專利名稱：連續(xù)可變發(fā)動機進氣道幾何面積的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于汽車發(fā)動機進氣系統(tǒng)，具體地說是一種連續(xù)可變發(fā)動機進氣道幾何面積的裝置。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃機的工作過程有進氣、壓縮、作功和排氣等過程。氣體由發(fā)動機進氣歧管引入進氣道，再通過進氣門進入氣缸，空氣和燃料在氣缸內(nèi)充分混合成可燃混合氣，在壓縮終了前和做功行程，可燃混合氣燃燒做功，在排氣行程經(jīng)過排氣門排出廢氣。內(nèi)燃機由此連續(xù)循環(huán)獲得動力。在現(xiàn)有發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域，內(nèi)燃機的進氣道一般為固定幾何截面，進氣道的流量系數(shù)和翻轉(zhuǎn)流(或旋渦流)值不能隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷的變化需求而變化，影響可燃氣體的混合程度，不利于混合氣的混合燃燒，直接導(dǎo)致不完全燃燒的發(fā)生，發(fā)動機的燃燒效率和機械效率降低，大量不完全燃燒的廢氣從內(nèi)燃機排放出來，將增加對環(huán)境的污染。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題，是提供一種連續(xù)可變發(fā)動機進氣道幾何面積的裝置，通過平衡發(fā)動機的進氣流量系數(shù)和翻轉(zhuǎn)流(或旋渦流)值，滿足發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷變化的需求，從而將發(fā)動機的不完全燃燒降到最低，同時提高發(fā)動機的燃燒效率和機械效率，可以顯著降低油耗，減少廢氣中的污染物，達到節(jié)能減排的目的。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案是一種連續(xù)可變發(fā)動機進氣道幾何面積的裝置，包括導(dǎo)流板、位置傳感器、連桿、推拉桿、執(zhí)行器、發(fā)動機電子控制單元ECU (Electronic Control Unit的縮寫)、空氣流量計、 轉(zhuǎn)速傳感器，其中用于對發(fā)動機進氣量進行測量的空氣流量計，設(shè)于進氣總管路處，其信號輸出端與發(fā)動機電子控制單元的輸入端聯(lián)接；用于發(fā)動機的轉(zhuǎn)速進行測量的轉(zhuǎn)速傳感器，設(shè)于曲軸轉(zhuǎn)速信號采集處，其信號輸出端與發(fā)動機電子控制單元的輸入端聯(lián)接；用于接受來自傳感器的各種信息的發(fā)動機電子控制單元，信號輸入端與位置傳感器、空氣流量計、轉(zhuǎn)速傳感器的輸出端相聯(lián)接；其輸出端與執(zhí)行器的輸入端相聯(lián)接；用于接受發(fā)動機電子控制單元指令的執(zhí)行器，其前端與發(fā)動機電子控制單元的信號輸出端相接，接收指令后會有位移響應(yīng)，其位移端固定聯(lián)接有推拉桿；推拉桿的另一端與連桿相鉸接；位置傳感器固定于定位盤上；連桿與導(dǎo)流板間為剛性聯(lián)接，它們于連結(jié)點處作為鉸接軸心鉸接于定位盤上。推拉桿的另一端與連桿相鉸接；位置傳感器固定于定位盤上；連桿與導(dǎo)流板間呈為剛性聯(lián)接，它們于連結(jié)點處作為鉸接軸心鉸接于定位盤上。以上為連續(xù)可變發(fā)動機進氣道幾何面積的裝置的基本結(jié)構(gòu)，使用時將該裝置于發(fā)動機的進氣歧管內(nèi)于連結(jié)點作為鉸接軸心鉸接于進氣歧管上，當(dāng)發(fā)動機需要在某一工況工作時，由位置傳感器將導(dǎo)流板位置發(fā)送給發(fā)動機電子控制單元ECU，發(fā)動機電子控制單元 ECU通過當(dāng)前的空氣流量計及轉(zhuǎn)速傳感器迅速識別工況，根據(jù)優(yōu)化后的標定目標值與導(dǎo)流板的目前位置計算出差值，并發(fā)出指令，由執(zhí)行器動作，推拉桿做前后運動，帶動連桿和導(dǎo)流板沿著鉸接軸心旋轉(zhuǎn)運動，可控制導(dǎo)流板在最大位置和最小位置間的目標位置，實現(xiàn)由執(zhí)行器執(zhí)行到目標值的閉環(huán)控制方式，通過閉環(huán)控制，可使發(fā)動機整個燃燒工作過程達到最優(yōu)化狀態(tài)，提高發(fā)動機的燃燒效率和機械效率，可以顯著降低油耗，改善排放，達到節(jié)能減排的目的。