安置在发动机的进气管道中的碳氢化合物捕集器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种安置在发动机的进气管道中的碳氢化合物捕集器。该HC捕集器包括连续堆叠的聚合物板片形成的板片叠层，这些板片的至少一部分浸渍有碳氢化合物蒸汽吸附/解吸材料，该板片叠层从第一外表面延伸至第二外表面。本实用新型增加碳氢化合物捕集器中碳氢化合物蒸汽的吸附和/或解吸率。
【专利说明】安置在发动机的进气管道中的碳氢化合物捕集器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种发动机的进气系统中的碳氢化合物捕集器。
【背景技术】
[0002]碳氢化合物(HC)蒸汽可源自发动机内部并通过发动机的进气系统逸出。因此，HC捕集器应用于内燃机以捕获否则会泄漏到发动机的周围环境中的碳氢化合物蒸汽。因此，HC捕集器可减少来自发动机的排放物(例如，蒸发排放物)。
[0003]US2005/0145224公开了一种蒸发排放物储存装置，其具有位于多孔聚合物层之间的HC吸附/解吸材料。碳氢化合物蒸汽可流过多孔聚合物层，并流入储存该蒸汽的HC吸附/解吸材料。本发明人已经认识到US2005/0145224所公开的蒸发排放物储存装置的若干缺陷。首先，在多孔聚合物层之间的区域中填充吸附材料会涉及既复杂又昂贵的制造工艺，这会增加车辆的成本。其次，围绕吸附材料的聚合物层会限制HC蒸汽进入和/或离开吸附材料的流速。因此，储存装置捕获的HC蒸汽的量会降低，这会增加排放物(例如，蒸发排放物)。而且，当采用聚合物材料包围吸附材料时，会增加HC捕集器的轮廓。除此之外，提供储存装置中HC蒸汽所需的吸附和/或解吸率的同时，难以通过多孔聚合物层为储存装置提供所需的刚度量。因此，有必要在US2005/0145224所公开的储存装置中的所需特性之间进行权衡。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种安置在发动机的进气管道中的碳氢化合物捕集器，以增加HC捕集器中HC蒸汽的吸附和/或解吸率。
[0005]本实用新型的发明人已经认识到上述问题，并开发出一种用于发动机进气系统的碳氢化合物(HC)捕集器。该HC捕集器包括连续堆叠的聚合物板片形成的板片叠层，至少一部分板片浸溃有HC蒸汽吸附/解吸材料，板片叠层从第一外表面延伸至第二外表面。
[0006]本实用新型提供一种安置在发动机的进气管道中的碳氢化合物(HC)捕集器，包括:连续堆叠的聚合物板片形成的板片叠层，所述聚合物板片的至少一部分浸溃有碳氢化合物蒸汽吸附/解吸材料，所述板片叠层从第一外表面延伸至第二外表面。
[0007]优选地，板片叠层在所述聚合物板片之间未安置吸附/解吸材料，并且所述聚合物板片被成形为整体刚性结构。
[0008]优选地，碳氢化合物蒸汽吸附/解吸材料包括炭、活性炭、沸石、疏水性纤维素、硅油、环糊精或任意其它碳氢化合物吸附/解吸材料中的一种或多种。
[0009]优选地，碳氢化合物蒸汽吸附/解吸材料是松散的吸附颗粒。
[0010]优选地，碳氢化合物捕集器在所述聚合物板片之间不包括粘着剂。
[0011]优选地，聚合物板片为无纺聚酯板片，且所述碳氢化合物蒸汽吸附/解吸材料为活性炭。
[0012]优选地，包括在所述板片叠层中的第一聚合物板片形成所述第一外表面，并且包括在所述板片叠层中第二聚合物板片形成所述第二外表面。
[0013]优选地，板片叠层中的每个板片均与相邻的板片面对面接触。
[0014]优选地，第一外表面和所述第二外表面以及所述板片叠层的边缘形成碳氢化合物捕集器结构的边界。
[0015]优选地，板片叠层包括第一凸出部分，所述第一凸出部分相较于第二凸出部分在尺寸和几何结构的至少一个方面不同。
[0016]优选地，板片叠层包括横跨碳氢化合物捕集器结构的热连接部分并包括两个或多个热接合板片。
[0017]优选地，热连接部分延伸穿过所述板片叠层。
[0018]优选地，热连接部分保留单独层，并提供足够的刚性使所述碳氢化合物捕集器中不包括其它支撑结构。
