СИСТЕМА (ВАРИАНТЫ) И СИСТЕМА ВПУСКА В ДВИГАТЕЛЕ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ
Настоящая полезная модель относится к системе, а, более конкретно, к системе впуска в двигателе.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Парообразующие выбросы могут быть вызваны парами топлива, выходящими из различных систем, компонентов, и т.д., в двигателе или других частях транспортного средства. Например, топливо, распыляемое во впускной коллектор топливной форсункой, может оставаться на стенках во впускном коллекторе после того, как двигатель заглушен и не выполняет сгорания. Следовательно, пары топлива могут вытекать из системы впуска во время такого периода времени.
Поэтому, были разработаны системы для улавливания паров топлива во впускных трубопроводах, чтобы снижать парообразующие выбросы. Например, в заявке на патент США 2006/0054142 (опубл. 16.03.2006) раскрывает систему впуска с уловителем углеводородов, расположенным в нижней точке в системе впуска для улавливания паров топлива. Пары топлива могут поглощаться и выпускаться из уловителя углеводородов для снижения парообразующих выбросов.
СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Однако, авторы выявили несколько недостатков у системы впуска, раскрытой в заявке на патент США 2006/0054142. Например, в системе впуска, раскрытой в заявке на патент США 2006/0054142, уловитель углеводородов интегрирован в корпус трубопровода, тем самым, повышая стоимость производства системы впуска, а также снижая приспосабливаемость уловителя углеводородов. Более того, активированный уголь присоединен непосредственно к корпусу. Прикрепление активированного угля к корпусу может иметь высокую стоимость. Кроме того, активированный уголь может не сцепляться с корпусом надлежащим образом. Как результат, активированный уголь может сбрасываться в систему впуска и втекать ниже по потоку в двигатель, ухудшая работу двигателя. Дополнительно, топливо, накопленное в активированном угле, может ухудшать характеристики корпуса. Более того, уловитель углеводородов расположен в нижней точке в системе впуска, тем самым, ограничивая положение уловителя углеводородов.
По существу, в одном из подходов, предложена система, содержащая впускной трубопровод, включающий в себя воздушный проточный канал в сообщении по текучей среде с камерами сгорания двигателя и имеющий углубленный карман, и уловитель углеводородов с пассивным поглощением, расположенный внутри впускного трубопровода, причем часть уловителя углеводородов с пассивным поглощением определяет границу воздушного проточного канала, при этом уловитель углеводородов с пассивным поглощением включает в себя воздухопроницаемый слой, соединенный со слоем подложки, соединенным с впускным трубопроводом, причем слой поглощения углеводородов расположен между воздухопроницаемым слоем и слоем подложки.
В одном из примеров воздухопроницаемый слой и слой подложки соединены по периферии воздухопроницаемого слоя и слоя подложки.
В одном из примеров слой поглощения углеводородов включает в себя множество секций, разнесенных друг от друга.
В одном из примеров воздухопроницаемый слой и слой подложки соединены посредством соединительной поверхности раздела, продолжающейся между по меньшей мере двумя из множества секций.
В одном из примеров уловитель углеводородов с пассивным поглощением разнесен от нижней части воздушного проточного канала.
В одном из примеров площадь поперечного сечения воздушного проточного канала остается постоянной, переходя в секцию впускного трубопровода, имеющего уловитель углеводородов с пассивным поглощением, соединенный с ним.
В одном из примеров воздухопроницаемый слой и слой поглощения углеводородов соединены посредством соединительной поверхности раздела, представляющей собой одно или более из адгезионного связывания, сшивного стачивания и сварки.
В одном из примеров слой подложки является лотком, имеющим слой поглощения углеводородов, расположенный в нем.
В одном из примеров слой подложки содержит воздухонепроницаемую пленку.
В одном из примеров слой подложки содержит воздухопроницаемый материал.
В одном из примеров слой подложки соединен с корпусом впускного трубопровода.
В одном из примеров воздухопроницаемый слой содержит нетканый полиэстер.
В одном из примеров поверхность слоя подложки выполнена контурной, чтобы быть в поверхностном совместном контакте с поверхностью корпуса впускного трубопровода.
В другом из подходов, предложена система, содержащая впускной трубопровод для воздушного потока в сообщении по текучей среде с впуском двигателя и включающий в себя углубленный карман, и уловитель углеводородов с пассивным поглощением, расположенный внутри кармана трубопровода с образованием непрерывной, сплошной линейной поверхности без острых кромок, выступов или уступов, и определяющий границу воздушного проточного канала, при этом уловитель углеводородов с пассивным поглощением включает в себя слой поглощения углеводородов, расположенный между воздухопроницаемым слоем и слоем подложки, соединенным с трубопроводом.
