Уловитель углеводородов (варианты)

Авторы патента:

Предложен уловитель углеводородов (HC), расположенный во впускном трубопроводе двигателя. Уловитель HC включает в себя пакет последовательно наслоенных полимерных листов с по меньшей мере частью листов, пропитанных материалом адсорбции/десорбции паров HC, причем пакет листов продолжается от первой наружной поверхности до второй наружной поверхности.

(Фиг.1)

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ

Настоящая полезная модель относится к уловителю углеводородов в системе впуска двигателя.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Пары углеводородов (HC) могут исходить изнутри двигателя и улетучиваться через систему впуска двигателя. Поэтому, уловители HC используются в двигателях внутреннего сгорания, чтобы захватывать пары углеводородов, которые, в ином случае, могут подвергаться утечке в среду, окружающую двигатель. Уловители HC, поэтому, снижают выбросы (например, парообразующие выбросы) из двигателя.

В US 2005/0145224 раскрыто устройство накопления парообразующих выбросов, имеющее материал адсорбции/десорбции HC, расположенный между пористыми полимерными слоями. Пары углеводородов могут протекать через пористые полимерные слои и в материал адсорбции/десорбции HC, где накапливаются пары. Авторы выявили несколько недостатков у устройства накопления парообразующих выбросов, раскрытого в US 2005/0145224. Прежде всего, заполнение области между пористыми полимерными слоями материалом адсорбции может влечь за собой усложненный и дорогостоящий технологический процесс, увеличивающий себестоимость транспортного средства. Дополнительно, полимерные слои, окружающие материал адсорбции, могут ограничивать скорость потока паров НС в и/или из материала адсорбции. Как результат, количество паров НС, захваченных устройством накопления, может уменьшаться, что может увеличивать выбросы (например, парообразующие выбросы). Более того, сечение уловителя НС может увеличиваться, когда полимерный материал используется для огораживания материала адсорбции. Кроме того, еще может быть трудно обеспечивать требуемую величину жесткости для устройства накопления посредством пористых полимерных слоев наряду с одновременным обеспечением требуемой скорости адсорбции и/или десорбции паров НС в устройстве накопления. Поэтому, могут требоваться компромиссы между требуемыми характеристиками в устройстве накопления, раскрытом в US 2005/0145224.

СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Авторы в материалах настоящего описания выявили вышеприведенные проблемы и предложили уловитель углеводородов (НС) для системы впуска двигателя.

В одном из аспектов предложен уловитель углеводородов (НС), расположенный во впускном трубопроводе двигателя, содержащий:

пакет последовательно наслоенных полимерных листов с по меньшей мере частью листов, пропитанных материалом адсорбции/десорбции паров НС, причем пакет листов продолжается от первой наружной поверхности до второй наружной поверхности.

В одном из вариантов предложен уловитель НС, в котором листы выполнены в виде единой жесткой конструкции.

В одном из вариантов предложен уловитель НС, в котором материал адсорбции/десорбции паров НС включает в себя одно или более из угля, активированного угля, цеолитов, гидрофобной целлюлозы, кремнистых масел, циклодекстринов или любых других материалов адсорбции/десорбции НС.

В одном из вариантов предложен уловитель НС, в котором материал адсорбции/десорбции НС включает в себя свободные адсорбционные частицы.

В одном из вариантов предложен уловитель НС, в котором листы являются листами из нетканого полиэстера, а материал адсорбции/десорбции НС является активированным углем.

В одном из вариантов предложен уловитель НС, в котором первый полимерный лист, заключенный в пакет листов, образует первую наружную поверхность, а второй полимерный лист, заключенный в пакет листов, образует вторую наружную поверхность.

В одном из вариантов предложен уловитель НС, в котором каждый лист в пакете листов находится в поверхностно распределенном контакте со смежным листом.

В одном из вариантов предложен уловитель НС, в котором первая и вторая наружные поверхности и края пакета листов образуют границу конструкции уловителя НС.

В одном из вариантов предложен уловитель НС, в котором пакет листов включает в себя по меньшей мере один поднимающийся участок, имеющий другие размер и/или геометрию, чем другой поднимающийся участок.

В одном из вариантов предложен уловитель НС, в котором пакет листов содержит термически связанный участок, продолжающийся через конструкцию уловителя НС, и два или более термически связанных листа.

В одном из вариантов предложен уловитель НС, в котором термически связанный участок продолжается через пакет листов.

В одном из вариантов предложен уловитель НС, в котором термически связанный участок удерживает отдельные слои и обеспечивает жесткость.

В одном из вариантов предложен уловитель НС, в котором термически связанный участок включает в себя элементы крепления для установки и удержания уловителя НС и обеспечивает элементы выравнивания.

В одном из вариантов предложен уловитель НС, в котором термически связанный участок обеспечивает подгонку под трехмерную фасонную поверхность.

В одном из аспектов предложен уловитель углеводородов (НС) во впускном трубопроводе двигателя, содержащий:

пакет последовательно наслоенных листов из нетканого полиэстера, пропитанных активированным углем, продолжающийся от первой наружной поверхности до второй наружной поверхности.

В одном из вариантов предложен уловитель НС, в котором листы на одном поднимающемся участке и другом поднимающемся участке содержат зазоры между листами.

