具有泄漏通道的多抽头吸气器的制造方法_3

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头83可能出现较小的吸入流(例如,流速或流动水平),而经由吸入抽头85可以出现较大的吸入流。
[0046]因为吸气器54包括多个吸入抽头,所以它可以实现与在吸气器的不同部件处安置吸入抽头相关联的不同优点。例如,经由喉部吸入抽头83可以实现深真空但小流量,经由扩散器吸入抽头85可以实现浅真空但高流量,并且经由排出管抽头87可以实现无真空增强但非常高的流量。此外,与诸如必须耦接在高压源和低压汇之间(例如,在5巴的压缩空气源和O巴的大气之间)的嘉仕达(Gast)真空发生器等已知多抽头吸气器不同,吸气器54被设计成使得其可以被耦接在具有压力处于或接近大气压的源和更低压力源之间(例如,其可以在其动力入口处接收大气并将混合流输送到具有比0.1巴更深的真空汇,如进气歧管)。
[0047]在一些示例中,吸气器54可以被动地操作,例如动力流是否穿过吸气器54可以取决于发动机系统10内的压力和其他发动机操作参数,而无需由控制系统执行的任何主动控制。然而,在图1的实施例中,吸气器截止阀(ASOV)91被主动地控制,以允许/不允许动力流穿过吸气器(在二元(binary)ASOV的情况下)或者减少/增加穿过吸气器的流量(在连续可变ASOV的情况下)。如图所示,ASOV 91布置在吸气器54的恒定直径部分21上游的通道81中;在其他实施例中,ASOV可以布置在吸气器54的下游侧上(例如,在第二恒定直径部分19的下游)或者ASOV可以被整合到吸气器中(例如,所述阀门可以布置在吸气器的喉部处)。将ASOV定位在吸气器上游的一个优点是当ASOV在上游时,与ASOV在吸气器的下游或者ASOV被整合到吸气器中的构造相比,与ASOV相关联的压力损失可以具有较少的影响。
[0048]ASOV 91可以是电致动的电磁阀,并且其状态可以由控制器50基于各种发动机工况来控制。然而,作为替代方案,ASOV可以是气动阀(例如,真空致动阀);在此情况下,用于所述阀的致动真空可以来源于发动机系统的进气歧管和/或真空储蓄器和/或其他低压汇(sink)。在ASOV是气动控制阀的实施例中,可以独立于动力传动控制模块来执行ASOV的控制(例如,可以基于发动机系统内的压力/真空水平被动地控制AS0V)。
[0049]无论是用电来致动ASOV 91或是用真空来致动ASOV 91,ASOV 91都可以是二元阀(例如,双通阀)或连续可变阀。二元阀可以被控制为完全打开或完全闭合(关闭),使得二元阀的完全打开位置是所述阀不施加流动限制的位置,并且二元阀的完全闭合位置是所述阀限制所有流使得没有流可以穿过所述阀的位置。与此相反,连续可变阀可以被部分打开到不同程度。使用连续可变ASOV的实施例可以对穿过吸气器的动力流的控制提供更大的灵活性,但具有连续可变阀可能比二元阀更昂贵的缺点。
[0050]在其他示例中,ASOV 91可以是闸门阀、枢转板阀、提升阀或其他合适类型的阀门。
[0051]在图2C中,提供了可替代吸气器装置的示意性剖视图。图2C的可替代吸气器装置包括针对图2A的吸气器装置在上文描述的许多相同特征;类似的特征被类似地编号,并且为了简洁起见不会再次描述。
[0052]与图2A的喷嘴79不同,图2C的喷嘴79具有带有凹形侧的会聚截头圆锥形流动几何形状。与具有非凹形侧的图2A的喷嘴79的流动几何形状相比,此流动几何形状可以提供经由动力入口 45进入吸气器54的流体的增强的压力减小和增强的速度增加。