[0019]优选地，热连接部分包括用于安装并保持所述碳氢化合物捕集器的连接结构，并且其中所述热连接部分提供对齐结构。
[0020]优选地，热连接部分提供与三维轮廓表面的配合。
[0021]本实用新型还提供一种制造碳氢化合物(HC)捕集器的方法，包括:对碳氢化合物捕集器进行热成型，所述碳氢化合物捕集器包括从第一外表面延伸至第二外表面的连续堆叠的浸溃有碳氢化合物蒸汽吸附/解吸材料的聚合物板片的叠层，板片的所述叠层在所述板片之间未安置吸附/解吸材料。
[0022]优选地，在所述热成型之前，以所述碳氢化合物蒸汽吸附/解吸材料浸溃聚合物板片的所述叠层。
[0023]优选地，所述板片彼此相邻布置且无任何中间材料。
[0024]优选地，所述聚合物板片为无纺聚酯，且所述碳氢化合物蒸汽吸附/解吸材料为活性炭。
[0025]另一方面，本实用新型还提供一种位于发动机的进气管道中的碳氢化合物(HC)捕集器，包括:由从第一外表面延伸至第二外表面的连续堆叠的浸溃有活性炭的无纺聚酯板片形成的叠层，所述板片中的每一个彼此相邻安置并且在所述板片之间未安置任何中间吸附/解吸材料，所述中间吸附/解吸材料包括炭、活性炭、沸石、疏水性纤维素、硅油、环糊精和任意其它碳氢化合物吸附/解吸材料中的一种或多种。
[0026]优选地，叠层包括第一凸出部分，所述第一凸出部分相较于第二凸出部分具有不同的尺寸和/或几何结构。
[0027]优选地，第一凸出部分和所述第二凸出部分中的板片在所述板片之间具有空隙，所述空隙中并未安置任何中间材料。
[0028]该聚合物板片具有多种用途，为HC捕集器提供结构完整性并通过嵌在板片内的吸附/解吸材料提供HC吸附功能。因此，当HC吸附材料整合到聚合物板片中时，可增加HC捕集器中的HC蒸汽的吸附和/或解吸率。此外，当板片提供结构整体性以及吸附/解吸功能时，如若需要，可减小HC捕集器的轮廓。此外，当聚合物板片用于多种目的时，可降低HC捕集器的成本。
[0029]在一个实例中，板片之间并未安置中间的吸附/解吸材料(诸如炭球)。通过这种方式，可通过捕集器中的材料的减少来降低HC捕集器的成本。应当理解，当板片浸溃有HC蒸汽吸附/解吸材料且板片之间并未安置任何吸附/解吸材料时，由于消除了以松散的吸附/解吸材料填充板片之间的区域的步骤，因此可降低HC捕集器的制造成本。
[0030]通过单独参照【具体实施方式】或者结合附图参照【具体实施方式】，本实用新型的上述优势和其他优势以及特征将会变得显而易见。
[0031]应当理解，提供上面的综述是为了以简化的形式引入将在下面的详细说明书中进一步描述的概念的集合。这并不意味着识别要求保护主题的关键或必要特征，其范围由所附权利要求来唯一地限定。另外，所要求保护的主题不限于解决上面提到的或在本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。此外，本实用新型的发明人已经认识到上述问题，并且不认为上述其是公知的。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1示出了包括蒸汽净化系统的发动机的示意图；
[0033]图2示出了位于进气管道中的HC捕集器的示图；
[0034]图3示出了图2所示HC捕集器的示图；
[0035]图4示出了图3所示HC捕集器的一部分的截面图；
[0036]图5示出了制造HC捕集器的方法；以及
[0037]图6示出了图1所示发动机在其熄火期间的进气流动模式；
[0038]图2至图3近似按比例绘制，然而，如若需要，还可采用其它相对尺寸。
【具体实施方式】
[0039]以下描述涉及碳氢化合物(HC)捕集器及其制造方法。HC捕集器可包括连续堆叠的浸溃有HC蒸汽吸附/解吸材料的聚合物板片叠层。通过这种方式，单个中间物(即，板片叠层)可为HC捕集器提供吸附功能及结构完整性。特别地，在一些实例中，该板片叠层中的相邻聚合物板片之间并未设置吸附/解吸材料。通过这种方式，相较于在捕集器内设置有吸附/解吸材料的捕集器，可降低HC捕集器的复杂性。因此，可降低HC捕集器的制造成本。而且，如若需要，当该板片叠层用以多种用途时，可减小HC捕集器的轮廓。
