专利名称：用于发动机进气系统的流体抽吸装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有二次空气喷射系统的内燃机，该二次空气喷射系统在多个抽吸点从进气系统抽吸空气以降低在进气系统中进行空气抽吸产生的影响。
背景技术：
二次空气喷射(SAI)系统被用于内燃机以促进未燃烧碳氢化合物的氧化并缩短紧接在发动机冷起动之后的期间内的催化转换器熄灯时间。SAI系统将从发动机的进气系统抽吸的空气引导至排气门下游的发动机的排放系统，其中空气与排气中的未燃烧碳氢化合物混合，并促使碳氢化合物及一氧化碳氧化。
大部分现有技术SAI系统都从位于进气系统中的空气滤清器与质量空气流量传感器之间的抽吸点抽吸它们供应进入排放系统的空气。因为SAI系统大致在发动机负载相对较轻时工作，故通过SAI系统的空气流率可远远超过通过节气门体并进入发动机的进气歧管的空气流率。在此情况下，通过SAI系统进行空气抽吸会使通过位于SAI抽吸点下游很远位置的质量空气流量(MAF)传感器的气流速度场扭曲。此扭曲可能对MAF传感器判断进入发动机的质量空气流率引入不确定性。现有技术进气系统可在发动机校准中利用基于软件的修正来补偿SAI系统空气抽吸对MAF传感器产生的信号的影响。
发明内容
一种内燃机，包括具有歧管以及导管的进气系统。该导管限定出与歧管流体连通的空气通路。该通路被设置用于将空气从大气输送至歧管，歧管然后将空气分配至多个发动机气缸。排气系统具有设置用于选择性地将排气输送离开气缸的歧管。二次空气喷射系统被设置用于将空气从引入系统输送至排气系统。
该二次空气喷射系统与导管通过形成在导管中的多个孔流体连通，并被设置用于通过该多个孔抽吸空气并将空气注入排气系统。通过最小化SAI空气抽吸对引入系统内气流速度场的影响，使用多个孔从导管抽吸空气可降低SAI系统对质量空气流量传感器的影响。因此，相较于使用单一SAI抽吸孔的现有系统，可大大降低MAF传感器读数的不可靠性。使用多个抽吸孔还有助于降低进气系统内的紊流水平。
在示例性实施例中，所述多个孔沿所述导管的外周均匀地间隔分布。装配件同心地包围导管并与导管配合以限定环状腔。环状腔通过多个孔与导管通路流体连通。
结合附图，通过以下对实施本发明的最佳实施例的详细描述，可以容易地理解本发明的上述特征及优点以及其他特征及优点。
图1是内燃机的示意性示图，其中设置二次空气喷射系统以从进气导管抽吸空气并将空气喷射进入排放系统；以及图2是二次空气喷射系统与进气导管之间耦合的示意性剖视图。
具体实施例方式
参考图1，内燃机12包括进气系统16。如本领域技术人员所知，进气系统16包括空气滤清器20，从大气通过空气滤清器20抽吸并过滤空气22。诸如软管或管道的导管24限定了将空气从空气滤清器20输送至进气歧管及充气室28以在发动机气缸30中进行分配的通路(图2中标号26所示)。节气门(未示出)调节流入歧管及充气室28的空气量。
质量空气流量传感器32可工作地连接至导管24以监控通过导管24的质量空气流率。质量空气流量传感器32将表明质量空气流率的信号传递至发动机控制模块(未示出)。如本领域技术人员所知，发动机控制模块使用来自质量空气流量传感器32的数据来控制并监控各种发动机工作特性。
发动机12还包括二次进气系统36。进气系统36包括将空气从导管24通过耦合器48抽入导管44的二次空气喷射泵40。来自导管44的空气然后通过导管52被输送进入发动机的排气系统58。排气系统58包括具有流道62的歧管60，流道62与气缸30的排气端口(未示出)流体连通。排气歧管60将排气从排气端口输送至催化转化器64。二次空气喷射系统36包括电磁控制阀(未示出)，用于选择性地禁止空气从进气系统16流入排气歧管60。
示意性地示出了在排气系统中二次空气喷射系统36喷射空气的位置。本领域的技术人员将理解可能期望二次空气喷射系统36尽可能上游地将空气喷射至排气系统，由此与二次空气混合的排气具有足够高的温度。在本发明中，排气系统包括排气门下游的全部导管，包括排气端口(未示出)、流道62等。因此，例如并且在本发明的范围内，被设置用于将空气输送进入排气系统的二次空气喷射系统包括被设置用于将空气喷射进入形成在气缸盖内的排气端口中的二次空气喷射系统。
