具有集成真空發(fā)生器和止回閥的碳罐凈化閥的制作方法
【專利摘要】一種用于渦輪增壓交通工具發(fā)動(dòng)機(jī)的集成碳罐凈化閥(10)包括閥構(gòu)件(34)，其具有殼體并被構(gòu)造和配置成用以控制從燃料箱和碳罐結(jié)構(gòu)到空氣進(jìn)氣歧管的蒸氣凈化流。本體聯(lián)接至所述殼體。所述本體限定出內(nèi)部空間(15)。結(jié)構(gòu)(16)將內(nèi)部空間分離成第一室(20)和與第一室隔離的第二室(22)。第一室(20)具有入口端口(21)和出口端口(23)。真空發(fā)生器(12)被提供在第一室(20)中，并與入口和出口端口處于流體連通。第一止回閥(36)在第一室(20)中處于真空發(fā)生器(12)與閥構(gòu)件(34)之間，而第二止回閥(38)在第二室(22)中處于閥構(gòu)件(34)與歧管出口端口(28)之間。
【專利說(shuō)明】具有集成真空發(fā)生器和止回閥的碳罐凈化閥
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求2011年6月16日提交的臨時(shí)專利申請(qǐng)N0.61/497,837的優(yōu)先權(quán)。以上申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用并入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及用于潤(rùn)輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的交通工具碳罐凈化系統(tǒng)(canister purgesystem)，并且更特別地涉及具有集成真空發(fā)生器和止回閥的碳罐凈化閥。
【背景技術(shù)】
[0003]對(duì)于正常吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)，燃料蒸氣從碳罐的得到凈化，方法是利用進(jìn)氣歧管的真空壓力來(lái)吸引空氣穿過(guò)碳罐。對(duì)于渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，常常存在在增壓期間生成的正歧管壓力，因此不存在真空來(lái)吸引空氣穿過(guò)碳罐。因此，有必要提供器件來(lái)產(chǎn)生與大氣的空氣移動(dòng)壓力差，使得空氣能從碳罐被吸引至進(jìn)氣歧管，并被引導(dǎo)至燃燒室，由此凈化燃燒產(chǎn)生的燃料蒸氣。
[0004]文丘里管或噴嘴被使用來(lái)通過(guò)從越過(guò)渦輪的壓力差(14psi或更多)進(jìn)行排氣來(lái)在渦輪增壓交通工具發(fā)動(dòng)機(jī)上生成真空，用以驅(qū)動(dòng)空氣從渦輪增壓器出口穿過(guò)文丘里噴嘴，并返回到渦輪增壓器入口中。文丘里噴嘴中的高速空氣流和音速?zèng)_擊波生成低于大氣壓的壓力(真空)，其被使用來(lái)將凈化空氣流吸引到被排氣的渦輪回路中。
[0005]通常，該常規(guī)文丘里和掃氣回路是隔離的管道回路，需要從文丘里噴嘴上的真空端口到凈化閥上的端口的管。分別通過(guò)位于文丘里噴嘴與凈化閥之間的止回閥和位于進(jìn)氣歧管與凈化閥之間的另一止回閥，來(lái)保護(hù)凈化閥免于自然吸氣狀況期間的凈化損失和免于渦輪壓力。因此，這種配置需要多個(gè)管道連接以及離散的部件，其增加成本。
[0006]有必要提供用于渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的緊湊碳罐凈化閥，其中碳罐凈化閥具有集成的真空發(fā)生器和止回閥。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的一個(gè)目的是滿足以上指出的需求。依據(jù)本發(fā)明的原理，該目的通過(guò)提供用于渦輪增壓交通工具發(fā)動(dòng)機(jī)的集成碳罐凈化閥來(lái)得以實(shí)現(xiàn)。所述閥包括閥構(gòu)件，其具有殼體并被構(gòu)造和配置成用以控制從燃料箱和碳罐結(jié)構(gòu)到空氣進(jìn)氣歧管的蒸氣凈化流。本體聯(lián)接至所述殼體。所述本體限定出內(nèi)部空間。結(jié)構(gòu)將內(nèi)部空間分離成第一室和第二室。第一室具有入口端口和出口端口。真空發(fā)生器被提供在第一室中，并與入口和出口端口處于流體連通。真空發(fā)生器被構(gòu)造和配置成用以經(jīng)由入口端口接收來(lái)自渦輪增壓器出口的空氣，來(lái)在空氣穿過(guò)所述真空發(fā)生器時(shí)生成第一真空，并用以經(jīng)由出口端口引導(dǎo)空氣至渦輪增壓器的入口，來(lái)限定出掃氣空氣流回路。