专利名称：燃料供应组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于采用分层扫气(layered scavenging,分层 回流)来操作的二冲程曲轴箱扫气式(scavenged,回流式)内燃才几 的燃料供应组件，所述组件包括 一个壳体和两个延伸贯穿壳体的 平行通道，即用于燃料/空气混合物的第一通道和用于辅助空气的第 二通道；在所述通道之间的一个平面内延伸的隔离壁；以及具有在 壳体中枢转的蝶形件(盘)的蝶形阀，所述蝶形件具有与隔离壁平 面重合的;j走^争轴线、下游侧、上游侧、以及至少在i莱形4牛的下游侧 沿着旋转轴线而延伸横穿蝶形件的凸出部件。
背景技术：
在EP 1.221.545 A2、 DE 10345653 Al和DE 102004009310 Al 中公开了上述类型的燃料供应组件。在EP 1.221.545 A2中公开的燃 料供应组件中，汽化器设置有具有蝶形件(节流盘)的蝶形阀(节 流阀)。当转动至完全节流(full throttle )时，虫茱形阀封闭隔离壁中 的孔，并确^床所有燃^j"流入上述序言中定义为第一通道的通道中， 同时基本上纯净的空气流过第二通道。然而，在部分节流(part throttle)的情况下，隔离壁中的所述孔部分;也打开，乂人而允i午大部 分燃料流入第一通道。 一部分燃料(显然是相当可观的量)也将流 入第二通道，从而导致增加了进入发动才几排气口的燃料损失。
DE 10345653 Al中公开的组件使用了与EP 1.221.545 A2相同
设计的汽化器，并且其特别提到，当二沖程发动机在低负载下运行
5时，两个通道之间的开口 (其在蝶形件采用稍微打开的位置时产生) 促进了空气通道(即第二通道)中的压力平衡。
DE 1002004009310 Al中公开的组件也使用了具有虫莱形阀的汽 化器，该蝶形阀在除了全负载位置以外的所有位置都将在蝶形件的 下游侧以及上游侧留下通过隔离壁的通^各(passage-way )。隔离壁 中的这些开口比根据前述两个现有技术公开的开口小得多，但是它 们仍然足够大从而导致相当可观数量的燃料从第 一通道离开而进入 第二通道，即进入辅助空气通道。为了减少这种流入辅助空气通道 的燃料流，并因此减少该通道中的燃料含量，在第一通道(即用于 输送空气/燃料混合物的通道)中设置折流才反元件。然而，位于第一 通道一空气/燃料混合物通道_中的每个元件都形成阻碍空气/燃料 混合物流的障碍，当需要完全的燃气时，这尤其是个缺点。
发明内容
本发明构思的一部分是，在第一通道(即用于燃料/空气混合物 的通道)与第二通道(即用于辅助空气的通道)之间的过渡壁
(transition wall,转向壁)中开^L孔既不必须也不值得。这尤其涉 及在通道之间且在蝶形件(盘)的下游侧设立任何通道。代替地， 本发明旨在两个通道之间且在蝶形件的所有位置处都确保密封
(seal),这种密封足够有效来防止在蝶形件下游侧从用于燃料-空气 混合物的第 一通道至用于辅助空气的第二通道的任何不可忽略的燃 料流通。4艮据本发明的一个方面，这将以如下方式实现，其中隔离 壁的 一 个边缘或隔离壁上的 一 个密封构件至少在蝶形件的下游侧接 触或几乎^t妾触虫莱形件上的所述凸出部件。
一个众所周知的现象是，任何二冲程发动机入口通道中的燃料、 空气以及它们的混合物的流动都会因二沖程发动机的工作原理而脉 动。事实上，该^K动可以十分强烈以至于燃并+可能一直^皮吸回到空气过滤器中，此空气过滤器通常设置在汽化器的或相应燃料供应组 件的上游。因此，才艮据本发明的另一个方面，在虫莱形件的上游侧还 设置有沿着旋转轴线延伸横穿蝶形件的 一个凸出部件，其中隔离壁 的边缘或隔离壁上的密封构件至少在蝶形件的上游侧接触或几乎接 触所述凸出部件，进而还在两个通道之间的蝶形件的该侧上且在蝶 形件的所有位置处都确保密封，这种密封足够有效来防止在蝶形件 的上游侧^人第 一通道至第二通道的任何不可忽略的燃冲牛流通。关于 这一点还需指出的是，所述密封也防止在蝶形件的任一侧上从第二 通道至第 一通道的任何不可忽略的空气流通，由于两个通道中的流 动脉动特性，这种流通在现有技术的组件中可能是很显著的。
