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)動機的集成碳罐凈化閥(10)包括閥構件(34)，其具有殼體并被構造和配置成用以控制從燃料箱和碳罐結構到空氣進氣歧管的蒸氣凈化流。本體聯(lián)接至所述殼體。所述本體限定出內部空間(15)。結構(16)將內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)與閥構件(34)之間，而第二止回閥(38)在第二室(22)中處于閥構件(34)與歧管出口端口(28)之間。
【專利說明】具有集成真空發(fā)生器和止回閥的碳罐凈化閥
[0001]相關申請的交叉引用
本申請要求2011年6月16日提交的臨時專利申請N0.61/497,837的優(yōu)先權。以上申請的公開內容通過引用并入本文。
【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及用于潤輪增壓發(fā)動機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】
[0003]對于正常吸氣發(fā)動機，燃料蒸氣從碳罐的得到凈化，方法是利用進氣歧管的真空壓力來吸引空氣穿過碳罐。對于渦輪增壓發(fā)動機，常常存在在增壓期間生成的正歧管壓力，因此不存在真空來吸引空氣穿過碳罐。因此，有必要提供器件來產生與大氣的空氣移動壓力差，使得空氣能從碳罐被吸引至進氣歧管，并被引導至燃燒室，由此凈化燃燒產生的燃料蒸氣。
[0004]文丘里管或噴嘴被使用來通過從越過渦輪的壓力差(14psi或更多)進行排氣來在渦輪增壓交通工具發(fā)動機上生成真空，用以驅動空氣從渦輪增壓器出口穿過文丘里噴嘴，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沖擊波生成低于大氣壓的壓力(真空)，其被使用來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。分別通過位于文丘里噴嘴與凈化閥之間的止回閥和位于進氣歧管與凈化閥之間的另一止回閥，來保護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)動機的緊湊碳罐凈化閥，其中碳罐凈化閥具有集成的真空發(fā)生器和止回閥。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的一個目的是滿足以上指出的需求。依據(jù)本發(fā)明的原理，該目的通過提供用于渦輪增壓交通工具發(fā)動機的集成碳罐凈化閥來得以實現(xiàn)。所述閥包括閥構件，其具有殼體并被構造和配置成用以控制從燃料箱和碳罐結構到空氣進氣歧管的蒸氣凈化流。本體聯(lián)接至所述殼體。所述本體限定出內部空間。結構將內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)生器被構造和配置成用以經由入口端口接收來自渦輪增壓器出口的空氣，來在空氣穿過所述真空發(fā)生器時生成第一真空，并用以經由出口端口引導空氣至渦輪增壓器的入口，來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)生器與閥構件之間，而第二止回閥被提供在第二室中處于閥構件與歧管出口端口之間。歧管出口端口被構造和配置成聯(lián)接至進氣歧管。所述第一止回閥和第二止回閥被構造和配置成使得:1)當所述渦輪增壓器正在操作并且所述進氣歧管處于正壓下時，所述第二止回閥關閉，同時所述第一止回閥對生成第一真空的真空發(fā)生器打開，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，歧管真空關閉所述第一止回閥并打開所述第二止回閥，以使所有凈化流改向穿過所述歧管出口端口并至所述進氣歧管。
[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，其具有閥構件，所述閥構件被構造和配置成用以控制從燃料箱和碳罐結構到空氣進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。第一止回閥設置在真空發(fā)生器與閥構件之間，第二止回閥設置在閥構件與歧管出口端口之間，歧管出口端口聯(lián)接至進氣歧管。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的空氣流而生成第一真空，當所述渦輪增壓器正在操作并且所述進氣歧管處于正壓下時，所述方法確保所述第二止回閥關閉，同時所述第一止回閥對生成第一真空的所述真空發(fā)生器打開，以容許蒸氣凈化流被吸引穿過所述閥構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氣歧管生成的真空關閉所述第一止回閥并打開所述第二止回閥，以使所有凈化流改向穿過所述歧管出口端口并至所述進氣歧管。
[0009]通過參考附圖來考慮以下詳細描述和所附權利要求書(它們全都形成本說明書的一部分)，本發(fā)明的其它目的、特征和特性，以及操作方法和結構的相關元件的功能、零部件的組合和制造的經濟性將變得更加清楚明了。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]從以下對本發(fā)明的優(yōu)選實施例的詳細描述，結合附圖來理解，將更好地了解本發(fā)明，附圖中相似附圖標記指示相似零部件，其中:
圖1是依據(jù)一實施例的、處于渦輪增壓交通工具發(fā)動機的碳罐凈化系統(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的碳罐凈化閥的側視圖。
[0012]圖3是依據(jù)一實施例的止回閥的側視圖。
【具體實施方式】
