蒸汽凈化閥的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種蒸汽凈化閥，設(shè)置在發(fā)動機(jī)中。蒸汽凈化閥包括凈化閥入口、凈化閥出口和消音器，消音器包含至少部分地圍繞擴(kuò)散器的殼體，擴(kuò)散器與凈化閥入口和凈化閥出口流體連通。本實(shí)用新型削弱流過凈化閥的凈化氣體產(chǎn)生的噪聲，減小車輛操作員聽到凈化閥傳出的噪聲的可能性。
【專利說明】蒸汽凈化閥
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種包括蒸汽凈化閥的蒸汽凈化系統(tǒng)，該蒸汽凈化閥抑制在該閥內(nèi)產(chǎn)生的噪聲。
【背景技術(shù)】
[0002]蒸汽凈化系統(tǒng)在發(fā)動機(jī)中使用以減少排放。蒸汽凈化系統(tǒng)可包括與進(jìn)氣通道流體連通的蒸汽凈化罐。燃料蒸汽可以在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間于凈化罐內(nèi)形成。蒸汽凈化閥可用于在期望的工況下執(zhí)行凈化操作并控制燃料蒸汽從凈化罐向進(jìn)氣通道的傳輸。
[0003]US6，595，485公開的凈化閥在柱塞與出口管之間具有抑制件。抑制件減少了閥運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的滴答噪聲。無論US6，595，485所公開的凈化閥是否減少了其內(nèi)的滴答噪聲，該閥中還可產(chǎn)生其它噪聲。凈化閥在某些流動條件下可產(chǎn)生其它可聞噪聲。例如，高湍流動能可在凈化操作時(shí)產(chǎn)生于凈化閥內(nèi)，從而產(chǎn)生車輛操作員可以聽到的不期望的聲波。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種蒸汽凈化閥，以削弱流過凈化閥的凈化氣體產(chǎn)生的噪聲，減小車輛操作員聽到凈化閥傳出的噪聲的可能性。
[0005]本實(shí)用新型的發(fā)明人意識到上述的問題，并開發(fā)出可以安裝在發(fā)動機(jī)中的蒸汽凈化閥。該蒸汽凈化閥包括了凈化閥入口、凈化閥出口以及消音器，消音器具有至少部分地圍繞擴(kuò)散器的殼體，擴(kuò)散器與凈化閥入口和凈化閥出口流體連通。
[0006]優(yōu)選地，擴(kuò)散器包括界定擴(kuò)散器通道的邊界的擴(kuò)散器殼體，以及延伸穿過所述擴(kuò)散器殼體的多個消音通道。
[0007]優(yōu)選地，所述多個消音通道徑向?qū)R。
[0008]優(yōu)選地，所述多個消音通道中的至少兩個消音通道在相對方向上延伸。
[0009]優(yōu)選地，每個消音通道的橫截區(qū)域沿其長度基本恒定。
[0010]優(yōu)選地，消音器包括由消音器殼體圍繞的噪聲衰減室，所述多個消音通道與所述噪聲衰減室流體連通。
[0011]優(yōu)選地,噪聲衰減室是空心的。
[0012]優(yōu)選地,噪聲衰減室包括金屬或聚合材料。
[0013]優(yōu)選地，噪聲衰減室包圍所述擴(kuò)散器的至少一部分。
[0014]優(yōu)選地,消音器殼體包括不同于擴(kuò)散器殼體的材料。
[0015]優(yōu)選地，凈化閥入口的中心軸線和所述凈化閥出口的中心軸線相互垂直，并且所述消音器安置在致動組件密封件和所述凈化閥出口之間，所述致動組件密封件與電磁線圈連接。
[0016]優(yōu)選地，凈化氣流從與所述凈化閥入口流體連通的入口通道進(jìn)入所述消音器，流經(jīng)包含于所述消音器內(nèi)的所述擴(kuò)散器，而后由所述凈化閥出口離開所述消音器，所述入口通道至少部分地圍繞所述消音器。[0017]優(yōu)選地，當(dāng)所述蒸汽凈化閥處于關(guān)閉結(jié)構(gòu)時(shí)，消音器殼體的一部分接觸致動組件密封件。
[0018]本實(shí)用新型另一方面提供一種系統(tǒng)，包括:蒸汽儲罐；蒸汽凈化閥，所述蒸汽凈化閥包括消音器和與所述蒸汽儲罐流體連通的凈化閥入口，所述消音器具有與擴(kuò)散器通道流體連通的噪聲衰減室，所述擴(kuò)散器通道與凈化閥出口和所述凈化閥入口流體連通；以及與所述凈化閥出口流體連通的進(jìn)氣通道。
[0019]優(yōu)選地，消音器包括界定所述噪聲衰減室的部分邊界的消音器殼體。
[0020]優(yōu)選地，當(dāng)所述蒸汽凈化閥處于關(guān)閉結(jié)構(gòu)時(shí)，所述消音器殼體延伸至抑制流動至擴(kuò)散器入口的致動組件密封件的徑向邊緣。
[0021]優(yōu)選地，消音器還包括多個消音通道，所述多個消音通道延伸穿過界定所述擴(kuò)散器通道的邊界的擴(kuò)散器殼體，所述多個消音通道與所述擴(kuò)散器通道和所述噪聲衰減室流體連通。