Полимерные листы служат многочисленным целям, давая конструктивную целостность уловителю НС и обеспечивая поглощение НС посредством материала адсорбции/десорбции, встроенного внутри листов. Следовательно, скорость адсорбции и/или десорбции паров НС в уловителе НС может увеличиваться, когда материал адсорбции НС встроен в полимерные листы. Более того, сечение уловителя НС может уменьшаться, если требуется, когда листы обеспечивают конструктивную целостность, а также функциональные возможности адсорбции/десорбции. Более того, себестоимость уловителя НС может уменьшаться, когда полимерные листы служат многим целям.

В одном из примеров может не быть промежуточного материала адсорбции/десорбции, расположенного между листами, такого как угольные гранулы. Таким образом, себестоимость уловителя НС может уменьшаться посредством уменьшения материалов в уловителе. Следует принимать во внимание, что стоимость производства уловителя НС может быть уменьшена, когда листы пропитаны материалом адсорбции/десорбции паров НС и нет материала адсорбции/десорбции, расположенного между листами, вследствие устранения этапа заполнения области между листами свободным материалом адсорбции/десорбции.

Вышеприведенные преимущества и другие преимущества и признаки настоящей полезной модели будут без труда очевидны из последующего подробного описания, когда воспринимаются по отдельности или в связи с прилагаемыми чертежами.

Следует понимать, что сущность полезной модели, приведенная выше, представлена для ознакомления с 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 исключают какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания. Дополнительно, вышеприведенные проблемы были выявлены авторами в материалах настоящего описания и не признаются известными.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 показывает схематичное изображение двигателя, включающего в себя систему продувки паров;

фиг.2 показывает иллюстрацию уловителя HC во впускном трубопроводе;

фиг.3 показывает иллюстрацию уловителя HC, показанного на фиг.2;

фиг.4 показывает вид в поперечном разрезе части уловителя HC, показанного на фиг.3;

фиг.5 показывает способ производства уловителя HC; и

фиг.6 показывает схему потока всасываемых газов в двигателе, показанном на фиг.1, при остановке двигателя.

Фиг.2-3 начерчены приблизительно в масштабе, однако, если требуется, могут использоваться другие относительные размеры.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Последующее описание относится к уловителю углеводородов (HC) и способу производства уловителя HC. Уловитель HC может включать в себя пакет последовательно наслоенных полимерных слоев, пропитанных материалом адсорбции/десорбции паров HC. Таким образом, единая среда (то есть пакет листов) может давать функциональные возможности поглощения, а также конструктивную целостность уловителю HC. Более точно, в некоторых примерах, никакого промежуточного материала адсорбции/десорбции не расположено между смежными полимерными листами в пакет листов. Таким образом, сложность уловителя HC может уменьшаться по сравнению с уловителями с материалом адсорбции/десорбции, расположенным внутри уловителя. Как результат, стоимость производства уловителя HC уменьшается. Более того, сечение уловителя HC может уменьшаться, если требуется, когда пакет листов служит многим целям.

Фиг.1 - схематичное изображение, показывающее один цилиндр многоцилиндрового двигателя 10, который может быть включен в силовую установку транспортного средства 100, в которой датчик 126 выхлопных газов (например, датчик топливно-воздушного соотношения) может использоваться для определения топливно-воздушного соотношения выхлопных газов, вырабатываемых двигателем 10. Топливно-воздушное соотношение (наряду с другими рабочими параметрами) может использоваться для управления с обратной связью двигателем 10 в различных режимах работы. Двигатель 10 может управляться, по меньшей мере частично, системой управления, включающей в себя контроллер 12, и входными сигналами от водителя 132 транспортного средства через устройство 130 ввода. В этом примере устройство 130 ввода включает в себя педаль акселератора и датчик 134 положения педали для формирования пропорционального сигнала PP положения педали. Цилиндр 30 (то есть камера сгорания) двигателя 10 может включать в себя стенки 32 камеры сгорания с поршнем 36, расположенным в них. Головка 80 блока цилиндров присоединена к блоку 82 цилиндров, чтобы формировать цилиндр 30.

Поршень 36 может быть присоединен к коленчатому валу 40 так, чтобы возвратно-поступательное движение поршня преобразовывалось во вращательное движение коленчатого вала. Коленчатый вал 40 может быть присоединен к по меньшей мере одному ведущему колесу транспортного средства через промежуточную систему трансмиссии. Кроме того, стартерный электродвигатель может быть присоединен к коленчатому валу 40 через маховик, чтобы давать возможность операции запуска двигателя 10.

Цилиндр 30 может принимать всасываемый воздух из впускного коллектора 44 через впускной трубопровод 42 и может выпускать газообразные продукты сгорания выхлопных газов через выпускной канал 48. Впускной коллектор 44 может включать в себя впускной коллектор в некоторых примерах. Впускной коллектор 44 и выпускной канал 48 могут избирательно сообщаться с цилиндром 30 через соответствующие впускной клапан 52 и выпускной клапан 54. В некоторых вариантах осуществления цилиндр 30 может включать в себя два или более впускных клапана и/или два или более выпускных клапана. Дроссель 62, включающий в себя дроссельную заслонку 64, расположен во впускном трубопроводе 42. Дроссель выполнен с возможностью регулировать величину потока воздуха, втекающего в цилиндр 30.

