专利名称：用于增压式内燃机的带有集成炭罐回路的进气歧管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于增压式内燃机的带有集成炭罐回路的进气歧管。
背景技术：
内燃机设有炭罐回路，该碳罐回路具有回收在燃料箱中产生的燃料蒸汽并将这种 燃料蒸汽引入到气缸中以进行燃烧的功能；这防止燃料箱中产生的燃料蒸汽从燃料箱泄露 (特别是在打开燃料填充器的盖来补给燃料时)而随意散布到大气中。在吸入式内燃机(即无增压作用)中，炭罐回路包括始于燃料箱中并止于进气歧 管增压室中的回收管路，并通过开/关型的炭罐电磁阀进行调节。在燃料箱内基本为大气 压力，同时，由气缸所产生的进气作用所确定的进气歧管增压室中基本为低度真空；因此， 在打开炭罐电磁阀时，汽油蒸汽从燃料箱沿回收管路被自然地吸入到进气歧管增压室中。增压式内燃机设有涡轮增压器(由排气致动的涡轮增压器或由驱动轴致动的容 积式涡轮增压器)，其在某些时刻下压缩吸入的空气以便增大容积效率。借助于增压式内燃 机中的涡轮增压机的作用的效果，在进气歧管增压室中可存在由气缸所产生的进气作用所 确定的低度真空(涡轮增压机未运转)或由涡轮增压机的压缩作用所确定的过压(涡轮增 压机运转中)。因此，在增压式内燃机中，炭罐回路更为复杂，在炭罐电磁阀的下游，回收管 路具有由单向膜片阀调节的叉部；该回收管路叉部中的一个分支通向进气歧管增压室，同 时该回收管路叉部中的另一个分支通向涡轮增压机上游的进气歧管。当涡轮增压机并未运 转时，在进气歧管增压室中存在由气缸的进气作用所确定的低度真空，同时，在压缩机上游 的进气管路中存在大气压力；在这种情况下，单向膜片阀使得汽油蒸汽能够直接进入进气 歧管增压室。当压缩机正在运转时，在进气歧管增压室中存在由压缩机的压缩作用所确定 的过压，同时，在压缩机上游的进气管路中存在由压缩机的进气作用所确定的真空；在这种 情况下，单向膜片阀使得汽油蒸汽能够进入压缩机上游的进气管路。借助于单向膜片阀和回收管路中的叉部的存在的效果，增压式内燃机的炭罐回路 具有多个外部构件(管道和管路配件)并且是相对复杂且延长的；因此，组装增压式内燃机 的炭罐回路花费相对长的组装时间并由此确定了不可忽略的组装成本。
发明内容
本发明的目的是制造一种用于增压式内燃机的带有集成炭罐回路的进气歧管，这 种带有集成炭罐回路的进气歧管没有上述缺点，易于制造且节省制造成本，具有少量部件 且易于组装。根据本发明，制造一种用于增压式内燃机的带有集成炭罐回路的进气歧管，该增 压式内燃机设有适于压缩进入空气的压缩机；该进气歧管包括管状体，其中限定出增压室，该增压室具有进口和多个出口，该进口连接至进气管 路，压缩机沿该进气管路设置，多个出口朝向内燃机的气缸；分类室，其在管状体的壁中获得，并具有敞开的上端；
炭罐电磁阀，其设置在分类室中以封闭该敞开的上端，并适于调节来自燃料箱的 汽油蒸汽到分类室自身内的引入；第一管路，其在管状体的壁中获得，使得分类室与增压室连通，并限定出回收管路 的第一分支；第二管路，其在管状体的壁中获得，使得分类室与压缩机上游的进气管路连通，并 限定出回收管路的第二分支的初始部；第一单向阀，其对应于第一管路设置在分类室中，并使得仅朝向增压室的流动能 够通过第一管路；第二单向阀，其对应于第二管路设置在分类室中，并使得仅朝向进气管路的流动 能够通过第二管路(40)。
现将参照附图描述本发明，附图示出了本发明的非限定性实施方式，其中-图1示意性地示出了内燃机，该内燃机由涡轮增压机增压并设有根据本发明制 成的带有集成炭罐回路的进气歧管；-图2是示意性的立体图，其中为了清楚而移除了图1中的进气歧管的部件；-图3是沿图2中的进气歧管的线III-III获得的横截面图；和-图4是图3中的单向膜片阀的放大图。