本发明的原理旨在首先应用在设置在汽化器或其它用于二沖程 曲轴箱扫气式内燃才几的燃料供应单元中的节流阀上，^f旦是也可应用 在阻气阀上。即4吏阻气阀位于空气过滤器与汽化器之间，如上述已 i兌明的，燃津+也可一直^皮吸回/人而超过节流阀，因此当阀部分打开 时，有利于防止经由节流阀及经由阻气阀乂人第 一通道至第二通道的 叶壬^可燃津十泄漏。
适应于蝶形件的所述凸出部件的适当设计，上述密封可以通过 适当设计隔离壁的边缘或隔离壁上的密封构件而以各种方式实现。 如果将隔离壁的边缘或隔离壁上的密封构件设计成接触蝶形件的所 述凸出部件，则可以适宜地将隔离壁的边》彖或密封构件的^妄触部分 设计为由弹性材料(即耐用的塑性材料)制成的舌状物。作为替代 物，隔离壁的接触构件或(更简便地)隔离壁上的密封构件可由薄 的弹性钢材料(即一块通常用于挡板阀的类型的薄冷轧钢)制成。 在这些情况中，凸出部件可以是非常低的，即仅稍微凸出于隔离壁 的主要部分的表面之上。这是有利的，因为其意味着凸出部件将不 会分别形成第 一通道与第二通道中的燃料/空气混合物流或辅助空 气流的严重障碍。在隔离壁的边缘或隔离壁上的密封构在虫某形件的任一侧上都不 接触而是仅几乎接触蝶形件的凸出部件的情况下，当蝶形件件旋转 时，所述凸出部件至少可能在将面向隔离壁的边缘或隔离壁上的密 封构件的区域内具有圓柱形表面。
合适地，蝶形件的凸出部件或者至少在蝶形件一侧上的凸出部 件将形成蝶形阀的轴或者轴的一部分，而蝶形件的相对侧上的凸出 部件将形成一个包括在用于将蝶形件固定至轴的装置内的构件。关 于这一点需要强调的是，轴的横截面不必非是圓形的。在阀壳中转
动的(journalled)轴颈(颈部)是圓柱形就足够了，而蝶形件的任 一侧上的、与轴颈相互连4妄的凸出部件可具有4壬意形状，这些形状 给凸出部件4是供足够的强度以实现凸出部件的功能，即，作为相互 连接部同时能与隔离壁的边缘或隔离壁上的密封构件配合以提供期 望的密封作用。
采用二冲程曲轴箱扫气式内燃机的分层扫气的操作的 一般目的
是减少排放，尤其是在高发动机负载的情况下。这些扫气系统(有 些也称、作气头系纟克(air-head system ))在减少有害介质(例^口总烃、 一氧化石灰、二氧化碳)的排放方面已极大地改善了二冲程发动才几。 然而，这主要对当发动机以高负载工作时产生的排放是真实情况， 而根据现有技术，当发动才几在中间负载以下工作时有害排放可能相 当严重。可以认为这是由于燃料进入了辅助空气通道(即上面提到
的第二通道)，该辅助空气通道应该只#5"送寿#助空气，而不应Hr送一 定浓度水平以上(即提到的不可忽略的)的燃料。然而，现在，本
i兌明书中i^为，当节流阀的^菜形件处于中间位置时，由于经由节流 阀从所述第 一通道进入所述第二通道的溢出不大于供应至燃料/空 气混合物通道(即所述第一通道)的燃料的5% (合适地小于1%)， 因而辅助空气通道(即所述第二通道)内的燃料浓度水平是可以4妄 受的。换句话说，在那种情况下，从第一通道进入第二通道的燃料泄漏是可以忽略的，因此其也是上述使用的短语"从第一通道进入 第二通道的可忽略的燃料流通"的第一定义。如果隔离壁的边缘或 隔离壁上的密封构件接触蝶形件任一侧上的所述凸出部件，那么将 有效地防止4壬4可不可忽略的燃^"流通。如果隔离壁的边*彖或隔离壁 上的密封构件仅几乎接触蝶形件任一侧上的所述凸出部件，那么当 蝶形件处于中间位置时，也将防止从第 一通道到第二通道的任何不 可忽略的燃并牛流通。4艮据本发明的一个方面，就此而言，"几乎4妄触" 意味着静止隔离壁的边缘或隔离壁上的密封构件与可旋转蝶形件上
的凸出部件之间的距离应当小于lmm，合适地小于0.5mm，并且最 适宜地小于0.3mm。另一方面，才艮据本发明的此方面，该3巨离不应 该为零，因为微小间隙意味着避免了任何磨损，这是有利的。因此， 最小距离可以是0.05mm。
