进气清洁器和分配机构的制作方法

进气清洁器和分配机构
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2019年5月9日提交的美国临时专利申请第62/845，522号的优先权的权益。该临时申请的内容据此通过引用全部并入本文。
技术领域
3.本公开内容涉及一种用于清洁具有进气歧管的汽车内燃发动机的进气系统的设备。


背景技术：

4.气体直接喷射(“gdi”)发动机在其进气阀上极易发生碳沉积。由于gdi发动机中燃料的燃烧，大量碳可能被沉积在进气阀上。这导致性能、马力和汽油里程的下降。清洁这些沉积物不仅耗时而且复杂，而且需要一个以上的人来执行该清洁过程。此外，期望频繁地清洁气体直接喷射发动机，例如，频繁至每10,000英里清洁一次。
5.需要定期清洁进气阀以保持发动机性能。然而，已知的清洁进气阀的方法是耗时的、不是用户友好的，并且需要多于一个人来执行清洁。例如，清洁进气阀可能需要留一个人在具有gdi发动机的车辆中，并且这个人必须起动gdi发动机并且使其加速旋转，或者使其节流。可能需要第二个人，以在第一个人正在使发动机加速旋转期间打开车辆的发动机罩，并且手动地将清洁配方制剂输送到进气阀。


技术实现要素：

6.本发明公开了一种用于清洁发动机的进气系统的设备。该设备包括具有贮存器和排放孔的耐压容器，贮存器可以填充有发动机清洁剂成分，排放孔用于使发动机清洁剂成分从贮存器排出。该设备还包括分配组件，该分配组件包括组件入口，组件入口可连接到耐压容器的排放孔，用于接收从耐压容器排放的发动机清洁剂成分。分配组件还包括组件出口，以及包括管道入口、管道出口和从管道入口延伸到管道出口的中心孔的一段管道。管道入口与组件出口流体连通，用于接收来自分配组件的发动机清洁剂成分。该设备还包括定时器，定时器被配置为控制定时阀，在该定时阀被打开时允许发动机清洁剂成分从耐压容器排出。定时器被配置为在定时器的致动之后使定时阀延迟一预定时间段再打开。
7.还公开了一种使用用于清洁具有进气歧管的发动机的设备的方法。该设备包括具有耐压容器的流体分配装置，耐压容器具有贮存器和排放孔。贮存器填充有发动机清洁剂成分。该设备还包括分配组件，该分配组件具有控制定时阀的定时器、连接到排放孔的组件入口，以及组件出口。该装置还包括一段管道，其具有与组件出口连接的管道入口、管道出口，以及从管道入口延伸到管道出口的中心孔。该方法包括将管道出口插入到发动机的进气歧管中，并且致动定时器，从而在定时器的致动之后使得定时阀延迟一预定时间段再打开。该方法还包括在定时器的致动之后的预定时间段之后自动地打开定时阀，该定时阀允许发动机清洁剂成分从耐压容器通过该定时器并且通过该段管道排出。
附图说明
8.被并入本技术并构成本技术的一部分的附图示出了本公开内容的各方面，并且与书面描述一起用于解释本公开内容的一些实施例。附图的简要描述如下：
9.图1是用于清洁具有进气歧管的gdi发动机的进气系统的分配设备的一个适当的实施例的透视图；
10.图2是用于清洁具有进气歧管的gdi发动机的进气系统的分配设备的分配组件的另一适当的实施例的透视图；
11.图3是用于清洁具有进气歧管的gdi发动机的进气系统的分配设备的分配组件的实施例的局部剖视图；
12.图4是用于清洁具有进气歧管的gdi发动机的进气系统的分配设备的耐压容器的实施例的透视图。
13.图5是示出了示例性清洁过程的简化流程图，该过程利用用于清洁发动机的进气系统的分配设备。
具体实施方式
14.以下描述的本公开内容的实施例并非旨在穷举或将本公开内容限制在以下详细描述中公开的精确形式。相反，所选择和描述的实施例的目的是促进本领域技术人员对本公开内容的原理和实践的认识和理解。
15.现在转到附图，图1是总体上以100表示的用于清洁gdi发动机的进气系统的分配设备的一个适当的实施例的透视图。例如，gdi发动机可以是具有进气歧管(未示出)的汽车内燃发动机。分配设备100包括以110指示的耐压容器，其包括贮存器112和排放孔414(在图4中示出)。在一些实施例中，贮存器112被填充有发动机清洁剂成分。分配设备100还包括分配组件120，分配组件120被配置为接收从贮存器112排出的流体。在示出的实施例中，耐压容器110和分配组件120处于联接状态，其特征在于，分配组件120与耐压容器110流体连通。