具体实施例方式图1中，数字1总体上指示由涡轮增压机增压系统2增压的内燃机。内燃机1包括四个气缸3，气缸3中的每个均借助于至少一个对应的进气阀(未示 出)连接至进气歧管4，并借助于至少一个对应的排气阀(未示出)连接至排气歧管5。进 气歧管4通过进气管路6接收新鲜空气(即来自外部环境的空气)，进气管路6设有空气过 滤器7，并由蝶形阀8调节。沿进气管路6设有用于冷却所吸入的空气的中间冷却器9。排 气管路10连接至排气歧管5，排气管路10将由燃烧产生的排气供给至排气系统，排气系统 将由燃烧产生的气体散发到大气中并通常包括至少一个催化器11和设置在催化器11的下 游的至少一个消声器(未示出)。内燃机1的增压系统2包括涡轮增压机12，涡轮增压机12设有涡轮机13和压缩 机14。涡轮机13沿排气管路10设置以便在从气缸3排出的排气的作用下高速旋转。压缩 机14沿进气管路6设置并机械连接至涡轮机13，以便被涡轮机13本身以旋转方式牵弓I，且 由此增加供给到进气管路6中的空气的压力。沿排气管路10设置有旁通管路15，旁通管路15并行于涡轮机13连接，使得其两端部连接涡轮机13本身的上游与下游；沿旁通管路15设置有放气阀16，其适于调节流经 旁通管路15的排气的流量并由致动器17驱动。沿进气管路6设有旁通管路18，旁通管路 18并行于压缩机14连接，使得其两端部连接压缩机14本身的上游与下游；沿旁通管路18 设有Poff阀19，其适于调节流经旁通管路18的空气的流量并由致动器20驱动。内燃机1由电子控制单元21控制，电子控制单元21管理内燃机1的所有部件的 操作。
此外，内燃机1包括炭罐回路22，其具有回收在燃料箱23中产生的燃料蒸汽并将这种燃料蒸汽引入到气缸3中以进行燃烧的功能；这防止了燃料箱23中产生的燃料蒸汽从 燃料箱23泄露(特别是在打开燃料填充器的盖来补给燃料时)而随意散布到大气中。炭罐回路22包括始于燃料箱23中并止于进气歧管4的增压室25中的回收管路 24，并由开/关型的炭罐电磁阀26进行控制。在炭罐电磁阀26的下游，回收管路24呈现出叉部，该叉部由单向膜片阀27a和单 向膜片阀27b调节；回收管路24的分支28通向进气歧管4的增压室25，同时，回收管路24 的另一个分支29通向涡轮增压机12上游的进气管路6。单向膜片阀27a联接至回收管路 24的分支28的入口，以使得气体仅能够朝进气歧管4的增压室25流动；另一方面，单向膜 片阀27b联接至回收管路24的分支29的入口，以使得气体仅能够朝涡轮增压机12上游的 进气管路6流动。在进气歧管4的增压室25中，可存在由气缸产生的进气作用所确定的低度真空 (涡轮增压机12未运转)或由涡轮增压机12的压缩作用所确定的过压(涡轮增压机12运 转中)。当涡轮增压机12未运转时，在进气歧管4的增压室25中存在由气缸产生的进气作 用所确定的低度真空，同时，在涡轮增压机12上游的进气管路6中存在大气压力；在这种情 况下，单向膜片阀27a打开回收管路24的叉部的分支28，并因此使得汽油蒸汽能够通过回 收管路24的分支28直接进入进气歧管4的增压室25，同时单向膜片阀27b关闭回收管路 24的叉部的分支29，并因此使得不能将涡轮增压机12上游的进气管路6中的空气吸入到 进气歧管4的增压室25内。