第一止回閥被提供在第一室中處于真空發(fā)生器與閥構(gòu)件之間，而第二止回閥被提供在第二室中處于閥構(gòu)件與歧管出口端口之間。歧管出口端口被構(gòu)造和配置成聯(lián)接至進(jìn)氣歧管。所述第一止回閥和第二止回閥被構(gòu)造和配置成使得:1)當(dāng)所述渦輪增壓器正在操作并且所述進(jìn)氣歧管處于正壓下時(shí)，所述第二止回閥關(guān)閉，同時(shí)所述第一止回閥對(duì)生成第一真空的真空發(fā)生器打開(kāi)，以容許凈化流被吸引到所述掃氣空氣流回路中；2)在自然吸氣狀況下，歧管真空關(guān)閉所述第一止回閥并打開(kāi)所述第二止回閥，以使所有凈化流改向穿過(guò)所述歧管出口端口并至所述進(jìn)氣歧管。
[0008]依據(jù)本發(fā)明的又一方面，一種控制渦輪增壓交通工具中的蒸氣凈化流的方法提供碳罐凈化閥，其具有閥構(gòu)件，所述閥構(gòu)件被構(gòu)造和配置成用以控制從燃料箱和碳罐結(jié)構(gòu)到空氣進(jìn)氣歧管的蒸氣凈化流。凈化閥具有集成的真空發(fā)生器和與碳罐凈化閥集成的第一和第二止回閥。第一止回閥設(shè)置在真空發(fā)生器與閥構(gòu)件之間，第二止回閥設(shè)置在閥構(gòu)件與歧管出口端口之間，歧管出口端口聯(lián)接至進(jìn)氣歧管。所述方法限定出掃氣空氣流回路，其從渦輪增壓器出口穿過(guò)所述真空發(fā)生器并至所述渦輪增壓器的入口，且所述真空發(fā)生器由于從其中穿過(guò)的空氣流而生成第一真空，當(dāng)所述渦輪增壓器正在操作并且所述進(jìn)氣歧管處于正壓下時(shí)，所述方法確保所述第二止回閥關(guān)閉，同時(shí)所述第一止回閥對(duì)生成第一真空的所述真空發(fā)生器打開(kāi)，以容許蒸氣凈化流被吸引穿過(guò)所述閥構(gòu)件到所述掃氣空氣流回路中。在自然吸氣狀況期間，所述方法確保由所述進(jìn)氣歧管生成的真空關(guān)閉所述第一止回閥并打開(kāi)所述第二止回閥，以使所有凈化流改向穿過(guò)所述歧管出口端口并至所述進(jìn)氣歧管。
[0009]通過(guò)參考附圖來(lái)考慮以下詳細(xì)描述和所附權(quán)利要求書(shū)(它們?nèi)夹纬杀菊f(shuō)明書(shū)的一部分)，本發(fā)明的其它目的、特征和特性，以及操作方法和結(jié)構(gòu)的相關(guān)元件的功能、零部件的組合和制造的經(jīng)濟(jì)性將變得更加清楚明了。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]從以下對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，結(jié)合附圖來(lái)理解，將更好地了解本發(fā)明，附圖中相似附圖標(biāo)記指示相似零部件，其中:
圖1是依據(jù)一實(shí)施例的、處于渦輪增壓交通工具發(fā)動(dòng)機(jī)的碳罐凈化系統(tǒng)中的、部分地以截面示出的一集成碳罐凈化閥的視圖。
[0011]圖2是圖1的碳罐凈化閥的側(cè)視圖。
[0012]圖3是依據(jù)一實(shí)施例的止回閥的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]參考圖1，其中示出了依據(jù)一實(shí)施例的用于渦輪增壓交通工具發(fā)動(dòng)機(jī)的集成碳罐凈化閥，總體上以附圖標(biāo)記10指示。集成碳罐凈化閥10在一個(gè)小封裝中包含真空發(fā)生器12和兩個(gè)止回閥36、38，從而將系統(tǒng)中的管道連接的數(shù)量從可能的十二個(gè)減少為僅四個(gè)連接。集成是通過(guò)在碳罐凈化閥10的下部本體14中包括文丘里管12 (作為真空發(fā)生器)來(lái)實(shí)現(xiàn)。下部本體14限定出內(nèi)部空間15。比如壁16和焊接的中間蓋構(gòu)件18等結(jié)構(gòu)將下部本體14的內(nèi)部空間15分離成兩個(gè)室20、22。第一室20具有入口端口 21和出口端口 23。
