專利名稱：具有集成加熱元件的支路管的閥門(mén)和具有空氣預(yù)熱的內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣管路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于熱才幾的進(jìn)氣管^各的閥門(mén)，所述熱機(jī)可以用于例如推動(dòng)機(jī) 動(dòng)車。本發(fā)明的另一個(gè)主題涉及一種熱機(jī)進(jìn)氣管路。
背景技術(shù)：
熱機(jī)的供給主要在于向燃燒室加入進(jìn)氣流和進(jìn)氣流中汽化的液體燃料。 氣流和燃料的混合物在熱機(jī)的進(jìn)氣管路中的燃燒室或者后者的上游獲得。
利用特定的燃料，例如柴油機(jī)，當(dāng)周圍溫度低于大約5"C時(shí)機(jī)器的發(fā)動(dòng) 困難在壓縮端部的空氣柴油機(jī)混合物的溫度不足以引起該混合物自然。如 果可能的話，這導(dǎo)致啟動(dòng)熱機(jī)有困難，并且只要所述熱機(jī)不足夠熱的話導(dǎo)致 不完全燃燒。
為了防止這種缺點(diǎn)，已知實(shí)際作法是利用由安裝在熱機(jī)的汽缸頭中的預(yù) 熱火花塞組成的加熱系統(tǒng)加熱空氣柴油機(jī)以便或者直接引入熱機(jī)中的燃燒 室或者紊流式燃燒室。這種加熱系統(tǒng)相對(duì)昂貴，因?yàn)樾枰獙⑦@些火花塞安裝 在圓柱頭上，安裝也對(duì)汽缸頭的空間要求有影響。
還已知的實(shí)際作法是通過(guò)延伸到所述進(jìn)氣管中的加熱柵格加熱吸入的 空氣。由于由所述柵格引起的壓力損失，這種加熱裝置僅僅可以在較大立體 容積的熱機(jī)中使用。

發(fā)明內(nèi)容
因此，制造一種使得熱機(jī)的啟動(dòng)更容易的裝置會(huì)很有價(jià)值。 因此，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于熱機(jī)的空氣進(jìn)氣管路的閥門(mén)，其特 征在于其包括主管道以及具有引導(dǎo)到主管道的上游和下游端部的旁路，加熱 元件設(shè)置在旁路中并且所述閥門(mén)包括關(guān)閉元件，該關(guān)閉元件安裝成以便在用 于所述主管道中的氣流通過(guò)的第一位置和用于所述旁路中的氣流通過(guò)的第 二位置之間可以移動(dòng)。
4所述氣流因此在旁路中通過(guò)的過(guò)程中被加熱。所述加熱很快并且僅僅需 要相對(duì)適中的功率。因?yàn)槌杀鞠鄬?duì)較低，該加熱還可很容易應(yīng)用，并且熱機(jī) 具有相對(duì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。另外，在正常的運(yùn)行模式中，如果幾乎不是所有的話， 大部分吸入氣流進(jìn)入所述主管道以便延伸入所述旁路的加熱元件不引起壓 力損失。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是用于熱機(jī)的進(jìn)氣管道，包括主管道和安裝在所述 主管道中的關(guān)閉元件，以便能夠在管道的打開(kāi)位置和所述主管道的關(guān)閉位置
之間移動(dòng)；加熱元件，設(shè)置在具有引入所述主管道的上游和下游端部的旁路中。
本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將在閱讀了下面對(duì)本發(fā)明的非限制性實(shí)施例 的描述之后顯現(xiàn)出來(lái)。


