專利名稱：汽車發(fā)動機可控燃燒速率執(zhí)行裝置的閥片的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及汽車發(fā)動機進氣系統(tǒng)領域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種汽車 發(fā)動機可控燃燒速率執(zhí)行裝置的陶片。
背景技術(shù)：
在汽車發(fā)動機進氣系統(tǒng)中，可控燃燒速率執(zhí)行裝置一般應用在雙氣道四氣 門發(fā)動機上，其中的一個氣道為中性氣道，另外一個為切向氣道?？勺?nèi)紵?率執(zhí)行裝置在發(fā)動機部分負荷下，通過蝶閥或者滑板來控制中性氣道的節(jié)流， 繼而使切向氣道向汽缸內(nèi)引入強渦流，這一強渦流充氣會導致上止點附近引起 較強的渦流，從而導致非常高的燃燒速率。這一高速燃燒可以實現(xiàn)較高的稀燃
或EGR，實現(xiàn)燃油經(jīng)濟性的目的；在高負荷情況下，中性氣道上的節(jié)流閥全部
打開，保證充足的充氣，從而保證發(fā)動機的性能。
在現(xiàn)有的技術(shù)中，中國專利公開號為CN201007237Y的實用新型專利申請， 公開了一種發(fā)動機的可控燃燒速率執(zhí)行裝置，其主要包括執(zhí)行器、與執(zhí)行器連 接的控制闊開合機構(gòu)。其中的閥片通過螺釘與轉(zhuǎn)軸連接，這種機構(gòu)使進氣道閥 片開啟時候，在進氣道中間部位，轉(zhuǎn)軸和閥片一起對氣體的流動產(chǎn)生流動阻力 并且影響流動狀態(tài)；另外，進氣道閥片關(guān)閉時，閥片缺口的形狀大小不同會影 響進氣的實際情況，從而影響發(fā)動機的功率和排放性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供的技術(shù)方案要解決的技術(shù)問題是提供一種安裝在緊靠汽車發(fā) 動機進氣口燃料噴射器下游部位的可控燃燒速率執(zhí)行裝置的閥片，用來改變氣 體和燃料的流動狀態(tài)，根據(jù)發(fā)動機的具體工況，能夠有效的控制氣體和燃料的 流動速度，在汽缸中產(chǎn)生不同強度的渦流和滾流，有利于燃料和氣體混合燃燒， 提高發(fā)動機的效率。
本發(fā)明汽車發(fā)動機可控燃燒速率執(zhí)行裝置的閥片，包括閥片，控制閥開 合機構(gòu)主體，所述的闊片通過轉(zhuǎn)軸固定在安裝閥片的進氣道中，閥片側(cè)面的輪
廓設置為凹凸起伏的曲面形狀，所述的閥片上設置出使閥片在全關(guān)閉時不會將 安裝閥片的進氣道完全封閉的閥片缺口，閥片上設置出空心的閥片中心腰型孔。
所述閥片的閥片側(cè)面設置為流線型結(jié)構(gòu)，過渡圓弧呈凸起結(jié)構(gòu)，而過渡圓 弧與過渡圓弧相切，過渡圓弧呈凹下結(jié)構(gòu)，從而使過渡圓弧與過渡圓弧呈相切 圓弧光滑過渡。
所述的過渡圓弧與閥片平面相切。
所述的閥片中心腰型孔的走向與過渡圓弧的凸起部位的走向一致。 所述的轉(zhuǎn)軸的中部位置的形狀與閥片中心腰型孔的形狀一致。
所述的半徑為R2的過渡圓弧和半徑為Rl的過渡圓弧的半徑比值在1: 1 8 之間。
所述的閥片的半徑為R2的過渡圓弧的半徑值在2 5mm之間。
所述的閥片全關(guān)閉時，安裝閥片的進氣道未被閥片阻擋限制部分的面積占 整個安裝閥片的進氣道過流面的面積的10% 40%。