В этом примере впускной клапан 52 и выпускные клапаны 54 могут приводиться в действие посредством распределительного вала 51 для впускных клапанов и распределительного вала 53 для выпускных клапанов. В некоторых примерах двигатель 10 может включать в себя систему регулируемой установки фаз кулачкового распределения, выполненную с возможностью регулировать (осуществлять опережение или запаздывание) установки фаз кулачкового распределения. Положение впускного клапана 52 и выпускного клапана 54 может определяться датчиками 55 и 57 положения, соответственно.

Топливная форсунка 66 показана расположенной во впускном коллекторе 44 в конфигурации, которая предусматривает то, что известно как впрыск топлива во впускной канал во впускное отверстие выше по потоку от цилиндра 30. Топливная форсунка 66 может впрыскивать топливо пропорционально длительности импульса сигнала FPW, принятого из контроллера 12 через электронный формирователь 68. В некоторых примерах цилиндр 30, в качестве альтернативы или дополнительно, может включать в себя топливную форсунку, присоединенную непосредственно к цилиндру 30, для впрыска топлива прямо в него некоторым образом, известным как непосредственный впрыск.

Система 88 зажигания может выдавать искру зажигания в цилиндр 30 через свечу 92 зажигания в ответ на сигнал SA опережения зажигания из контроллера 12, при выбранных рабочих режимах. Хотя показаны компоненты искрового зажигания, в некоторых вариантах осуществления цилиндр 30 или одна или более других камер сгорания двигателя 10 могут работать в режиме воспламенения от сжатия, с или без свечи зажигания.

Датчик 126 выхлопных газов показан присоединенным к выпускному каналу 48 системы 50 выпуска выше по потоку от устройства 70 снижения токсичности выхлопных газов. Датчик 126 может быть любым подходящим датчиком для выдачи показания соотношения воздуха выхлопных газов/топлива, таким как линейный датчик кислорода или UEGO (универсальный или широкодиапазонный датчик кислорода в выхлопных газах), двухрежимный датчик кислорода или EGO, HEGO (подогреваемый EGO), датчик содержания NOx, HC или CO. В некоторых примерах датчик 126 выхлопных газов может быть первым одним из множества датчиков выхлопных газов, расположенных в системе выпуска. Например, дополнительные датчики выхлопных газов могут быть расположены ниже по потоку от устройства 70 снижения токсичности выхлопных газов.

Устройство 70 снижения токсичности выхлопных газов показано расположенным вдоль выпускного канала 48 ниже по потоку от датчика 126 выхлопных газов. Устройство 70 снижения токсичности выхлопных газов может быть трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором (TWC), уловителем NOx, различными другими устройствами снижения токсичности выхлопных газов или их комбинациями. В некоторых примерах устройство 70 снижения токсичности выхлопных газов может быть первым одним из множества устройств снижения токсичности выхлопных газов, расположенных в системе выпуска. В некоторых примерах, при работе двигателя 10, устройство 70 снижения токсичности выхлопных газов может периодически перенастраиваться посредством приведения в действие по меньшей мере одного цилиндра двигателя в пределах конкретного топливно-воздушного соотношения.

Контроллер 12 показан на фиг.1 в качестве микрокомпьютера, включающего в себя микропроцессорный блок 102, порты 104 ввода/вывода, электронный запоминающий носитель для исполняемых программ и калибровочных значений, показанный в качестве постоянного запоминающего устройства 106 (например, микросхемы памяти) в этом конкретном примере, оперативное запоминающее устройство 108, энергонезависимую память 110 и шину данных. Контроллер 12 может принимать различные сигналы с датчиков, присоединенных к двигателю 10, в дополнение к тем сигналам, которые обсуждены ранее, в том числе, измерение вводимого массового расхода воздуха (MAF) с датчика 120 массового расхода воздуха; температуру хладагента двигателя (ECT) с датчика 112 температуры, присоединенного к патрубку 114 охлаждения; сигнал профильного считывания зажигания (PIP) с датчика 118 на эффекте Холла (или другого типа), присоединенного к коленчатому валу 40; положение дросселя (TP) с датчика положения дросселя; и сигнал абсолютного давления в коллекторе, MAP, с датчика 122. Сигнал скорости вращения двигателя, RPM, может формироваться контроллером 12 из сигнала PIP. Сигнал давления в коллекторе, MAP, с датчика давления в коллекторе может использоваться для выдачи показания разряжения или давления во впускном коллекторе. Отметим, что могут использоваться различные комбинации вышеприведенных датчиков, такие как датчик MAF без датчика MAP, или наоборот. При стехиометрической работе датчик MAP может давать показание крутящего момента двигателя. Кроме того, этот датчик, наряду с выявленной скоростью вращения двигателя, может давать оценку заряда (включающего в себя воздух), введенного в цилиндр. В одном из примеров датчик 118, который также используется в качестве датчика скорости вращения двигателя, может вырабатывать заданное количество равноразнесенных импульсов каждый оборот коленчатого вала.

