發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種在發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中繞開(kāi)進(jìn)氣壓縮機(jī)的雙向的帶閥抽吸器。在一個(gè)實(shí)例中，通過(guò)控制抽吸器截流閥可控制穿過(guò)抽吸器的動(dòng)力流以在非增壓條件期間提供真空發(fā)生以及在增壓條件下在產(chǎn)生真空的同時(shí)提供壓縮機(jī)循環(huán)流。
【背景技術(shù)】
[0002]用渦輪給發(fā)動(dòng)機(jī)增壓允許發(fā)動(dòng)機(jī)提供與較大排量發(fā)動(dòng)機(jī)相似的功率。因此，渦輪增壓能夠擴(kuò)大發(fā)動(dòng)機(jī)的作業(yè)區(qū)。渦輪增壓器通過(guò)經(jīng)由被廢氣流操作的渦輪機(jī)壓縮壓縮機(jī)內(nèi)的進(jìn)氣來(lái)實(shí)現(xiàn)功能。在某些條件下，穿過(guò)壓縮機(jī)的流速和壓力比能夠波動(dòng)至可導(dǎo)致噪音干擾的值，并且在更嚴(yán)重的情況下，波動(dòng)至可導(dǎo)致性能問(wèn)題和壓縮機(jī)退化的值。通過(guò)一個(gè)或多個(gè)壓縮機(jī)旁通閥(CBV)可緩解這種壓縮機(jī)喘振。CBV可將壓縮空氣從壓縮機(jī)出口循環(huán)至壓縮機(jī)入口，并且因此在一些實(shí)例中可布置于在壓縮機(jī)的上游和壓縮機(jī)的下游處連接至的進(jìn)氣口的通道內(nèi)。在一些實(shí)例中，可使用連續(xù)的CBV(CCBV)，其提供從壓縮機(jī)的下游至壓縮機(jī)的上游的連續(xù)且不斷的可變循環(huán)流。CCBV可提供增壓控制和避免壓縮機(jī)喘振，并且還可防止討厭的可聞噪音。然而，結(jié)合這種閥可對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)增加相當(dāng)大的組件和操作費(fèi)用。
[0003]發(fā)動(dòng)機(jī)還可包括一個(gè)或多個(gè)抽吸器，該抽吸器可連接在發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)內(nèi)以利用發(fā)動(dòng)機(jī)氣流產(chǎn)生真空，以供使用真空驅(qū)動(dòng)的各種真空消耗設(shè)備(例如，制動(dòng)增壓器)使用。抽吸器(其可以可選地被稱為噴射器、文丘里泵、噴射泵和排泄器)是無(wú)源設(shè)備，其提供在發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)內(nèi)使用時(shí)低成本地產(chǎn)生真空。通過(guò)控制穿過(guò)抽吸器的動(dòng)力空氣流速可控制在抽吸器處產(chǎn)生的真空量。例如，當(dāng)組合在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中時(shí)，抽吸器使用在其他情況下會(huì)因節(jié)流而損失的能量產(chǎn)生真空，并且所產(chǎn)生的真空可用于諸如制動(dòng)增壓器的真空動(dòng)力設(shè)備中。
[0004]盡管相較于電驅(qū)動(dòng)或發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)真空泵，抽吸器可以較低成本和提高的效率產(chǎn)生真空，但是可能必須包括抽吸器截流閥以調(diào)節(jié)穿過(guò)抽吸器的流體。通過(guò)控制該閥的打開(kāi)量，流過(guò)抽吸器的空氣量和空氣流速可以變化，從而隨著發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件(諸如進(jìn)氣歧管壓力變化)調(diào)整真空的產(chǎn)生。然而，再次為發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)增加閥可增加相當(dāng)大的組件和操作成本。此外，然而，常見(jiàn)的抽吸器截流閥的門或閘門在流體在一個(gè)方向上穿過(guò)閥的期間可以很容易地打開(kāi)，在相反方向上的流體可在抵抗打開(kāi)門或閘門的方向上施加力，這樣可給閥的操作帶來(lái)負(fù)面影響和/或增加打開(kāi)閥所需的能量總量。