В одном из примеров слой поглощения углеводородов включает в себя множество секций, разнесенных друг от друга, при этом воздухопроницаемый слой и слой подложки соединены посредством соединительной поверхности раздела, продолжающейся между по меньшей мере двумя из множества секций.
В одном из примеров уловитель углеводородов с пассивным поглощением разнесен на расстояние от вертикальной верхней части трубопровода.
В одном из примеров площадь поперечного сечения воздушного проточного канала остается постоянной, переходя в секцию трубопровода, имеющего уловитель углеводородов с пассивным поглощением.
В одном из примеров слой подложки является лотком, имеющим слой поглощения углеводородов, расположенный в нем.
В еще одному из подходов, предложена система впуска в двигателе, содержащая впускной трубопровод, включающий в себя воздушный проточный канал в сообщении по текучей среде с по меньшей мере одной камерой сгорания в двигателе, и уловитель углеводородов с пассивным поглощением, расположенный внутри впускного трубопровода и разнесенный от нижней части впускного трубопровода, причем уловитель углеводородов с пассивным поглощением включает в себя воздухопроницаемый слой и слой подложки, вмещающий слой поглощения углеводородов, при этом слой подложки соединен с впускным трубопроводом и является воздухонепроницаемым и соединен с воздухопроницаемым слоем посредством соединительной поверхности раздела, продолжающейся по периферии слоя подложки и воздухопроницаемого слоя, причем сторона воздухопроницаемого слоя определяет границу воздушного проточного канала.
В одном из примеров слой поглощения углеводородов включает в себя первую секцию, разнесенную от второй секции.
В одном из примеров площадь поперечного сечения воздушного проточного канала остается постоянной, переходя в секцию впускного трубопровода, имеющего уловитель углеводородов с пассивным поглощением, соединенный с ним.
Таким образом, слой подложки может быть надежно прикреплен к впускному трубопроводу, снижая вероятность ухудшения характеристик впускного трубопровода посредством топлива в слое поглощения и/или ухудшения характеристик двигателя посредством выпускания углеводородов. Дополнительно, когда слой подложки соединен с воздухопроницаемым слоем, чтобы охватывать слой поглощения углеводородов, уловитель углеводородов с пассивным поглощением может изготавливаться отдельно от впускного трубопровода. Как результат, уловитель углеводородов с пассивным поглощением может быть расположен в большем количестве местоположений по сравнению со слоем поглощения, интегрированным во впускной трубопровод. Более того, затраты на производство могут снижаться, когда уловитель углеводородов изготавливается отдельно от впускного трубопровода.
В некоторых примерах, воздухопроницаемый слой и внутренняя стенка корпуса впускного трубопровода могут быть смежными друг с другом и расположенными, чтобы формировать непрерывную сплошную линейную поверхность (без острых кромок, выступов, уступов или других неоднородностей), определяющую границу воздушного проточного канала, тем самым, снижая потери в воздушном проточном канале. Кроме того, в некоторых примерах, диаметр или площадь поперечного сечения воздушного проточного канала могут оставаться постоянными при переходе в секцию впускного трубопровода, имеющую уловитель углеводородов с пассивным поглощением, соединенный с ней. Как результат, потери в воздушных проточных каналах дополнительно снижаются, тем самым, поддерживая эффективность системы впуска.
Вышеприведенные преимущества и другие преимущества и признаки настоящего описания будут без труда очевидны из последующего подробного описания, в отдельности или в связи с прилагаемыми чертежами.
Следует понимать, что раскрытие полезной модели, приведенная выше, предоставлена для ознакомления упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Не предполагается идентифицировать ключевые или существенные признаки заявленного предмета полезной модели, объем которой однозначно определен формулой полезной модели, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет полезной модели не ограничен вариантами осуществления, которые решают какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 показывает схематичное изображение двигателя;
фиг.2 показывает схематичное изображение транспортного средства, включающего в себя систему подачи топлива, систему впуска, имеющую уловитель углеводородов с пассивным поглощением, систему выпуска и двигатель, показанный на фиг.1;
фиг.3-5 показывают первый вариант осуществления уловителя углеводородов с пассивным поглощением, показанного на фиг.2;
фиг.6-9 показывают альтернативные варианты осуществления уловителя углеводородов с пассивным поглощением, показанного на фиг.2;
фиг.10 показывает примерный впускной трубопровод, вмещающий уловитель углеводородов с пассивным поглощением, показанный на фиг.2;
фиг.11 показывает последовательность этапов способа для изготовления уловителя углеводородов с пассивным поглощением;
фиг.12 показывает еще один примерный впускной трубопровод, вмещающий уловитель углеводородов с пассивным поглощением, показанный на фиг.2; и
фиг.13 показывает еще один вариант осуществления уловителя углеводородов с пассивным поглощением, показанного на фиг.2.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Уловитель углеводородов с пассивным поглощением, соединенный с впускным трубопроводом, описан в материалах настоящей заявки. Уловитель углеводородов с пассивным поглощением включает в себя слой поглощения углеводородов, помещенный между воздухопроницаемым слоем и слоем подложки. Воздухопроницаемый слой может быть соединен со слоем подложки вокруг поперечной и продольной периферии каждого из слоев, чтобы охватывать слой поглощения углеводородов. Таким образом, уловитель углеводородов с пассивным поглощением может производиться отдельно от впускного трубопровода в противоположность покрытию или погружению впускного трубопровода в материал поглощения. Как результат, уловителю углеводородов с пассивным поглощением могут быть приданы форма и размеры требуемым образом, чтобы адаптировать, чтобы подходить под многообразие местоположений в системе впуска. Более того, стоимость производства уловителя углеводородов с пассивным поглощением может быть снижена, когда он изготавливается отдельно от впускного трубопровода.