При работе цилиндр 30 в двигателе 10 типично подвергается четырехтактному циклу: цикл включает в себя такт впуска, такт сжатия, такт расширения и такт выпуска. В многоцилиндровом двигателе четырехтактный цикл может выполняться в дополнительных камерах сгорания. На такте впуска, обычно, выпускной клапан 54 закрывается, а впускной клапан 52 открывается. Например, воздух вовлекается в цилиндр 30 через впускной коллектор, поршень 36 перемещается к дну камеры сгорания, чтобы увеличивать объем внутри цилиндра 30. Положение, в котором поршень 36 находится около дна камеры сгорания и в конце своего хода (например, когда цилиндр 30 находится при наибольшем своем объеме), типично указывается специалистами в данной области техники ссылкой в качестве нижней мертвой точки (НМТ, BDC). На такте сжатия впускной клапан 52 и выпускной клапан 54 закрыты. Поршень 36 перемещается по направлению к головке блока цилиндров, чтобы сжимать воздух внутри цилиндра 30. Точка, в которой поршень 36 находится в конце своего хода, самая близкая к головке блока цилиндров (например, когда цилиндр 30 находится при наименьшем своем 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 известными устройствами воспламенения, такими как свеча 92 зажигания, приводя к сгоранию. Дополнительно или в качестве альтернативы, сжатие может использоваться для воспламенения топливно-воздушной смеси. На такте расширения расширяющиеся газы толкают поршень 36 обратно в НМТ. Коленчатый вал может преобразовывать перемещение поршня в крутящий момент вращающегося вала. В заключение, на такте выпуска выпускной клапан 54 открывается, чтобы выпускать подвергнутую сгоранию топливно-воздушную смесь в выпускной коллектор, 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. Дополнительно или в качестве альтернативы, воспламенение от сжатия может быть реализовано в цилиндре 30.

Фиг.1 также показывает уловитель 150 HC, расположенный во впускном трубопроводе 42. Таким образом, уловитель 150 HC расположен выше по потоку от дросселя 62. Однако предполагались другие пригодные положения уловителя HC. Уловитель 150 HC может быть выполнен с возможностью адсорбирования паров HC. Уловитель 150 HC выполнен с возможностью адсорбирования и десорбирования паров HC во впускном коллекторе 44. Следует принимать во внимание, что уловитель 150 HC уменьшает выбросы (например, парообразующие выбросы) в транспортном средстве и захватывает пары HC, которые, в ином случае, могут протекать в окружающую среду, например, при остановке двигателя. Уловитель 150 HC изображен в качестве прямоугольника на фиг.1. Однако подробные характеристики уловителей HC в материалах настоящего описания обсуждены подробнее со ссылкой на фиг.2-4.

Воздушный фильтр 170 также может быть расположен во впускном трубопроводе 42. Воздушный фильтр 170 выполнен с возможностью удаления твердых частиц из воздуха, текущего через впускной трубопровод 42. Воздушный фильтр 170 перекрывает впускной трубопровод в изображенном примере. Однако предполагались другие конфигурации воздушного фильтра.

Дренажный канал 172, открывающийся во впускной трубопровод 42, также может быть включен в двигатель 10. Дренажный канал 172 выполнен с возможностью дренирования конденсата из впускного трубопровода 42. Выход дренажного канала может быть расположен снаружи двигателя 10 в некоторых примерах. Как показано, дренажный канал 172 расположен ниже уловителя 150 HC. Однако предполагались другие положения дренажного канала.

Второй уловитель 174 HC также может быть расположен во впускном трубопроводе 42 ниже по потоку от уловителя 150 HC. Второй уловитель 174 HC перекрывает впускной трубопровод 42 в изображенном примере, а потому, может указываться ссылкой как проточный уловитель HC. Однако предполагались другие конфигурации второго уловителя HC. Кроме того, в некоторых примерах второй уловитель 174 HC может быть не включен в двигатель 10. Отверстие 176 принудительной вентиляции картера (PCV), открывающееся во впускной канал 42, также может быть включено в двигатель 10. Отверстие 176 PCV может быть в сообщении по текучей среде с картером двигателя в двигателе 10. Охладитель 178 также может быть расположен во впускном трубопроводе 42. Охладитель 178 может быть включен в двигатель 10, когда двигатель подвергается наддуву через компрессор. Следует принимать во внимание, что в других примерах двигатель 10 может не включать в себя охладитель 178.

Стрелки 180 изображают общий поток всасываемого воздуха через систему впуска двигателя при работе, когда двигатель совершает сгорание. Фиг.1 показывает двигатель при продувке уловителя 150 HC и второго уловителя 174 HC, когда пары HC десорбируются из уловителей HC. Как показано, всасываемый воздух проходит через фильтр 170. Воздух также поступает во впускной трубопровод 42 из дренажного канала 172. Стрелки 182 обозначают общий поток паров HC. Как показано, пары HC могут протекать из уловителя 150 HC и второго уловителя 174 HC в направлении ниже по потоку к дросселю 62 при работе двигателя. Стрелки 184 обозначают общий поток паров HC и всасываемого воздуха ниже по потоку от второго уловителя 174 HC. Как показано, всасываемый воздух и пары HC протекают в отверстие 176 PCV и ниже по потоку к дросселю 62. Следует принимать во внимание, что стрелки 180, 182 и 184 в целом изображают направление потока газов. Однако конфигурация потока всасываемого воздуха и потока паров HC при работе двигателя может обладать дополнительной сложностью, которая не изображена.

Фиг.6 показывает двигатель 10 и транспортное средство, показанное на фиг.1 при остановке двигателя, когда двигатель не совершает сгорание. Поэтому, подобные части помечены соответствующим образом. Таким образом, фиг.6 показывает двигатель 10 при загрузке уловителя 150 HC и второго уловителя 174 HC, когда пары HC адсорбируются в уловителях HC. Стрелки 600 изображают общий поток паров HC в системе впуска при остановке двигателя, когда двигатель не совершает сгорание.