[0040]图1为示出多缸发动机10的一个气缸的示意图，该发动机可包括在车辆100的驱动系统中，其中，排气传感器126 (例如,空气-燃料传感器)可用以确定由发动机10产生的排气的空气燃料比。该空气燃料比(连同其它运行参数)可用于处于多种运行模式的发动机10的反馈控制。发动机10可至少部分地由包括控制器12的控制系统和经由输入装置130来自车辆操作员132的输入而被控制。在该实例中，输入装置130包括加速器踏板和用于生成比例踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的气缸(即，燃烧室)30可包括燃烧室壁32，活塞36安置其中。气缸盖80连接至缸体82以形成气缸30。
[0041]活塞36可连接至曲轴40，使得活塞的往复运动被转变为曲轴的旋转运动。曲轴40可经由中间传动系连接至车辆的至少一个驱动轮。此外，启动马达可经由飞轮连接至曲轴40以实现发动机10的启动操作。
[0042]气缸30可经由进气管道42从进气歧管44接收进气，并可经由排气通道48排放燃烧气体。进气歧管44和排气通道48可经由各自的进气门52和排气门54与气缸30选择性连通。在一些实施例中，气缸30可包括两个或多个进气门和/或两个或多个排气门。包括节流板64的节气门62安置在进气管道42中。节气门配置成调节流入气缸30的气流量。
[0043]在该实例中，进气门52和排气门54可经由进气凸轮51和排气凸轮53致动。在一些实例中，发动机10可包括配置成调整(提前或延迟)凸轮正时的可变凸轮正时系统。进气门52和排气门54的位置可分别由位置传感器55和57确定。
[0044]燃料喷射器66被示出以向气缸30的进气口上游中提供所谓燃料的端口喷射的结构布置在进气歧管44中。燃料喷射器66可与经由电子驱动器68从控制器12获得的信号FPff的脉宽成比例地喷射燃料。在一些实例中，可选地或另外地，气缸30可包括与其直接连接的燃料喷射器，用于以所谓直接喷射的方式向气缸30中喷射燃料。
[0045]在选定运行模式下，点火系统88可响应于来自控制器12的点火提前信号SA经由火花塞92向气缸30提供点火火花。尽管示出了火花点火部件，但在一些实施例中，气缸30或者发动机10的一个或多个其它燃烧室可以压缩点火模式运行，有无点火火花均可。
[0046]排气传感器126被示出连接至排放控制装置70上游的排气系统50的排气通道48。传感器126可为用于提供排气中空气/燃料比指示的任意合适的传感器，诸如线性氧传感器或UEGO (宽域排气氧)、两状态氧传感器或EG0、HEG0 (加热型EGO)、NOx、HC或CO传感器。在一些实例中，排气传感器126可为安置在排气系统中的多个排气传感器中的第一个。例如，其它排气传感器可安置在排放控制装置70的下游。
[0047]排放控制装置70被示出为沿着排气传感器126下游的排气通道48布置。排放控制装置70可以是三元催化剂(TWC)、NOx捕集器、多种其它排放控制装置或它们的组合。在一些实例中，排放控制装置70可为安置在排气系统中的多个排放控制装置中的第一个。在一些实例中，在发动机10运行期间，排放控制装置70可通过使发动机的至少一个气缸在特定空气/燃料比内运行而周期性重置。
[0048]控制器12在图1中示出为微型计算机，其包括微处理单元(CPU) 102、输入/输出端口 104、用于可执行程序和校准值且在该特定实例中示出为只读存储器(R0M)106 (例如，存储芯片)的电子存储介质、随机存取存储器(RAM) 108、保活存储器(KAM) 110和数据总线。除先前讨论的那些信号之外，控制器12还可以接收来自与发动机10连接的传感器的各种信号，包括来自空气流量传感器120感测的空气质量流量(MAF)的测量；来自连接至冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT);来自连接至曲轴40的霍尔效应传感器118 (或其它类型)的表面点火感测信号(PIP);来自节气门位置传感器的节气门位置(TP);以及来自传感器122的绝对歧管压力信号MAP。