Фиг.1 показывает схематичное изображение двигателя. Фиг.2 показывает схематичное изображение транспортного средства, включающего в себя двигатель, показанный на фиг.1, и систему впуска, включающую в себя уловитель углеводородов с пассивным поглощением. Фиг.3-5 показывают первый вариант осуществления уловителя углеводородов с пассивным поглощением, показанного на фиг.2. Фиг.6-9 показывают альтернативные варианты осуществления уловителя углеводородов с пассивным поглощением, показанного на фиг.2. Фиг.10 показывает примерный впускной трубопровод, вмещающий уловитель углеводородов с пассивным поглощением. Фиг.11 показывает последовательность этапов способа для изготовления уловителя углеводородов с пассивным поглощением. Фиг.12 показывает еще один примерный впускной трубопровод, вмещающий уловитель углеводородов с пассивным поглощением, показанный на фиг.2, а фиг.13 показывает еще один вариант осуществления уловителя углеводородов с пассивным поглощением, показанного на фиг.2.
Со ссылкой на фиг.1, двигатель 10 внутреннего сгорания, содержащий множество цилиндров, один цилиндр которого показан на фиг.1, управляется электронным контроллером 12 двигателя. Двигатель 10 включает в себя камеру 30 сгорания и стенки 32 цилиндра с поршнем 36, расположенным в них и присоединенным к коленчатому валу 40. Камера 30 сгорания показана сообщающейся с впускным коллектором 44 и выпускным коллектором 48 через соответственный впускной клапан 52 и выпускной клапан 54. Каждый впускной клапан и выпускной клапан может приводиться в действие впускным кулачком 51 и выпускным кулачком 53. В качестве альтернативы или дополнительно, один или более из впускных и выпускных клапанов могут приводиться в действие узлом катушки и якоря электромеханически управляемого клапана. Положение впускного кулачка 51 может определяться датчиком 55 впускного кулачка. Положение выпускного кулачка 53 может определяться датчиком 57 выпускного кулачка.
Топливная форсунка 66 показана расположенной для впрыска топлива непосредственно в цилиндр 30, что известно специалистам в данной области техники как непосредственный впрыск. В качестве альтернативы, топливо может впрыскиваться во впускной канал, что известно специалистам в данной области техники в качестве впрыска во впускной канал. Топливная форсунка 66 доставляет жидкое топливо пропорционально длительности импульса сигнала FPW из контроллера 12. Топливо доставляется на топливную форсунку 66 топливной системой (не показана), включающей в себя топливный бак, топливный насос и направляющую-распределитель для топлива (не показана). Топливная форсунка 66 питается рабочим током от драйвера 68, который отвечает контроллеру 12. В дополнение, впускной коллектор 44 показан сообщающимся с необязательным электронным дросселем 62, который регулирует положение дроссельной заслонки 64 для управления потоком воздуха из впускной камеры 46 наддува. В других примерах, двигатель 10 может включать в себя турбонагнетатель, имеющий компрессор, расположенный в системе впуска, и турбину, расположенную в системе выпуска. Турбина может быть соединена с компрессором посредством вала. Двухступенная топливная система высокого давления может использоваться для генерирования высоких давлений топлива на форсунках 66.
Система 88 зажигания без распределителя выдает искру зажигания в камеру 30 сгорания через свечу 92 зажигания в ответ контроллеру 12. Универсальный датчик 126 кислорода выхлопных газов (UEGO) показан соединенным с выпускным коллектором 48 выше по потоку от каталитического преобразователя 70. В качестве альтернативы, двухрежимный датчик кислорода выхлопных газов может использоваться вместо датчика 126 UEGO.