[0022]優(yōu)選地，所述多個消音通道徑向?qū)R。
[0023]本實(shí)用新型又提供一種凈化發(fā)動機(jī)中的燃料蒸汽的方法，包括:使凈化氣體流經(jīng)蒸汽凈化閥中的消音器，所述消音器包括由噪聲衰減室至少部分地圍繞的擴(kuò)散器通道，所述噪聲衰減室與所述擴(kuò)散器通道流體連通并包含于所述消音器中；以及使所述凈化氣體從所述消音器流入所述發(fā)動機(jī)中的進(jìn)氣導(dǎo)管。
[0024]優(yōu)選地，使凈化氣體流經(jīng)消音器的操作在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低于閾值時(shí)的發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)期間實(shí)施。
[0025]消音器削弱流過凈化閥的凈化氣體產(chǎn)生的噪聲，減小了車輛操作員聽到凈化閥傳出的噪聲的可能性。具體而言，在一些實(shí)例中，消音器包括與消音通道流體連通的噪聲衰減室，消音通道通向包含于擴(kuò)散器中的擴(kuò)散器通道。因此，減少了通過擴(kuò)散器的氣流中的湍流動能，從而減少了由蒸汽凈化閥產(chǎn)生的可聞噪聲。所以，可提升客戶滿意度。不僅如此，上述消音器的結(jié)構(gòu)并不顯著增加凈化閥的損耗。
[0026]通過單獨(dú)參照【具體實(shí)施方式】或者結(jié)合附圖參照【具體實(shí)施方式】，本實(shí)用新型的上述優(yōu)勢和其他優(yōu)勢以及特征將會變得顯而易見。
[0027]應(yīng)當(dāng)理解，提供上面的綜述是為了以簡化的形式引入將在下面的【具體實(shí)施方式】中進(jìn)一步描述的概念的集合。這并不意味著識別要求保護(hù)主題的關(guān)鍵或必要特征，要求保護(hù)主題的范圍由所附權(quán)利要求來唯一地限定。另外，所要求保護(hù)的主題不局限于解決上面提到的或在本公開的任何部分中提到的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。除此之外，上述問題已經(jīng)由本實(shí)用新型的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)且不承認(rèn)是已知的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1示出了包括蒸汽凈化系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)的示意圖；
[0029]圖2示出了包含于圖1所示蒸汽凈化系統(tǒng)中的示例性蒸汽凈化閥的視圖；
[0030]圖3示出了圖2所示凈化閥中的蒸汽流的大致方向；
[0031]圖4示出了包含于圖2所示蒸汽凈化閥中的消音器的剖視圖；以及
[0032]圖5示出了蒸汽凈化系統(tǒng)的操作方法；
[0033]圖2、圖3和圖4近似按比例繪制，而其它相對尺寸也會在需要時(shí)使用?！揪唧w實(shí)施方式】
[0034]以下描述涉及減少產(chǎn)生于蒸汽凈化閥內(nèi)的噪聲的方法。該凈化閥可包括消音器。消音器可包括噪聲衰減室和實(shí)現(xiàn)消音器中的擴(kuò)散器與該衰減室之間流體連通的消音通道。消音通道和噪聲衰減室能夠減小穿過擴(kuò)散器的氣流中的湍流動能，從而減少由蒸汽凈化閥產(chǎn)生的可聞噪聲。因此，可提升客戶滿意度。
[0035]圖1示出了包括蒸汽凈化系統(tǒng)(具有蒸汽凈化閥)的發(fā)動機(jī)的示意圖。圖2示出了示例性蒸汽凈化閥的視圖。圖3示出了圖2所示蒸汽凈化閥中的凈化氣流在凈化操作期間的大致方向。圖4示出了包括在圖2所示蒸汽凈化閥中的示例性擴(kuò)散器和消音器的詳細(xì)視圖。圖5示出了凈化發(fā)動機(jī)內(nèi)的蒸汽的方法。
[0036]圖1為示出了多缸發(fā)動機(jī)10的其中一個氣缸的示意圖，發(fā)動機(jī)10可包含于車輛100的推進(jìn)系統(tǒng)中，其內(nèi)的排氣傳感器126 (比如，空氣-燃料傳感器)可被用以確定由發(fā)動機(jī)10產(chǎn)生的排氣的空燃比。空燃比(與其它操作參數(shù)一起)可在多種操作模式中用于發(fā)動機(jī)10的反饋控制。發(fā)動機(jī)10可至少部分上通過包括控制器12的控制系統(tǒng)控制，并至少部分上通過經(jīng)由輸入裝置130來自車輛操作員132的輸入控制。在該實(shí)例中，輸入裝置130包括加速器踏板和用以產(chǎn)生比例踏板位置信號PP的踏板位置傳感器134。發(fā)動機(jī)10的氣缸(即，燃燒室)30包括燃燒室壁32，活塞36安置其中。氣缸蓋80連接至氣缸體82以形成氣缸30。
