具有可变阀的可变进气系统的制作方法
【专利说明】
[0001] 与相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2014年5月19日提交的韩国专利申请第10-2014-0059679号的优先 权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
技术领域
[0003] 本发明涉及一种可变进气系统，更具体地涉及一种具有可变阀的可变进气系统， 可变阀的开放程度根据车辆发动机进气量的变化而改变。
【背景技术】
[0004] -般地，在车辆发动机的可变进气系统中，通过空气管道抽取的空气由配置在空 气净化器中的过滤器进行过滤，且提供多个空气管道用于在发动机高转速高负载运转时对 进气量不足进行补偿。
[0005] 空气通过进气系统被吸入到发动机中，且发动机噪声通过进气系统被排出至空气 管道的进气口。
[0006] 所以，进气系统一般设计用于减小流入发动机空气的流动阻力从而提高发动机的 输出，且在一定程度上减小被传播至空气管道入口的发动机噪声。
[0007] 车辆内部的噪声来自于多种噪声，例如路面噪声、发动机辐射出的噪声、风噪声以 及车身结构的振动，且上述噪声的改变与发动机RPM和车辆的速度成比例，但是发动机噪 声排放的声音不一定与发动机RPM成比例。
[0008] 因此，在低发动机RPM时，发动机噪声排放的声音对车辆内部噪声的影响程度较 大。
[0009] 所以，在相关技术中的可变进气系统中，为了在低RPM下减小排放声音并在高RPM 下减小进气流动阻力，会提供两个或更多的空气管道，并且使用在一些空气管道中安装阀 的方法，在低RPM下选择性地关闭阀且在高RPM下选择性地开启阀。
[0010] 相关技术中的可变进气系统具有用于选择性地开启和关闭多个空气管道中的一 部分空气管道的阀组件以及为阀组件提供驱动力的致动器，且具有半主动式致动器和主动 式致动器。
[0011] 这里，作为半主动式致动器，可以将利用螺线管的真空式致动器和利用磁体自发 开启和关闭式的致动器作为例子，且主动式致动器使用DC电动机。
[0012] 相关技术中存在的问题是，由于采用了多个空气管道而导致的空间问题，且由于 多个空气管道和昂贵的致动器而导致成本和重量增加。
[0013] 公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应 当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
【发明内容】
[0014] 本发明的各个方面旨在提供一种可变进气系统，所述可变进气系统可以利用没有 安装致动器的单空气管道，通过控制进气流动阻力和发动机噪声排放的声音而有效地处理 发动机RPM的变化。
[0015] 本发明的示例性实施方案提供了一种可变进气系统，所述可变进气系统包括引导 进气进入发动机的空气管道和具有可变开放程度的可变阀，从而调整进气量，其中空气管 道包括对外界开放的第一入口和第二入口，空气管道具有一端与第一入口连接的第一流动 路径和一端与第二入口连接的第二流动路径，第二流动路径共享第一流动路径的一部分， 第一流动路径的另一端和第二流动路径的另一端共享相同的出口，且第二流动路径的长度 长于第一流动路径的长度。
[0016] 在这种情况下，第一流动路径的横截面可以大于第二流动路径中不与第一流动路 径共享部分的横截面。
[0017] 另外，可变阀的开放程度可以通过空气管道中压力的变化而改变，空气管道中的 压力根据进气量的变化而改变。
[0018] 可变阀可以被安装于第一流动路径的一端从而开启和关闭第一流动路径中不与 第二流动路径共享的部分。
[0019] 根据本发明的示例性实施方案的可变进气系统中，当可变阀开启时，通过第一入 口和第二入口流入的所有空气均被供应至发动机，且当可变阀关闭时，只有通过第二入口 流入的空气被供应至发动机。
[0020] 可变阀可以包括在轴上转动的阀瓣，所述轴垂直于第一流动路径的长度方向，且 所述阀瓣的外形选择性地大致相同于第一流动路径的横截面。
[0021] 可变阀可以进一步包括阀铰链和阀弹簧，所述阀铰链为阀瓣转动的轴，所述阀弹 簧的一端由阀瓣支撑且另一端由空气管道支撑，且为将阀铰链作为转动轴而在其上转动的 阀瓣提供回复力。
[0022] 可变阀可以进一步包括阀挡块，在第一流动路径长度方向上的可变阀的横截面 中，所述阀挡块形成或安装在位于阀铰链左端的部分或右端的部分。