[0005]此外，一般而言，抽吸器被設(shè)計(jì)有在單一方向上的音速/超音速膨脹曲線和單個(gè)吸入端口以利用在動(dòng)力流穿過(guò)抽吸器的收縮-漸擴(kuò)噴嘴所產(chǎn)生的真空。為了降低制造成本，該端口可通過(guò)注射成型產(chǎn)生，并且可由于插入形成該端口的注射成型工具而具有銳邊(例如，垂直于抽吸器的動(dòng)力流軸線的邊)。由于端口的銳邊導(dǎo)致的流中斷以及由于抽吸器是僅為在一個(gè)流方向的音速/超音速膨脹而設(shè)計(jì)的，穿過(guò)這種抽吸器的反向流不可能達(dá)到相同的音速/超音速膨脹。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]為了解決至少一些上述問(wèn)題，本文的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，將壓縮機(jī)的入口與進(jìn)氣歧管相連接的抽吸器可包括將抽吸器的環(huán)境側(cè)與真空源相連接的第一吸入端口以及將抽吸器的歧管側(cè)與真空源相連接的第二吸入端口，并且可設(shè)計(jì)為從抽吸器的環(huán)境側(cè)至歧管側(cè)的膨脹曲線和從抽吸器的歧管側(cè)至環(huán)境側(cè)的膨脹曲線均為音速/超音速膨脹曲線。例如，從抽吸器的歧管側(cè)至環(huán)境側(cè)的膨脹曲線可調(diào)整至接近發(fā)動(dòng)機(jī)的常見(jiàn)增壓條件的質(zhì)量流密度。因此，抽吸器在增壓條件期間可用作真空產(chǎn)生CBV，使得可從發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中省略專用CBV以有利地降低組件和制造成本。為了最小化可在其他情況下由于額外的吸入端口結(jié)合在抽吸器中而導(dǎo)致的流中斷，第一吸入端口可相對(duì)于抽吸器的標(biāo)稱斜面相反地凹陷，并且第一吸入端口的較靠近抽吸器的喉部的側(cè)面可相對(duì)于抽吸器的標(biāo)稱斜面更凸出。
[0007]此外，本文的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，通過(guò)使用徑向流抽吸器節(jié)氣閥可增強(qiáng)穿過(guò)抽吸器的雙向流。然而，在不離開(kāi)穿過(guò)抽吸器的動(dòng)力流路徑的情況下動(dòng)力流可進(jìn)入常見(jiàn)的抽吸器截流閥(例如，這些閥的門或閘門可打開(kāi)使得動(dòng)力流可進(jìn)入與抽吸器的動(dòng)力流軸線同軸的開(kāi)口)，動(dòng)力流可在與穿過(guò)抽吸器的動(dòng)力流的方向相垂直的方向上可進(jìn)入徑向流截流閥。因此，使用徑向流截流閥可降低閥的能耗和在使用非徑向流抽吸器截流閥時(shí)可發(fā)生的流中斷/反壓力。
[0008]因此，本文描述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)和方法所實(shí)現(xiàn)的一些技術(shù)效果包括由于省略了專門CBV而降低制造和組件成本、由于使用徑向流抽吸器截流閥而降低能耗、以及在增壓和非增壓條件中的產(chǎn)生真空。
[0009]應(yīng)該理解，提供的上述概要以簡(jiǎn)單的方式介紹了將進(jìn)一步在詳細(xì)說(shuō)明書(shū)中給出描述的構(gòu)思的選擇。并不旨在確定所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或必要部件，而通過(guò)詳細(xì)說(shuō)明書(shū)后面的權(quán)利要求書(shū)惟一地限定該主題的范圍。此外，所要求保護(hù)的主題并不限于解決上述或本實(shí)用新型的任意部分中的任意缺點(diǎn)的實(shí)施方式。
[0010]本實(shí)用新型的目的在于提供一種在增壓和非增壓條件期間均產(chǎn)生真空且低能耗、低成本的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。
[0011]本實(shí)用新型一方面提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，包括:抽吸器，將壓縮機(jī)的入口與進(jìn)氣歧管相連接并且包括將抽吸器的環(huán)境側(cè)與真空源相連接的第一吸入端口以及將抽吸器的歧管側(cè)與真空源相連接的第二吸入端口，第一吸入端口相對(duì)于抽吸器的標(biāo)稱斜面相反地凹陷；以及與抽吸器串聯(lián)的徑向流抽吸器截流閥。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型，抽吸器包括位于抽吸器的環(huán)境側(cè)和歧管側(cè)之間的喉部，并且其中，第一吸入端口的靠近喉部的側(cè)面相對(duì)于抽吸器的標(biāo)稱斜面凸出。