[0014]真空發(fā)生器或文丘里管12處于第一室20中，并且與入口端口 21和出口端口 23處于流體連通。真空發(fā)生器被構(gòu)造和配置成用以經(jīng)由入口端口 21從渦輪增壓器26的出口25接收空氣，來(lái)在空氣穿過(guò)文丘里管12時(shí)生成第一真空，并用以經(jīng)由出口端口 23將空氣引導(dǎo)至渦輪增壓器26的入口 27，來(lái)限定出掃氣流回路A，使得文丘里驅(qū)動(dòng)凈化流B可被吸引到掃氣流回路A中，如以下更全面地說(shuō)明的。主進(jìn)氣空氣流由箭頭C示出。[0015]室22具有歧管出口端口 28(見(jiàn)圖2)，其與關(guān)聯(lián)于發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)的進(jìn)氣歧管32的入口端口 30連通。因此，室20與由文丘里管12生成的真空相關(guān)聯(lián)，而室22與由進(jìn)氣歧管32生成的真空相關(guān)聯(lián)。這兩個(gè)真空狀態(tài)是互斥的，并且分別借助于第一和第二止回閥36,38被隔離，所述第一和第二止回閥36、38是閥10集成，并且被設(shè)置在下部本體14中。特別地，第一止回閥36被提供在碳罐凈化閥10的閥構(gòu)件34與文丘里管12之間，而第二止回閥38被提供在閥構(gòu)件34與進(jìn)氣歧管32之間。閥構(gòu)件34被設(shè)置在燃料箱和碳罐結(jié)構(gòu)35與進(jìn)氣歧管32之間。閥構(gòu)件34可以為任何常規(guī)構(gòu)造，比如在美國(guó)專利公開(kāi)20080000456A1中公開(kāi)的螺線管類型，其內(nèi)容通過(guò)引用并入到本說(shuō)明書(shū)中。如圖2中最佳地示出的，下部本體14與閥構(gòu)件34的殼體33優(yōu)選通過(guò)卡扣配合和配置37以可移除的方式接合，在兩者間具有O形圈。替代地，下部本體14和殼體33可通過(guò)焊接連接接合，其消除O形圈。
[0016]如果渦輪增壓器26正在發(fā)揮功能，則歧管32處于正壓下，并且與歧管端口 30相關(guān)聯(lián)的止回閥38關(guān)閉。由掃氣流回路A生成的真空拉動(dòng)止回閥36打開(kāi)，從而容許流體穿過(guò)掃氣流回路A，其吸入經(jīng)過(guò)閥構(gòu)件34的蒸氣凈化流B。凈化流于是被引導(dǎo)至歧管32，從而至發(fā)動(dòng)機(jī)，以被消耗。
[0017]在自然吸氣狀況下(由箭頭D指示的流)，在歧管32處生成的真空拉動(dòng)止回閥38打開(kāi)，從而容許流體經(jīng)過(guò)從閥構(gòu)件34到歧管32。另外，歧管真空拉動(dòng)止回閥36關(guān)閉，從而使所有凈化流改向直接地至歧管32，以在發(fā)動(dòng)機(jī)中被消耗。
[0018]參考圖3，每個(gè)單向止回閥36、38具有閥構(gòu)件40，其以自由漂浮方式安裝至殼體42的開(kāi)口 41。在該實(shí)施例中，兩個(gè)開(kāi)口 44被提供在殼體42中，處于閥構(gòu)件40下。可理解的是:如果開(kāi)口 41足以提供穿過(guò)閥的恰當(dāng)流量，則不必提供開(kāi)口 44。閥構(gòu)件40由于在其上的壓力差而是可移動(dòng)的。閥構(gòu)件40在圖3中被示為處于關(guān)閉位置，密封住殼體42并防止空氣流動(dòng)經(jīng)過(guò)開(kāi)口 41和44。真空壓力如以上提及的可拉動(dòng)閥構(gòu)件40打開(kāi)(沿箭頭D的方向)，從而容許空氣流動(dòng)穿過(guò)開(kāi)口 41、44。
[0019]可看出:集成碳罐凈化閥10在緊湊裝置中提供直列連接。由于文丘里管和止回閥被集成在凈化閥中，所以需要較少的管道連接，其還簡(jiǎn)化組件。
[0020]前述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)被示出和描述來(lái)達(dá)到說(shuō)明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和功能原理以及說(shuō)明采用這些優(yōu)選實(shí)施例的方法的目的，并且可以做出變化而不背離這些原理。因此，本發(fā)明包括被包含在后附權(quán)利要求書(shū)的精神內(nèi)的所有變型。
【權(quán)利要求】