当涡轮增压机12运转时，在进气歧管4的增压室25中存在由涡轮增压机的压缩 作用所确定的过压，同时，在涡轮增压机12上游的进气管路6中存在由涡轮增压机12的进 气作用所确定的真空；在这种情况下，单向膜片阀27a关闭回收管路24的分支28，同时，单 向膜片阀27b打开，并因此，汽油蒸汽通过回收管路24的分支29进入涡轮增压机12上游 的进气管路6，同时，进气歧管4的增压室25内处于过压的空气无法通过回收管路24的分 支28出去。如图2中所示，进气歧管4包括管状体30，管状体30通常由模制塑料材料制成， 在模制塑料材料中限定出增压室25，并且管状体30具有借助于蝶形阀8连接至进气管路6 的进口 31和朝向气缸3的多个出口 32(图2中仅示出了其中的两个)。如图3中所示，在管状体30的壁33中获得分类室(sorting chamber) 34，分类室 34呈现管状的圆筒形状，并具有敞开的上端35 ；具体地，分类室34具有纵向对称轴线36， 在其下端处由圆形的底壁37定界，并由圆筒形的侧壁38侧向定界。在分类室34的上部中 设有封闭敞开的上端35的炭罐电磁阀26 ；以此方式，炭罐电磁阀26调节来自燃料箱23的 汽油蒸汽向分类室34本身中的引入。在管状体30的壁33中获得管路39，管路39使得分类室34与增压室25连通，并 限定出回收管路24的分支28 ；具体地，管路39轴向设置并通过分类室34的底壁37来获 得。单向膜片阀27a在管路39处设置在分类室34中，以使得仅朝增压室25的流动能够通 过管路39自身。此外，如图4中所示，在管状体的壁33中获得管路40，管路40使得分类室34与 压缩机14上游的进气管路6连通，并限定出回收管路24的分支29的初始部；具体地，管路40径向设置并通过分类室34的侧壁38来获得。单向膜片阀27b对应于管路40的入口设置在分类室34中，以使得仅朝涡轮增压 机12的流动能够通过管路40自身。回收管路24的分支29的端部由柔性管41限定，柔性管41具有止于压缩机14上 游的进气管路6中的一端和接合到管路40中的一个相对端；具体地，管路40以管状管路42 结束，管状管路42从管状体30的壁33伸出并适于紧密接合在柔性管41内。如图3和4中所示，管路39包括多个轴向通孔43 (在图4中仅示出了其中的一个)，轴向通孔43通过底壁37获得并围绕纵向对称轴线36分布。管路40包括设置在单向阀27b下游的腔室45，并收集相继一起流到管状管路42 中的汽油蒸汽。单向阀27a包括具有减小的厚度的环形柔性膜46，其设置在管路39的轴向通孔 43之上；单向阀27b包括具有减小的厚度的环形柔性膜47，其对应于管路40设置在腔室45 之上。单向阀27a和27b包括共用的保持件48，保持件48对应于分类室34自身的端部而 被驱动到分类室34中，以便将两个柔性膜46和47保持在适当位置。保持件48呈具有通 向管路39的多个轴向通孔49的圆筒的形状，轴向通孔43对应地通向管路39。而且，保持 件48具有多个径向孔50，径向孔50与对应的轴向通孔49相交，并对应地通向管路40的腔 室45。根据图4中所示的实施方式，保持件34具有中央销51，中央销51接合柔性膜46 的中央孔52以便将柔性膜46保持锁定进而避免柔性膜46自身的径向运动。将柔性膜46 插入到分类室34中，随后锁定到中央销51中，并继而将保持件48驱动到分类室34中、柔 性膜46之上。而且，保持件48具有中央销53，中央销53接合柔性膜47的中央孔54 ；以此方式， 通过被锁定在中央销53中而将柔性膜47联接至保持件48，并随后，将保持件48与柔性膜 47 一起驱动到分类室34中。