所述的閥片全關(guān)閉時，安裝閥片的進氣道未被閥片阻擋限制部分的面積占 整個安裝閥片的進氣道過流面的面積的百分比尤其是20% 。
所述的閥片邊緣設置為弧形輪廓的結(jié)構(gòu)。
采用本發(fā)明技術(shù)方案的閥片，通過對閥片外形尺寸的控制，能有效的控制 進氣道未被阻擋的過流面的面積大小，能改變氣體和燃料的流動狀態(tài)，并根據(jù) 發(fā)動機的具體工況，有效的控制氣體和燃料的流動速度，在汽缸中產(chǎn)生不同強 度的渦流和滾流，有利于燃料和氣體混合燃燒，提高發(fā)動機的效率，而且能降 低發(fā)動機炭氫化合物以及其他有害氣體的排放。


下面對本發(fā)明說明書各幅附圖所表達的內(nèi)容及圖中的標記作出簡要的說
明
圖1為本發(fā)明涉及的汽車發(fā)動機可控燃燒速率執(zhí)行裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的轉(zhuǎn)軸與閥片連接的結(jié)構(gòu)剖視示意圖3為圖2所示的閥片的A—A面的剖視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4一a 4一g為本發(fā)明的閥片的不同外形結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖中標記為1、閥片；2、控制閥開合機構(gòu)主體；3、進氣歧管；4、進氣 歧管法蘭；5、驅(qū)動拉桿；6、轉(zhuǎn)軸；7、連接螺栓；8、搖臂；9、安裝閥片的進 氣道；10、閥片旋轉(zhuǎn)軸；11、進氣道；12、進氣道未被阻擋的部分；13、閥片 缺口； 14、過渡圓弧；15、過渡圓?。?6、閥片平面；17、閥片邊緣；18、閥 片中心腰型孔；19、閥片側(cè)面。
具體實施例方式
下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發(fā)明的具體實施方式
如所涉及 的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及 工作原理等作進一步的詳細說明。
如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明汽車發(fā)動機可控燃燒速率執(zhí)行裝置的閥片， 包括閥片l，控制閥開合機構(gòu)主體2，所述的閥片1通過轉(zhuǎn)軸6固定在安裝閥 片的進氣道9中，閥片側(cè)面19的輪廓設置為凹凸起伏的曲面形狀，所述的閥片 1上設置出使閥片1在全關(guān)閉時不會將安裝閥片的進氣道9完全封閉的閥片缺口 13，閥片1中心設置出空心的閥片中心腰型孔18。
所述閥片1的閥片側(cè)面19設置為流線型結(jié)構(gòu)，過渡圓弧15呈凸起結(jié)構(gòu)， 而過渡圓弧14與過渡圓弧15相切，過渡圓弧14呈凹下結(jié)構(gòu)，從而使過渡圓弧 15與過渡圓弧14呈相切圓弧光滑過渡。
所述的過渡圓弧15與閥片平面16相切。
所述的閥片中心腰型孔18的走向與過渡圓弧15的凸起部位的走向一致。 所述的轉(zhuǎn)軸6的中部位置的形狀與閥片中心腰型孔18的形狀一致。 所述的半徑為R2的過渡圓弧15和半徑為Rl的過渡圓弧14的半徑比值在1: 1 8之間。
所述的閥片邊緣17設置為弧形輪廓的結(jié)構(gòu)。
所述的進氣歧管3包括四個進氣支管，每個進氣支管延伸至進氣歧管法蘭4，