作為本實用新型的優(yōu)化，導(dǎo)流板為剛性板且其表面平滑；導(dǎo)流板的長度足夠使其處于最小位置時和進氣道的底面貼緊；導(dǎo)流板的末端帶有平滑弧度微向下彎翹；導(dǎo)流板的末端靠近進氣門。導(dǎo)流板的上述優(yōu)化，可保證進氣氣體流動的平順性。由于采用了上述的技術(shù)方案，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，所取得技術(shù)進步在于結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，易于實施；控制精準度高，可靠性高；平衡并滿足了發(fā)動機在不同轉(zhuǎn)速和負荷工況下對進氣道流量系數(shù)和翻轉(zhuǎn)流(或旋渦流)值的需求；可將發(fā)動機的不完全燃燒降到最低，提高發(fā)動機的燃燒效率和機械效率；可以顯著降低油耗，減少廢氣中的污染物，實現(xiàn)節(jié)能減排。本實用新型適于置于發(fā)動機的進氣歧管內(nèi)，用于調(diào)節(jié)進氣道的幾何面積。本實用新型下面將結(jié)合說明書附圖與具體實施例作進一步詳細說明。
圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1所示實施例的應(yīng)用方式示意圖；圖3與圖4分別為圖1與圖2中導(dǎo)流板的主視圖與俯視圖。圖中11 一缸蓋，12—進氣歧管，13—連續(xù)可變發(fā)動機進氣道幾何面積裝置，14— 進氣道，15—進氣門，16—排氣門，A—最大位置，B—最小位置，C一軸心，D—氣缸；21—導(dǎo)流板，22—位置傳感器，23—連桿，24—推拉桿，25—執(zhí)行器，發(fā)動機電子控制單元ECU， 27—空氣流量計二8_轉(zhuǎn)速傳感器；C一連桿與導(dǎo)流板間的鉸接點。
具體實施方式
實施例1圖1所示為一種連續(xù)可變發(fā)動機進氣道幾何面積的裝置，包括導(dǎo)流板21、位置傳感器22、連桿23、推拉桿M、執(zhí)行器25、發(fā)動機電子控制單元EOT^、空氣流量計27、轉(zhuǎn)速傳感器觀。其中空氣流量計27-用于發(fā)動機進氣量的測量，設(shè)于進氣總管路處，其信號輸出
端與發(fā)動機電子控制單元ECU^的輸入端聯(lián)接；轉(zhuǎn)速傳感器觀-用于發(fā)動機的轉(zhuǎn)速測量，設(shè)于曲軸轉(zhuǎn)速信號采集處，其信號
輸出端與發(fā)動機電子控制單元ECU^的輸入端聯(lián)接；[0027]發(fā)動機電子控制單元EOT^-用于接受來自傳感器的各種信息，經(jīng)過處理、分
析以后，發(fā)出控制信號給各種執(zhí)行器。在發(fā)動機匹配工作中，就是通過各種匹配實驗，對ECU 各種參數(shù)進行設(shè)置，從而達到發(fā)動機匹配工作的目標。E⑶設(shè)有信號輸入端和信號輸出端。 其輸出端與執(zhí)行器25的輸入端相聯(lián)接，其輸入端與位置傳感器22、空氣流量計27、轉(zhuǎn)速傳感器觀的輸出端相聯(lián)接；執(zhí)行器25--用于接受發(fā)動機電子控制單元ECU^發(fā)出的指令后作出位移響
應(yīng)，其位移端固定聯(lián)接有推拉桿M ；推拉桿M的另一端與連桿23相鉸接；位置傳感器22固定于定位盤上；連桿23與導(dǎo)流板21間為剛性聯(lián)接，它們于連結(jié)點C處作為鉸接軸心鉸接于進氣歧管上。導(dǎo)流板21為剛性板且其表面平滑。導(dǎo)流板21的結(jié)構(gòu)參考圖3與圖4，它的長度足夠使其處于最小位置時和進氣道14的底面貼緊；導(dǎo)流板21的末端帶有平滑弧度微向上翹；其末端端部中心處帶有V形缺口。導(dǎo)流板21的末端靠近進氣門15。上述連續(xù)可變發(fā)動機進氣道幾何面積的裝置使用時，將該裝置于發(fā)動機的進氣歧管內(nèi)于連結(jié)點C處作為鉸接軸心鉸接于進氣歧管上，如圖2所示。