根据替代实施方式(未示出)，接合柔性膜46、47的中央孔52、54的中央销51、53 分别有分类室34的底壁37和侧壁38承载。在此实施方式中，将柔性膜46、47插入到分类 室34中并随后锁定在中央销51、53中，并继而将保持件48驱动到分类室34中、柔性膜46、 47之上。由于实施简单且具成本效益、组装快速且同时还特别坚固，上述带有集成炭罐回 路22的进气歧管4显示出许多优点。具体地，因为将部件的数量减少至最小，并且首要的 是需要安装单个柔性管(止于压缩机14上游的进气管路6的柔性管41)，所以组装是特别 快速的；实际上由于这样的柔性管显示出不可忽略的刚度(即它们的柔度较低以具有良好 的机械阻力并由此具有长的使用寿命)，并由此难于弯曲来沿内燃机的不规则形状而行，内 燃机中的柔性管的安装是特别费时而复杂的。而且，单向阀27a和27b的插入使得能够获得来自分类室34的汽油蒸汽的受控流 动。实际上，单向阀27a的柔性膜46使得能够保证汽油蒸汽的流动总是从分类室34导向 增压室25，并决不反向，同时，单向阀27b的柔性膜47使得能够保证汽油蒸汽的流动总是从 分类室34导向压缩机14上游的进气管路6，并决不反向。
权利要求
用于增压式内燃机(1)的带有集成炭罐回路(22)的进气歧管(4)，所述增压式内燃机(1)设有适于压缩进入空气的压缩机(14)；所述进气歧管(4)包括管状体(30)，在所述管状体(30)中限定出增压室(25)，所述增压室(25)具有进口(31)和多个出口(32)，所述进口(31)连接至进气管路(6)，所述压缩机(4)沿所述进气管路(6)设置，所述多个出口(32)朝向所述内燃机(1)的气缸(3)；分类室(34)，所述分类室(34)在所述管状体(30)的壁(33)中获得，并具有敞开的上端(35)；炭罐电磁阀(26)，所述炭罐电磁阀(26)设置在所述分类室(34)中以便封闭所述敞开的上端(35)，并适于调节来自燃料箱(23)的汽油蒸汽向所述分类室(34)自身内的引入；第一管路(39)，所述第一管路(39)在所述管状体(30)的壁(33)中获得，将所述分类室(34)与所述增压室(25)连通，并限定出回收管路(24)的第一分支(28)；第二管路(40)，所述第二管路(40)在所述管状体(30)的壁(33)中获得，将所述分类室(34)与所述压缩机(14)上游的所述进气管路(6)连通，并限定出所述回收管路(24)的第二分支(29)的初始部；第一单向阀(27a)，所述第一单向阀(27a)对应于所述第一管路(39)设置在所述分类室(34)中，并使得仅朝向所述增压室(25)的流动能够通过所述第一管路(39)；第二单向阀(27b)，所述第二单向阀(27b)对应于所述第二管路(40)设置在所述分类室(34)中，并使得仅朝向所述进气管路(6)的流动能够通过所述第二管路(40)。
2.如权利要求1所述的进气歧管(4)，其中所述第一单向阀(27a)包括第一柔性膜(46)，所述第一柔性膜(46)设置在所述第一管 路(39)之上；所述第二单向阀(27b)包括第二柔性膜(47)，所述第二柔性膜(47)设置在所述第二管 路(40)之上；所述两个单向阀(27a、27b)包括共用的保持件(48)，所述保持件(48)被驱动到所述分 类室(34)中，以便将所述两个柔性膜(46、47)保持在适当的位置。
3.如权利要求2所述的进气歧管(4)，其中，所述分类室(34)呈具有纵向对称轴线(36)的管状圆筒的形状；所述第一管路(39)通过所述分类室(34)的第一壁(37)获得，而 所述第二管路(40)通过所述分类室(34)的第二壁(38)获得，使得它们彼此垂直设置。