Преобразователь 70, в одном из примеров, включает в себя многочисленные каталитические брикеты. В еще одном примере, многочисленные устройства управления выбросами, каждое с многочисленными брикетами. Преобразователь 70, в одном из примеров, может быть катализатором трехкомпонентного типа.
Контроллер 12 показан на фиг.1 в качестве традиционного микрокомпьютера, включающего в себя: микропроцессорный блок 102, порты 104 ввода/вывода, постоянное запоминающее устройство 106, оперативное запоминающее устройство 108, энергонезависимую память 110 и традиционную шину данных. Контроллер 12 показан принимающим различные сигналы с датчиков, соединенных с двигателем 10, в дополнение к тем сигналам, которые обсуждены ранее, в том числе: температуру охлаждающей жидкости двигателя (ECT) с датчика 112 температуры, соединенного с патрубком 114 охлаждения; датчика 134 положения, соединенный с педалью 130 акселератора для считывания положения акселератора, регулируемого ступеней 132; датчик детонации для определения воспламенения остаточных газов (не показан); измерение давления во впускном коллекторе двигателя (MAP) с датчика 122 давления, соединенного с впускным коллектором 44; датчика положения двигателя с датчика 118 на эффекте Холла, считывающего положение коленчатого вала 40; измерение массы воздуха, поступающего в двигатель, с датчика 120 (например, измерителя воздушного потока с нагреваемым проводом); и измерение положения дросселя с датчика 58. Барометрическое давление также может считываться (датчик не показан) для обработки контроллером 12. В предпочтительном аспекте настоящего описания, датчик 118 положения двигателя вырабатывает предопределенное количество равномерно разнесенных импульсов каждый оборот коленчатого вала, по которому может определяться частота вращения двигателя (RPM, в оборотах в минуту).
В некоторых примерах, двигатель может быть соединен с системой электродвигателя/батареи в гибридном транспортном средстве. Гибридное транспортное средство может иметь параллельную конфигурацию, последовательную конфигурацию, либо их варианты или комбинации. Дополнительно, в некоторых примерах, могут применяться другие конфигурации двигателя, например, дизельный двигатель.
Во время работы, каждый цилиндр в двигателе 10 типично подвергается четырехтактному циклу: цикл включает в себя такт впуска, такт сжатия, такт расширения и такт выпуска. В течение такта впуска, обычно, выпускной клапан 54 закрывается, а впускной клапан 52 открывается. Воздух вовлекается в камеру 30 сгорания через впускной коллектор 44, поршень 36 перемещается к дну цилиндра с тем, чтобы увеличивать объем внутри камеры 30 сгорания. Положение, в котором поршень 36 находится около дна цилиндра и в конце своего хода (например, когда камера 30 сгорания находится при своем наибольшем объеме), типично указывается специалистами в данной области техники ссылкой как нижняя мертвая точка (HMT, BDC). Во время такта сжатия, впускной клапан 52 и выпускной клапан 54 закрыты. Поршень 36 перемещается к головке блока цилиндров, чтобы сжать воздух внутри камеры 30 сгорания. Точка, в которой поршень 36 находится в конце своего хода и самой близкой к головке блока цилиндров (например, когда камера 30 сгорания находится при своем наименьшем объеме), типично указывается специалистами в данной области техники в качестве верхней мертвой точки (ВМТ, TDC). В процессе, в дальнейшем указываемом ссылкой как впрыск, топливо вводится в камеру сгорания. В процессе, в дальнейшем указываемом ссылкой как воспламенение, впрыснутое топливо воспламеняется известным средством воспламенения, таким как свеча 92 зажигания, приводя к сгоранию. Во время такта расширения, расширяющиеся газы толкают поршень 36 обратно в НМТ. Коленчатый вал 40 преобразует перемещение поршня в крутящий момент вращающегося вала. В заключение, во время такта выпуска, выпускной клапан 54 открывается, чтобы выпускать подвергнутую сгоранию топливо-воздушную смесь в выпускной коллектор 48, и поршень возвращается в ВМТ. Отметим, что вышеприведенное описано просто в качестве примера, и что установки момента открывания и/или закрывания впускного и выпускного клапанов могут меняться так, чтобы давать положительное или отрицательное перекрытие клапанов, позднее закрывание впускного клапана или различные другие примеры.
Фиг.2 показывает транспортное средство 200, включающее в себя двигатель 10. Транспортное средство 200 дополнительно включает в себя систему 202 впуска, выполненную с возможностью подавать воздух в камеры сгорания в двигателе 10. Таким образом, система 202 впуска может втягивать воздух из окружающей среды и выдавать воздух в двигатель 10. Стрелка 203 обозначает поток впускаемого воздуха из системы 202 впуска в двигатель 10. Система 202 впуска может включать в себя различные компоненты, такие как дроссель 62, впускной коллектор 44 и впускной канал 42, показанные на фиг.1.