发动机转速信号RPM可由信号PIP通过控制器12生成。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可用以指示进气歧管中的真空或压力。注意，可采用上述传感器的各种组合，诸如采用MAF传感器而不采用MAP传感器，反之亦然。在理想配比操作中，MAP传感器可指示发动机扭矩。此外，该传感器连同所检测的发动机转速可提供对引入到气缸内的充气(包括空气)的估算。在一个实例中，曲轴每转一周，同样用作发动机转速传感器的传感器118可产生预定数目的等间距脉冲。
[0049]运行期间，发动机10中的气缸30通常经历四冲程循环:进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在多缸发动机中，四冲程循环可在其它燃烧室中执行。通常，在进气冲程期间，排气门54关闭而进气门52开启。空气可例如经由进气歧管被引入到气缸30中，并且活塞36移动至燃烧室的底部以增加气缸30内的容积。本领域技术人员通常将活塞36靠近燃烧室的底部并处于该冲程结束的位置(例如，当燃烧室30处于其最大容积时)称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门52和排气门54均关闭。活塞36向气缸盖移动以压缩气缸30中的空气。本领域技术人员通常将活塞36处于该冲程结束且最靠近气缸盖的位置(例如，当气缸30处于其最小容积时)称为上止点(TDC)。在以下称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室。在以下称为点火的过程中，喷射的燃料通过诸如火花塞92的已知点火装置点火，从而引起燃烧。另外地或可选地，可使用压缩来点燃空气/燃料混合物。在膨胀冲程期间，膨胀气体将活塞36推回至BDC。曲轴可使活塞的运动转变为旋转轴的旋转扭矩。最终，在排气冲程期间，排气门54打开以向排气歧管释放燃烧过的空气-燃料混合物并且活塞返回TDC。注意，以上描述仅仅作为实例，可以改变进气门和排气门的开启和/或关闭正时，如此以致提供正气门重叠或负气门重叠、进气门延时关闭或者各种其它实例。另外地或可选地，可在气缸30中执行压缩点火。
[0050]图1还示出了安置在进气管道42中的HC捕集器150。因此，HC捕集器150安置在节气门62的上游。然而，还可想到其它合适的HC捕集器位置。HC捕集器150可配置成吸附HC蒸汽。HC捕集器150配置成吸附和解吸进气歧管44中的HC蒸汽。应当理解，HC捕集器150减少车辆中的排放物(例如，蒸发排放物)并捕获否则在例如发动机熄火期间可流入周围环境中的HC蒸汽。HC捕集器150在图1以方框示出。然而，HC捕集器的详细特征在本文中会参照图2至图4更为详细地描述。
[0051]还可在进气管道42中安置空气滤清器170。空气滤清器170配置成从流过进气管道42的空气中移除微粒。在所述实例中，空气滤清器170横跨进气管道。然而，还可想到其它空气滤清器结构。
[0052]发动机10中还可包括通向进气管道42的排放管172。排放管172配置成排出进气管道42中的冷凝水。在一些实例中，排放管的出口可安置在发动机10的外部。如图所示，排放管172安置在HC捕集器150下侧。然而，还可想到其它排放管位置。
[0053]还可在HC捕集器150下游的进气管道42中安置第二 HC捕集器174。在所述实例中，第二 HC捕集器174横跨进气管道42并因此可被称作“直通式HC捕集器”。然而，还可想到第二 HC捕集器的其它结构。此外，在一些实例中，可从发动机10中省略第二 HC捕集器174。发动机10中还可包括通向进气管道42的曲轴箱强制通风(PCV) 口 176。PCV 口176可与发动机10中的曲轴箱流体连通。冷却器178也可被安置在进气管道42中。当发动机经由压缩机增压时，冷却器178可被包括在发动机10中。应当理解，在其它实例中，发动机10可不包括冷却器178。