4.如权利要求3所述的进气歧管(4)，其中，所述第一壁(37)是所述分类室(34)的底 壁，使得所述第一管路(39)轴向设置；所述第二壁(38)是所述分类室(34)的侧部圆筒壁， 使得所述第二管路(40)径向设置。
5.如权利要求3所述的进气歧管(4)，其中，所述第一管路(39)包括穿过所述第一壁(37)获得的至少一个轴向通孔(43)。
6.如权利要求5所述的进气歧管(4)，其中，所述第一管路(39)包括围绕所述纵向对 称轴线(36)分布的多个轴向通孔(43)。
7.如权利要求6所述的进气歧管(4)，其中，所述保持件(48)是圆筒形的，并具有通向 所述第一管路(39)的轴向通孔(43)的多个轴向通孔(49)。
8.如权利要求3所述的进气歧管(4)，其中，所述第二管路(40)包括腔室(45)，所述腔 室(45)由所述第二壁(38)定界，并设置在所述第二单向阀(27b)的第二柔性膜(47)的下游。
9.如权利要求7所述的进气歧管(4)，其中，所述保持件(46)具有至少一个径向孔 (50)，所述至少一个径向孔(50)与对应的轴向通孔(49)相交并对应地通往所述第二管路 (40)。
10.如权利要求3所述的进气歧管(4)，其中，所述第一柔性膜(46)是环形的并具有第 一中央孔(52)，并且所述保持件(48)具有接合所述第一中央孔(52)的第一中央销(51)。
11.如权利要求3所述的进气歧管(4)，其中，所述第二柔性膜(47)是环形的并具有第 二中央孔(54)，并且所述保持件(48)具有接合所述第二中央孔(54)的第二中央销(53)。
12.如权利要求3所述的进气歧管(4)，其中，所述第一柔性膜(46)是环形的并具有第 一中央孔(52)，并且所述分类室(34)的第一壁(37)具有接合所述第一中央孔(52)的第一 中央销(51)。
13.如权利要求3所述的进气歧管(4)，其中，所述第二柔性膜(47)是环形的并具有第 二中央孔(54)，并且所述分类室(34)的第二壁(38)具有接合所述第二中央孔(54)的第二 中央销(53)。
14.如权利要求1所述的进气歧管(4)，其中，所述第二管路(40)以管状管路(42)结 束，所述管状管路(42)从所述管状体(30)的壁(33)伸出，并适于联接至止于所述压缩机 (14)上游的所述进气管路(6)中的柔性管(41)。
全文摘要
一种用于增压式内燃机(1)的带有集成炭罐回路(22)的进气歧管(4)；所述进气歧管(4)设有管状体(30)，其中限定出增压室(25)；分类室(34)，其在管状体(30)的壁(33)中获得；炭罐电磁阀(26)，其设置在分类室(34)中，并适于调节汽油蒸汽向分类室(34)自身中的引入；第一管路(39)，其在管状体(30)的壁(33)中获得，使得分类室(34)与增压室(25)连通，并限定出回收管路(24)的第一分支(28)；第二管路(40)，其在管状体(30)的壁(33)中获得，并限定出所述回收管路(24)的第二分支(29)的初始部；第一单向阀(27a)，其对应于第一管路(39)设置在分类室(34)中，并使得仅朝向增压室(25)的流动能够通过第一管路(39)；第二单向阀(27b)，其对应于第二管路(40)设置在分类室(34)中，并使得仅朝向进气管路(6)的流动能够通过第二管路(40)。
文档编号F02M35/104GK101818707SQ201010124818
公开日2010年9月1日 申请日期2010年2月26日 优先权日2009年2月27日
发明者安德烈娅·达维蒂, 斯特凡诺·福尔纳拉, 米凯莱·佩科拉 申请人:马涅蒂-马瑞利公司