現(xiàn)在將對(duì)附圖進(jìn)行說(shuō)明，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的熱機(jī)的部分示意圖，蝶形元件處于關(guān)閉位置； 圖2和3是類似于圖1的視圖，所述蝶形元件分別在旁路位置并處于完 全打開(kāi)的位置；
圖4是類似于圖1的視圖，其示出了一個(gè)變化的實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
在這個(gè)例子中本發(fā)明被描述為應(yīng)用于熱機(jī)，更精確地說(shuō)， 一種通過(guò)基于 柴油燃料而運(yùn)行的內(nèi)燃熱機(jī)。然而，本發(fā)明也可以應(yīng)用于利用其他類型的燃 料例如源于石油或者源自生物材料例如二酯而運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)中。
示意性地示于這些附圖中并一般表示為50的所述熱才幾包括進(jìn)氣管路， 一般表示為1。
所述進(jìn)氣管路1包括一端連接到外部空氣入口 20而相對(duì)端引導(dǎo)到熱機(jī) 的燃燒室的管道(在圖中示意性表示為30)。
一般表示為15的閥門(mén)安裝在進(jìn)氣管路1上。所述閥門(mén)15包括主管道2, 該主管道2具有以已知的方式自身連接到進(jìn)氣管路管道1的端部。
蝶形元件3經(jīng)由軸自身以已知的方式安裝在主管道2中，其中所述軸端 部被容納以便在固定到所述主管道2的軸承中樞轉(zhuǎn)，從而所述蝶形元件3可
5以在主管道2的關(guān)閉位置(圖1中所示)和主管道2的打開(kāi)位置(圖3中所 示)之間旋轉(zhuǎn)，在所述關(guān)閉位置所述^^形元件3垂直于所述主管道2的軸線 并防止氣體在主管道2中流動(dòng)，而在所述打開(kāi)位置，所述蝶形元件3平行于 所述主管道2的軸線。所述蝶形元件3自身被以已知的方式設(shè)置和控制為使 得其能夠被固定在關(guān)閉位置和打開(kāi)位置之間的中間位置，從而調(diào)節(jié)所述主管 道2中的氣體流動(dòng)速率。
燃料噴射器4引導(dǎo)到所述蝶形元件3的下游的主管道2中，參照朝向所 述燃燒室的氣流的移動(dòng)方向(由箭頭100表示)。所述噴射器4是傳統(tǒng)的噴 射器，其形成燃料管路部分，其中燃料管路部分自身是已知的并被連接到燃 料罐以便將燃料向上送入到主管道2。
閥門(mén)15包括延伸為平行于所述主管道2的旁路管道5。所述旁路管道5 包括上游端6和下游端7，該上游端6和下游端7分別^f吏處于關(guān)閉位置和打 開(kāi)位置之間的中間位置的蝶形元件3的上游和下游(參照移動(dòng)方向100)通 向所述主管道2的側(cè)表面8上。蝶形元件3的這個(gè)中間位置是旁路位置，在 該旁路位置所述蝶形元件3相對(duì)于其關(guān)閉位置稍樣H頃斜并且其邊緣在支座 12附近，所述支座由作為突起延伸到所述管道內(nèi)的臺(tái)階形成。所述上游和下 游端6、 7在所述主管道2的一些點(diǎn)處通向所述支座12的任意一側(cè)上，其中 所述那些點(diǎn)從所述蝶形元件3的軸到所述管道2的連接點(diǎn)距離基本相等。
所述上游端6具有軸9，該軸9相對(duì)于所述主管道2的中心軸10傾斜并 且在朝向外部空氣入口取向的頂部相對(duì)于該中心軸形成4兌角。所述i萊形元件 3在其旁路位置延伸為基本平行于所述上游端7的軸9以便將氣流朝向所述 旁路管道5引導(dǎo)。
所述主管道2和所述旁路管道5例如用鋁制成。