16.分配组件120包括壳体121、组件入口150，以及与组件入口150流体连通的组件出口140。组件入口150包括内部区域，该内部区域被配置为当分配组件120和耐压容器110处于联接状态时容纳排放孔414。
17.分配组件120包括一段管道130，管道130包括容纳在壳体121内靠近排放孔414的管道入口332(在图3中示出)和位于管道130的远端的管道出口134。管道130包括从管道入口332延伸到管道出口134的中心孔。管道130可具有外径(od)和内径，例如，外径在约1mm至约15mm的范围内，内径为约0.5mm至10mm。例如，在实施例中，od可以是约1mm、约2mm、约3mm、约4mm、约5mm、约6mm、约7mm、约8mm、约9mm、约10mm、约12mm，或约15mm。例如，在实施例中，id可以是约0.5mm、约1mm、约1.5m、约2mm、约2.5mm、约3mm、约3.5mm、约4mm、约4.5mm、约5mm、约6mm、约7mm、约8mm、约9mm，或约10mm。在一些实施例中，管道130包括柔性材料，例如橡胶、硅树脂、柔性聚合物，或能够使得分配设备100如本文所述操作的任何材料。管道入口332流体地联接到组件出口140，用于通过分配组件120接收从耐压容器组件110排出的流体。在一些实施例中，管道130是足够透明的，以实现流体在管道130内或流过管道130的视觉观察。在实施例中，管道130由化学上耐受本文所述的发动机清洁剂成分的材料形成。在示出的实施例中，管道130包括管道出口134，管道出口134被配置为用于插入到gdi发动机的进气歧管
中。在一些实施例中，管道出口134(例如，管道出口端)包括刚性管道区段133，以便于将管道130的出口134插入到gdi发动机的进气歧管中。在一些实施例中，刚性管道区段133是附接到管道130的刚性构件，例如金属引导件、刚性杆、管或部分管。在一些实施例中，刚性管道区段133包括覆盖管道130的一部分的套管。在一些实施例中，刚性管道区段133由选自金属和塑料的材料制成。在又一些实施例中，刚性管道区段133是管道130的一部分，并且由比管道130更具刚性的材料形成。
18.在一些实施例中，分配组件120包括至少一个阀(未示出)，该阀被配置为调节发动机清洁剂成分通过管道130的流速。各种各样的阀可以被定位在分配组件120中，以调节发动机清洁剂流体通过管道130的流动。在一些实施例中，诸如球阀的阀可以被定位在管道130中(例如，靠近管道130的中间)，以允许用户手动地调节阀，从而调节发动机清洁剂流体通过管道130的流动。
19.在一些实施例中，发动机清洁剂成分包括清洁流体和推进剂。示例性清洁流体可包括胺、氨基酯、二甲苯、丁基溶纤剂、乙苯，及其组合。清洁流体的示例在例如us5,885,942、us6,541,435、us8,632,638、us8,809,248、美国专利申请第2018/0002645号等中有所描述，其公开内容通过引用并入本文。在一些实施例中，推进剂可选自一种或多种碳氢化合物推进剂(例如，丁烷和丙烷的混合物)、二氧化碳、氮气、r134a、rl234ze、hf0-1234yf，或能够使分配设备100如本文所述操作的任何推进剂。
20.图2是分配组件220的另一个适当的实施例的透视图，该分配组件220可以等同于图1的分配组件120，用于清洁具有进气歧管的发动机的进气系统。在示出的实施例中，分配组件220包括壳体221和一段管道230。分配组件220还包括入口250和出口240。在示出的实施例中，分配组件220处于非联接状态，其特征在于，分配组件220不与耐压容器110流体连通。在其它实施例中，分配组件220可以被单独地提供给产品组装商，或者被单独地提供给用户，而没有耐压容器110或一段管道130。在其它实施例中，分配组件220可以被提供为具有耐压容器110和/或一段管道130的套件。
21.在示出的实施例中，一段管道230(其可以等同于图1中示出的管道130)包括刚性管道区段233，以便于将管道出口234插入到发动机的进气歧管中。在一些实施例中，管道出口234可以在总体上使得管道出口234(例如，管道出口端)趋于保持在期望位置的方向上偏置。例如，管道出口234可以被偏置，使得当发动机清洁剂成分被通过管道出口234排放到进气歧管中时，管道出口234保持不从空气进气歧管中移出。