[0054]箭头180表示发动机运行期间当发动机执行燃烧时穿过发动机的进气系统的进气的一般流动。图1示出了在HC捕集器150和第二 HC捕集器174净化期间当HC蒸汽从HC捕集器150和第二 HC捕集器174解吸时的发动机。如图所示，进气穿过空气滤清器170。空气还从排放管172进入进气管道42。箭头182表示HC蒸汽的一般流动。如图所示，在发动机运行期间，HC蒸汽可从HC捕集器150和第二 HC捕集器174沿下游方向朝向节气门62流动。箭头184表示第二 HC捕集器174下游的HC蒸汽和进气的一般流动。如图所示，进气和HC蒸汽流入PCV 口 176并沿下游流向节气门62。应当理解，箭头180、182和184通常表示气流的方向。然而，发动机运行期间，进气和HC蒸汽的流动模式可具有未示出的其它复杂性。[0055]图6示出了发动机熄火期间当发动机未执行燃烧时图1所示的发动机10和车辆。因此，相似零件被相应地标记。因此，图6示出了 HC捕集器150和第二 HC捕集器174加载期间当HC蒸汽被吸入HC捕集器150和第二 HC捕集器174时的发动机10。箭头600表示发动机熄火期间当发动机未执行燃烧时的进气系统中的HC蒸汽的一般流动。
[0056]应当理解，HC蒸汽可从燃烧室30流动至进气歧管44并从进气歧管44流动至进气管道42。如图所示，HC蒸汽还从PCV 口 176流入进气管道42。HC蒸汽可流过第二 HC捕集器174，部分HC蒸汽可被吸附到该捕集器中。此外，HC蒸汽可流经同样可吸附部分HC蒸汽的HC捕集器150。一些HC蒸汽还可从排放管172和进气管道42流出而进入周围环境。然而，应当理解，HC捕集器150和第二 HC捕集器174可吸附大部分HC蒸汽，从而减少蒸发排放物。
[0057]图2示出了位于空气箱的上半部分中的示例性HC捕集器150的示意图，空气箱可为图1所示进气管道42的一部分。在所述实例中，空气箱盖250安置在图1所示节气门62的上游。然而，在其它实例中，图1所示HC捕集器150和/或第二 HC捕集器174可安置在节气门的下游。
[0058]空气箱盖250包括结构加强肋(webbing) 202。结构加强肋202可增加空气箱盖250的结构完整性。空气箱盖250还包括凸缘204，其可与位于空气箱上半部分和下半部分之间的空气滤清器配合。空气箱盖250还包括进气口 208和排气口 206。箭头209表示在发动机运行期间当发动机执行燃烧时进入空气箱盖250的进气的流动。然而，应当理解，在发动机熄火期间，空气可反向流动。排气口 206相较于进气口 208可具有较小横截面积。然而，还可想到空气箱盖的其它结构和尺寸。应当理解，空气箱盖250安置在图1所示节气门62的上游。
[0059]HC捕集器150经由紧固件200连接至空气箱盖250。在所述实例中，热熔柱被示出将HC捕集器连接至进气管道。具体地，热熔柱延伸穿过HC捕集器150中的开孔。另外地或可选地，还可采用声波焊接将HC捕集器连接至空气箱盖。然而，还可使用其它合适的紧固件或连接装置，诸如螺钉、螺栓、粘着剂等。
[0060]图1中的HC捕集器150具有图2和图3所示的结构210。HC捕集器结构210可配置成吸附和解吸空气箱盖250中的HC蒸汽。继续参照图2，HC捕集器150包括凸缘212。其中一个凸缘212包括加强筋214。
[0061]HC捕集器还包括凸出部分216、217、218和219。凸出部分(216、217、218和219)的尺寸和几何结构不同。应当理解，凸出部分的尺寸和/或几何结构的变型可基于空气箱盖250中的气流模式进行选择。这样可使得HC捕集器的HC吸附率/解吸率可变并实现了减少气流瑞流的改进。
