發動機的吸氣結構的製作方法

2023-05-16 15:48:42

本發明涉及一種具有分隔發動機吸氣通道的隔板的發動機的吸氣結構。

背景技術：

目前，由於會像專利文獻1記載的發動機那樣，流入氣缸內的吸氣會產生滾(縱向渦)流，因此開發了設置將吸氣通道分隔成兩個流路(第一通道、第二通道)的隔板的技術。在吸氣流量少時，通過利用TGV(Tumble Generation Valve，滾流產生閥)關閉被隔板分隔的第一通道，來提高從第二通道流入燃燒室內的吸氣的流速，在燃燒室內形成滾流。

另外，專利文獻1例舉了在第一通道的內壁上形成有級差面(段差面)的結構。在TGV的開度最小時，TGV的閥體的前端部分從上遊側與該級差面相對，由於閥體與級差面的空隙狹窄，因此吸氣的漏出得到抑制。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：(日本)特開2014-101774號公報

由於TGV由電機等促動器驅動，因此為了保護促動器，從內壁面稍稍遠離而設置空隙，以在將TGV設為關閉位置時閥體的前端部不會碰到內壁面。為了確認該空隙是否處在設計範圍內，向空隙插入厚度計等。

但是，如上所述，當在第一通道的內壁面上設置有級差面時，從下遊側觀看第一通道時，閥體的前端部與內壁面的空隙會被隱藏。因此，即使從下遊側將厚度計插入第一通道，也無法測量空隙。例如，當由於流路形狀彎曲等原因導致無法從上遊側向第一通道插入厚度計時，難以測量該空隙的尺寸。

技術實現要素：

因此，本發明的目的在於提供一種能夠容易測量TGV的閥體與流路內壁面的空隙尺寸的發動機的吸氣結構。

為了解決上述課題，本發明提供一種發動機的吸氣結構，具有將與吸氣口連通的吸氣通道沿著吸氣的流動方向分隔成第一通道和第二通道的隔板，以及配置在該吸氣通道內且固定在軸上的板形狀的閥體，通過使閥體與軸共同圍繞軸的軸線旋轉，使得第一通道的開度可變，本發明的發動機的吸氣結構，其特徵在於，具有：相對面，其為第一通道的內壁面且當開度最小時與閥體中的在遠離軸的方向的前端部維持空隙而相對；級差面，其比開度最小時的閥體的前端部更位於吸氣口側，從相對面向第二通道側立起；延伸面，其從級差面向吸氣口側延伸；測量槽，其形成在延伸面上，從級差面向吸氣口側延伸。

可選地，配置有閥體的部分吸氣通道的內壁面可以在與流動方向垂直的截面上，具有互相相對的2個短邊部，以及比短邊部更長地延伸且互相相對的2個長邊部，在一個長邊部上形成有相對面，級差面從一個長邊部橫跨2個短邊部延伸。

可選地，還可以具有插通孔，其設置在內壁面中的2個短邊部上，插通有軸並支承軸，級差面在短邊部中，延伸至比插通孔更靠一個長邊部側。

可選地，測量槽在一個長邊部和一個短邊部上分別可設置有一個。

發明效果

利用本發明，能夠容易測量TGV的閥體與流路內壁面的空隙尺寸。

附圖說明

圖1是用於說明發動機的吸氣結構的說明圖；

圖2是用於說明TGV的開閉動作的說明圖；

圖3是用於說明第一通道的內壁面的說明圖；

圖4是從另一端側觀察支撐部件的圖；

圖5是用於說明測量槽的形成部位的說明圖。

符號說明

Sa 空隙

1 吸氣結構

2 吸氣通道

2a 第一通道

2b 第二通道

2c 內壁面

2d 相對面

2e 級差面

2f 延伸面

2g 測量槽

2h 端部

2i 插通孔

3 隔板

4a 閥體

4b 軸

4e 前端部

5 吸氣口

11a 短邊部

12a 長邊部

具體實施方式

下面參照附圖，對本發明的優選實施方式進行詳細說明。該實施方式所示的尺寸、材料、其他具體數值等，只是為了便於理解發明所做的例示而已，除特別說明的情況外，不用於限定本發明。需要說明的是，本說明書及附圖中，關於具有實質相同的功能、構成的要素，通過附加相同符號而省略重複說明，另外，與本發明沒有直接關係的要素省略圖示。