[0037]活塞36可與曲軸40連接，以便活塞的往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)化成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。曲軸40可經(jīng)由中間傳動系連接至車輛的至少一個驅(qū)動輪。不僅如此，啟動電機(jī)可經(jīng)由飛輪與曲軸40連接，以實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)10的啟動操作。
[0038]氣缸30可通過進(jìn)氣通道42從進(jìn)氣歧管44接收進(jìn)氣，并且可通過排氣通道48排出燃燒氣體。進(jìn)氣歧管44和排氣通道48可通過各自的進(jìn)氣閥52和排氣閥54與氣缸30選擇性連通。在一些實(shí)施例中，氣缸30可包括兩個或更多進(jìn)氣閥和/或兩個或更多排氣閥。包含節(jié)流板64的節(jié)氣門62安置在進(jìn)氣通道42中。節(jié)氣門配置成調(diào)節(jié)流動至氣缸30的氣流量。
[0039]在該實(shí)例中，進(jìn)氣閥52和排氣閥54可經(jīng)由進(jìn)氣凸輪51和排氣凸輪53致動。在一些實(shí)例中，發(fā)動機(jī)10可包括配置成調(diào)節(jié)(提前或延遲)凸輪正時(shí)的可變凸輪正時(shí)系統(tǒng)。進(jìn)氣閥52和排氣閥54的位置可分別由位置傳感器55和57確定。
[0040]燃料噴射器66被示出以向氣缸30上游的進(jìn)氣口提供所謂燃料進(jìn)氣口噴射的結(jié)構(gòu)布置在進(jìn)氣歧管44中。燃料噴射器66可經(jīng)由電子驅(qū)動器68與從控制器12獲取的信號FPff的脈寬成比例地噴射燃料?？蛇x地或附加地，在一些實(shí)例中，氣缸30可包括與其直接連接的燃料噴射器，用于以所謂直接噴射的方式直接向氣缸30中噴射燃料。
[0041]在選定操作模式下，點(diǎn)火系統(tǒng)88可響應(yīng)于來自控制器12的點(diǎn)火提前信號SA經(jīng)由火花塞92向氣缸30提供點(diǎn)火火花。盡管示出了火花點(diǎn)火部件，但在一些實(shí)例中，氣缸30或發(fā)動機(jī)10的一個或多個其它燃燒室在有或無點(diǎn)火火花的情況下均可以壓縮點(diǎn)火模式操作。
[0042]排氣傳感器126被示出與排放控制裝置70上游的排氣系統(tǒng)50的排氣通道48連接。傳感器126可為用于指示排氣空氣/燃料比的任何合適的傳感器，諸如線性氧傳感器或UEGO (通用或?qū)捰蚺艢庋?，兩狀態(tài)氧傳感器或EGO，HEGO (加熱型EGO)，N0x、HC、或CO傳感器。在一些實(shí)例中，排氣傳感器126可以是安置在排氣系統(tǒng)中的多個排氣傳感器中的第一個傳感器。例如，其它排氣傳感器可安置排放控制裝置70的下游。
[0043]排放控制裝置70被示出沿著排氣通道48布置并位于排氣傳感器126的下游。排放控制裝置70可為三元催化劑(TWC)、NOx捕集器、其它各種排放控制裝置或以上的組合。在一些實(shí)例中，排放控制裝置70可為安置在排氣系統(tǒng)中的多個排放控制裝置的第一個。在一些實(shí)例中，在發(fā)動機(jī)10運(yùn)行期間，排放控制裝置70可通過在特定空氣/燃料比內(nèi)操作發(fā)動機(jī)的至少一個氣缸而進(jìn)行周期性重置。
[0044]控制器12在圖1中示出為微型計(jì)算機(jī)，其包括微處理器單元(CPU) 102、輸入/輸出端口(I/O) 104、用于可執(zhí)行程序和校準(zhǔn)值并在該特定實(shí)例中示出為只讀存儲器(ROM)106 (例如，只讀存儲芯片)的電子存儲介質(zhì)、隨機(jī)存取存儲器(RAM) 108、?；畲鎯ζ?KAM)110以及數(shù)據(jù)總線。除先前討論的那些信號之外，控制器12還可以接收來自與發(fā)動機(jī)10連接的傳感器的各種信號，包括來自質(zhì)量型空氣流量傳感器120感測的質(zhì)量型空氣流量(MAF)的測量值、來自連接至冷卻套管114的溫度傳感器112的發(fā)動機(jī)冷卻液溫度(ECT )、來自連接至曲軸40的霍爾效應(yīng)傳感器118 (或其他類型)的表面點(diǎn)火感測信號(PIP)、來自節(jié)氣門位置傳感器的節(jié)氣門位置(TP)、來自傳感器122的絕對歧管壓力信號MAP。可通過控制器12利用信號PIP生成發(fā)動機(jī)速度信號RPM。來自歧管壓力傳感器的歧管壓力信號MAP可用于提供進(jìn)氣歧管中真空或壓力的指示。需要注意的是，可使用上述傳感器的多種組合，例如采用MAF傳感器而不采用MAP傳感器，反之亦然。在理論配比運(yùn)轉(zhuǎn)中，MAP傳感器可以指示發(fā)動機(jī)扭矩。不僅如此，此傳感器連同檢測到的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速可提供對引導(dǎo)至氣缸的負(fù)載(包括空氣)的估計(jì)。在一個實(shí)例中，曲軸每轉(zhuǎn)一周，還可用作發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的傳感器118可產(chǎn)生預(yù)定數(shù)量的等距脈沖。