Транспортное средство 200 дополнительно включает в себя систему 204 выпуска, выполненную с возможностью принимать отработавшие газы из двигателя 10. Система 204 выпуска может включать в себя выпускной коллектор 48 и устройство 70 управления выбросами, показанное на фиг.1. Будет принято во внимание, что система 204 выпуска может принимать отработавшие газы из двигателя 10 и выбрасывать отработавшие газы в окружающую среду. Стрелка 205 обозначает поток отработавших газов из двигателя 10 в систему 204 выпуска.
Транспортное средство 200 дополнительно включает в себя систему 206 подачи топлива, включающую в себя топливный бак 208, вмещающий топливо 210, такое как бензин, дизельное топливо, биодизельное топливо, спирт (например, этанол, метанол) или их комбинацию. Пары 212 топлива также могут быть закрыты в топливном баке 208.
Система 206 подачи топлива дополнительно включает в себя топливный насос 214, имеющий отборную трубку 216, продолжающуюся в топливный бак 208. В изображенном примере, топливный насос 214 расположен вне топливного бака 208. Однако, в других примерах, топливный насос 214 может быть расположен в топливном баке 208.
Топливопровод 218, включенный в систему 206 подачи топлива, делает возможным сообщения по текучей среде между топливным насосом 214 и двигателем 10. Стрелка 220 указывает поток топлива в двигатель 10. Система 206 подачи топлива также может включать в себя клапаны для регулирования количества топлива, предоставляемого в двигатель 10. Будет принято во внимание, что система 206 подачи топлива может включать в себя дополнительные компоненты, которые не изображены, такие как форсунки (например, форсунки непосредственного впрыска, форсунки впрыска во впускные каналы), топливный насос высокого давления, направляющую-распределитель для топлива, и т.д.
Система 202 впуска включает в себя по меньшей мере один впускной трубопровод 222. Впускной трубопровод 222 может включать в себя уловитель 224 углеводородов с пассивным поглощением. Уловитель 224 углеводородов с пассивным поглощением выполнен с возможностью поглощать пары топлива. Таким образом, уловитель 224 углеводородов с пассивным поглощением может снижать количество выбросов, выходящих из системы 202 впуска, когда двигатель 10 не является выполняющим сгорание. Уловитель 224 углеводородов с пассивным поглощением обсужден подробнее в материалах настоящей заявки.
Впускной трубопровод 222 находится в сообщении по текучей среде с камерой 30 сгорания, показанной на фиг.1. Система 202 впуска также может включать в себя впускной коллектор 44, показанный на фиг.1, дроссель 62, показанный на фиг.1, и впускной клапан 52, показанный на фиг.1. Впускной трубопровод 222 может быть расположен выше по потоку от дросселя 62 в некоторых примерах.
Будет принято во внимание, что топливный насос 214 может управляться с помощью контроллера 12. Однако, в других примерах, топливный насос 214 может управляться посредством внутреннего контроллера.
Фиг.3-5 показывают различные виды первого варианта осуществления уловителя 224 углеводородов с пассивным поглощением, показанного на фиг.2. Более точно, фиг.3 показывает вид сверху уловителя 224 углеводородов с пассивным поглощением. Показан воздухопроницаемый слой 300. Более точно, изображена первая сторона 302 воздухопроницаемого слоя 300. Уловитель 224 углеводородов с пассивным поглощением может включать в себя дополнительные слои, расположенные под воздухопроницаемым слоем 300. Более точно, уловитель 224 углеводородов с пассивным поглощением может включать в себя слой 406 подложки, изображенный в качестве лотка, показанного на фиг.4, обсужденной подробнее в материалах настоящей заявки. Воздухопроницаемый слой 300 может быть соединен со слоем подложки вдоль поперечной и продольной периферии воздухопроницаемого слоя и слоя подложки. Линия 304 обозначает местоположение соединительной поверхности раздела между воздухопроницаемым слоем 300 и слоем подложки. Будет принято во внимание, что поверхность раздела может быть на второй стороне воздухопроницаемого слоя 300. Дополнительно, в некоторых примерах, дополнительные соединительные поверхности раздела, обозначенные посредством линий 306, могут соединять воздухопроницаемый слой 300 со слоем подложки. Соединительные поверхности 306 раздела могут продолжаться между секциями слоя 400 поглощения углеводородов, показанного на фиг.5, обсужденной подробнее в материалах настоящей заявки. Секущая плоскость 308 определяет поперечный разрез, показанный на фиг.4.
