可变涡流控制机构及发动机和车辆的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种可变涡流控制机构，包括设于进气歧管内的使进气歧管分隔成两个气道的气道隔板，在所述气道隔板的端部铰接有阀片，在进气歧管上设有与阀片传动连接的阀片驱动机构，所述阀片在阀片驱动机构的驱使下具有绕其与气道隔板的铰接轴为旋转中心以与进气歧管的一侧内壁相抵接的转动。本实用新型还涉及一种具有该可变涡流控制机构结构的发动机及一种采用该发动机结构的车辆。本可变涡流控制机构能够在关闭单侧气道时对气流产生导流作用，减少对另一侧进气过程的影响，以保证可变涡流进气歧管的使用性能。
【专利说明】可变涡流控制机构及发动机和车辆
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种发动机进气控制机构，尤其涉及一种可变涡流控制机构。本实用新型还涉及一种具有该可变涡流控制机构结构的发动机及一种采用该发动机结构的车辆。
【背景技术】
[0002]发动机在冷起动、小负荷运行时，其缸内进气量少，气体流动性差，混合气分布不均匀，燃烧不充分，从而造成燃油消耗量大，废气排放水平高，动力性差的问题。针对这些问题，较为成熟的解决办法是在发动机进气系统上开发可变进气控制机构。目前已有的可变进气控制技术大致分为可变涡流进气歧管、可变滚流进气歧管和可变长度进气歧管三种。可变长度进气歧管所需的布置空间大，实施较为困难且制造成本也较高，只在较大的发动机上可以实施。可变涡流进气歧管和可变滚流进气歧管长度较小，仅需在进气歧管上增加调节机构，以通过改变进气截面积的大小和进气位置来实现可变进气，其制造和安装也较为方便。
[0003]目前的可变涡流进气歧管多采用在进气道增加阀片的方式来实现变涡流，其通常是机械式或液压式驱动的可旋转的带有阀片的杆，结构比较简单。如中国实用新型专利CN202325823U中公开的一种汽车发动机可变涡流进气歧管控制机构，其包括转轴和涡流阀片，所述转轴横穿整个进气歧管的缸盖法兰，其中转轴的一端伸出法兰，所述进气歧管各通道内安装有将进气歧管通道分隔呈两腔的进气隔板，所述涡流阀片位于进气歧管通道内的一侧且固定于转轴上，所述进气隔板与涡流阀片位于同一个腔内。该可变涡流进气歧管控制机构能使气缸内形成涡流，促进空气与燃油混合，提供燃烧效率，但该控制机构只能始终对固定的一侧进行封堵，且在阀片关闭时进气面积突然减小也会在阀片处产生进气漩涡而影响另一侧的进气过程，从而会降低可变涡流进气歧管的使用性能。
实用新型内容
[0004]为解决现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种可变涡流控制机构，其能够在关闭单侧气道时对气流产生导流作用，减少对另一侧进气过程的影响，以保证可变涡流进气歧管的使用性能。
[0005]为实现上述目的，本实用新型的可变涡流控制机构包括设于进气歧管内的使进气歧管分隔成两个气道的气道隔板，在所述气道隔板的端部铰接有阀片，在进气歧管上设有与阀片传动连接的阀片驱动机构，所述阀片在阀片驱动机构的驱使下具有绕其与气道隔板的铰接轴为旋转中心以与进气歧管的一侧内壁相抵接的转动。
[0006]采用上述的技术方案，通过使阀片设置于气道隔板的端部，并使阀片可在阀片驱动机构的驱使下绕其铰接轴旋转而与进气歧管的一侧内壁相抵接，这样在阀片旋转而对单侧进气道进行关闭时，由于阀片为倾斜在气道中，可对气流产生导流作用，且阀片关闭过程中气道关闭截面为连续变化，因而没有了气道截面突变的地方，减弱了进气过程中一侧气道关闭而对另一侧气道进气过程造成的影响，保证了进气效率；而且由于阀片设置在气道隔板端部也使得阀片可向两侧气道处进行旋转，从而相比于现有的只能始终对一侧气道进行启闭的控制机构具有更好的使用效果。