[0013]參考圖1，其中示出了依據(jù)一實施例的用于渦輪增壓交通工具發(fā)動機的集成碳罐凈化閥，總體上以附圖標記10指示。集成碳罐凈化閥10在一個小封裝中包含真空發(fā)生器12和兩個止回閥36、38，從而將系統(tǒng)中的管道連接的數(shù)量從可能的十二個減少為僅四個連接。集成是通過在碳罐凈化閥10的下部本體14中包括文丘里管12 (作為真空發(fā)生器)來實現(xiàn)。下部本體14限定出內部空間15。比如壁16和焊接的中間蓋構件18等結構將下部本體14的內部空間15分離成兩個室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)生器被構造和配置成用以經由入口端口 21從渦輪增壓器26的出口25接收空氣，來在空氣穿過文丘里管12時生成第一真空，并用以經由出口端口 23將空氣引導至渦輪增壓器26的入口 27，來限定出掃氣流回路A，使得文丘里驅動凈化流B可被吸引到掃氣流回路A中，如以下更全面地說明的。主進氣空氣流由箭頭C示出。[0015]室22具有歧管出口端口 28(見圖2)，其與關聯(lián)于發(fā)動機(未示出)的進氣歧管32的入口端口 30連通。因此，室20與由文丘里管12生成的真空相關聯(lián)，而室22與由進氣歧管32生成的真空相關聯(lián)。這兩個真空狀態(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的閥構件34與文丘里管12之間，而第二止回閥38被提供在閥構件34與進氣歧管32之間。閥構件34被設置在燃料箱和碳罐結構35與進氣歧管32之間。閥構件34可以為任何常規(guī)構造，比如在美國專利公開20080000456A1中公開的螺線管類型，其內容通過引用并入到本說明書中。如圖2中最佳地示出的，下部本體14與閥構件34的殼體33優(yōu)選通過卡扣配合和配置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相關聯(lián)的止回閥38關閉。由掃氣流回路A生成的真空拉動止回閥36打開，從而容許流體穿過掃氣流回路A，其吸入經過閥構件34的蒸氣凈化流B。凈化流于是被引導至歧管32，從而至發(fā)動機，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處生成的真空拉動止回閥38打開，從而容許流體經過從閥構件34到歧管32。另外，歧管真空拉動止回閥36關閉，從而使所有凈化流改向直接地至歧管32，以在發(fā)動機中被消耗。
[0018]參考圖3，每個單向止回閥36、38具有閥構件40，其以自由漂浮方式安裝至殼體42的開口 41。在該實施例中，兩個開口 44被提供在殼體42中，處于閥構件40下?？衫斫獾氖?如果開口 41足以提供穿過閥的恰當流量，則不必提供開口 44。閥構件40由于在其上的壓力差而是可移動的。閥構件40在圖3中被示為處于關閉位置，密封住殼體42并防止空氣流動經過開口 41和44。真空壓力如以上提及的可拉動閥構件40打開(沿箭頭D的方向)，從而容許空氣流動穿過開口 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，其還簡化組件。
[0020]前述優(yōu)選實施例已經被示出和描述來達到說明本發(fā)明的結構和功能原理以及說明采用這些優(yōu)選實施例的方法的目的，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利要求書的精神內的所有變型。
【權利要求】
1.一種用于渦輪增壓交通工具發(fā)動機的集成碳罐凈化閥，所述閥包括: 閥構件，其具有殼體并被構造和配置成用以控制從燃料箱和碳罐結構到空氣進氣歧管的蒸氣凈化流， 本體，其聯(lián)接至所述殼體,所述本體限定出內部空間， 將所述內部空間分離成第一室和與第一室隔離的第二室的結構，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)生器被構造和配置成用以經由所述入口端口接收來自渦輪增壓器出口的空氣，來在空氣穿過所述真空發(fā)生器時生成第一真空，并用以經由所述出口端口引導空氣至所述渦輪增壓器的入口，來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)生器與所述閥構件之間，和 第二止回閥，其在所述第二室中處于所述閥構件與歧管出口端口之間，所述歧管出口端口被構造和配置成聯(lián)接至進氣歧管， 所述第一止回閥和第二止回閥被構造和配置成使得:1)當所述渦輪增壓器正在操作并且所述進氣歧管處于正壓下時，所述第二止回閥關閉，同時所述第一止回閥對生成第一真空的真空發(fā)生器打開，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，歧管真空關閉所述第一止回閥并打開所述第二止回閥，以使所有凈化流改向穿過所述歧管出口端口并至所述進氣 歧管。
2.如權利要求1所述的閥，其中，所述真空發(fā)生器是文丘里管。
3.如權利要求1所述的閥，其與所述燃料箱和碳罐結構、所述渦輪增壓器和所述進氣歧管組合。
4.如權利要求1所述的閥，其中，分離所述內部空間的結構包括壁和蓋構件。
5.如權利要求1所述的閥，其中，所述止回閥中的每個是單向閥，具有彈性體閥構件，其被構造和配置成基于其上的壓力差在打開與關閉位置之間移動。
6.如權利要求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，其具有閥構件，所述閥構件被構造和配置成用以控制從燃料箱和碳罐結構到空氣進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，所述第一止回閥設置在所述真空發(fā)生器與所述閥構件之間，所述第二止回閥設置在所述閥構件與歧管出口端口之間，所述歧管出口端口聯(lián)接至所述進氣歧管， 限定出掃氣空氣流回路，其從渦輪增壓器出口穿過所述真空發(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的空氣流而生成第一真空， 當所述渦輪增壓器正在操作并且所述進氣歧管處于正壓下時，確保所述第二止回閥關閉，同時所述第一止回閥對生成第一真空的所述真空發(fā)生器打開，以容許蒸氣凈化流被吸引穿過所述閥構件到所述掃氣空氣流回路中，以及 在自然吸氣狀況期間，確保由所述進氣歧管生成的真空關閉所述第一止回閥并打開所述第二止回閥，以使所有凈化流改向穿過所述歧管出口端口并至所述進氣歧管。
8.如權利要求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)接至所述閥構件的殼體。
11.如權利要求7所述的方法，其中，所述止回閥中的每個是單向閥，具有彈性體閥構件，其被構造和配 置成 基于其上的壓力差在打開與關閉位置之間移動。
【文檔編號】B60K15/035GK103732903SQ201280040088
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年6月15日 優(yōu)先權日:2012年6月15日
【發(fā)明者】B.D.M.威廉斯 申請人:大陸汽車系統(tǒng)公司