Фиг.4 показывает вид в поперечном разрезе уловителя 224 углеводородов с пассивным поглощением, показанного на фиг.3. Более точно, слой 400 поглощения углеводородов показан расположенным под воздухопроницаемым слоем 300.
Воздухопроницаемый слой 300 обеспечивает обмен потоком воздуха, чтобы предоставлять возможность поглощения/выделения углеводородов в слое 400 поглощения углеводородов. Воздухопроницаемый слой 300 также частично окружает слой 400 поглощения углеводородов, чтобы снижать вероятность загрязнения системы 202 впуска, показанной на фиг.1. Воздухопроницаемый слой 300 также обеспечивает ограничение для слоя 400 поглощения углеводородов, чтобы снижать вероятность притяжения между слоями.
Слой 400 поглощения углеводородов включает в себя первую секцию 402, расположенную с промежутком от второй секции 404. Таким образом, первая секция 402 не находится в контакте со второй секцией 404. Слой 400 поглощения углеводородов включает в себя дополнительные секции, которые не изображены на фиг.4. Уловитель 224 углеводородов с пассивным поглощением дополнительно включает в себя слой 406 подложки, изображенный в качестве лотка. Слой 406 подложки выполнен с возможностью принимать слой 400 поглощения углеводородов. Таким образом, слой 406 подложки частично охватывает слой 400 поглощения углеводородов.
Слой 406 подложки может быть соединен с воздухопроницаемым слоем 300. Таким образом, воздухопроницаемый слой 300 и слой 406 подложки окружают слой 400 поглощения углеводородов. Как показано, слой 406 подложки находится в контакте со слоем 400 поглощения углеводородов и включает в себя сегмент 408, продолжающийся между первой секцией 402 и второй секцией 404.
Однако, в других примерах, слой 406 подложки может не включать в себя сегмент 408, и стороны 410 могут быть расположены с промежутком от слоя 400 поглощения углеводородов. Секционирование слоя 400 поглощения углеводородов таким образом увеличивает площадь поверхности слоя поглощения углеводородов, тем самым, улучшая характеристики поглощения и выделения слоя поглощения углеводородов. Дополнительно, сегментирование слоя 400 поглощения углеводородов таким образом обеспечивает воздушные зазоры между секциями слоя 400 поглощения углеводородов, снижая миграцию углеводородов по всей площади уловителя 224 углеводородов. В таком примере, слой 406 подложки может быть соединен с воздухопроницаемым слоем 300, чтобы охватывать слой 400 поглощения углеводородов. Более точно, слой подложки и воздухопроницаемый слой могут быть соединены вдоль поперечной и продольной периферии друг друга. Поперечная ось и продольная ось показаны на фиг.5. Также показана соединительная поверхность 304 раздела между воздухопроницаемым слоем 300 и слоем 406 подложки.
Воздухопроницаемый слой 300 может содержать пеноматериал (например, ячеистый пенопласт), воздухопроницаемую материю (например, нетканый полиэстер) и/или термокарбонизированную нетканую пленку в некоторых примерах. Слой 406 подложки может содержать полимерный материал, смолу, такую как полиэтилен, в некоторых примерах. Слой 400 поглощения углеводородов может содержать активированный уголь в некоторых примерах.
Воздухопроницаемый слой 300 может быть соединен со слоем 406 подложки посредством клеевого связующего (например, аэрозольного клеевого связующего), сшивного стачивания и/или сварки (например, ультразвуковой сварки, термоконтактной сварки и инфракрасной (ИК, IR) сварки). Дополнительно, слой 400 поглощения углеводородов может быть соединен с воздухопроницаемым слоем и/или слоем 406 подложки посредством клеевого связующего, сшивного стачивания и/или сварки (например, ультразвуковой сварки). Адгезионное связывание слоя 400 поглощения углеводородов со слоем 406 подложки и/или воздухопроницаемым слоем может снижать относительное перемещение слоя 400 поглощения углеводородов, уменьшая истирание плохо прикрепленного слоя поглощения углеводородов. Более того, будет принято во внимание, что уловителю 224 углеводородов с пассивным поглощением могут придаваться форма и/или размеры, чтобы приспосабливаться к разным геометриям впускного канала без компрометации функциональных возможностей уловителя углеводородов. Секущая плоскость 414 определяет поперечный разрез, показанный на фиг.5.
Фиг.5 показывает еще один вид в разрезе уловителя 224 углеводородов с пассивным поглощением, показанного на фиг.3. Как показано, слой 400 поглощения углеводородов включает в себя дополнительные секции. Более точно, показано шесть дополнительных секций 500. Секции 500 могут иметь размер и/или геометрию, подобные первой и/или второй секциям (402 и 404). Секции 500 расположены в продольном направлении позади первой и второй секции (402 и 404). Продольная ось и поперечная ось предусмотрены для начала отсчета. Соединительные поверхности (304 и 306) раздела также показаны на фиг.5. Будет принято во внимание, что соединительные поверхности 306 раздела сегментируют секции слоя 400 поглощения углеводородов. Таким образом, может быть уменьшено перемещение секций слоя 400 поглощения углеводородов.