本发明的其它方面和伊C点,人下面对 一 些可想到的实施例的描述 中将变得显而易见。在描述中将参照附图，附图中
图1示意性地示出了根据本发明的第一可想到的实施例的燃料 供应组件的纵向横截面；
图2示出了包括在根据本发明的第一实施例的组件内的蝶形阀 的原J里；
图3示出了虫泉形阀的第二实施例；以及 图4示出了虫茉形阀的第三实施例。
在示意性地示出了本发明的原理的附图中，尺寸并未按比例而 设置。这尤其涉及到阀的蝶形件(盘)的厚度以及包括在组件内的 隔离壁的厚度。
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具体实施例方式
首先参照图1，诸如汽化器的燃料供应系统大体上标记为1，而
其壳体标记为2。两个平行的通道延伸贯穿该壳体，即用于燃料/空 气混合物的第一通道3和用于辅助空气的第二通道4。通道3、 4优 选地具有近似半圆形的横截面，并且由一个隔离壁#1此隔开，该隔 离壁大体上标记为5并在这些通道之间的平面内延伸。然而，通道 3、 4也可具有椭圓形或正方形的4黄截面。在此实施例中，隔离壁包 括三个部分，即第一或入口部分5a、第二或中央部分5b以及出口 或第三部分5c。隔离壁部分5a、 5b和5c可以其本身已知的方式通 过在壳体2的壁中的狭槽而固定至它们的位置中。
在汽化器1中，设计为蝶形阀的节流阀标记为7。可选地，本 发明的燃料供应组件也可以包括阻气阀，如图1所示，其中阻气阀 标记为8。燃料输送主通道9自身在节流阀/*莱形阀7上游的文氏管 (ventury )部分10里开启，而燃^Ht送空载通道(idling duct) 12 在节流阀/*泉形阀7区域中的所述第一通道3里开启。
节流阀7和节流阀8各自的蝶形件(盘)14和15分别具有传 统的形状，从而当它们独立旋转至完全关闭位置时，这两个蝶形件 能够以已知的方式分别关闭第一通道3和第二通道4。在阀的完全 打开位置中，蝶形件14和15各自的节流翼14a、 14b和15a、 15b 以已知的方式(至少涉及到节流阀)分别容纳在隔离壁5的凹部中， 从而分别将蝶形件对燃料/空气混合物的流型(flow pattern )以及辅 助空气流的流型的影响降到最小。因此，翼14b将容纳在第三隔离 壁部分5c侧面上的面向所述第二通道4的凹部16b中。翼14a将容 纳在中央隔离壁部分5b中的面向第一通道3的凹部16a中。阻气 阀8的翼15b将容纳在中央隔离壁部分5b中的面向第二通道4的 凹部17b中，而阻气阀8的翼15a将容纳在第一隔离壁部分5a的
10面向第一通道3的凹部17a中。图1示出了处于完全打开位置与完 全关闭位置之间的中间位置的蝶形阀7和8。
汽化器2连接至分层扫气操作类型(即空气头类型)的二冲程 曲轴箱扫气式内燃机的进气管20。将进气管20 (其并未具体地形成 本发明的部分)分隔成包括用于燃料/空气混合物的第一通道23和 用于辅助空气的第二通道24,根据本发明，无论节流阀7处于任何 位置，该进气管都不应包含超过不可忽略的浓度水平的燃料。所述 第一通道23与第二通道24之间的隔离壁25标记为25。隔离壁25 通过根据现有技术设计的连接器26连接于汽化器1的隔离壁5的出 口部分5c。类似地，软管30的气管中的由隔离壁35隔开的分隔的 空气通道(即第一空气通道33和第二空气通道34)在汽化器的入 口侧连4妻至汽化器1。隔离壁35通过可采用已知的方式i殳计的连4妄 器36连接至汽化器1的隔离壁5的入口部分5a。空气过滤器标记 为31。
到目前为止所描述的燃料供应单元的基本设计属于现有技术。 本发明具体地涉及节流阀/蝶形阀7的中央部分，并且还适当地涉及 阻气阀/i莱形阀8的相应部分以及涉及邻近或靠近该阀或这些阀的隔 离壁5的部分。因此现在参考图2、图3和图4，它们以更大比例更 清楚地示出了所述细节。