[0062]图3示出了图2所示HC捕集器150的详细视图。正如上面参照图2所论述的，图3示出了 HC捕集器结构210。HC捕集器结构210包括第一外表面300和第二外表面302。在所述实例中，第二外表面位于第一外表面下方。然而，还可想到其它相对位置。应当理解，在一些发动机运行条件下，诸如在发动机熄火期间，进气和HC蒸汽可流过图2所示空气箱盖250的第一外表面300和第二外表面302。连续布置的聚合物板片的叠层可安置在第一外表面300与第二外表面302之间。介于中间的聚合物板片会在本文中更为详细地描述。继续参照图3，凸出部分(216、217、218和219)的部分包括在第一外表面300中。[0063]第一外表面300与第二外表面302可限定HC捕集器结构210的边界。安置在第一外表面300与第二外表面之间的板片的边缘304形成吸附结构210的外围边界。在一些实例中，包括在板片叠层中的每个板片均延伸至HC捕集器结构210的边缘304。然而，还可想到其它板片结构。因此，在所述实例中，第一和第二外表面以及板片叠层的边缘形成HC捕集器结构的边界。
[0064]第一外表面300和/或第二外表面302可包括浸溃有HC蒸汽吸附/解吸材料的基础聚合物材料。多个热成型的聚合物材料板片的使用，在通过浸溃的HC蒸汽吸附/解吸材料而保持吸附/解吸功能的同时为HC捕集器提供了结构完整性。通过这种方式，基础聚合物材料提供了多种功能。因此，如若需要，可降低HC捕集器的成本和/或轮廓。
[0065]在一些实施例中，聚合物材料可为无纺聚酯并且HC蒸汽吸附/解吸材料可为活性炭。另外地或可选地，HC蒸汽吸附/解吸材料可包括炭、活性炭、沸石、疏水性纤维素、硅油、环糊精和/或任意其它合适的吸附/解吸材料。具体地，在一些实例中，第一外表面300可包括与第二外表面302基本相同的材料。然而，在其它实例中，第一外表面和第二外表面可包括不同的材料。截平面310限定出图4所示的横截面。
[0066]第一外表面300可为第一板片(例如,第一聚合物板片)的表面,第二外表面可为第二板片(例如，第二聚合物板片)的表面。如前所述，HC捕集器结构210还可包括位于第一外表面300与第二外表面302之间的多个板片。位于第一和第二外表面之间的板片可包括相似的材料，诸如浸溃有HC蒸汽吸附/解吸材料的聚合物材料。本文会参照图4对介于中间的板片进行更为详细地描述。
[0067]HC捕集器结构210包括凹陷部分306。凹陷部分中的聚合物板片的一个或多个可与凹陷部分306中的相邻板片面对面接触。具体地，在所述实例中，凹陷部分中的所有聚合物板片都与凹陷部分中的相邻聚合物板片面对面接触。换句话说，该板片叠层中的每个板片均与相邻板片面对面接触。因此，凹陷部分可延伸穿过整个板片叠层。凹陷部分306中的板片可热连接。因此，在这种实例中，凹陷部分可被称作热连接部分。具体地，在热连接部分中，两个或多个板片可热接合。在其它实例中，凹陷部分中的一个或多个板片可与相邻板片间隔开。此外，在一些实例中，热连接部分可保留单独层。应当理解，凹陷部分可热成型。也就是说，可使用热和/或压力来构建凹陷部分。具体地，在一些实例中，整个HC捕集器150可热成型。然而，还可想到其它的HC捕集器构建工艺。此外，凹陷部分306横跨HC捕集器150。而且，凹陷部分306的厚度小于凸出部分(216、217、218和219)的厚度。在一些实例中，热连接部分可保留单独层。然而，在其它实例中，热连接层可被热连接以形成连续层。此外，热连接部分可提供足够的刚性，使得其它支撑结构不包括在HC捕集器中(如若需要)。此外，热连接部分可包括用于安装并保持HC捕集器的连接结构，诸如连接结构330。在所述实例中，连接结构为开孔。然而，还可想到其它连接结构。此外，热连接部分还可提供对齐结构并可提供与图2所示三维轮廓表面的配合。热连接部分还可提供期望的刚度量，从而减少吸附材料的颤振。
[0068]继续参照图3，第一外表面300的第一部分322与第一外表面的第二部分324之间的夹角320接近90°C。然而，还可想到其它HC捕集器结构。HC捕集器150还包括构造成容纳诸如螺栓的连接装置的开孔330，该连接装置用于将HC捕集器150连接至空气箱盖250 (如图2所示)。[0069]此外，在一些实例中，如若需要，热成型的HC捕集器结构210提供足够的刚性，从而可不必使用其它支撑结构(例如，保持架)。通过这种方式，HC捕集器可具有所需的结构刚度量，这样可简化安装和/或更换过程。图3所示HC捕集器150并不包括任何其它部件，诸如框架。因此，可降低HC捕集器的成本。应当理解，HC捕集器结构210可为HC捕集器提供所需的结构刚度量。因此，在一些实例中，HC捕集器可仅包括HC捕集器结构210。然而，在其它实例中，如若需要，HC捕集器中可包括其它部件。