[0045]在運(yùn)行期間，發(fā)動機(jī)10內(nèi)的氣缸30通常都經(jīng)過四沖程循環(huán)，該循環(huán)包括進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、膨脹沖程和排氣沖程。在多缸發(fā)動機(jī)中，四沖程循環(huán)可在其它燃燒室中執(zhí)行。通常，在進(jìn)氣沖程期間，排氣閥54關(guān)閉而進(jìn)氣閥52開啟?？諝饫缃?jīng)由進(jìn)氣歧管進(jìn)入氣缸30，然后活塞36移動至燃燒室的底部以增加氣缸30內(nèi)的容積。本領(lǐng)域技術(shù)人員通常將活塞36靠近燃燒室的底部并處于沖程結(jié)束的位置(例如，當(dāng)氣缸30處于其最大容積時(shí))稱為下止點(diǎn)(BDC)。在壓縮沖程期間，進(jìn)氣閥52和排氣閥54均關(guān)閉?；钊?6向氣缸蓋移動以壓縮氣缸30中的空氣。本領(lǐng)域技術(shù)人員通常將活塞36處于該沖程結(jié)束和最靠近氣缸蓋的位置(例如，當(dāng)氣缸30處于其最小容積時(shí))稱為上止點(diǎn)(TDC)。在以下稱為噴射的過程中，燃料被引入燃燒室。在以下稱為點(diǎn)火的過程中，噴射的燃料通過諸如火花塞92的已知點(diǎn)火裝置點(diǎn)火，從而引起燃燒。另外地或可選地，可采用壓縮方式來點(diǎn)燃空氣/燃料混合物。在膨脹沖程期間，膨脹氣體將活塞36推回至BDC。曲軸使活塞的移動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)扭矩。最終，在排氣沖程期間，排氣閥54打開以向排氣歧管釋放燃燒過的空氣-燃料混合物并且活塞返回TDC。注意，上文所示僅僅作為一個實(shí)例，可以改變進(jìn)氣閥和排氣閥的開啟和/或關(guān)閉正時(shí)，諸如以提供正氣閥重疊或負(fù)氣閥重疊、進(jìn)氣閥延時(shí)關(guān)閉或者各種其它實(shí)例。另外地或可選地，可在氣缸30中執(zhí)行壓縮點(diǎn)火。
[0046]圖1還示出了包括蒸汽儲罐152的蒸汽凈化系統(tǒng)150。蒸汽儲罐152可與燃料箱154流體連通。蒸汽導(dǎo)管156與蒸汽儲罐152和燃料箱154流體連通。蒸汽儲罐152可為包括用于吸附燃料蒸汽的活性碳的碳罐。應(yīng)當(dāng)理解，蒸汽儲罐152可在一些工況下接收并存儲燃料蒸汽。隨后，存儲的蒸汽可被凈化后進(jìn)入發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)，這會在本文中更詳盡地討論。蒸汽導(dǎo)管156與蒸汽儲罐152和燃料箱154相連接。閥158可與蒸汽導(dǎo)管156連接。閥158和蒸汽導(dǎo)管156可包含于蒸汽凈化系統(tǒng)150中。閥158可用于調(diào)節(jié)通過蒸汽導(dǎo)管156的氣流量。因此，閥158可具有允許包含燃料蒸汽的氣體流經(jīng)蒸汽導(dǎo)管156的開啟結(jié)構(gòu)，以及基本抑制氣體通過蒸汽導(dǎo)管156的關(guān)閉結(jié)構(gòu)。另外地或可選地，蒸汽儲罐152可與燃料箱154的加注管流體連通。因此，在其它實(shí)例中，蒸汽儲罐152可與加注管而非燃料箱流體連通。此外，應(yīng)當(dāng)理解，蒸汽儲罐152可與其它燃料蒸汽源流體連通。
[0047]如圖所示，蒸汽凈化導(dǎo)管160與蒸汽儲罐152和進(jìn)氣歧管44流體連通。蒸汽凈化導(dǎo)管160可包含于蒸汽凈化系統(tǒng)150中。然而，在其它實(shí)例中，凈化導(dǎo)管出口 162可安置在進(jìn)氣歧管44的上游。例如，凈化導(dǎo)管出口 162可通向進(jìn)氣導(dǎo)管，凈化導(dǎo)管出口 162位于節(jié)流閥62的下游和進(jìn)氣歧管44的上游。此外，在一些實(shí)例中，凈化導(dǎo)管出口 162可在壓縮機(jī)(在一些實(shí)例中結(jié)合有止回閥)的下游通向進(jìn)氣導(dǎo)管。該壓縮機(jī)可用于增加進(jìn)氣壓力以向發(fā)動機(jī)10提供增壓。