[0053]此外,与图2A的吸入抽头83不同,图2C的吸入抽头83可以具有不同的流动几何形状。当在横截面中观看时,图2C的吸入抽头83的上游外表面(相对于吸气器动力流)被形成为凸曲线,其中有角度的部分与曲线的底部下游侧邻接并且继续延伸直到其与喷嘴79的下游侧接合。应该理解的是当不在横截面中观看时,此有角度的部分可以构成截头圆锥段。至于吸入抽头83的下游外表面,当在横截面中观看时,其呈现为平行于通道82的吸入流轴线的直线。凹形弯曲表面在其上游侧与该直表面的底部邻接,并且在其下游侧与吸气器的喉部邻接。因此,在吸入抽头83的有角度部分和凹形弯曲部分之间形成会聚流路径。吸入流以与扩散器的轴线成约45度的角度经由扩散器抽头的该会聚流路径进入吸气器。鉴于对于吸气器装置的较小尺寸实施方式,从吸入抽头83到图2A所示的吸气器的喉部中的流动路径可能是有问题的,其中喷嘴的厚度可能变成重要因素,从吸入抽头83到图2C所示的吸气器的喉部中的流动路径不依赖于喷嘴厚度,因为它是在抽头本身的两侧之间形成的,而不是在喷嘴和抽头的一侧之间形成的(同时仍然有利地加速吸入流,例如使得其以接近动力流离开吸气器喷嘴的速度的速度进入吸气器)。
[0054]与图2A-B所示的吸气器的扩散器11不同,图2C_D的扩散器11可以沿其整个长度具有发散流动几何形状,使得其缺少恒定直径部分(如图2B的第一恒定直径部分15)。如图所示,扩散器的各侧以恒定的发散角(虚线25与每条虚线27之间的夹角)发散。因此,鉴于图2B所示的扩散器被设计成使得扩散器抽头的有效性优先于喉部抽头的有效性,图2D所示的扩散器被设计成使得喉部抽头的有效性优先于扩散器抽头的有效性。转向图9A-B,其描述了可以对应于第一实施例的吸气器装置80的吸气器装置900。这些附图示出在当ASOV打开时、当燃料蒸汽抽送系统的CPV打开时以及当正向动力流行进穿过吸气器时(例如,当BP大于MAP时)的不同系统压力水平下穿过吸气器装置900的吸入流和动力流。
[0055]图9A示出在喉部抽头和排出管抽头的吸入流源处的压力PSl (例如,第一实施例中真空储蓄器处的压力)大于喉部抽头处的压力Pi的发动机工况下以及在扩散器抽头的吸入流源处的压力PS2(例如,第一实施例中燃料蒸汽抽送系统出口处的压力)大于扩散器抽头处的压力P2的发动机工况下穿过吸气器装置900的吸入流和动力流。正如所指出的,由于吸气器的几何形状,Pl可以小于P2。在这些条件下,如图所示,来自真空储蓄器的吸入流可以进入喉部抽头,并且来自燃料蒸汽抽送系统的吸入流可以进入扩散器抽头。虽然未在图9A中示出,但应该理解的是根据真空储蓄器和进气歧管之间的压力差,在这些条件下流体也可以从真空储蓄器流到排出管抽头中。
[0056]与此不同,图9B示出在喉部抽头和排出管抽头的吸入流源处的压力PSl (例如,第一实施例中真空储蓄器处的压力)大于喉部抽头处的压力Pl的发动机工况下以及在扩散器抽头的吸入流源处的压力PS2(例如,第一实施例中燃料蒸汽抽送系统出口处的压力)小于扩散器抽头处的压力P2的发动机工况下穿过吸气器装置900的吸入流和动力流。正如所指出的,由于吸气器的几何形状,Pl可以小于P2。在这些条件下,如图所示,来自真空储蓄器的吸入流可以进入喉部抽头。然而,因为P2大于PS2,所以耦接到扩散器抽头的吸入通道中的止回阀关闭,使得来自燃料蒸汽抽送系统的吸入流不能进入扩散器抽头。如图所示,在扩散器抽头处,例如因为Pl小于P2,动力流的低速边界层可以在扩散器抽头处被从扩散器中吸出。如图所示,在扩散器抽头处从扩散器中吸出之后,所述流进入耦接到扩散器的吸入通道,然后流到泄漏通道中,且然后进入吸气器的喉部抽头中。有利地,低速边界层的吸出可以导致高速动力流被拉动靠近吸气器的壁,这可以进而减小扩散器抽头区域中流动分离的可能性。
[0057]虽然未在图9B中示出,但应该理解的是根据真空储蓄器和进气歧管之间的压力差,在这些条件下流体也可以从真空储蓄器流到排出管抽头中。