進氣歧管法蘭4上具有與每個進氣支管進氣道連通的兩個進氣口，使發(fā)動機的 進氣道分為四個切向氣道(即進氣道11)和四個中性氣道(即安裝閥片的進氣 道9)，其中每個進氣支管氣道與控制閥開合機構(gòu)的主體2上分布的四個安裝閥 片的氣道9和四個進氣道11分別光滑的過渡相接為一體。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)包括進氣歧管3通過歧管法蘭4與控制閥開合機構(gòu)主體2相 連接，所述的控制閥開合機構(gòu)包括驅(qū)動拉桿5和搖臂8組成的擺動機構(gòu)、與搖 臂8相連接的四個轉(zhuǎn)軸6,與轉(zhuǎn)軸6連接的四個閥片1以及與進氣歧管法蘭4相 對接的控制閥開合機構(gòu)主體2，所述的驅(qū)動拉桿5與搖臂8之間為可以轉(zhuǎn)動的固 接，驅(qū)動拉桿5帶動搖臂8、轉(zhuǎn)軸6以及閥片1一起繞閥片旋轉(zhuǎn)軸10轉(zhuǎn)動，通 過改變驅(qū)動拉桿5的力F的方向來改變閥片1的旋轉(zhuǎn)方向，從而控制安裝閥片 的進氣道9的開啟和關(guān)閉。
本發(fā)明對閥片1的外形結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化設計，尤其是對閥片1側(cè)面的形狀 控帝ij:閥片平面16與轉(zhuǎn)軸凸起處由半徑為Rl的過渡圓弧14和半徑為R2的過 渡圓弧15過渡光滑連接，半徑為Rl的過渡圓弧14與半徑為R2的過渡圓弧15 相切；半徑為R2的過渡圓弧15與閥片平面16相切，其中半徑為R2的過渡圓 弧15的圓心落在閥片旋轉(zhuǎn)軸10上；半徑為R2的過渡圓弧半徑值在2 5mm之 間；
半徑為R2的過渡圓弧15與半徑為Rl的過渡圓弧14 二者半徑的比值在1: 1 8之間，通過設置此流線型結(jié)構(gòu)，減小了氣體流動過程中的流動阻力，有利 于氣體流動的順暢；
同時，閥片l全開的狀況，由于存在轉(zhuǎn)軸6及閥片1本身的形狀使得安裝 閥片的進氣道9仍有一定的節(jié)流作用，由于閥片1具有流線線型側(cè)面以及閥片 邊緣17，使氣流在流經(jīng)閥片1時起到一定的減壓增速的作用，促進流動，使氣 體獲得較大的動能，可以使燃料和氣體充分混合，有利于充分燃燒，從而降低 有害氣體的排放。
本發(fā)明對閥片1的設置的缺口尺寸進行了優(yōu)化設計，所述的閥片1旋轉(zhuǎn)中
心設置腰形孔18,閥片1與轉(zhuǎn)軸6通過過盈配合連接；所述的閥片1開有缺口 ，
閥片1可繞閥片旋轉(zhuǎn)軸10旋轉(zhuǎn)，閥片全關(guān)閉時，氣道未被阻擋的過流面12的
面積與安裝閥片的進氣道9整個面的面積成比例；
所述的閥片1全關(guān)閉時，安裝閥片的進氣道9未被閥片1阻擋限制部分的 面積占整個安裝閥片的進氣道9過流面的面積的10% 40%。
所述的閥片1全關(guān)閉時，安裝閥片的進氣道9未被閥片1阻擋限制部分的 面積占整個安裝閥片的進氣道9過流面的面積的百分比尤其是20%。
如圖4一a 4一g所示的閥片1的不同的缺口設計示意圖。
所述的閥片1都具有一個開口，使安裝閥片的氣道9在閥片1關(guān)閉時具有 進氣道未被阻擋的部分12，所有的閥片1都具有一個閥片旋轉(zhuǎn)軸10。
圖4一a所示的閥片1旋轉(zhuǎn)全關(guān)閉安裝閥片的進氣道9時，氣道未阻擋的過 流面12的面積占安裝閥片的進氣道9整個面的面積的百分比為10%;
圖4一b所示的閥片1旋轉(zhuǎn)全關(guān)閉安裝閥片的進氣道9時，氣道未阻擋的過 流面12的面積占安裝閥片的進氣道9整個面的面積的百分比為20%;