Следует принимать во внимание, что пары HC могут протекать из камеры 30 сгорания во впускной коллектор 44, из впускного коллектора 44 во впускной трубопровод 42. Как показано, пары HC также протекают из отверстия 176 во впускной трубопровод 42. Пары HC могут протекать через второй уловитель 174 HC, где часть паров HC может адсорбироваться в уловителе. Дополнительно, пары HC могут протекать мимо уловителя 150 HC, который также может адсорбировать часть паров HC. Некоторое количество паров HC также может вытекать из дренажного канала 172 и впускного трубопровода 42 в окружающую среду. Однако следует принимать во внимание, что уловитель 150 HC и второй уловитель 174 HC могут адсорбировать большую часть паров HC, тем самым уменьшая парообразующие выбросы.

Фиг.2 показывает иллюстрацию примерного уловителя 150 HC в верхней половине воздушной коробки, которая может быть частью впускного трубопровода 42, показанного на фиг.1. Крышка 250 воздушной коробки расположена выше по потоку от дросселя 62, показанного на фиг.1, в изображенном примере. Однако, в других примерах, уловитель 150 HC и/или второй уловитель 174 HC, показанные на фиг.1, могут быть расположены ниже по потоку от дросселя.

Крышка 250 воздушной коробки включает в себя конструктивные усиливающие ребра 202 жесткости. Конструктивные усиливающие ребра 202 жесткости могут усиливать конструктивную целостность крышки 250 воздушной коробки. Крышка 250 воздушной коробки дополнительно включает в себя фланец 204, который может сопрягаться с воздушным фильтром, расположенным между верхней и нижней половинами воздушной коробки. Крышка 250 воздушной коробки дополнительно включает в себя вход 208 и выход 206. Стрелка 209 обозначает поток всасываемого воздуха в крышку 250 воздушной коробки при работе двигателя, когда двигатель совершает сгорание. Однако следует принимать во внимание, что при остановке двигателя воздух может протекать в противоположном направлении. Выход 206 может иметь площадь поперечного сечения, меньшую, чем вход 208. Однако предполагались другие геометрии и размеры крышки воздушной коробки. Следует принимать во внимание, что крышка 250 воздушной коробки расположена выше по потоку от дросселя 62, показанного на фиг.1.

Уловитель 150 HC присоединен к крышке 250 воздушной коробки посредством крепежных деталей 200. Показаны тепловые стойки, присоединяющие уловитель HC к впускному трубопроводу в изображенном примере. Более точно, тепловые стойки продолжаются через отверстия в уловителе 150 HC. Дополнительно или в качестве альтернативы, сварные швы звуковой сварки также могут использоваться для присоединения уловителя HC к крышке воздушной коробки. Однако могут использоваться другие пригодные крепежные детали или устройства крепления, такие как винты, болты, связующее вещество и т.д.

Уловитель 150 HC на фиг.1 имеет конструкцию 210, как изображено на фиг.2 и 3. Конструкция 210 уловителя HC может быть выполнена с возможностью адсорбирования и десорбирования паров HC в крышке 250 воздушной коробки. Продолжая по фиг.2, уловитель 150 HC включает в себя фланцы 212. Один из фланцев 212 включает в себя усиливающее ребро 214.

Уловитель HC дополнительно включает в себя поднимающиеся участки 216, 217, 218 и 219. Размер и геометрия поднимающихся участков (216, 217, 218 и 219) меняется. Следует принимать во внимание, что изменение размера и/или геометрии поднимающихся участков может выбираться на основании конфигураций потока воздуха в крышке 250 воздушной коробки. Это может давать скорости адсорбции/десорбции HC уловителя HC возможность меняться, предоставляет усовершенствованиям возможность уменьшать турбулентность потока.

Фиг.3 показывает подробную иллюстрацию уловителя 150 HC, показанного на фиг.2. Как обсуждено выше со ссылкой на фиг.2, фиг.3 изображает конструкцию 210 уловителя HC. Конструкция 210 уловителя HC включает в себя первую наружную поверхность 300 и вторую наружную поверхность 302. Вторая наружная поверхность расположена ниже первой наружной поверхности в изображенном примере. Однако предполагались другие относительные положения. Следует принимать во внимание, что всасываемый воздух и пары HC могут протекать через первую наружную поверхность 300 и вторую наружную поверхность 302 в крышке 250 воздушной коробки, показанной на фиг.2, в некоторых условиях работы двигателя, таких как при остановке двигателя. Пакет последовательно расположенных полимерных листов может быть расположен между первой наружной поверхностью 300 и второй наружной поверхностью 302. Средние полимерные листы обсуждены подробнее в материалах настоящего описания. Продолжая по фиг.3, части поднимающихся участков (216, 217, 218 и 219) включены в первую наружную поверхность 300.

Первая наружная поверхность 300 и вторая наружная поверхность 302 могут определять границу конструкции 210 уловителя HC. Края 304 листов, расположенных между первой наружной поверхностью 300 и второй наружной поверхностью, образуют периферийную границу адсорбционной конструкции 210. В некоторых примерах каждый из листов, включенных в пакет листов, продолжается до краев 304 конструкции 210 уловителя HC. Однако предполагались другие конфигурации листов. Таким образом, первая и вторая наружные поверхности и края пакета листов образуют границу конструкции уловителя HC в изображенном примере.