[0058]图3-4中示出包括多抽头吸气器的发动机系统的第二实施例。第二实施例包括针对第一实施例在上面描述的许多相同特征;类似的特征被类似地编号,并且为了简洁起见不会再次描述。此外,应该理解的是两个实施例之中的各种特征是可以一起使用的。例如,在不背离本公开的范围的情况下,可以根据图2A或图2C而不是图4来配置图3的吸气器装置,或者可以根据图4而不是图2A或图2C来配置图1的吸气器装置。此外,在图示的第二实施例中,图4所示的扩散器11可以对应于图2B所示的扩散器11或者可替代地对应于图2D所示的扩散器11。
[0059]与吸气器装置的动力入口与在压缩机上游的进气通道流体连通的第一实施例不同,图3的吸气器装置380的动力入口 345与在压缩机下游和进气节气门322上游的进气通道流体连通。虽然动力入口 345与增压空气冷却器326上游的进气通道流体连通,但是在其他示例中,动力入口 345可以与在增压空气冷却器326下游和节气门322上游的进气通道流体连通。此外,鉴于第一实施例的吸气器装置的混合流出口与进气歧管流体连通,图3的吸气器装置380的混合流出口 347与压缩机390上游和空气导通系统(air induct1nsystem, AIS)节气门331下游的进气通道流体连通,所述空气导通系统节气门331在图示的示例中被布置在空气滤清器333的下游。因此,如图所示,吸气器装置380被布置成与耦接在压缩机390两端的旁通通道328并联,以便(通过CBV 30的控制,如上面关于图1的旁通通道28和CBV 30所述)将由压缩机390压缩的至少一部分进气转移回到压缩机的上游。如图所示,旁通通道28可以耦接通道381和388,并且止回阀395可以布置在旁通通道28和通道381的接合点的下游,以防止在压缩机上游的压力大于压缩机下游的压力的条件下(例如,在非升压条件下)经由旁通通道28和吸气器装置中的一个或多个从压缩机上游到压缩机下游的回流。
[0060]在图3的实施例中,压缩机出口压力(COP)传感器343被布置在压缩机下游和增压空气冷却器上游的进气通道318中。COP传感器343可以将关于COP的信号提供给控制器50。在其他示例中,可以省略传感器C0P,并且可以基于其他信号如由传感器358感测的MAF、进气节气门位置、MAP等中的一个或多个估计或推测压缩机出口处的压力。
[0061]AIS节气门331的位置可以由控制器50通过提供给AIS节气门331内包括的电动马达或执行器的信号来改变。以这种方式,AIS节气门331可以被操作以改变压缩机入口处进气通道中的压力,当CBV 330至少部分打开时,所述压缩机入口处进气通道中的压力可以进而改变旁通通道328中的压缩机再循环流的流速。类似地,当AIS节气门331被操作以改变压缩机入口处进气通道中的压力时,这可以在ASOV 391至少部分打开的条件下改变穿过吸气器装置380的动力流。例如,增加AIS节气门331的关闭程度可以引起在AIS节气门和压缩机入口中间的进气通道区域中的压力减小(例如,增加的真空)。根据ASOV391和CBV 330的状态,压力的减小可以增加穿过吸气器装置380和/或旁通通道328的动力流。然而,在其他示例中,可以不存在AIS节气门;相反,可以仅通过ASOV的控制来调节穿过吸气器装置380的流量,和/或可以仅通过CBV的控制来调节穿过旁通通道328的流量。
[0062]第一实施例和第二实施例之间的另一个差异包括用于吸气器装置380的吸入流源。在第一实施例中,用于喉部抽头和排出管抽头的吸入通道合并到与真空储蓄器38耦接以便由真空执行器39使用的共同通道中,而用于扩散器抽头的吸入通道与燃料蒸汽抽送系统71耦接。与此不同,如图4所示,在第二实施例中,喉部抽头吸入通道和扩散器抽头吸入通道合并到与真空储蓄器耦接以便由真空执行器339使用的共同通道389中,并且不存在排出管吸入抽头。代替排出管吸入抽头,旁通通道386经由共同通道389与真空储蓄器338耦接;具体地,旁通通道386与真空储蓄器338下游和止回阀372上游的共同通道389连通(其中“上
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