圖4一c所示的閥片1旋轉(zhuǎn)全關(guān)閉安裝閥片的進氣道9時，氣道未阻擋的過 流面12的面積占安裝閥片的進氣道9整個面的面積的百分比為30%;
圖4一d所示的閥片1旋轉(zhuǎn)全關(guān)閉安裝閥片的進氣道9時，氣道未阻擋的過 流面12的面積占安裝閥片的進氣道9整個面的面積的百分比為40%;
圖4一e所示的閥片1旋轉(zhuǎn)全關(guān)閉安裝闊片的進氣道9時，氣道未阻擋的過 流面12的面積占安裝閥片的進氣道9整個面的面積的百分比為20%;
圖4一f所示的閥片1旋轉(zhuǎn)全關(guān)閉安裝閥片的進氣道9時，氣道未阻擋的過 流面12的面積占安裝閥片的進氣道9整個面的面積的百分比為30%;
圖4一g所示的閥片1旋轉(zhuǎn)全關(guān)閉安裝閥片的進氣道9時，氣道未阻擋的過 流面12的面積占安裝閥片的進氣道9整個面的面積的百分比為40%。
當發(fā)動機處于低速小負荷或冷啟動的工況時，閥片1繞閥片旋轉(zhuǎn)軸10旋轉(zhuǎn)， 關(guān)閉安裝閥片的進氣道9 (即中性氣道)，使安裝閥片的進氣道9節(jié)流，從而使
新鮮空氣也就是燃油混合氣在進入燃燒室時有一切向的速度，在燃燒室內(nèi)形成
有序的渦流，因此大大提高了火焰的傳播速度；同時， 一部分氣體從未被閥片 阻擋的過流面12處流入燃燒室，使氣門上的積聚的燃料小液滴在氣流的作用下 充分霧化為混合氣，有利于混合氣體的燃燒。通過閥片1的外形尺寸的控制， 有效的控制了氣道未被阻擋的過流面12的面積大小，在內(nèi)燃機燃燒室內(nèi)產(chǎn)生不 同程度的渦流和滾流，有利于發(fā)動機低速輕負荷或冷啟動時的燃燒，獲得更好 的發(fā)動機性能，而且能降低發(fā)動機炭氫化合物以及其他有害氣體的排放。
本發(fā)明對閥片1的缺口尺寸和閥片1的側(cè)面流線型進行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計， 使發(fā)動機在冷啟動或低速、低負荷的工況時，控制安裝閥片的進氣道9的節(jié)流， 從而控制新鮮氣體即燃油混合氣體進入汽缸的流動狀態(tài)，改善燃燒狀況；同時， 又保證發(fā)動機在高負荷高轉(zhuǎn)速的工況時，閥片1及時打開，從而保證發(fā)動機充 足的進氣量，最終改善發(fā)動機在各個工況時的綜合性能。
上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了示例性的描述，顯然本發(fā)明具體的實現(xiàn)并不 受上述具體方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種 改進，如對本發(fā)明涉及的閥片側(cè)面的結(jié)構(gòu)作出改動，或未經(jīng)改動而將本發(fā)明的 構(gòu)思和技術(shù)方案直接應用于其他場合的，均落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.汽車發(fā)動機可控燃燒速率執(zhí)行裝置的閥片，包括閥片(1)，控制閥開合機構(gòu)主體(2)，其特征在于所述的閥片(1)通過轉(zhuǎn)軸(6)固定在安裝閥片的進氣道(9)中，閥片側(cè)面(19)的輪廓設置為凹凸起伏的曲面形狀，所述的閥片(1)上設置出使閥片(1)在全關(guān)閉時不會將安裝閥片的進氣道(9)完全封閉的閥片缺口(13)，閥片(1)上設置出空心的閥片中心腰型孔(18)。