[0023] 在第一流动路径的长度方向上，阀铰链可以位于横截面的上部，且阀挡块可以是 安装在阀瓣靠近阀铰链的端部分的弹性构件。
[0024] 阀瓣的形状可以为在第一流动路径长度方向上的阀瓣横截面中，阀瓣的下部弯曲 从而与阀瓣的上部形成预定角度，或可以为在第一流动路径长度方向上的阀瓣横截面中， 阀瓣逐渐向其下部弯曲，从而使阀瓣的下端分隔于连接阀铰链中心的延长线，且使阀瓣上 部的方向在阀瓣的开启方向上。
[0025] 在空气管道的长度方向上，停止突出或停止凹槽可以形成或安装于空气管道横截 面的上侧或下侧，从而使阀瓣的上端或下端被停止突出或停止凹槽捕获而导致阀瓣停止。
[0026] 根据本发明的示例性实施方案的可变进气系统中，当可变阀关闭或当可变阀开启 时，可以根据如下公式调整气柱共振频率使其增加或减小。
[0027]
[0028] 其中，第一流动路径的长度为L1，第二流动路径中不与第一流动路径共享部分的 长度为L2,第二流动路径的长度为L1+L2,第一流动路径的横截面直径为D1，第二流动路 径中不与所述第一流动路径共享部分的横截面直径为D2,当可变阀关闭时，气柱的长度为 L1+L2且气柱的直径为有关于D1和D2的任意值，且当可变阀开启时，气柱的长度为L1且气 柱的直径为D1。
[0029] 相应地可以形成多个第一入口，多个第一流动路径，且至少一个可变阀可以被选 择性地安装在多个第一流动路径中的至少一个第一流动路径中。
[0030] 此外，可以提供多个根据本发明的示例性实施方案的空气管道。
[0031] 通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实 施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或更为具体地得以阐 明。
【附图说明】
[0032] 图1为根据本发明的示例性实施方案显示从可变进气系统入口流至发动机的气 流的视图。
[0033] 图2为根据本发明的示例性实施方案显示从发动机传播至可变进气系统入口的 噪声的视图。
[0034] 图3为根据本发明的示例性实施方案的可变进气系统的组成部件的示意图。
[0035] 图4为根据本发明的示例性实施方案显示可变阀组成部件的视图。
[0036] 图5A和5B为显示根据本发明的示例性实施方案显示可变阀工作原理的视图。
[0037] 图6为根据本发明的示例性实施方案显示空气管道入口处气流波动的曲线图。
[0038] 图7为根据本发明的示例性实施方案的安装有可变阀的空气管道的长度方向上 的横截面图。
[0039] 图8为根据本发明的示例性实施方案的安装有阀挡块的可变阀的立体图。
[0040] 图9为根据本发明的另一个示例性实施方案的安装有阀挡块的可变阀的立体图。
[0041] 图10为根据本发明的示例性实施方案的在空气管道长度方向上的横截面图，所 述横截面图显示流动路径的横截面积如何根据阀瓣形状而改变。
[0042] 图11为根据本发明的另一个示例性实施方案的具有曲线形状的阀瓣的侧视图。
[0043] 图12为根据阀瓣的形状用于比较空气流动阻力的曲线图。
[0044] 图13为显示声音在进气系统中的传播原理的示意图。
[0045] 图14为根据本发明的另一个示例性实施方案显示安装多个可变阀的状态的示意 图。
[0046] 通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实 施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或更为具体地得以阐 明。
【具体实施方式】
[0047] 现在将详细地参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中 并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书 并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实 施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种 选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。
[0048] 接下来，在下文