[0070]图4示出了图3所示HC捕集器150的截面图。如图所示，多个聚合物板片400位于第一外表面300与第二外表面302之间。通过这种方式，聚合物板片叠层从第一外表面300延伸至第二外表面302。如图所不,第一外表面包括在第一外聚合物板片410中，第二外表面包括在第二外聚合物板片412中。通过这种方式，包括在多个板片400中的第一聚合物板片形成第一外表面300，包括在该多个板片中的第二聚合物板片形成第二外表面302。
[0071]每个聚合物板片均可包含类似的材料。例如，每个聚合物板片均可为浸溃有HC蒸汽吸附/解吸材料(诸如活性炭)的无纺聚酯板片。然而，在其它实例中，并非该叠层中的所有板片都被浸溃，并且，通过这种方式可在不改变吸附/解吸特性的条件下控制厚度。因此，在一些实例中，仅一部分板片可浸溃有HC蒸汽吸附/解吸材料。如图所示，中间的聚合物板片400中的每一个均彼此间隔开。然而，在其它实例中，中间的聚合物板片中的两个或多个可面对面接触。在所述实例中，聚合物板片400中的每一个均具有相同厚度。然而，在其它实例中，聚合物板片的厚度可彼此不同或沿着每个板片的长度和/或宽度改变。
[0072]该多个板片400可被称作“板片叠层”。该多个板片是连续堆叠的，且板片间并没有吸附材料。在所述实例中，该板片400的叠层形成单个整体刚性结构(即，图3中所示的HC捕集器结构210)。然而，在其它实例中，该板片叠层可形成多重结构和/或该结构中的一个或多个是柔性的。然而，可在HC捕集器中使用刚性结构以简化安装和/或更换。浸溃到聚合物板片中的吸附/解吸材料可包括炭、活性炭、沸石、疏水性纤维素、硅油和环糊精。板片间的间隙可不包括松散的吸附颗粒，该吸附颗粒诸如炭球、沸石、疏水性纤维素、硅油、环糊精或其它吸附材料。然而，在其它实例中，松散的吸附/解吸材料可位于板片之间。此夕卜，在一些实例中，HC捕集器结构可在板片间不包括粘着剂。
[0073]具体地，在所述实例中，包括在该板片400的叠层中的多个板片之间并未安置中间材料。通过这种方式，相较于在捕集器的层间安置松散的吸附材料的捕集器，可降低HC捕集器的复杂性。因此，降低了 HC捕集器的成本。此外，如若需要，可减小HC捕集器的轮廓。如图所示，空隙404位于所述多个板片400中的相邻板片之间。空隙可由诸如空气的气体填充。通过这种方式，可不在空隙404内安置中间材料。应当理解，图4所示横截面为图3所示凸出部分219的横截面。此外，应当理解，其它凸出部分可具有类似的横截面。此夕卜，图3所示凹陷部分306在板片之间可具有较小空隙，或者该板片叠层中的相邻板片可面对面接触。此外，应当理解，在一些实例中，板片400中的每一个均可延伸至图3所示边缘304。然而,在其它实例中，板片400中的一个或多个可并不延伸至图3所示边缘304。
[0074]图5示出了制造HC捕集器的方法500。方法500可用以构造上文参照图1至图4描述的HC捕集器，或者可用以构造另一合适的HC捕集器。
[0075]在步骤502中，该方法包括使用HC蒸汽吸附/解吸材料浸溃聚合物板片叠层。接下来，在步骤504中，该方法包括从第一外表面延伸至第二外表面地，对连续堆叠的浸溃有HC蒸汽吸附/解吸材料的聚合物板片进行层叠，该连续堆叠的聚合物板片叠层在板片之间并未安置吸附材料。在步骤505中，该方法包括使HC捕集器热成型。HC捕集器包括连续堆叠的聚合物板片叠层。使HC捕集器热成型可包括:在步骤506中通过配合模具将该连续堆叠的聚合物板片叠层压制成形为所需的三维形状。使HC捕集器热成型还可包括:在步骤508中通过向配合模具中引入热量而在选定区域中将该连续堆叠的聚合物板片叠层中的多个聚合物板片熔合在一起。通过这种方式，可向选定区域中的HC捕集器提供刚性并将多个层接合(例如，永久性接合)在一起。在步骤510中，该方法包括模切以封装、针对吸附能力设定HC捕集器尺寸以及提供连接/对齐结构。模切HC捕集器可包括模切HC捕集器的周围边缘和/或模切连接结构(例如，连接孔)以封装连接、设定捕集器容量大小等。步骤510可在HC捕集器处于热成型机器中时执行。因此，模切可在热成型期间灼烧边缘以减少边缘磨损。因此，在一些实例中，步骤510可包括在步骤504中。如前所述，板片可彼此靠近安置而没有中间材料且聚合物板片可为无纺聚酯，并且HC蒸汽吸附/解吸材料可为活性炭。通过这种方式，可采用不涉及在捕集器中的区域填充松散的吸附/解吸材料的简化制造工艺来构建HC捕集器。