在這個(gè)電阻的例子中的加熱元件11設(shè)置在所述旁^各2中。所述電阻可 以例如是正溫度系數(shù)(PTC)型的。所述加熱元件11設(shè)計(jì)成允許空氣溫度升 高到允許所述混合物在燃燒室中壓縮的最后階段到達(dá)足以引起自然并且引 起機(jī)器啟動(dòng)的溫度。作為一個(gè)例子，對(duì)于-20。C的外界溫度，由所述加熱元 件11傳送的功率在300W的量級(jí)。所述加熱元件11是溫度調(diào)節(jié)型的以便不 能達(dá)到燃料或者機(jī)油的自然溫度(閃燃點(diǎn))，以便保護(hù)周圍的元件。
為了啟動(dòng)機(jī)器，所述蝶形元件3被控制為在其旁路位置，進(jìn)氣氣流朝向 燃燒室移動(dòng)經(jīng)過(guò)旁路管道5以便氣流當(dāng)?shù)竭_(dá)所述噴射器4時(shí)被加熱。這樣被加熱后，空氣自身加熱離開(kāi)所述噴射器4的燃料。只要啟動(dòng)階段沒(méi)有完成， 并且即使只要所述機(jī)器沒(méi)有到達(dá)其正常運(yùn)行的最小溫度，所述蝶形元件3被 控制，以便強(qiáng)制的至少氣流一部分朝向所述旁路管道5移動(dòng)，以便受益于由 所述加熱元件11才是供的熱量。
應(yīng)當(dāng)理解，在機(jī)器的啟動(dòng)和低載荷運(yùn)行階段遇到的低空氣流速下，盡管 空氣經(jīng)過(guò)所述加熱電阻，所述旁路也僅僅引起很少的壓力損失并且不破壞所 述機(jī)器的運(yùn)行。
所述旁路管道5具有比所述主管道小的橫截面以便當(dāng)所述啟動(dòng)階l殳完成 并且所述蝶形元件3最終離開(kāi)其旁路位置以轉(zhuǎn)到其打開(kāi)位置時(shí)，所述氣流不 經(jīng)過(guò)所述旁路管道5而經(jīng)過(guò)所述主管道2并且所述加熱元件11干擾其流動(dòng)。 所述加熱元件11的供給在啟動(dòng)的最后或者當(dāng)機(jī)器達(dá)到其運(yùn)行溫度時(shí)可以自 動(dòng)關(guān)閉。
自然地，本發(fā)明不限于所描述的實(shí)施例，并且在不背離本發(fā)明由權(quán)利要 求所限定的范圍的情況下可以另外應(yīng)用變化的實(shí)施例。
特別地，所述旁路可以向所述蝶形元件3和/或所述噴射器4的上游或者 下游延伸。
所述閥門(mén)可以被用作氣流計(jì)閥門(mén)，使得可以在進(jìn)氣管道中產(chǎn)生負(fù)壓以便 促進(jìn)來(lái)自廢氣管路的循環(huán)氣體流動(dòng)進(jìn)入所述閥門(mén)的進(jìn)氣管路下游。
作為一種變化，如圖4中所示，所述蝶形元件3僅僅具有兩個(gè)位置，即 關(guān)閉位置和打開(kāi)位置。所述旁路管道5在關(guān)閉位置具有其分別通向所述蝶形 元件3的上游和下游的上游和下游端部6和7。獨(dú)立的閥門(mén)元件40安裝在所 述加熱元件11的旁路管道5的上游。
所述加熱元件可以具有不同于所描述的結(jié)構(gòu)，例如線圈或者4冊(cè)4各結(jié)構(gòu)。
所述熱機(jī)可以具有不同于所描述的結(jié)構(gòu)。所述進(jìn)氣管路的關(guān)閉元件可不 同于蝶形元件并且包括例如滑動(dòng)閥元件。
可在實(shí)際啟動(dòng)運(yùn)行之前進(jìn)行預(yù)熱以^更節(jié)省加熱元件的響應(yīng)時(shí)間(例如， 當(dāng)鎖門(mén)時(shí)開(kāi)始加熱)。
已經(jīng)編號(hào)的閥門(mén)僅僅作為標(biāo)記給出，并且其可以根據(jù)機(jī)器的結(jié)構(gòu)、立體 容積等改變。
所述進(jìn)氣管路的管道可以是單件而安裝到后者的旁路或者管道和旁路 可以制造為單件。
權(quán)利要求