[0007]作为对上述方式的限定，所述的阀片驱动机构包括滑动设置于进气歧管上的拉杆，传动连接于所述拉杆的一端以驱使拉杆沿其自身轴线方向运动的拉杆驱动机构，以及连接设于所述拉杆和阀片之间的、在拉杆沿其自身轴线方向运动时带动所述阀片转动的传动连接机构。
[0008]作为对上述方式的限定，所述的传动连接机构包括设于阀片上的阀片槽，以及固连于所述拉杆上并活动插装在阀片槽中的拉杆销。通过拉杆销与阀片槽的配合可将拉杆销随拉杆的直线运动转化为阀片绕其铰接轴的转动，从而实现经由拉杆对阀片的驱动，而经由拉杆销与阀片槽的配合也可由阀片对拉杆进行约束，以保证拉杆不会发生旋转，与此同时，拉杆销也等于在阀片上增设了一个约束点，从而也能够提高阀片的稳定性。
[0009]作为对上述方式的限定，所述的拉杆驱动机构为步进电机，在拉杆的一端设有与所述步进电机的驱动端传动连接的槽齿。
[0010]作为对上述方式的限定，所述拉杆布置在进气歧管贴近进气道的位置。使拉杆布置在进气歧管贴近进气道的位置可减小进气歧管的体积，以便于发动机整体的结构设计。
[0011]作为对上述方式的限定，所述阀片固连于其与气道隔板间的铰接轴上，所述铰接轴转动设于气道隔板的端部。
[0012]作为对上述方式的限定，所述阀片转动连接于其与气道隔板间的铰接轴上，所述铰接轴固连于气道隔板的端部。
[0013]作为对上述方式的限定，所述阀片固连于其与气道隔板间的铰接轴上，所述的阀片驱动机构为传动连接于所述铰接轴的一端、以经由铰接轴带动阀片进行转动的驱动电机。使阀片固连于其铰接轴上，并将阀片驱动机构设为与铰接轴传动连接的步进电机，其也能够实现阀片于气道隔板端部向两侧气道方向的转动，并利用阀片于气道内的倾斜布置而防止气道截面突变，以减弱进气过程中一侧气道关闭对另一侧气道进气过程造成的影响。
[0014]本实用新型的发动机，包括气缸、进气道，以及连通进气道与气缸间的进气歧管，在所述进气歧管内设置有如上所述的可变涡流控制机构。
[0015]本实用新型的车辆，该车辆搭载有如上所述的发动机。
[0016]综上所述，采用本实用新型的技术方案，本可变涡流控制机构能够在关闭单侧气道时对气流产生导流作用，可减少对另一侧进气过程的影响，以保证可变涡流进气歧管的使用性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]下面结合附图及【具体实施方式】对本实用新型作更进一步详细说明:
[0018]图1为本实用新型实施例的结构示意图；
[0019]图2为本可变涡流控制机构的另一结构示意图；
[0020]图中:1、进气歧管；2、气道隔板；3、阀片；4、铰接轴；5、拉杆；6、阀片槽；7、拉杆销；8、铰接座；9、槽齿。
【具体实施方式】
[0021]实施例一
[0022]本实施例涉及一种可变涡流控制机构，如图1和图2中所示，其包括设于进气歧管
1内的使进气歧管1分隔成两个气道的气道隔板2，在气道隔板2的端部经由铰接轴4铰接有阀片3，在进气歧管1上设有与阀片3传动连接的阀片驱动机构，阀片3在阀片驱动机构的驱使下具有绕其与气道隔板2的铰接轴4为旋转中心以与进气歧管1的一侧内壁相抵接的转动。
[0023]本实施例中阀片驱动机构包括滑动设置在进气歧管1上的拉杆5，传动连接于拉杆5的一端以驱使拉杆5沿其自身轴线方向运动的图中未示出的拉杆驱动机构，以及连接设于拉杆5和阀片3之间的、在拉杆5沿其自身轴线方向运动时带动阀片3转动的传动连接机构。拉杆驱动机构可为设于拉杆5 —端的步进电机，而在拉杆5上也设有可与步进电机的动力输出端传动连接的槽齿9。
[0024]拉杆5的轴线为与进气歧管1的设置方向垂直布置，本实施例中的传动连接机构包括设于阀片3上的阀片槽6，以及固连于拉杆5上并活动插装在阀片槽6中的拉杆销7。阀片槽6可为设置在阀片3的顶端面或底端面上，其可为沿阀片3长度方向设置的矩形槽，而拉杆5则可根据阀片槽6于阀片3上设置位置的不同而在进气歧管1上进行适应性设置。拉杆销7可为垂直固连在拉杆5上的一个圆柱体结构,拉杆销7的外径略小于阀片槽6的宽度，以使得拉杆销7可在阀片槽6中自由的滑动。