图2示出了节流阀7的蝶形件14的中央部分14c如何夹紧在主 动轴部(axle shaft section ) 40与夹紧构件41之间。主动轴部40和 夹紧构件41都具有圆柱形外表面，并且与虫菜形件14的中央部分14c 结合而形成了根据本实施例的圓柱形本体。蝶形件14利用螺钉42 连接至主动轴部40,该螺4丁延伸穿过夹紧构件41中的贯通钻孔43 以及穿过蝶形件14的中央部分14c中的孔，进而进入主动轴部中的 螺紋孔44。螺钉42的头部凹入夹紧构件41内。才艮据图2所示的实施例，隔离壁5的出口部分5c的位于凹部 16b下面的舌形件47与夹紧构件41的圆柱形表面4妄触，从而独立 于发的旋转位置在节流阀7的蝶形件14的下游侧提供了第一通道3 与第二通道4之间的密封。为此，舌片47或整个部分5c由耐磨损 和/或低摩擦材料制成，以承受节流阀7的反复旋转。可以想得到的 材料可从包括增强塑料材料(例如增强聚酰胺6)、钢、铝、耐磨材 料(诸如铜基轴承合金)以及其他材料的组中选择。夹紧构件41 适宜由给夹紧构件提供必要强度的钢制成，但是也可考虑具有更低 摩擦系数的材料，例如铜基轴承合金乃至塑料。在蝶形件14的相对 侧上，隔离壁5的中央部分5b的靠近虫菜形阀7的部分以及主动轴 部40分别以与蝶形件下游侧上的相应构件相同的方式设计，并且针
(形成节流阀的密封构件)的中央部分5b的材料。为增强密封作用， 也可适当地将隔离壁的出口部分5c和中央部分5b的面向夹紧构件 41和主动轴部件40的末端设置成具有圓柱形表面，这些圆柱形表 面分别具有与夹紧构件41和主动轴部件40的半径相同的半径。
阻气阀8可以采用与参照节流阀7描述的相同的方式来i殳计， 因此这里不再进一步详细地描述其设计。
参考图2描述的实施例分别在第一通道3和第二通道4之间損二 供了非常有效的密封。在图3的实施例中，隔离壁5的出口部分5c 和中央部分5b各自的舌形部47和48的末端分别不与夹紧构件41 或主动轴部40接触。这消除了任何摩擦问题，这使得不考虑任何摩 擦问题来选4奪夹紧构件41和主动轴部40的材料成为可能，钢是天 然的材料。然而，此非接触方案分别在一方面要求舌片47与48之 间的缝隙50非常窄，在另一方面要求夹紧构件41与主动轴部件40 之间的缝隙51非常窄，以确保从第一通道3至第二通道4的燃料流 通或者/人第二通道4至第一通道3的辅助空气流通都维持在可忽略的水平。为此，缝隙50和51中的每一个均具有不超过1.0mm的宽 度，优选地不超过0.5mm,并且最适宜地不超过0.3mm。适宜地， 舌片47禾口 48各自的面乂于夹紧构4牛41与主动4由部4牛40的表面52、 53是凹圆柱形表面，近似地与节流阀7'的旋转构件的圓柱形表面匹S己。
在图2的实施例中，隔离壁5的与节流阀7的旋转圓柱形表面 接触的部分由刚性材料或由至少具有低柔性的材料制成。相反地， 图4的实施例分别4吏用弹性的、柔性的密封构件61和62。更具体 地，密封构件61和62分别形成舌片47和48的末端部分，而舌片 47和48的主要部分分别形成隔离壁的出口部分5c和中央部分5b 的结合部分，在此情况下，隔离壁适宜由钢或其他金属制成。如图 4所示，密封构件61和62稍微弯曲，其中这些密封构件的偏转部 分63和64分别弹性地压靠在夹紧构件41'和主动轴部40'上。这分 别消除了对夹紧构件41 '和主动轴部4(T上的圓柱形表面的需要。因 此，可以4吏这些构件41'和40'比前述实施例中描述的圆柱形构件凸 出得更少，在图4所示的实施例中利用了这种可能性。因此，根据 本实施例，夹紧构4牛41'和主动轴部40'制作的相对平坦。主动轴部 40'和夹紧构件41'各自的表面65和66 (分别与弹性密封构件61和 62 4矣触)均是平坦的，并且与虫莱形件14的中央部分14c平4亍。适 当地，柔性密封构件61和62由诸如聚酰胺6的塑性材料组成。
1权利要求