Фиг.6 показывает еще один вариант осуществления поперечного сечения уловителя 224 углеводородов с пассивным поглощением, показанного на фиг.2. Уловитель 224 углеводородов с пассивным поглощением, показанный на фиг.6, включает в себя воздухопроницаемый слой 300, слой 400 поглощения углеводородов и слой 406 подложки. В таком примере, воздухопроницаемый слой 300 может быть соединен со слоем 406 подложки посредством сшивного стачивания, клеевого связующего и/или склеивания. Более точно, слои могут быть соединены вокруг поперечной и продольной периферии, чтобы охватывать слой 400 поглощения углеводородов. Слой подложки может быть воздухонепроницаемым и может содержать полимерный материал, такой как нейлон, полипропилен, и т.д. Дополнительно, воздухопроницаемый слой 300 может быть соединен со слоем 406 подложки и/или воздухопроницаемым слоем посредством клеевого связующего.
Фиг.7 показывает еще один вариант осуществления поперечного сечения уловителя 224 углеводородов с пассивным поглощением, показанного на фиг.2. Как показано, слой 400 поглощения углеводородов помещен между воздухопроницаемым слоем 300 и слоем 406 подложки. Слой 406 подложки, показанный на фиг.7, может быть изготовлен из подобного материала, как воздухопроницаемый слой 300, такого как ячеистый пенопласт, нетканый полиэстер и/или другая воздухопроницаемая материя. Слой 406 подложки, показанный на фиг.7, может быть соединен с первым воздухопроницаемым слоем 300 посредством клеевого связующего, сшивного стачивания и/или сварки.
Фиг.8 показывает еще один вариант осуществления поперечного сечения уловителя 224 углеводородов с пассивным поглощением, показанного на фиг.2. Как показано, уловитель углеводородов включает в себя слой 400 поглощения углеводородов, расположенный над и соединенный с воздухопроницаемым слоем 300. Будет принято во внимание, что воздухопроницаемый слой 300 может быть соединен с корпусом впускного трубопровода 222, показанного на фиг.2. Поэтому, в некоторых примерах, корпус впускного трубопровода 222 и воздухопроницаемый слой 300 могут охватывать слой 400 поглощения углеводородов. Еще дополнительно в некоторых примерах воздухопроницаемый слой 300 может быть слоем 406 подложки, показанным на фиг.4, фиг.6 или фиг.7.
Фиг.9 показывает еще один вариант осуществления поперечного сечения уловителя 224 углеводородов с пассивным поглощением, показанного на фиг.2. Уловитель 224 углеводородов с пассивным поглощением включает в себя воздухопроницаемый слой 300 и слой 400 поглощения углеводородов. Воздухопроницаемый слой 300, в некоторых примерах, может содержать термокарбонизированную нетканую пленку. Уловитель 224 углеводородов с пассивным поглощением также может включать в себя слой 406 подложки в виде лотка. Лоток может быть соединен с воздухопроницаемым слоем 300. Дополнительно, лоток может содержать воздухонепроницаемый материал в некоторых примерах.
Фиг.10 показывает примерный впускной трубопровод 222, имеющий корпус 1000. Корпус 1000 охватывает уловитель 224 углеводородов с пассивным поглощением. Впускной трубопровод 222 также включает в себя воздушный проточный канал 1002. Граница воздушного проточного канала 1002 определена корпусом и внешним слоем уловителя 224 углеводородов с пассивным поглощением (например, воздухопроницаемым слоем 300, показанным на фиг.3, 6, 7, 8 и 9).
Как показано, уловитель 224 углеводородов с пассивным поглощением соединен с корпусом 1000. Более точно, слой 406 подложки, показанный на фиг.3-9, может быть соединен с корпусом 1000. Более того, уловителю 224 углеводородов с пассивным поглощением приданы форма и размеры, чтобы сформировать непрерывную поверхность 1004 с корпусом 1000 впускного трубопровода 222. Таким образом, могут снижаться потери в системе 202 впуска. Однако, предполагались другие формы и размеры уловителя 224 углеводородов с пассивным поглощением.