[0048]蒸汽凈化閥164與蒸汽凈化導(dǎo)管160相連接。因此，蒸汽凈化閥和蒸汽凈化導(dǎo)管可與進(jìn)氣歧管44或其它合適的進(jìn)氣導(dǎo)管流體連通。蒸汽凈化閥164可包含于蒸汽凈化系統(tǒng)150中。蒸汽凈化閥164可用于調(diào)節(jié)經(jīng)由蒸汽凈化導(dǎo)管160從蒸汽儲罐152到達(dá)進(jìn)氣歧管44的凈化氣體量。進(jìn)氣歧管44或其它合適的進(jìn)氣通道可包含于蒸汽凈化系統(tǒng)150中。蒸汽凈化閥164具有開啟結(jié)構(gòu)，在該開啟結(jié)構(gòu)中，凈化氣體可經(jīng)由此閥從蒸汽儲罐152流入進(jìn)氣歧管44或另一合適的進(jìn)氣導(dǎo)管。蒸汽凈化閥164還可具有關(guān)閉結(jié)構(gòu)，在該關(guān)閉結(jié)構(gòu)中可基本抑制凈化氣體流過蒸汽凈化導(dǎo)管160。應(yīng)當(dāng)理解，蒸汽凈化閥164可具有使得不同量級的凈化氣體流過其中的多種開啟結(jié)構(gòu)。蒸汽凈化閥164可在這些開啟結(jié)構(gòu)中進(jìn)行連續(xù)性的或離散性的調(diào)整。應(yīng)當(dāng)理解，在一些實(shí)例中，進(jìn)氣歧管44或其它合適的進(jìn)氣導(dǎo)管可具有使得燃料蒸汽流入進(jìn)氣歧管的真空壓力。此外，在一些實(shí)例中，可用風(fēng)機(jī)增強(qiáng)蒸汽儲罐152和進(jìn)氣歧管44之間的氣流。圖2和圖3中示出了蒸汽凈化閥164的詳細(xì)視圖，本文會進(jìn)行更詳盡地討論。
[0049]如圖所示，蒸汽凈化閥164與進(jìn)氣歧管44相連接。然而，在其它實(shí)例中，蒸汽凈化閥164可連接至其它合適的蒸汽凈化導(dǎo)管位置處。此外，在一些實(shí)例中，蒸汽凈化閥164和蒸汽凈化導(dǎo)管160可共用一共同出口。也就是說，蒸汽凈化閥164可與蒸汽凈化導(dǎo)管的出口端相連接。因此，在該實(shí)例中，蒸汽凈化閥164的出口可通向進(jìn)氣歧管44。然而，在其它實(shí)例中，蒸汽凈化閥164可在蒸汽導(dǎo)管的出口端的上游處與蒸汽凈化導(dǎo)管160相連接。另夕卜，蒸汽凈化閥164和/或蒸汽凈化導(dǎo)管160可延伸穿過進(jìn)氣歧管殼體170。
[0050]控制器12與蒸汽凈化閥164進(jìn)行電子通信?？刂菩盘柾ㄟ^箭頭190表示?？刂破?2可用于基于發(fā)動機(jī)工況執(zhí)行凈化操作。因此，控制器12可用于執(zhí)行本文所討論的蒸汽凈化方法、技術(shù)、程序等等。
[0051]另外，如箭頭180所示，燃料箱154與燃料噴射器66流體連通。具體而言，箭頭180可表示燃料管路。如圖所示，泵182與燃料管路180連接。泵182用于增加燃料管路中燃料的燃料壓力。另外，如若需要，也可在燃料輸送系統(tǒng)中設(shè)置第二燃料泵(例如，高壓燃料泵)。通過這種方式，燃料可由燃料箱流向燃料噴射器。控制器12也可用于調(diào)節(jié)泵182的操作。
[0052]圖2示出了蒸汽凈化閥164的實(shí)例。蒸汽凈化閥164包括與圖1中示出的蒸汽儲罐152流體連通的凈化閥入口 200，以及與圖1中示出的進(jìn)氣歧管44或包含于發(fā)動機(jī)10中的其它合適的進(jìn)氣通道流體連通的凈化閥出口 202。凈化閥入口 200的中心軸線204與凈化閥出口 202的中心軸線206相互垂直。然而，還可以想到凈化閥出口和凈化閥入口的其它相對位置。例如，中心軸線之間的角度可小于或大于90°。
[0053]蒸汽凈化閥164還包括消音器207。消音器包括與凈化閥入口 200和凈化閥出口202流體連通的擴(kuò)散器208。擴(kuò)散器208包括界定擴(kuò)散器通道212的邊界的擴(kuò)散器殼體210。因此，擴(kuò)散器殼體210和擴(kuò)散器通道212包含于消音器207中。應(yīng)當(dāng)理解，在一些工況下(例如，當(dāng)需要凈化操作時(shí))，凈化氣體可流經(jīng)凈化閥入口 200、穿過入口通道214，然后進(jìn)入消音器207的擴(kuò)散器208。凈化氣體而后可從擴(kuò)散器208流入凈化閥出口 202。入口通道214的一部分至少部分地包圍消音器207，本文會進(jìn)行更詳盡的討論。然而，還可以想到其它入口通道幾何形狀。因此，當(dāng)凈化閥處于開啟結(jié)構(gòu)時(shí)，凈化氣體可從與凈化閥入口流體連通的入口通道進(jìn)入消音器，流經(jīng)包含于消音器中的擴(kuò)散器，并通過凈化閥出口離開消音器，其中入口通道至少部分地圍繞消音器。