1.一種用于熱機(jī)的進(jìn)氣管路(1)的閥門(mén)，其特征在于所述閥門(mén)包括主管道(2)以及旁路管道(5)，所述旁路管道(5)具有通向所述主管道的上游和下游的端部(6、7)；加熱元件(11)，設(shè)置在所述旁路中，其特征還在于所述閥門(mén)包括關(guān)閉元件(3)，所述關(guān)閉元件安裝為可以在用于所述主管道氣流通過(guò)的第一位置和用于所述旁路中的氣流通過(guò)的第二位置之間移動(dòng)。
2. 如權(quán)利要求1所述的閥門(mén)，其中所述關(guān)閉元件(3)安裝在所述主管 道(2)中以便可以在所述主管道的打開(kāi)位置和所述主管道的關(guān)閉位置之間 移動(dòng)。
3. 如權(quán)利要求2所述的閥門(mén)，其中所述關(guān)閉元件(3)具有中間旁路位 置，上游和下游端部(6、 7)通向所述旁路位置中的關(guān)閉元件的任何一側(cè)。
4. 如權(quán)利要求3所述的閥門(mén)，其中所述關(guān)閉元件是蝶形元件(3 ),所述 蝶形元件安裝為在所述打開(kāi)位置和所述關(guān)閉位置之間樞轉(zhuǎn)，所述旁路管道(5)的上游端部(6)和所述蝶形元件設(shè)置為使得所述旁路位置中的該蝶形 元件將吸入的空氣引入到所述旁路的上游端部。
5. —種用于熱機(jī)的進(jìn)氣管i 各(1)，包括主管道(2)和關(guān)閉元件(3), 所述關(guān)閉元件安裝在所述主管道中以便可以在所述主管道的打開(kāi)位置和所 述主管道的關(guān)閉位置之間移動(dòng)，其特征在于，所述加熱元件(11 )設(shè)置在旁 路管道(5)中，所述旁路管道(5)具有通向所述主管道的上游和下游端部(6、 7)。
6. 如權(quán)利要求5所述的管路，其中液體燃料供給元件(4)連接到所述 主管道(2),并且所述加熱元件(11 )設(shè)置在所述燃料供給元件(4)的進(jìn) 氣管路上游。
7. 如權(quán)利要求6所述的管路，其中所述關(guān)閉元件(3)具有中間旁路位 置，并且所述上游和下游端部(6、 7)通向所述旁路位置中的關(guān)閉元件的每 一側(cè)。
8. 如權(quán)利要求7所述的管路，其中所述關(guān)閉元件是蝶形元件(3)，所述 蝶形元件安裝為在所述打開(kāi)位置和所述關(guān)閉位置之間樞轉(zhuǎn)，所述旁路管道(5)的上游端部(6)和所述蝶形元件設(shè)置為使得所述旁路位置中的該蝶形 元件將吸入的空氣引入到所述旁路的上游端部。
9.如權(quán)利要求5所述的管路，利用根據(jù)權(quán)利要求1到4中的任一項(xiàng)的閥 門(mén)產(chǎn)生。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣管路(1)的閥門(mén)，包括主管道(2)以及旁路管道(5)，旁路管道(5)具有通往所述主管道的上游和下游端部(6、7)；加熱元件(11)，設(shè)置在所述旁路管道中并且包括關(guān)閉元件(3)，關(guān)閉元件安裝為使得其可以在氣流能通過(guò)所述主管道的第一位置和氣流能通過(guò)所述旁路管道的第二位置之間移動(dòng)。本發(fā)明的另一個(gè)主題涉及一種包括具有加熱元件的旁路管道的內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣管路(1)。
文檔編號(hào)F02M31/02GK101517221SQ200780035646
公開(kāi)日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2007年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月25日
發(fā)明者勞倫特·艾伯特, 約漢·科莫拉薩米, 邁克爾·梅特 申請(qǐng)人:法雷奧電機(jī)控制系統(tǒng)公司