1.一種用于渦輪增壓交通工具發(fā)動(dòng)機(jī)的集成碳罐凈化閥，所述閥包括: 閥構(gòu)件，其具有殼體并被構(gòu)造和配置成用以控制從燃料箱和碳罐結(jié)構(gòu)到空氣進(jìn)氣歧管的蒸氣凈化流， 本體，其聯(lián)接至所述殼體,所述本體限定出內(nèi)部空間， 將所述內(nèi)部空間分離成第一室和與第一室隔離的第二室的結(jié)構(gòu)，所述第一室具有入口端口和出口端口， 真空發(fā)生器，其處于所述第一室中，并與所述入口端口和出口端口處于流體連通，所述真空發(fā)生器被構(gòu)造和配置成用以經(jīng)由所述入口端口接收來(lái)自渦輪增壓器出口的空氣，來(lái)在空氣穿過(guò)所述真空發(fā)生器時(shí)生成第一真空，并用以經(jīng)由所述出口端口引導(dǎo)空氣至所述渦輪增壓器的入口，來(lái)限定出掃氣空氣流回路， 第一止回閥，其在所述第一室中處于所述真空發(fā)生器與所述閥構(gòu)件之間，和 第二止回閥，其在所述第二室中處于所述閥構(gòu)件與歧管出口端口之間，所述歧管出口端口被構(gòu)造和配置成聯(lián)接至進(jìn)氣歧管， 所述第一止回閥和第二止回閥被構(gòu)造和配置成使得:1)當(dāng)所述渦輪增壓器正在操作并且所述進(jìn)氣歧管處于正壓下時(shí)，所述第二止回閥關(guān)閉，同時(shí)所述第一止回閥對(duì)生成第一真空的真空發(fā)生器打開(kāi)，以容許凈化流被吸引到所述掃氣空氣流回路中；2)在自然吸氣狀況下，歧管真空關(guān)閉所述第一止回閥并打開(kāi)所述第二止回閥，以使所有凈化流改向穿過(guò)所述歧管出口端口并至所述進(jìn)氣 歧管。
2.如權(quán)利要求1所述的閥，其中，所述真空發(fā)生器是文丘里管。
3.如權(quán)利要求1所述的閥，其與所述燃料箱和碳罐結(jié)構(gòu)、所述渦輪增壓器和所述進(jìn)氣歧管組合。
4.如權(quán)利要求1所述的閥，其中，分離所述內(nèi)部空間的結(jié)構(gòu)包括壁和蓋構(gòu)件。
5.如權(quán)利要求1所述的閥，其中，所述止回閥中的每個(gè)是單向閥，具有彈性體閥構(gòu)件，其被構(gòu)造和配置成基于其上的壓力差在打開(kāi)與關(guān)閉位置之間移動(dòng)。
6.如權(quán)利要求1所述的閥，其中，所述殼體和所述本體以可移除的方式聯(lián)接在一起。
7.—種控制渦輪增壓交通工具中的蒸氣凈化流的方法，所述方法包括: 提供碳罐凈化閥，其具有閥構(gòu)件，所述閥構(gòu)件被構(gòu)造和配置成用以控制從燃料箱和碳罐結(jié)構(gòu)到空氣進(jìn)氣歧管的蒸氣凈化流，所述凈化閥具有集成的真空發(fā)生器和與所述碳罐凈化閥集成的第一止回閥和第二止回閥，所述第一止回閥設(shè)置在所述真空發(fā)生器與所述閥構(gòu)件之間，所述第二止回閥設(shè)置在所述閥構(gòu)件與歧管出口端口之間，所述歧管出口端口聯(lián)接至所述進(jìn)氣歧管， 限定出掃氣空氣流回路，其從渦輪增壓器出口穿過(guò)所述真空發(fā)生器并至所述渦輪增壓器的入口，且所述真空發(fā)生器由于從其中穿過(guò)的空氣流而生成第一真空， 當(dāng)所述渦輪增壓器正在操作并且所述進(jìn)氣歧管處于正壓下時(shí)，確保所述第二止回閥關(guān)閉，同時(shí)所述第一止回閥對(duì)生成第一真空的所述真空發(fā)生器打開(kāi)，以容許蒸氣凈化流被吸引穿過(guò)所述閥構(gòu)件到所述掃氣空氣流回路中，以及 在自然吸氣狀況期間，確保由所述進(jìn)氣歧管生成的真空關(guān)閉所述第一止回閥并打開(kāi)所述第二止回閥，以使所有凈化流改向穿過(guò)所述歧管出口端口并至所述進(jìn)氣歧管。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述真空發(fā)生器是文丘里管。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，提供碳罐凈化閥的步驟包括提供具有本體的碳罐凈化閥，所述本體被分離成兩個(gè)室，所述第一止回閥和真空發(fā)生器處于第一室中，而所述第二止回閥處于第二室中。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，提供碳罐凈化閥的步驟包括以可移除的方式將所述本體聯(lián)接至所述閥構(gòu)件的殼體。
11.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述止回閥中的每個(gè)是單向閥，具有彈性體閥構(gòu)件，其被構(gòu)造和配 置成 基于其上的壓力差在打開(kāi)與關(guān)閉位置之間移動(dòng)。
【文檔編號(hào)】B60K15/035GK103732903SQ201280040088
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月15日
【發(fā)明者】B.D.M.威廉斯 申請(qǐng)人:大陸汽車(chē)系統(tǒng)公司