[0054]擴(kuò)散器通道212的垂直于擴(kuò)散器通道的中心軸線216的橫截區(qū)域沿著下游方向增大。具體而言，橫截區(qū)域以非線性的方式增大。然而，還可以想到其它的擴(kuò)散器通道幾何形狀。例如，擴(kuò)散器通道212可為圓柱形或圓錐形。
[0055]包含于消音器207中的消音通道218延伸穿過擴(kuò)散器殼體210。消音通道218可為圓柱形。然而，還可想到其它的消音通道幾何形狀。如圖所示，每個消音通道218沿其長度方向均具有基本恒定的橫截區(qū)域(例如，基本恒定的直徑)。橫截面區(qū)域垂直于消音通道的中心軸線。因此，消音通道218在所述實(shí)例中為圓柱形。然而，在其它實(shí)例中，消音通道218可為圓錐形。消音通道218還被示出為徑向?qū)R。然而，還可想到其它的消音通道對齊方式。另外，在所述實(shí)例中，消音通道218的長度沿著下游方向增加。
[0056]消音器207可用于減小蒸汽凈化閥中產(chǎn)生的噪聲。具體而言，消音器207可減小穿過擴(kuò)散器通道212的氣流的湍流動能，從而降低蒸汽凈化閥中產(chǎn)生的噪聲。如圖所示，消音器207集成于蒸汽凈化閥中，這減小了蒸汽凈化閥的外形，從而提高了蒸汽凈化系統(tǒng)的緊湊性。當(dāng)消音裝置集成于該閥中時(shí)，還可降低蒸汽凈化閥的重量。消音器207包括消音器殼體222。消音器殼體222圍繞和/或包圍擴(kuò)散器208的具有延伸穿過其中的消音通道218的上游部分。然而，在其它實(shí)例中，消音器殼體222可圍繞整個擴(kuò)散器208。
[0057]消音器207還包括噪聲衰減室224。噪聲衰減室224的一部分邊界由消音器殼體222的內(nèi)圓周和擴(kuò)散器殼體210的外圓周界定。在一些實(shí)例中，噪聲衰減室224可為環(huán)形。然而，還可想到其它的腔室形狀。噪聲衰減室224的另一部分邊界由擴(kuò)散器殼體210的外圓周界定。另外，噪聲衰減室224可為空心的。然而，在其它實(shí)例中，噪聲衰減室224可充滿泡沫和/或其它合適的吸聲材料。應(yīng)當(dāng)理解，噪聲衰減室224至少部分地圍繞和/或包圍擴(kuò)散器208。而且，噪聲衰減室224與擴(kuò)散器通道212經(jīng)由消音通道218流體連通。具體而言，消音通道218可通向噪聲衰減室224內(nèi)。
[0058]應(yīng)當(dāng)理解，產(chǎn)生于蒸汽凈化閥164內(nèi)的聲波(例如，可聞聲波)可傳遞至噪聲衰減室224內(nèi)。噪聲衰減室224可用于衰減聲波，以減少凈化閥內(nèi)的噪聲。因此，減小了由蒸汽凈化閥產(chǎn)生的車輛運(yùn)行時(shí)可聞噪聲的可能性，從而提升了客戶滿意度。具體而言，在一些實(shí)例中，消音器可衰減高于1500赫茲(Hz)噪聲(例如，抖動噪聲)。然而，如若需要，可衰減其它頻率范圍。如若需要，還可基于所需的衰減頻率或頻率范圍，調(diào)整消音通道218和/或噪聲衰減室224的尺寸、形狀、和/或分布。
[0059]蒸汽凈化閥164還包括致動組件226。具體而言，在所述實(shí)例中，致動組件226為電樞組件，并且蒸汽凈化閥164為電磁閥。因此，在圖2中，致動組件226包括電磁線圈227。然而，還可想到其它的蒸汽凈化閥結(jié)構(gòu)。致動組件226包括了致動組件密封件228。致動組件密封件228可用于基本抑制凈化氣體流入處于關(guān)閉結(jié)構(gòu)的擴(kuò)散器通道212。因此，在該關(guān)閉結(jié)構(gòu)中，致動組件密封件228與消音器殼體222的外部直接接觸。通過這種方式，當(dāng)蒸汽凈化閥164處于關(guān)閉結(jié)構(gòu)時(shí)，致動組件密封件228可抑制流入擴(kuò)散器入口。然而，在開啟結(jié)構(gòu)中，致動組件密封件228可從消音器殼體222離開，以使氣體流過擴(kuò)散器208。因此，在開啟結(jié)構(gòu)中，致動組件密封件228可與消音器殼體222分離。另外，在所述實(shí)例中，消音器殼體222延伸至致動組件密封件228的徑向邊緣230。
[0060]消音器殼體222可包含不同于擴(kuò)散器殼體210的材料。例如，消音器殼體可包含金屬(例如，鋼)而擴(kuò)散器殼體210可包含聚合材料，反之亦然。致動組件226還包括彈簧232。而且，如箭頭234所示，致動組件226可與如圖1中控制器12電子通信。蒸汽凈化閥164還可包括含有O形環(huán)238的下游主體236。在一些實(shí)例中，O形環(huán)238可與進(jìn)氣歧管殼體170 (在圖1中示出)面接觸。