[0025]本实施例中的阀片3可为如图1中所示的安装于铰接轴4上，而铰接轴4则为转动安装于固连在气道隔板2端部的铰接座8上，当然阀片3也可为转动连接于铰接轴4上，而铰接轴4则可与气道隔板2间固定不动。当阀片3安装于铰接轴4上时，由于气道隔板2的上下端面与进气歧管1的内壁相接触，铰接座8也因此可位于进气歧管1相对的两个内壁端面处。
[0026]为了尽量较少进气歧管的体积，本实施例中的拉杆5也可为设置在进气歧管1上贴近图中未示出的进气道的位置。而当阀片3安装于铰接轴4上时，本实施例中的阀片驱动机构也可为传动连接于铰接轴4的一端、以经由铰接轴4带动阀片3进行转动的驱动电机。
[0027]本可变涡流控制机构在需要对一侧气道进行关闭，以在气缸内形成涡流时，可经由步进电机驱动拉杆5沿其轴线方向运动，拉杆5的运动带动其上的拉杆销7 —起直线运动，此时拉杆销7的运动即可经其与阀片槽6的配合而驱使阀片3产生以铰接轴4轴线为旋转中心的转动，当阀片3转动到与进气歧管1 一侧的内壁抵接时，即可完成对该侧气道的关闭。而当需要对另一侧气道进行关闭时，只要改变步进电机的旋转方向，而使拉杆5沿其轴线向相反的方向运动即可。
[0028]实施例二
[0029]本实施例还涉及一种发动机,其包括图中未不出的气缸、进气道，在气缸与进气道间连通设有进气歧管1，在进气歧管1内设置有可变涡流控制机构，该可变涡流控制机构具有如实施例一中所述的可变涡流控制机构的结构。
[0030]实施例三
[0031]本实施例涉及一种车辆，在该车辆上搭载有如实施例二中所述的发动机。
【权利要求】
1.一种可变涡流控制机构，包括设于进气歧管内的使进气歧管分隔成两个气道的气道隔板，其特征在于:在所述气道隔板的端部铰接有阀片，在进气歧管上设有与阀片传动连接的阀片驱动机构，所述阀片在阀片驱动机构的驱使下具有绕其与气道隔板的铰接轴为旋转中心以与进气歧管的一侧内壁相抵接的转动。
2.根据权利要求1所述的可变涡流控制机构，其特征在于:所述的阀片驱动机构包括滑动设置于进气歧管上的拉杆，传动连接于所述拉杆的一端以驱使拉杆沿其自身轴线方向运动的拉杆驱动机构，以及连接设于所述拉杆和阀片之间的、在拉杆沿其自身轴线方向运动时带动所述阀片转动的传动连接机构。
3.根据权利要求2所述的可变涡流控制机构，其特征在于:所述的传动连接机构包括设于阀片上的阀片槽，以及固连于所述拉杆上并活动插装在阀片槽中的拉杆销。
4.根据权利要求2所述的可变涡流控制机构，其特征在于:所述的拉杆驱动机构为步进电机，在拉杆的一端设有与所述步进电机的驱动端传动连接的槽齿。
5.根据权利要求2所述的可变涡流控制机构，其特征在于:所述拉杆布置在进气歧管贴近进气道的位置。
6.根据权利要求2所述的可变涡流控制机构，其特征在于:所述阀片固连于其与气道隔板间的铰接轴上，所述铰接轴转动设于气道隔板的端部。
7.根据权利要求2所述的可变涡流控制机构，其特征在于:所述阀片转动连接于其与气道隔板间的铰接轴上，所述铰接轴固连于气道隔板的端部。
8.根据权利要求1所述的可变涡流控制机构，其特征在于:所述阀片固连于其与气道隔板间的铰接轴上，所述阀片驱动机构为传动连接于所述铰接轴的一端、以经由铰接轴带动阀片进行转动的驱动电机。
9.一种发动机，包括气缸、进气道，以及连通进气道与气缸间的进气歧管，其特征在于:在所述进气歧管内设有如权利要求1所述的可变涡流控制机构。
10.一种车辆，其特征在于:该车辆搭载有如权利要求9所述的发动机。
【文档编号】F02B31/06GK204140198SQ201420492450
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2014年8月29日
【发明者】马洪浩, 刘欢 申请人:长城汽车股份有限公司