Дополнительно, диаметр или площадь 1006 поперечного сечения воздушного проточного канала 1002 остаются постоянными с переходом в секцию 1008 впускного трубопровода 222, имеющую уловитель 224 углеводородов с пассивным поглощением, соединенный с ней, в изображенном примере. Таким образом, могут снижаться потери в системе впуска. Однако, предполагались альтернативные геометрии. Например, диаметр или площадь поперечного сечения воздушного проточного канала 1002 могут уменьшаться в секции 1008. В таком примере, диаметр или площадь поперечного сечения корпуса 1000 могут оставаться по существу постоянными в секции впускного трубопровода, имеющей уловитель 224 углеводородов с пассивным поглощением, соединенный с ней.
Более того, уловитель 224 углеводородов с пассивным поглощением расположен с промежутком от нижней части 1010 воздушного проточного канала 1002. Вертикальная ось 1012 предусмотрена для начала отсчета. Однако, предполагались другие положения уловителя 224 углеводородов с пассивным поглощением. Стрелка 1014 изображает общее направление воздушного потока во время работы двигателя, когда выполняется сгорание.
Фиг.11 показывает последовательность этапов способа 1100 для изготовления уловителя углеводородов с пассивным поглощением. Способ 1100 может использоваться для изготовления уловителя 224 углеводородов с пассивным поглощением, обсужденного выше со ссылкой на фиг.2-10, или может использоваться для изготовления другого пригодного уловителя углеводородов с пассивным поглощением.
На этапе 1102, способ включает в себя соединение слоя поглощения углеводородов с по меньшей мере одним из воздухопроницаемого слоя и слоя подложки до соединения воздухопроницаемого слоя со слоем подложки. Более точно, в одном из примеров, слой поглощения углеводородов может быть соединен со слоем подложки. Однако, в других примерах, слой поглощения углеводородов может быть соединен с воздухопроницаемым слоем. Затем, на этапе 1104, способ включает в себя соединение воздухопроницаемого слоя со слоем подложки вокруг периферии воздухопроницаемого слоя и слоя подложки, чтобы охватывать слой поглощения углеводородов, расположенный между воздухопроницаемым слоем и слоем подложки, для формирования уловителя углеводородов с пассивным поглощением. На этапе 1106, способ включает в себя соединение уловителя углеводородов с пассивным поглощением с впускным трубопроводом. Как обсуждено ранее, вышеупомянутые слои (например, воздухопроницаемый слой, слой поглощения углеводородов и слой подложки) могут быть соединены посредством одной или более из следующих технологий: адгезионного связывания, сшивного стачивания и сварки (например, ультразвуковой сварки).
Фиг.12 показывает еще один примерный впускной трубопровод 222, включающий в себя корпус 1000. Также изображены уловитель 224 углеводородов с пассивным поглощением и воздушный проточный канал 1002. В этом примере, корпус 1000 имеет неровную поверхность, имеющую многочисленные изгибы. Будет принято во внимание, что корпус 1000 может иметь альтернативный профиль в других примерах. Например, корпус может быть выпуклым, вогнутым, включать в себя сложные углы, и т.д. Как показано, поверхность 1200 уловителя 224 углеводородов с пассивным поглощением может иметь профиль, подобный поверхности 1201 корпуса 1000. Поверхность 1201 может быть наружной поверхностью слоя 406 подложки, показанного на фиг.4, 6, 7 и 9. Уловитель 224 углеводородов с пассивным поглощением показан расположенным с промежутком от корпуса 1000, чтобы проиллюстрировать соответствующие фасонные поверхности. Однако, будет принято во внимание, что уловитель 224 углеводородов с пассивным поглощением может находиться в стыковом распределенном контакте с корпусом 1000, как обозначено с помощью стрелки 1202, когда применяется в системе впуска. Таким образом, уловителю 224 углеводородов с пассивным поглощением могут быть приданы форма и размеры требуемым образом, чтобы подходить под многообразие местоположений в системе впуска.
Фиг.13 показывает еще один вариант осуществления уловителя 224 углеводородов с пассивным поглощением, показанного на фиг.2. Как показано, уловитель углеводородов с пассивным поглощением включает в себя слой 406 подложки и слой 400 поглощения углеводородов, имеющий только одну секцию. В некоторых примерах, воздухопроницаемый слой 300 может быть соединен со слоем 406 подложки, чтобы охватывать слой 400 поглощения углеводородов, показанный на фиг.3, как обсуждено ранее. Однако, в других примерах, воздухопроницаемый слой может не быть включен в уловитель углеводородов с пассивным поглощением.
На этом описание завершено. Однако, после его прочтения специалистам в данной области техники будут очевидны многие изменения и модификации, не выходящие за рамки сущности и объема описания. Например, одноцилиндровые, рядные двигатели, V-образные двигатели, и горизонтально оппозитные двигатели, работающие на природном газе, бензине, дизельном топливе или альтернативных топливных конфигурациях, могли бы использовать настоящее описание для получения преимущества.