1. 燃料供应组件，用于采用分层扫气来操作的二冲程曲轴箱扫气式内燃机，所述组件包括壳体(2)；延伸穿过所述壳体的两个平行通道(3，4)，所述两个平行通道即用于燃料/空气混合物的第一通道(3)和用于辅助空气的第二通道(4)；隔离壁(5)，在所述通道之间的一平面内延伸并且同时布置在蝶形阀的上游和下游；以及至少一个蝶形阀(7，8)，所述蝶形阀具有在所述壳体中枢转的蝶形件(盘)(14)，所述蝶形件具有与所述隔离壁的平面重合的旋转轴线、下游侧、上游侧、以及一个凸出部件(41)，所述凸出部件至少在所述蝶形件的所述下游侧上沿着所述旋转轴线而延伸横穿所述蝶形件，其特征在于，所述隔离壁的边缘或所述隔离壁上的密封构件至少在所述蝶形件的所述下游侧上接触或几乎接触所述凸出部件，从而在所述两个通道之间且在所述蝶形件的所有位置处都确保密封，所述密封足够有效来防止在所述蝶形件的所述下游侧上从所述第一通道至所述第二通道的任何不可忽略的燃料流通。
2. 4艮据权利要求1所述的燃料供应组件，其特征在于， 一个凸出 部件(40)也在所述蝶形件(盘)的下游侧上沿着所述旋转轴 线延伸横穿所述蝶形件(盘)，并且所述隔离壁的边缘或所述 隔离壁的密封构件在所述蝶形件的所述上游侧上接触或几乎 才妄触所述凸出部件，乂人而在所述两个通道之间且在所述虫乘形件的所有位置处都确保密封，所述密封足够有效来防止也是在所 述虫乘形件的所述上游侧上乂人所述第一通道至所述第二通道的 4壬4可不可忽略的燃冲+流通。
3. 根据权利要求1或2所述的燃料供应组件，其特征在于，所述 隔离壁的边缘或所述隔离壁的密封构件由刚性材料制成，并且 接触所述蝶形件(盘)的面向所述边缘或密封构件的所述凸出部件。
4. 根据权利要求3所述的燃料供应组件，其特征在于，所述凸出 部件具有圆柱形表面。
5. 根据权利要求1或2所述的燃料供应组件，其特征在于，所述 隔离壁的边缘或所述隔离壁的密封构件由弹性材料制成，并且 所述密封构件的所述弹性隔 离壁边缘的偏转部(63， 64)^接触 所述凸出部4牛的表面(65, 66)。
6. 根据权利要求5所述的燃料供应组件，其特征在于，至少在所 述阀的中间位置与所述偏转部4妄触的所述表面基本上是平坦 的，而且当所述阀关闭时，所述表面基本上与所述隔离壁平行。
7. 根据权利要求1或2所述的燃料供应组件，其特征在于，所述 隔离壁的边缘或所述隔离壁的密封构件几乎4矣触所述凸出部 件，在所述边缘或密封构件与所述凸出部件之间形成了缝隙(50, 51)，并且所述缝隙具有在所述阀的任何旋转位置处都 不超过l.Omm的宽度。
8. 根据权利要求7所述的燃料供应组件，其特征在于，所述宽度 不超过0.5mm。
9. 根据权利要求8所述的燃料供应组件，其特征在于，所述宽度 不超过0.3mm。
10. 根据前述权利要求中的任一项所述的燃料组件，其特征在于， 所述蝶形阀(7 )是节流阀。
11. 根据权利要求1至9中的任一项所述的燃料组件，其特征在于， 所述^^形阀是阻气阀(8)。
全文摘要
本发明提供了一种用于采用分层扫气来操作的二冲程曲轴箱扫气式内燃机的燃料供应组件，所述组件包括壳体(2)和延伸穿过壳体的两个平行通道(3，4)，即用于燃料/空气混合物的第一通道(3)和用于辅助空气的第二通道(4)；隔离壁(5)，在所述通道之间的一平面内延伸并且同时布置在蝶形阀的上游和下游；以及至少一个蝶形阀(7，8)，该蝶形阀具有在壳体中枢转的蝶形件(盘)(14)，所述蝶形件具有与隔离壁平面重合的旋转轴线、下游侧、上游侧、以及至少在蝶形件的下游侧上沿着旋转轴线而延伸横穿蝶形件的凸出部件(41)。特别地，隔离壁的边缘或隔离壁上的密封构件至少在蝶形件的下游侧上接触或几乎接触所述凸出部件，从而在两个通道之间且在蝶形件的所有位置处都确保密封，该密封足够有效来防止在蝶形件的下游侧上从第一通道至第二通道的任何不可忽略的燃料流通。
文档编号F02M9/08GK101512137SQ200680055805
公开日2009年8月19日 申请日期2006年9月14日 优先权日2006年9月14日
发明者芒努斯·瑟德奎斯特 申请人:胡斯华纳有限公司