圖1是用於說明發動機的吸氣結構1的說明圖。圖1(a)表示從正面觀察配置在吸氣通道2中的隔板3的圖，圖1(b)表示圖1(a)中的I(b)-I(b)線剖面。

如圖1所示，發動機的吸氣結構1包括吸氣通道2、隔板3、TGV(Tumble Generation Valve)4而構成。吸氣通道2是與吸氣口5連通的流路。吸氣口5由圖1(b)所示的吸氣閥6開閉，流入吸氣通道2的吸氣在吸氣閥6打開時從吸氣口5被引導至燃燒室7內。

隔板3具有板狀的主體部3a。主體部3a中，主體部3a的寬度方向(圖1(a)中為上下方向)的兩側部設置有導向壁部3b。導向壁部3b沿著在吸氣通道2的內壁上形成的凹處形成，導向壁部3b嵌入該凹處，由此，隔板3被固定在吸氣通道2內。

而且，隔板3沿著吸氣的流動方向，在圖1(b)中的上下方向上將吸氣通道2分隔開，形成第一通道2a和第二通道2b。即，通過隔板3，吸氣通道2被分隔成第一通道2a和第二通道2b。

如圖1(b)所示，吸氣通道2中，在配置有隔板3的部位，隔板3偏向圖1(b)中的下側而配置，被隔板3分隔的上側的第一通道2a的流路比下側的第二通道2b的流路更寬。TGV 4配設在吸氣通道2內，開閉該第一通道2a。

圖2是用於說明TGV 4的開閉動作的說明圖，提取圖1(b)中的TGV 4的附近而進行表示。不過，圖2中明確地表示了形成吸氣通道2的部件間的邊界。如圖2所示，吸氣通道2形成在吸氣歧管8、支撐部件9、氣缸蓋10的內部。

具體而言，吸氣歧管8的一端8a與支撐部件9的一端9a連接，吸氣歧管8內的流路與支撐部件9內的流路連通。進而，支撐部件9的另一端9b與氣缸蓋10連接，支撐部件9內的流路與氣缸蓋10的吸氣口5連通。如此，通過吸氣歧管8、支撐部件9、氣缸蓋10各自的內部的流路形成了吸氣通道2。

TGV 4具有大致平板形狀的閥體4a(參考圖1(a))和軸4b。閥體4a固定在軸4b上，配置在吸氣通道2中的支撐部件9內的流路上。軸4b的兩端被在吸氣通道2的內壁面2c上開口的後述的插通孔2i支承，通過後述的電機4f旋轉(參考圖4)。閥體4a與軸4b共同繞著軸4b的軸線旋轉，第一通道2a的開度可變。

圖2(a)所示的狀態下，TGV 4的開度最大。此時，閥體4a的位置關係為從隔板3向上遊側延伸，除了隔板3以外，直到吸氣通道2被閥體4a分隔的部分也成為第一通道2a及第二通道2b(第一通道2a及第二通道2b進行延伸)。

圖2(a)中，第一通道2a及第二通道2b都打開。因此，從吸氣通道2的上遊流到TGV 4的吸氣，其流動不會受到閥體4a的妨礙，而通過第一通道2a及第二通道2b兩者流向燃燒室7。

另一方面，在圖2(b)所示的關閉狀態下，TGV 4的開度最小，TGV 4的閥體4a使得第一通道2a幾乎被關閉。另外，在圖2(a)中，TGV 4的下側的端部4c在與吸氣通道2的內壁面2c之間具有空隙，並且如圖1(a)所示，形成有凹部4d，通過該空隙及凹部4d，吸氣通過第二通道2b流向燃燒室7。

當發動機負荷小且吸氣流量少時，如圖2(b)所示，第一通道2a的開度縮小，使得大部分的吸氣通過流路寬度比第一通道2a窄的第二通道2b。如此，在發動機的吸氣結構1中，通過使提高了流速的吸氣流入燃燒室7，在燃燒室7內形成縱渦流(滾流)以實現燃料的快速燃燒，可以改善燃料消耗和提高燃燒穩定性。