[0061]圖3示出了凈化操作過程中凈化閥164中的凈化氣流的大致方向。圖3所示凈化閥164處于開啟結(jié)構(gòu)，圖2所示凈化閥164處于關(guān)閉結(jié)構(gòu)。繼續(xù)參照圖3，箭頭300表示凈化閥164中的凈化氣流的大致方向。應(yīng)當(dāng)理解，在凈化操作過程中，凈化氣體從圖1所示蒸汽儲罐152流入包含于凈化閥164中的凈化閥入口 200。凈化氣體從凈化閥入口 200流經(jīng)入口通道214。凈化氣體從入口通道214流入消音器207中的擴(kuò)散器通道212。如圖所示，入口通道214至少部分地包圍消音器207。因此，凈化氣體在進(jìn)入消音器入口前可圍繞消音器207流動。當(dāng)凈化閥164處于開啟結(jié)構(gòu)時(shí)，致動組件密封件228遠(yuǎn)離消音器殼體222。通過這種方式，凈化氣體可從入口通道214流入擴(kuò)散器通道212。應(yīng)當(dāng)理解，凈化閥164中產(chǎn)生的聲波可由消音器207抑制，從而減小該閥發(fā)出的可聞噪聲。凈化氣體之后從擴(kuò)散器通道212流入下游主體236，而后流入凈化閥出口 202。凈化氣體從凈化閥出口 204流入圖1所示進(jìn)氣歧管44或發(fā)動機(jī)中其它合適的進(jìn)氣通道。應(yīng)當(dāng)理解，凈化氣流可具有圖3中未示出的其它復(fù)雜性。
[0062]圖4示出了擴(kuò)散器208和部分消音器207的剖視圖。如圖所示，消音器殼體222包括上游部分400和下游部分402。然而，在其它實(shí)例中，消音器殼體222可形成連續(xù)的材料件。上游部分400界定了上游噪聲衰減室410的部分邊界，下游部分402界定了下游噪聲衰減室412的部分邊界。上游噪聲衰減室410可與下游噪聲衰減室412流體分離。然而，在其它實(shí)例中，噪聲衰減室可直接流體連通。
[0063]上游部分400和下游部分402大體為圓柱形。兩組徑向相對的消音通道420與上游噪聲衰減室410和擴(kuò)散器通道212流體連通。單組徑向相對的消音通道422與下游噪聲衰減室412和擴(kuò)散器通道212流體連通。通過這種方式，至少兩個消音通道在相對方向上延伸。[0064]應(yīng)當(dāng)理解，消音器207的上述設(shè)計(jì)可基本上不影響凈化氣體流過蒸汽凈化閥164。通過這種方式，可在不影響凈化操作的情況下進(jìn)行噪聲抑制。在圖4所示的上述各套消音通道中，每個消音通道均具有相等直徑(例如，1.2毫米(mm))。上游的消音器殼體的外直徑可為6_，下游的消音器殼體222的外直徑可為7_。上游的消音器殼體222的軸向長度可為5.25mm。下游的消音器殼體222的軸向長度可為3.4mm。上游的消音器殼體222和下游的消音器殼體222之間的軸向間隔可為0.75_。然而，還可以想到其它的消音器尺寸。在一些實(shí)例中，消音通道的尺寸可在下游方向上增加或減小。
[0065]圖5示出了蒸汽凈化系統(tǒng)的操作方法500。方法500可通過上面參照圖1至圖4描述的發(fā)動機(jī)、系統(tǒng)、部件等實(shí)施，或通過其它合適的發(fā)動機(jī)、系統(tǒng)、部件等實(shí)施。
[0066]在步驟502中，確定控制器是否請求進(jìn)行蒸汽凈化操作。如果確定未請求進(jìn)行蒸汽凈化操作(在步驟502中為否)，則該方法可返回至開始步驟。然而，如果確定請求進(jìn)行蒸汽凈化操作(在步驟502中為是)，則該方法包括在步驟504處，使凈化氣體從蒸汽儲罐流動至蒸汽凈化閥。繼而方法包括在步驟506處，使凈化氣體流經(jīng)蒸汽凈化閥中的消音器，消音器包括至少部分地由噪聲衰減室圍繞的擴(kuò)散器通道，噪聲衰減室與擴(kuò)散器通道流體連通并包含于消音器內(nèi)。在步驟508中，該方法包括使凈化氣體從消音器流向發(fā)動機(jī)中的進(jìn)氣導(dǎo)管。應(yīng)當(dāng)理解，在一些實(shí)例中，步驟504、506、和/或508可在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低于閾值時(shí)的發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)期間實(shí)施。方法500使凈化閥中的噪聲可在凈化操作過程中進(jìn)行衰減，從而減小了車輛運(yùn)行時(shí)聽見凈化閥噪聲的可能性。因此，可提高客戶滿意度。