[0076]所述各种步骤、行为、操作等可以所示顺序执行、并行执行或者在一些情况下省略。类似地，步骤顺序对于实现本文所述示例性实施例的功能和优势不是必须的，而是为了便于说明和描述而提供。所述步骤中的一个或多个可以根据使用的特定方法而重复执行。
[0077]应当理解，本文公开的结构和方法在本质上是示例性的，并且这些具体实施例不应在限制性的意义上来理解，因为众多变型是可能的。例如，上面的技术可应用于V-6、1-4、1-6、V-12、对置4缸以及其他发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和结构以及其他特征、功能和/或属性的所有新颖和非显而易见的组合和子组合。
[0078]所附权利要求特别指出被认为新颖和非显而易见的特定组合和子组合。这些权利要求可能涉及“元件”或“第一元件”或等同称谓。这样的权利要求应当被理解为包括一个或多个这种元件的结合，既不要求也不排除两个或多个个这种元件。可以通过对当前的权利要求的修改或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求来要求保护所公开的特征、功能、元件和/或属性的其他组合和子组合。无论与原始权利要求相比在范围上更宽、更窄、相同还是不同，这些权利要求也被认作包括在本公开的主题内。
【权利要求】
1.一种安置在发动机的进气管道中的碳氢化合物捕集器，其特征在于，包括: 连续堆叠的聚合物板片形成的板片叠层，所述聚合物板片的至少一部分浸溃有碳氢化合物蒸汽吸附/解吸材料，所述板片叠层从第一外表面延伸至第二外表面。
2.根据权利要求1所述的碳氢化合物捕集器，其特征在于，所述板片叠层在所述聚合物板片之间未安置吸附/解吸材料，并且所述聚合物板片被成形为整体刚性结构。
3.根据权利要求2所述的碳氢化合物捕集器，其特征在于，所述碳氢化合物蒸汽吸附/解吸材料包括炭、活性炭、沸石、疏水性纤维素、硅油、环糊精和任意其它碳氢化合物吸附/解吸材料中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的碳氢化合物捕集器，其特征在于，所述碳氢化合物蒸汽吸附/解吸材料是松散的吸附颗粒。
5.根据权利要求1所述的碳氢化合物捕集器，其特征在于，所述碳氢化合物捕集器在所述聚合物板片之间不包括粘着剂。
6.根据权利要求1所述的碳氢化合物捕集器，其特征在于，所述聚合物板片为无纺聚酯板片，且所述碳氢化合物蒸汽吸附/解吸材料为活性炭。
7.根据权利要求1所述的碳氢化合物捕集器，其特征在于，包括在所述板片叠层中的第一聚合物板片形成所述第一外表面，并且包括在所述板片叠层中第二聚合物板片形成所述第二外表面。
8.根据权利要求1所述的碳氢化合物捕集器，其特征在于，所述板片叠层中的每个板片均与相邻的板片面对面接触。
9.根据权利要求1所述的碳氢化合物捕集器，其特征在于，所述第一外表面和所述第二外表面以及所述板片叠层的边缘形成碳氢化合物捕集器结构的边界。
10.根据权利要求1所述的碳氢化合物捕集器，其特征在于，所述板片叠层包括第一凸出部分，所述第一凸出部分相较于第二凸出部分在尺寸和几何结构的至少一个方面不同。
【文档编号】F02M35/00GK203584630SQ201320639387
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年10月16日 优先权日:2012年10月22日
【发明者】安德鲁·乔治·贝利斯, 罗杰·卡米, 大卫·S.·摩尔, 埃里克·亨利·赫尔曼 申请人:福特环球技术公司