當(dāng)發(fā)動機需要在某一工況工作時，由位置傳感器22將導(dǎo)流板21位置發(fā)送給發(fā)動機電子控制單元EC似6，發(fā)動機電子控制單元EC似6通過當(dāng)前的空氣流量計27及轉(zhuǎn)速傳感器觀迅速識別工況，根據(jù)優(yōu)化后的標定目標值與導(dǎo)流板21的目前位置計算出差值，并發(fā)出指令，由執(zhí)行器25動作，推拉桿M做前后運動，帶動連桿23和導(dǎo)流板21沿著鉸接軸心旋轉(zhuǎn)運動，可控制導(dǎo)流板21在最大位置A和最小位置B間的目標位置，實現(xiàn)由執(zhí)行器25執(zhí)行到目標值的閉環(huán)控制方式，通過閉環(huán)控制，可使發(fā)動機整個燃燒工作過程達到最優(yōu)化狀態(tài)， 提高發(fā)動機的燃燒效率和機械效率，可以顯著降低油耗，改善排放，達到節(jié)能減排的目的。
權(quán)利要求1.一種連續(xù)可變發(fā)動機進氣道幾何面積的裝置，其特征在于它包括導(dǎo)流板(21)、位置傳感器(22)、連桿(23)、推拉桿(24)、執(zhí)行器(25)、發(fā)動機電子控制單元(26)、空氣流量計(27)、轉(zhuǎn)速傳感器(28)，其中用于對發(fā)動機進氣量進行測量的空氣流量計(27)，設(shè)于進氣總管路處，其信號輸出端與發(fā)動機電子控制單元(26)的輸入端聯(lián)接；用于發(fā)動機的轉(zhuǎn)速進行測量的轉(zhuǎn)速傳感器(28)，設(shè)于曲軸轉(zhuǎn)速信號采集處，其信號輸出端與發(fā)動機電子控制單元(26)的輸入端聯(lián)接；用于接受來自傳感器的各種信息的發(fā)動機電子控制單元(26)，信號輸入端與位置傳感器(22)、空氣流量計(27)、轉(zhuǎn)速傳感器(28)的輸出端相聯(lián)接；其輸出端與執(zhí)行器(25)的輸入端相聯(lián)接；用于接受發(fā)動機電子控制單元(26)指令的執(zhí)行器(25)，其前端與發(fā)動機電子控制單元(26)的信號輸出端相接，接收指令后會有位移響應(yīng)，其位移端固定聯(lián)接有推拉桿(24)；推拉桿(24)的另一端與連桿(23)相鉸接；位置傳感器(22)固定于定位盤上；連桿 (23)與導(dǎo)流板(21)間為剛性聯(lián)接，它們于連結(jié)點處作為鉸接軸心鉸接于定位盤上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)可變發(fā)動機進氣道幾何面積的裝置，其特征在于導(dǎo)流板(21)為剛性板且其表面平滑；導(dǎo)流板(21)的長度足夠使其處于最小位置時和進氣道 (14)的底面貼緊；導(dǎo)流板(21)的末端帶有平滑弧度微向下彎翹；導(dǎo)流板(21)的末端靠近進氣門(15)。
專利摘要本實用新型公開了一種連續(xù)可變發(fā)動機進氣道幾何面積的裝置，包括導(dǎo)流板、位置傳感器、連桿、推拉桿、執(zhí)行器、發(fā)動機電子控制單元、空氣流量計、轉(zhuǎn)速傳感器。該裝置于發(fā)動機的進氣歧管內(nèi)于連結(jié)點作為鉸接軸心鉸接于進氣歧管上，當(dāng)發(fā)動機需要在某一工況工作時，由位置傳感器將導(dǎo)流板位置發(fā)送給發(fā)動機電子控制單元ECU，通過當(dāng)前的空氣流量計及轉(zhuǎn)速傳感器迅速識別工況，根據(jù)優(yōu)化后的標定目標值與導(dǎo)流板的目前位置計算出差值，并發(fā)出指令，由執(zhí)行器動作，推拉桿做前后運動，帶動連桿和導(dǎo)流板沿著鉸接軸心旋轉(zhuǎn)運動，以控制導(dǎo)流板的目標位置，實現(xiàn)由執(zhí)行器執(zhí)行到目標值的閉環(huán)控制，從而使發(fā)動機整個燃燒工作過程達到最優(yōu)化狀態(tài)，提高燃燒效率和機械效率，顯著降低油耗，改善排放，達到節(jié)能減排的目的。本實用新型適于置于發(fā)動機的進氣歧管內(nèi)，用于調(diào)節(jié)進氣道的幾何面積。
文檔編號F02B27/02GK202165159SQ20112022811
公開日2012年3月14日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者張衛(wèi) 申請人:長城汽車股份有限公司