圖3是用於說明第一通道2a的內壁面2c的說明圖，圖3(a)放大表示圖2(a)中的虛線部分，圖3(b)放大表示圖2(b)中的虛線部分，圖3(c)表示支撐部件9的圖2(b)中的III(c)-III(c)線剖面。

如圖3(a)所示，將第一通道2a的內壁面2c中的一部分稱作相對面2d。如圖3(b)所示，當TGV 4的開度最小時，相對面2d與閥體4a中的在遠離軸4b的方向的前端部4e維持空隙Sa而相對。換言之，當閥體4a的TGV 4的開度最小時，吸氣流得到抑制的一側的內壁面2c(相對面2d)與閥體4a的前端部4e之間形成有空隙Sa。

如此，通過在相對面2d與閥體4a的前端部4e之間設置空隙Sa，可以避免閥體4a的前端部4e與相對面2d的接觸導致的電機故障。

另外，在內壁面2c上，設置有從相對面2d向圖2(a)中的下側(第二通道2b側)立起的級差面2e。級差面2e相對於相對面2d，在吸氣流動方向的下遊側連續形成。

而且，如圖3(b)所示，當開度最小時，閥體4a的前端部4e相對於級差面2e從上遊側相對。即，級差面2e比開度最小時的閥體4a的前端部4e更位於吸氣口5側(圖3(b)中的右側)。

另外，內壁面2c中，比級差面2e更靠吸氣口5側，形成有延伸面2f。延伸面2f與級差面2e連續地形成，從級差面2e向吸氣口5側延伸。

如此，通過在內壁面2c上設置相對面2d、級差面2e、延伸面2f，如圖3(b)所示，當開度最小時，除了相對面2d與閥體4a的前端部4e的空隙Sa以外，級差面2e與閥體4a的前端部4e的空隙也變窄，可以抑制向第一通道2a漏出的吸氣的流量。

另外，在製造等時，為了確認該空隙Sa是否處在設計範圍內，向空隙Sa插入厚度計等。如上所述，吸氣歧管8與支撐部件9連接，支撐部件9與氣缸蓋10連接(參考圖2)。例如，在通過焊接等接合吸氣歧管8與支撐部件9後，執行連接支撐部件9與氣缸蓋10的製造工序。

此時，空隙Sa可能會因焊接的影響而變化，因此需要在接合吸氣歧管8與支撐部件9後，從下遊側向第一通道2a插入厚度計，進行空隙Sa的測量。

但是，當在第一通道2a的內壁面2c上設置有級差面2e時，從下遊側觀看第一通道2a時，閥體4a的前端部4e與內壁面2c的空隙Sa會被隱藏。因此，即使從下遊側將厚度計插入第一通道2a，也難以測量空隙Sa。

所以，在本實施方式中，如圖3(a)～(c)所示，在延伸面2f上設置測量槽2g。測量槽2g從級差面2e向圖3(c)中的右側(吸氣口5側)，在吸氣的流動方向上延伸。

另外，測量槽2g中的級差面2e側的端部2h和相對面2d中的與級差面2e連續的部分齊平(面一)。即，測量槽2g的級差面2e側的端部2h，與相對面2d連續地形成。而且，測量槽2g從級差面2e側的端部2h向圖3(c)中的右側(吸氣口5側)漸漸變淺。

如此，通過設置測量槽2g，在將支撐部件9安裝到氣缸蓋10上之前，在TGV 4的開度最小的狀態下，從支撐部件9的下遊端(另一端9b)側向測量槽2g插通厚度計，能夠容易地測量空隙Sa的大小。

圖4是從另一端9b側觀察支撐部件9的圖。如圖4所示，吸氣通道2中，通過支撐部件9形成的部分(配置有閥體4a的部分)的內壁面2c，在與吸氣的流動方向垂直的截面上，呈四角為圓弧狀的大致長方形。

即，吸氣通道2的內壁面2c具有2個短邊部11a、11b和2個長邊部12a、12b。2個短邊部11a、11b互相相對，2個長邊部12a、12b互相相對。而且，長邊部12a比短邊部11a更長地延伸。

