整體形成。選 擇性地，起到"縫隙減小部"的功能的導(dǎo)向肋400可以與套筒500整體形成。因此，認為在說明書中公開的本發(fā)明的實施例在各個方面是說明 性的而非限制性的。本發(fā)明的技術(shù)范圍由權(quán)利要求限定，因此在權(quán)利要求的 等同替換的含義和范圍內(nèi)的全部變換被認為是包含在其中。
權(quán)利要求
1、一種用于內(nèi)燃機的進氣系統(tǒng)，其將進氣引入所述內(nèi)燃機的燃燒室，其特征在于包括進氣通道，所述進氣流經(jīng)其中；進氣歧管，其連接到所述內(nèi)燃機并且形成所述進氣通道的一部分；進氣控制閥，其能夠減小所述進氣通道的至少一部分的流路面積；閥軸，其以允許所述進氣控制閥圍繞所述閥軸樞轉(zhuǎn)的方式支撐所述進氣控制閥的一個端部；以及縫隙減小部，其從除所述進氣控制閥以外的元件朝向所述進氣控制閥的所述一個端部突出，并且使所述一個端部和所述進氣通道的壁面的靠近所述閥軸的一部分之間的縫隙最小化。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的進氣系統(tǒng)，其中除所述進氣控制閥以外的元件包括在所述進氣歧管中。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的進氣系統(tǒng)，其特征在于進一步包括插入構(gòu)件，其被插入并安裝在所述進氣歧管中并形成所述進氣通道的一部分，其中除所述進氣控制閥以外的元件是所述插入構(gòu)件。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的進氣系統(tǒng)，其中所述縫隙減小部沿所述進氣通道延伸的方向延伸，并且形成所述進氣通道的一部分。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的進氣系統(tǒng)，其中所述進氣控制閥包括在所述一個端部的相反側(cè)的另一端部；以及所述縫隙減小部形成在距所述一個端部比距所述另一端部更近的位置上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的進氣系統(tǒng)，其中所述縫隙減小部使所述進氣控制閥的所述一個端部和所述進氣通道的所述壁面之間的縫隙最小化而與所述進氣控制閥在所述進氣控制閥的整個可移動范圍內(nèi)的位置無關(guān)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的進氣系統(tǒng)，其中所述進氣控制閥在所述燃燒室內(nèi)產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)流。
全文摘要
本發(fā)明涉及的用于內(nèi)燃機的進氣系統(tǒng)包括進氣通道(50)，進氣通過其被引入燃燒室(40)；進氣歧管(100)，其連接到氣缸蓋(30)并且形成所述進氣通道(50)的一部分；進氣控制閥(200)，其減小所述進氣通道(50)的至少一部分的流路面積；閥軸(300)，其以允許所述進氣控制閥(200)圍繞所述閥軸(300)樞轉(zhuǎn)的方式支撐所述進氣控制閥(200)的一個端部(210)；以及導(dǎo)向肋(400)，其從所述進氣歧管(100)朝向所述一個端部(210)突出，并使所述一個端部(210)和所述進氣通道(50)的壁面的靠近所述閥軸(300)的一部分之間的縫隙最小化。
文檔編號F02B31/04GK101641503SQ200880007213
公開日2010年2月3日 申請日期2008年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月6日
發(fā)明者井野正夫, 土屋富久 申請人:豐田自動車株式會社;株式會社電裝