Первая наружная поверхность 300 и/или вторая наружная поверхность 302 могут включать в себя основной полимерный материал, пропитанный материалом адсорбции/десорбции паров HC. Использование многочисленных подвергнутых высокотемпературному формованию листов из полимерного материала обеспечивает конструктивную целостность для уловителя HC наряду с сохранением функциональных возможностей адсорбции/десорбции посредством пропитанного материала адсорбции/десорбции паров HC. Таким образом, основной полимерный материал предусматривает многочисленные функции. Как результат, если требуется, могут уменьшаться себестоимость и/или сечение уловителя HC.

Полимерный материал может быть нетканым полиэстером, а материал адсорбции/десорбции паров HC может быть активированным углем, в некоторых примерах. Дополнительно или в качестве альтернативы, материал адсорбции/десорбции паров HC может включать в себя уголь, активированный уголь, цеолиты, гидрофобную целлюлозу, кремнистые масла, циклодекстрины и/или любой другой пригодный материал адсорбции/десорбции. Более точно, в некоторых примерах первая наружная поверхность 300 может включать в себя материалы, по существу идентичные второй наружной поверхности 302. Однако, в других примерах, первая наружная поверхность и вторая наружная поверхность могут содержать разные материалы. Секущая плоскость 310 определяет поперечный разрез, показанный на фиг.4.

Первая наружная поверхность 300 может быть поверхностью первого листа (например, первого полимерного листа), а вторая наружная поверхность может быть поверхностью второго листа (например, второго полимерного листа). Конструкция 210 уловителя HC также может включать в себя множество листов, расположенных между первой наружной поверхностью 300 и второй наружной поверхностью 302, как обсуждено ранее. Листы, расположенные между первой и второй наружными поверхностями, могут включать в себя подобные материалы, такие как полимерный материал, пропитанный материалом адсорбции/десорбции паров HC. Средние листы подробнее обсуждены в материалах настоящего описания со ссылкой на фиг.4.

Конструкция 210 уловителя HC включает в себя вогнутые участки 306. Один или более из полимерных листов на вогнутых участках могут находиться в поверхностно распределенном контакте со смежными листами на вогнутых участках 306. Более точно, в изображенном примере все из полимерных листов находятся в поверхностно распределенном контакте со смежными полимерными листами на вогнутых участках. Другими словами, каждый лист в пакете листов может находиться в поверхностно распределенном контакте со смежным листом. Таким образом, вогнутые участки могут продолжаться по всему пакету листов. Листы на вогнутых участках 306 могут быть термически связаны. Поэтому, в таком примере, вогнутые участки могут указываться ссылкой как термически связанные участки. Более точно, на термически связанных участках могут быть термически соединены два или более листов. В других примерах один или более листов на вогнутых участках могут быть расположены с промежутками от смежных листов. Кроме того, в некоторых примерах термически связанные участки могут удерживать отдельные слои. Следует принимать во внимание, что вогнутые участки могут быть термически отформованы. То есть, тепло и/или давление могут использоваться для изготовления вогнутых участков. Более точно, в некоторых примерах уловитель 150 HC в целом может быть термически отформован. Однако предполагались другие технологии изготовления уловителя HC. Дополнительно, вогнутые участки 306 пересекают уловитель 150 HC. Более того, толщина вогнутых участков 306 меньше, чем толщина поднимающихся участков (216, 217, 218 и 219). В некоторых примерах термически связанные участки могут удерживать отдельные слои. Однако, в других примерах термически связанные слои могут быть термически связаны для образования сплошного слоя. Дополнительно, термически связанный участок может давать достаточную жесткость, чтобы дополнительные несущие конструкции не были включены в уловитель HC, если требуется. Более того, термически связанные участки могут включать в себя элементы крепления для установки и удержания уловителя HC, такие как элементы 330 крепления. В изображенном примере элементы крепления являются отверстиями. Однако предполагались другие элементы крепления. Дополнительно, термически связанные участки также могут предусматривать элементы выравнивания и могут обеспечивать подгонку к трехмерной фасонной поверхности, как показано на фиг.2. Термически связанные участки также могут обеспечивать требуемую величину жесткости для уменьшения вибрации материала адсорбции.

Продолжая по фиг.3, угловое расстояние 320 между первой частью 322 первой наружной поверхности 300 и второй частью 324 первой наружной поверхности имеет значение приблизительно 90°. Однако предполагались другие геометрии уловителя HC. Уловитель 150 HC также включает в себя отверстия 330, выполненные с возможностью приема соединительных устройства, таких как болты, для крепления уловителя 150 HC к крышке 250 воздушной коробки, показанной на фиг.2.

Кроме того, в некоторых примерах термически отформованная конструкция 210 уловителя HC обеспечивает достаточную жесткость, чтобы могли не использоваться дополнительные несущие конструкции (например, каркас), если требуется. Таким образом, уловитель HC может иметь требуемую величину конструктивной целостности, упрощая процесс установки и/или замены. Уловитель 150 HC, показанный на фиг.3, не включает в себя никаких дополнительных компонентов, таких как остов. Следовательно, себестоимость уловителя HC может уменьшаться. Следует принимать во внимание, что конструкция 210 уловителя HC может обеспечивать требуемую величину конструктивной целостности для уловителя HC. Поэтому, уловитель HC может включать в себя только конструкцию 210 уловителя HC в некоторых примерах. Однако дополнительные компоненты могут быть включены в уловитель HC в других примерах, если требуется.