参考图2，其中类似的标号表示图1中类似的部件，导管24的特征在于大致环状的截面，由此空气流过的通路26的特征在于大致环状的截面。具体而言，导管24限定有限定了通路26的内表面66，以及相对于内表面66的外表面68。导管24限定有从通路26延伸至导管24的外部、并且沿导管24的外周彼此均匀分布的多个开口。具体而言，在所描述实施例中，导管24限定有四个孔或开口72A-D，其从通路26径向延伸f至导管24的外部。因为导管24具有环状截面，开口72A-D相对于导管在周向上均匀间隔。
尽管上述实施例具有四个开口72A-D，但在本发明的范围内也可应用更多或更少的开口。例如，可采用两个周向均匀间隔(即间隔180度)的开口。类似的，也可采用三个周向均匀间隔(即间隔120度)的开口。
耦合器48具有大致环状截面，并同心地包围导管24。耦合器48的内表面76以及导管24的外表面68配合以限定出经由开口72A-D与通路26流体连通并与导管44流体连通的环状腔或通路78。在上述实施例中，表面66、68及76的特征在于圆柱形状以及由此为圆形截面。
来自由导管24限定的通路26的空气可通过开口72A-D进入由耦合器48限定的腔或通路78。空气然后从通路78流至导管44，通过二次空气喷射系统36的其余部分进入排气歧管60。腔78在耦合器48的轴向端部处被密封以防止空气通过导管44之外的其他部分离开腔78。
因为从多个孔(特别是通过围绕导管24在周向上均匀间隔的多个孔)抽吸空气，故从导管进行空气抽吸的效果分布至整个导管截面，由此降低或消除了可能会由从单一孔进行空气抽吸而引发的进气系统内的空气速度梯度以及紊流水平。
虽然已经详细描述了实施本发明的优选模式，但与本发明相关的领域的技术人员可以想到落入所附权利要求范围内、用于实施本发明的各种替代设计及实施例。
权利要求
1.一种内燃机，包括进气系统，包括进气歧管以及限定出与所述进气歧管流体连通的空气通路的导管，所述导管限定有多个孔；排气系统，包括被设置用于输送排气的排气歧管；以及二次空气喷射系统，其被设置用于将空气从所述导管通过所述多个孔输送至所述排气系统。
2.如权利要求1所述的内燃机，其中所述多个孔沿所述导管的外周彼此均匀地间隔分布。
3.如权利要求1所述的内燃机，还包括耦合器，该耦合器同心地包围所述导管并与所述导管配合以限定与所述二次空气喷射系统流体连通并经由所述多个孔与所述通路流体连通的腔。
4.如权利要求3所述的内燃机，其中所述导管的截面大致为圆形，且其中所述腔为大致环状。
5.如权利要求4所述的内燃机，其中所述多个孔包括至少四个孔。
6.一种内燃机，包括具有进气歧管及导管的进气系统；所述导管具有内表面及外表面，所述内表面限定出与所述歧管流体连通的空气通路；所述导管限定有从所述通路延伸至所述外表面的多个孔；排气系统，包括被设置用于输送排气的排气歧管；以及二次空气喷射系统，其被设置用于将空气从所述导管输送至所述排气系统；所述二次空气喷射系统包括耦合器，该耦合器包围所述导管的一部分并与所述导管的外表面配合以限定与所述孔流体连通的腔；所述腔与所述二次空气喷射系统流体连通。
7.如权利要求6所述的内燃机，其中所述导管具有圆形截面，且其中所述腔为大致环状。
8.如权利要求6所述的内燃机，其中所述多个孔在周向上均匀间隔分布。
9.一种用于具有二次空气喷射系统的内燃机的空气进气系统，所述空气进气系统包括空气滤清器；进气歧管；限定有提供所述空气滤清器与所述进气歧管之间的流体连通的通路的导管，所述导管限定有沿所述导管的外周均匀间隔分布的多个孔；以及耦合器，其可工作地连接至所述二次空气喷射系统，并与所述导管配合以限定出经由所述多个孔与所述通路流体连通的腔。
全文摘要
本发明公开了发动机进气系统的流体抽吸装置和发动机，该发动机包括用于将空气提供至多个气缸的进气系统、用于将排气输送离开气缸的排气系统、以及用于从引入系统抽吸空气并将空气注入排气系统以促进排气氧化并加热催化转化器的二次空气喷射(SAI)系统。该SAI系统通过多个孔从引入系统抽吸空气以均匀地分布抽吸效果，由此降低引入系统内质量空气流量传感器周围的速度梯度及紊流水平。
文档编号F01N3/34GK101070772SQ20071010325
公开日2007年11月14日 申请日期2007年5月10日 优先权日2006年5月11日
发明者G·D·曼德鲁西亚克 申请人:通用汽车环球科技运作公司