2、 按照權(quán)利要求l所述的汽車發(fā)動機可控燃燒速率執(zhí)行裝置的閥片，其特 征在于所述閥片(1)的闊片側(cè)面(19)設置為流線型結(jié)構(gòu)，過渡圓弧(15) 呈凸起結(jié)構(gòu)，而過渡圓弧(14)與過渡圓弧(15)相切，過渡圓弧(14)呈凹 下結(jié)構(gòu)，從而使過渡圓弧(15)與過渡圓弧(14)呈相切圓弧光滑過渡。
3、 按照權(quán)利要求l所述的汽車發(fā)動機可控燃燒速率執(zhí)行裝置的閥片，其特 征在于所述的過渡圓弧(15)與閥片平面(16)相切。
4、 按照權(quán)利要求l所述的汽車發(fā)動機可控燃燒速率執(zhí)行裝置的閥片，其特 征在于所述的閥片中心腰型孔(18)的走向與過渡圓弧(15)的凸起部位的 走向一致。
5、 按照權(quán)利要求l所述的汽車發(fā)動機可控燃燒速率執(zhí)行裝置的閥片，其特 征在于所述的轉(zhuǎn)軸(6)的中部位置的形狀與閥片中心腰型孔(18)的形狀一 致。
6、 按照權(quán)利要求2、 3所述的汽車發(fā)動機可控燃燒速率執(zhí)行裝置的閥片， 其特征在于所述的半徑為R2的過渡圓弧(15)和半徑為Rl的過渡圓弧(14) 的半徑比值在l: 1 8之間。
7、 按照權(quán)利要求1、 2所述的汽車發(fā)動機可控燃燒速率執(zhí)行裝置的閥片， 其特征在于所述的閥片(1)的半徑為R2的過渡圓弧(15)的半徑值在2 5咖 之間。
8、 按照權(quán)利要求l所述的汽車發(fā)動機可控燃燒速率執(zhí)行裝置的閥片，其特 征在于所述的閥片(1)全關(guān)閉時，安裝閥片的進氣道(9)未被閥片(1)阻 擋限制部分的面積占整個安裝閥片的進氣道(9)過流面的面積的10% 40%。
9、 按照權(quán)利要求8所述的汽車發(fā)動機可控燃燒速率執(zhí)行裝置的閥片，其特征在于所述的閥片(1)全關(guān)閉時，安裝閥片的進氣道(9)未被閥片(1)阻擋限制部分的面積占整個安裝閥片的進氣道(9)過流面的面積的百分比尤其是 20%。
10、 按照權(quán)利要求l、 2所述的汽車發(fā)動機可控燃燒速率執(zhí)行裝置的閥片， 其特征在于所述的閥片邊緣(17)設置為弧形輪廓的結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了汽車發(fā)動機可控燃燒速率執(zhí)行裝置的閥片，閥片(1)通過轉(zhuǎn)軸(6)固定在安裝閥片的進氣道(9)中，閥片側(cè)面(19)的輪廓設置為凹凸起伏的曲面形狀，閥片(1)上設置出使閥片(1)在全關(guān)閉時不會將進氣道(9)完全封閉的閥片缺口(13)，閥片(1)上設置出空心的閥片中心腰型孔(18)，過渡圓弧(15)和過渡圓弧(14)的半徑比值在1∶1～8之間，閥片(1)全關(guān)閉時，進氣道(9)未被阻擋部分的面積占整個進氣道(9)過流面的10％～40％。采用本發(fā)明的方案，能控制進氣道未被阻擋的過流面面積，并根據(jù)發(fā)動機工況有效控制氣體和燃料的流動速度，在汽缸中產(chǎn)生不同強度的渦流和滾流，獲得更好的發(fā)動機性能。
文檔編號F02D9/16GK101368516SQ20081002319
公開日2009年2月18日 申請日期2008年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月18日
發(fā)明者張紅軍, 熊學軍, 禮 范 申請人:蕪湖杰鋒汽車動力系統(tǒng)有限公司