Фиг.4 показывает вид в поперечном разрезе уловителя 150 HC, показанного на фиг.3. Как показано, множество полимерных листов 400 расположено между первой наружной поверхностью 300 и второй наружной поверхностью 302. Таким образом, пакет полимерных листов продолжается от первой наружной поверхности 300 до второй наружной поверхности 302. Как проиллюстрировано, первая наружная поверхность включена в первый наружный полимерный лист 410, а вторая наружная поверхность включена во второй наружный полимерный лист 412. Таким образом, первый полимерный лист, включенный в множество листов 400, образует первую наружную поверхность 300, а второй полимерный лист, включенный в множество листов, образует вторую наружную поверхность 302.

Каждый из полимерных листов может содержать сходные материалы. Например, каждый из полимерных листов может быть листом из нетканого полиэстера, пропитанным материалом адсорбции/десорбции паров HC, таким как активированный уголь. Однако, в других примерах, не все листы в пакете могут быть пропитаны, и, таким образом, толщина может регулироваться без изменения характеристик адсорбции/десорбции. Поэтому, только часть листов может быть пропитана материалом адсорбции/десорбции паров HC в некоторых примерах. Как показано, каждый из средних полимерных листов 400 расположен с промежутками друг от друга. Однако, в других примерах, два или более из средних полимерных листов могут находиться в поверхностно распределенном контакте. Каждый из полимерных листов 400 имеет равную толщину в изображенном примере. Однако, в других примерах, толщина полимерных листов может меняться от листа к листу или меняться по длине и/или ширине каждого листа.

Множество листов 400 может указываться ссылкой как пакет листов. Множество листов последовательно наслаиваются, и может не быть материала адсорбции между листами. Пакет листов 400 образован в одиночную единую жесткую конструкцию (то есть, конструкцию 210 уловителя HC, показанную на фиг.3) в изображенном примере. Однако, в других примерах, пакет листов может образовывать многочисленные конструкции, и/или одна или более конструкций могут быть гибкими. Однако, жесткая конструкция(ии) может использоваться в уловителе HC для упрощения установки и/или замены. Материал адсорбции/десорбции, пропитанный в полимерных листах, может включать в себя углерод, активированный уголь, цеолиты, гидрофобную целлюлозу, кремнистые масла и циклодекстрины. Промежутки между листами могут не включать в себя свободных адсорбционных частиц, таких как угольные гранулы, цеолиты, гидрофобная целлюлоза, кремнистые масла, циклодекстрины или другой материал адсорбции. Однако, в других примерах, свободный материал адсорбции/десорбции может быть расположен между листами. Кроме того, в некоторых примерах конструкция уловителя HC может не включать в себя связующее вещество между листами.

Более точно, в изображенном примере нет промежуточного материала, расположенного между множеством листов, включенных в пакет листов 400. Таким образом, сложность уловителя HC может уменьшаться по сравнению с уловителями со свободным материалом адсорбции, расположенным между слоями в уловителе. Как результат, себестоимость уловителя HC уменьшается. Более того, сечение уловителя HC может быть уменьшено, если требуется. Как показано, зазоры 404 расположены между смежными листами в множестве листов 400. Зазоры могут быть заполнены газом, таким как воздух. Таким образом, никакого промежуточного материала может не быть расположено внутри зазоров 404. Следует принимать во внимание, что поперечное сечение, показанное на фиг.4, является поперечным сечением поднимающегося участка 219, показанного на фиг.3. Кроме того, следует принимать во внимание, что другие поднимающиеся участки могут иметь подобное поперечное сечение. Дополнительно, вогнутые участки 306, показанные на фиг.3, могут иметь меньшие зазоры между листами, или смежные листы в пакете листов могут находиться в поверхностно распределенном контакте. Кроме того, следует принимать во внимание, что каждый из листов 400 может продолжаться до краев 304, показанных на фиг.3, в некоторых примерах. Однако, в других примерах, один или более из листов 400 могут не продолжаться до краев 304, показанных на фиг.3.

Фиг.5 показывает способ 500 производства уловителя HC. Способ 500 может использоваться для изготовления уловителя HC, обсужденного выше со ссылкой на фиг.1-4, или может использоваться для изготовления другого пригодного уловителя HC.