支撐部件9內並設有兩個這樣的吸氣通道2，每個吸氣通道2連接於彼此不同的氣缸(燃燒室7)內。支撐部件9設置有在內壁面2c的2個短邊部11a、11b上開口的插通孔2i。插通孔2i貫通兩個吸氣通道2，插通孔2i中插通有軸4b。

軸4b從支撐部件9向圖4中的右側突出，突出部分與設置在支撐部件9的外側的電機4f連接。另外，各吸氣通道2中配置有TGV 4的閥體4a，1個軸4b上固定有2個閥體4a。因此，當電機4f使軸4b旋轉時，2個閥體4a同時開閉。

圖5是用於說明測量槽2g的形成部位的說明圖，放大表示圖4中的1個吸氣通道2附近。級差面2e從圖5中的上側的長邊部12a(一個長邊部12a)橫跨左右2個短邊部11a、11b延伸(圖5中，用雙向箭頭表示級差面2e的延伸範圍)。即，除了第二通道2b側以外，級差面2e橫跨第一通道2a側的整個內壁面2c而形成。

換言之，級差面2e在短邊部11a中，從圖5中的上側的長邊部12a，延伸到比插通孔2i更靠圖5中的上側(長邊部12a側)。

而且，測量槽2g在圖5中的上側的長邊部12a和一個短邊部11a上分別設置有一個。厚度計除了從這兩個測量槽2g插入到空隙Sa、Sb以外，在短邊部11a中，還從比插通孔2i更靠圖5中的下側的部位插入到空隙Sc，測量共計3處的空隙Sa、Sb、Sc。關於空隙Sc，由於其在設置有級差面2e的範圍之外，因此即使未形成有測量槽2g，也可以測量空隙Sc。

如此，通過在長邊部12a、短邊部11a中各設置一個測量槽2g，可以利用厚度計測量內壁面2c中與長邊部12a側的閥體4a的前端部4e的空隙Sa、以及與短邊部11a側的閥體4a的空隙Sb、Sc。其結果，可以檢測閥體4a的在圖5中的上下方向及左右方向兩者的錯位、以及閥體4a傾斜導致的錯位。

以上參照附圖對本發明的優選實施方式進行了說明，但本發明並不限於上述實施方式，在專利權利要求書記載的範疇內的各種變更例或修改例，也應包含在本發明的技術範圍內。

例如，在上述實施方式中，針對吸氣通道2的內壁面2c在與吸氣的流動方向垂直的截面上具有2個長邊部12a、12b及2個短邊部11a、11b，級差面2e從一個長邊部12a橫跨2個短邊部11a、11b延伸的情況進行了說明。但是，吸氣通道2的內壁面2c在與吸氣的流動方向垂直的截面上，可以是任何形狀。另外，級差面2e也可以不延伸到2個短邊部11a、11b，而是僅僅設置在一個長邊部12a上。不過，在級差面2e從一個長邊部12a橫跨2個短邊部11a、11b延伸的情況下，當TGV 4的開度最小時，可以進一步抑制從空隙Sa、Sb的吸氣漏出。

另外，在上述實施方式中，針對級差面2e在2個短邊部11a、11b中延伸到比插通孔2i更靠一個長邊部12a側的情況進行了說明，但級差面2e也可以設置在短邊部11a、11b的任何位置。不過，在級差面2e在短邊部11a、11b中延伸到比插通孔2i更靠一個長邊部12a側的情況下，可以橫跨第一通道2a側的整個內壁面2c，抑制級差面2e導致的吸氣漏出。

另外，在上述實施方式中，針對測量槽2g在一個長邊部12a和一個短邊部11a上分別設置有一個的情況進行了說明，但測量槽2g也可以設置1個或3個以上。不過，在測量槽2g在一個長邊部12a和一個短邊部11a上分別設置有一個的情況下，可以將測量槽2g限制為最小數，並檢測閥體4a的傾斜方向的錯位。

工業實用性

本發明可以用於具有將發動機吸氣通道分隔開的隔板的發動機的吸氣結構。