[0067]注意，本文包括的示例性控制和估計(jì)程序可用于各種發(fā)動機(jī)和/或車輛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。本文所述的特定程序可代表任意數(shù)量的處理策略中的一個或多個，諸如事件驅(qū)動、中斷驅(qū)動、多任務(wù)、多線程等。這樣，示出的各種行為、操作或功能可以所示順序執(zhí)行、并行執(zhí)行或者在一些情況下省略。類似地，處理順序不一定需要實(shí)現(xiàn)本文所述示例性實(shí)施例的功能和優(yōu)勢，而是為了便于說明和描述而提供。所述行為和功能中的一個或多個可以根據(jù)使用的特定策略而重復(fù)執(zhí)行。此外，所述行為可以圖形地表示編程到控制系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中的代碼。
[0068]應(yīng)當(dāng)理解，本文公開的結(jié)構(gòu)和方法在本質(zhì)上是示例性的，并且這些具體實(shí)施例不應(yīng)在限制性的意義上來理解，因?yàn)楸姸嘧冃褪强赡艿摹＠?，上面的技術(shù)可應(yīng)用于V-6、1-4、1-6、V-12、對置4缸以及其他發(fā)動機(jī)類型。本公開的主題包括本文公開的各種系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)以及其他特征、功能和/或?qū)傩缘乃行路f和非顯而易見的組合和子組合。
[0069]所附權(quán)利要求特別指出被認(rèn)為新穎和顯而易見的特定組合和子組合。這些權(quán)利要求可能涉及“元件”或“第一元件”或等同稱謂。這樣的權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)被理解為包括一個或多個這種元件的結(jié)合，既不要求也不排除兩個或更多個這種元件?？梢酝ㄟ^對當(dāng)前的權(quán)利要求的修改或通過在本申請或相關(guān)申請中提出新的權(quán)利要求來要求保護(hù)所公開的特征、功能、元件和/或?qū)傩缘钠渌M合和子組合。無論與原始權(quán)利要求相比在范圍上更寬、更窄、相同還是不同，這些權(quán)利要求也被認(rèn)作包括在本公開的主題內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種蒸汽凈化閥，其特征在于，包括: 凈化閥入口； 凈化閥出口；以及 消音器，所述消音器包括至少部分地圍繞擴(kuò)散器的殼體，所述擴(kuò)散器與所述凈化閥入口和所述凈化閥出口流體連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸汽凈化閥，其特征在于，所述擴(kuò)散器包括界定擴(kuò)散器通道的邊界的擴(kuò)散器殼體、以及延伸穿過所述擴(kuò)散器殼體的多個消音通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蒸汽凈化閥，其特征在于，所述多個消音通道徑向?qū)R。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蒸汽凈化閥，其特征在于，所述多個消音通道中的至少兩個消音通道在相對方向上延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蒸汽凈化閥，其特征在于，每個消音通道的橫截區(qū)域沿其長度恒定。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蒸汽凈化閥，其特征在于，所述消音器包括由消音器殼體圍繞的噪聲衰減室，所述多個消音通道與所述噪聲衰減室流體連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蒸汽凈化閥，其特征在于，所述噪聲衰減室是空心的。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蒸汽凈化閥，其特征在于，所述噪聲衰減室包圍所述擴(kuò)散器的至少一部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸汽凈化閥，所述凈化閥入口的中心軸線和所述凈化閥出口的中心軸線相互垂直，并且所述消音器安置在致動組件密封件和所述凈化閥出口之間，所述致動組件密封件與電磁線圈連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的蒸汽凈化閥，當(dāng)所述蒸汽凈化閥處于關(guān)閉結(jié)構(gòu)時(shí)，消音器殼體的一部分接觸致動組件密封件。
【文檔編號】F02M25/08GK203499861SQ201320574080
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月19日
【發(fā)明者】阿赫?！たɡ锬? 阿卜杜勒-卡里姆·祖阿尼, 凱文·威廉·普萊梅爾, 曾文波 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司