На этапе 502, способ включает в себя этап, на котором пропитывают пакет полимерных листов материалом адсорбции/десорбции паров HC. Затем, на этапе 504, способ включает в себя этап, на котором укладывают пакетом последовательно наслоенные полимерные слои, пропитанные материалом адсорбции/десорбции паров HC, продолжающимся от первой наружной поверхности до второй наружной поверхности, пакет последовательно наслоенных полимерных листов не имеет материала адсорбции, расположенного между листами. На этапе 505, способ включает в себя этап, на котором осуществляют высокотемпературное формование уловителя HC. Уловитель HC включает в себя пакет последовательно наслоенных полимерных листов. Высокотемпературное формование уловителя HC может включать в себя этап, на котором осуществляют прессовое формование пакета последовательно наслоенных полимерных листов в требуемую 3-мерную форму посредством сопрягаемых штампов на этапе 506. Высокотемпературное формование уловителя HC может включать в себя этап, на котором, на этапе 508, сплавляют множество полимерных слоев в пакет последовательно наслоенных полимерных листов вместе в выбранных областях посредством подведения тепла к сопрягаемым штампам. Таким образом, жесткость может придаваться уловителю HC в выбранных областях, а также связывание (например, постоянное связывание) многочисленных слоев друг с другом. На этапе 510, способ включает в себя этап, на котором осуществляют вырубное штампование для пакетирования, придания размеров уловителю HC под адсорбционную способность и обеспечения элементов крепления/выравнивания. Вырубное штампование уловителя HC может включать в себя выруб краев по периметру уловителя HC и/или вырубание штампом элементов крепления (например, проемов крепления) для пакетирования, крепления, определения величины производительности уловителя. Этап 510 может выполняться, в то время как уловитель HC находится в машине высокотемпературного формования. Таким образом, вырубной штамп может подвергаться обжиганию краев во время высокотемпературного формования для уменьшения размочаливания краев. Поэтому, этап 510 может быть включен в этап 504 в некоторых примерах. Как обсуждено ранее, листы могут быть расположены смежно друг к другу без какого бы то ни было промежуточного материала, и полимерные листы могут быть нетканым полиэстером, а материал адсорбции/десорбции паров HC может быть активированным углем. Таким образом, упрощенный технологический процесс может использоваться для изготовления уловителя HC, который не влечет за собой заполнения областей в уловителе свободным материалом адсорбции/десорбции.

Различные проиллюстрированные этапы, действия, операции и т.д. могут выполняться в проиллюстрированной последовательности, параллельно или, в некоторых случаях, пропускаться. Подобным образом, порядок этапов не обязательно требуется для достижения признаков и преимуществ примерных вариантов осуществления, описанных в материалах настоящего описания, но приведен для облегчения иллюстрации и описания. Один или более из проиллюстрированных этапов могут выполняться неоднократно, в зависимости от конкретного используемого способа.

Следует принимать во внимание, что конфигурации и способы, раскрытые в материалах настоящего описания, являются примерными по сути и что эти специфичные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, так как возможны многочисленные варианты. Например, вышеприведенная технология может быть применена к типам двигателя V6, I-4, I-6, V-12, оппозитному 4-цилиндровому и другим типам двигателя. Предмет настоящей полезной модели включает в себя все новейшие и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, и другие признаки, функции и/или свойства, раскрытые в материалах настоящего описания.

Последующая формула полезной модели подробно указывает некоторые комбинации и подкомбинации, рассматриваемые в качестве новейших и неочевидных. Эти пункты формулы полезной модели могут указывать ссылкой на элемент в единственном числе либо «первый» элемент или его эквивалент. Следует понимать, что такие пункты формулы полезной модели включают в себя объединение одного или более таких элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Другие комбинации и подкомбинации раскрытых признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть заявлены формулой полезной модели посредством изменения настоящей формулы полезной модели или представления новой формулы полезной модели в этой или родственной заявке. Такая формула полезной модели, более широкая, более узкая, равная или отличная по объему по отношению к исходной формуле полезной модели, также рассматривается в качестве включенной в предмет полезной модели настоящего раскрытия.

1. Уловитель углеводородов (НС), расположенный во впускном трубопроводе двигателя, содержащий:

2. Уловитель НС по п.1, в котором листы выполнены в виде единой жесткой конструкции.

3. Уловитель НС по п.2, в котором материал адсорбции/десорбции паров НС включает в себя одно или более из угля, активированного угля, цеолитов, гидрофобной целлюлозы, кремнистых масел, циклодекстринов или любых других материалов адсорбции/десорбции НС.

4. Уловитель НС по п.2, в котором материал адсорбции/десорбции НС включает в себя свободные адсорбционные частицы.

5. Уловитель НС по п.1, в котором листы являются листами из нетканого полиэстера, а материал адсорбции/десорбции НС является активированным углем.

6. Уловитель НС по п.1, в котором первый полимерный лист, заключенный в пакет листов, образует первую наружную поверхность, а второй полимерный лист, заключенный в пакет листов, образует вторую наружную поверхность.

7. Уловитель НС по п.1, в котором каждый лист в пакете листов находится в поверхностно распределенном контакте со смежным листом.

8. Уловитель НС по п.1, в котором первая и вторая наружные поверхности и края пакета листов образуют границу конструкции уловителя НС.

9. Уловитель НС по п.1, в котором пакет листов включает в себя по меньшей мере один поднимающийся участок, имеющий другие размер и/или геометрию, чем другой поднимающийся участок.

10. Уловитель НС по п.1, в котором пакет листов содержит термически связанный участок, продолжающийся через конструкцию уловителя НС, и два или более термически связанных листа.

11. Уловитель НС по п.10, в котором термически связанный участок продолжается через пакет листов.

12. Уловитель НС по п.10, в котором термически связанный участок удерживает отдельные слои и обеспечивает жесткость.

13. Уловитель НС по п.10, в котором термически связанный участок включает в себя элементы крепления для установки и удержания уловителя НС и обеспечивает элементы выравнивания.

14. Уловитель НС по п.10, в котором термически связанный участок обеспечивает подгонку под трехмерную фасонную поверхность.

15. Уловитель углеводородов (НС) во впускном трубопроводе двигателя, содержащий:

16. Уловитель НС по п.15, в котором пакет листов включает в себя по меньшей мере один поднимающийся участок, имеющий другие размер и/или геометрию, чем другой поднимающийся участок.

17. Уловитель НС по п.15, в котором листы на одном поднимающемся участке и другом поднимающемся участке содержат зазоры между листами.