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型，第二吸入端口相對(duì)于抽吸器的標(biāo)稱斜面相反地凹陷，其中，第一吸入端口相反地凹陷第一量，并且其中，第二吸入端口相反地凹陷第二量，第二量小于第一量。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型，當(dāng)徑向流抽吸器截流閥打開(kāi)時(shí)，進(jìn)入徑向流抽吸器截流閥的流體的方向垂直于穿過(guò)抽吸器的動(dòng)力流的方向。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型，第一止回閥布置在將第一吸入端口與真空源相連接的第一通道內(nèi)，并且其中，第二止回閥布置在將第二吸入端口與真空源相連接的第二通道內(nèi)。
[0016]根據(jù)本實(shí)用新型，第三通道通過(guò)第三止回閥將真空源與進(jìn)氣歧管相連接，并且其中，第四通道在當(dāng)布置于第四通道內(nèi)的罐抽取閥打開(kāi)時(shí)將燃料蒸氣抽取系統(tǒng)與第一通道和第二通道相連接。
[0017]根據(jù)本實(shí)用新型，將從抽吸器的歧管側(cè)到環(huán)境側(cè)的膨脹曲線調(diào)整至接近發(fā)動(dòng)機(jī)的常見(jiàn)增壓條件的質(zhì)量流密度。
[0018]根據(jù)本實(shí)用新型，抽吸器的環(huán)境側(cè)截頭圓錐形段的長(zhǎng)度大于抽吸器的歧管側(cè)截頭圓錐形段的長(zhǎng)度，并且其中，從抽吸器的環(huán)境側(cè)至抽吸器的歧管側(cè)的膨脹曲線和從抽吸器的歧管側(cè)至抽吸器的環(huán)境側(cè)的膨脹曲線均為音速/超音速膨脹曲線。
[0019]根據(jù)本實(shí)用新型，當(dāng)徑向流抽吸器截流閥打開(kāi)時(shí)，基于進(jìn)氣歧管壓力和真空罐壓力，吸入流進(jìn)入第一通道、第二通道和第三通道中的一個(gè)或多個(gè)，并且其中，當(dāng)罐抽取閥打開(kāi)并且徑向流抽吸器截流閥打開(kāi)時(shí)，基于進(jìn)氣歧管壓力和燃料蒸氣罐壓力，吸入流進(jìn)入第四通道。
[0020]根據(jù)本實(shí)用新型，當(dāng)徑向流抽吸器截流閥打開(kāi)時(shí)，吸入流在進(jìn)氣歧管壓力小于閾值時(shí)進(jìn)入第二通道而非第一通道，其中，吸入流在進(jìn)氣歧管壓力大于閾值時(shí)進(jìn)入第一通道而非第二通道，并且其中，吸入流在真空罐壓力大于進(jìn)氣歧管壓力時(shí)進(jìn)入第三通道。
[0021]本實(shí)用新型的另一方面提供了一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，包括:基于發(fā)動(dòng)機(jī)真空需求和進(jìn)氣歧管壓力，調(diào)節(jié)穿過(guò)帶閥抽吸器的動(dòng)力流流率，帶閥抽吸器繞過(guò)進(jìn)氣壓縮機(jī)且具有將抽吸器的環(huán)境側(cè)與真空源相連接的第一吸入端口和將抽吸器的歧管側(cè)與真空源相連接的第二吸入端口，第一吸入端口相對(duì)于抽吸器的標(biāo)稱斜面相反地凹陷。
[0022]根據(jù)本實(shí)用新型，調(diào)節(jié)穿過(guò)抽吸器的動(dòng)力流流率包括調(diào)節(jié)在抽吸器的環(huán)境側(cè)動(dòng)力端口的上游處與抽吸器串聯(lián)布置的徑向流抽吸器截流閥，并且其中，當(dāng)徑向流抽吸器截流閥打開(kāi)時(shí)，動(dòng)力流在與抽吸器的動(dòng)力流軸線垂直的方向上進(jìn)入徑向流抽吸器截流閥。
[0023]根據(jù)本實(shí)用新型，還包括:在非增壓條件期間，當(dāng)進(jìn)氣歧管壓力大于閾值時(shí)打開(kāi)徑向流抽吸器截流閥；以及在增壓條件期間，當(dāng)壓縮機(jī)喘振大于閾值時(shí)打開(kāi)徑向流抽吸器截流閥。
[0024]根據(jù)本實(shí)用新型，還包括:在增壓和非增壓條件期間響應(yīng)于對(duì)真空補(bǔ)給的迫切需要而打開(kāi)徑向流抽吸器截流閥。
[0025]根據(jù)本實(shí)用新型，抽吸器還繞開(kāi)布置在進(jìn)氣壓縮機(jī)的下游和進(jìn)氣歧管的上游的主節(jié)流閥，并且其中，方法還包括基于理想的發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流率調(diào)節(jié)主節(jié)流閥。
[0026]本實(shí)用新型的再一方面提供了一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，包括:在節(jié)流閥故障期間，不能增壓并且引導(dǎo)進(jìn)氣穿過(guò)帶閥抽吸器，帶閥抽吸器繞過(guò)進(jìn)氣壓縮機(jī)并且具有將抽吸器的環(huán)境側(cè)與真空源相連接的第一吸入端口和將抽吸器的歧管側(cè)與真空源相連接的第二吸入端口，第一吸入端口相對(duì)于抽吸器的標(biāo)稱斜面相反地凹陷。
[0027]根據(jù)本實(shí)用新型，引導(dǎo)進(jìn)氣穿過(guò)抽吸器包括打開(kāi)在抽吸器的環(huán)境側(cè)動(dòng)力端口的上游與抽吸器串聯(lián)布置的徑向流抽吸器截流閥，并且其中，當(dāng)徑向流抽吸器截流閥打開(kāi)時(shí)，動(dòng)力流在與抽吸器的動(dòng)力流軸線垂直的方向上進(jìn)入徑向流抽吸器截流閥。
[0028]根據(jù)本實(shí)用新型，還包括:當(dāng)節(jié)流閥正確運(yùn)行時(shí)，基于發(fā)動(dòng)機(jī)真空需求和進(jìn)氣歧管壓力控制徑向流抽吸器截流閥。
[0029]根據(jù)本實(shí)用新型，基于發(fā)動(dòng)機(jī)真空需求和進(jìn)氣歧管壓力控制徑向流抽吸器截流閥包括:在非增壓條件期間，當(dāng)進(jìn)氣歧管壓力大于閾值時(shí)打開(kāi)徑向流抽吸器截流閥；以及在增壓條件期間，當(dāng)壓縮機(jī)喘振大于閾值時(shí)，打開(kāi)徑向流抽吸器截流閥。
[0030]根據(jù)本實(shí)用新型，還包括:在增壓和非增壓條件期間響應(yīng)于對(duì)真空補(bǔ)給的迫切需要而打開(kāi)徑向流抽吸器截流閥。
[0031]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0032]本實(shí)用新型的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，包括抽吸器以及與抽吸器串聯(lián)的徑向流抽吸器截流閥，其中，抽吸器將壓縮機(jī)的入口與進(jìn)氣歧管相連接并且包括將抽吸器的環(huán)境側(cè)與真空源相連接的第一吸入端口以及將抽吸器的歧管側(cè)與真空源相連接的第二吸入端口，第一吸入端口相對(duì)于抽吸器的標(biāo)稱斜面相反地凹陷。由此，本實(shí)用新型的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，由于較現(xiàn)有技術(shù)省略了專門CBV而降低制造和組件成本，由于使用徑向流抽吸器截流閥而降低了能耗，以及能夠在增壓和非增壓條件中的產(chǎn)生真空。
【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1示出了包括繞過(guò)增壓設(shè)備的雙向的帶閥抽吸器的示例性發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的第一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0034]圖2示出了可包括在圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的具有兩個(gè)吸入端口的雙向的帶閥抽吸器的詳細(xì)示意圖。
[0035]圖2A是抽吸器的環(huán)境側(cè)吸入端口的細(xì)節(jié)圖A。
[0036]圖2B示出了直接位于徑向流抽吸器截流閥的下游的抽吸器裝置的橫截面的橫截面圖B。
[0037]圖3A示出了在增壓條件期間進(jìn)入圖2的雙向的帶閥抽吸器的吸入流的詳細(xì)示意圖。
[0038]圖3B示出了在非增壓條件期間進(jìn)入圖2的雙向的帶閥抽吸器的吸入流的詳細(xì)示意圖。
[0039]圖4示出了高級(jí)別流程圖，其示出了可以接合圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)和圖2的抽吸器裝置實(shí)施的程序，用以控制抽吸器截流閥和進(jìn)氣節(jié)流閥的操作以獲得穿過(guò)雙向的帶閥抽吸器的理想動(dòng)力流流率。
[0040]圖5示出了高級(jí)別流程圖，其示出了可實(shí)施用于確定在非增壓條件期間穿過(guò)雙向的帶閥抽吸器的理想動(dòng)力流流率的程序，其結(jié)合圖4和圖7的方法一起使用。
[0041]圖6示出了高級(jí)別流程圖，其示出了可實(shí)施用于確定在增壓條件期間穿過(guò)雙向的帶閥抽吸器的理想動(dòng)力流流率的程序，其結(jié)合圖4和圖7的方法一起使用。
[0042]圖7示出了高級(jí)別流程