22.在示出的实施例中，一段管道230包括弯曲部分232，弯曲部分232被配置为使管道出口234定向在期望的方向上。在一些实施例中，弯曲部分232被配置为阻止一段管道230的不期望的移动，所述不期望的移动可能导致当发动机清洁剂成分被通过一段管道230排放到进气歧管中时，一段管道230从空气进气歧管移出。在示出的实施例中，刚性管道区段233包括基本上对应于钩形的曲线。在其它实施例中，一段管道230可以包括l形弯曲部分、u形弯曲部分、v形弯曲部分，或能够使得分配组件220如本文所述操作的任何其它弯曲部分或弯曲形状。
23.在示出的实施例中，分配组件220包括定时器222，该定时器被配置为控制容纳在壳体221内的定时阀(在图3中示出)，该定时阀调节流体通过分配组件220的流动。当处于打开位置时，定时阀允许流体从耐压容器110(在图1中示出)通过分配组件220并且通过一段
管道230排出。在一些实施例中，定时阀包括柱塞、平分圆柱体、隔膜，或能够使得分配组件220如本文所述操作的任何其它结构。
24.在示出的实施例中，定时器222包括卷绕机构238，卷绕机构238被配置为控制被容纳在壳体221内的定时阀。卷绕机构238使得用户能够激活定时阀，使得定时阀在预定长度的时间之后打开。在示出的实施例中，卷绕机构238包括可旋转拨盘开关239和指示器241。在示出的实施例中，所述预定长度的时间由可旋转拨盘开关239在指示器241的“o”和“i”标记之间的顺时针旋转来确定。在其他实施例中，卷绕机构238包括竖直移位开关、水平移位开关，或能够使分配组件220如本文所述操作的任何其他开关。
25.在一些实施例中，定时器222包括具有控制机构的电定时器，该控制机构激活定时阀以在预定长度的时间之后使定时阀打开。在一些实施例中，电定时器由电池供电。在一些实施例中，电定时器操作释放定时阀的开关，其中定时阀由偏置构件(例如弹簧)定位。在一些实施例中，电定时器操作包括螺线管电路通断阀的定时阀。
26.所述预定长度的时间(或时间延迟)可以被设置为任何期望的时间长度。例如，预定长度的时间可以是15秒、30秒、一分钟、两分钟、3分钟、4分钟、5分钟，或能够使分配组件220如本文所述操作的任何其他时间长度。在示出的实施例中，预定长度的时间在卷绕机构238的致动之后开始。在一些实施例中，卷绕机构238被配置为在卷绕机构238的致动之后使定时阀的打开延迟15秒至一分钟。在一些实施例中，可以基于用户激活绕组机构238并且继续进入容纳需要清洁的gdi发动机的车辆，起动gdi发动机，并且使gdi发动机加速旋转所花费的平均时间来调节预定长度的时间
27.在一些实施例中，分配组件220包括螺线管电路，螺线管电路被配置为起动或停止发动机清洁剂成分的流动。例如，用户装置可以用于通过将无线信号经由发射器传送到分配组件220中的接收器来远程地(例如，在坐在车辆中时)将螺线管电路致动到接通位置或断开位置。在一些实施例中，无线信号是蓝牙信号，或其他短程无线信号。在一些实施例中，用户可在打开位置持续地致动螺线管电路达一期望的时间段，并且然后在清洁完成时使发动机清洁剂成分的流动停止。可替代地，当发动机正在运行时，用户可以脉冲式地驱动螺线管电路通断，以将发动机清洁剂成分的相应的脉冲流提供给歧管。
28.在示出的实施例中，分配组件220包括截止阀组件224，截止阀组件224包括截止阀致动器225。当由用户致动时，截止阀致动器225与容纳在壳体221内的驱动轴(如图3示出的)接合。当被截止阀致动器225接合时，驱动轴被配置为使得容纳在壳体221内的杠杆的远侧端升高。当杠杆的远端处于升高位置时，截止阀组件224处于关闭位置。在关闭位置处，当分配组件220联接到耐压容器时，截止阀组件224将耐压容器与分配组件220的管道入口密封。截止阀组件224被配置为阻止发动机清洁剂成分的意外排出。另外，如果需要停止清洁过程，可单独地操作的截止阀组件224允许操作者使发动机清洁剂成分的流动停止。截止阀组件224可用于在任何时间点使流动起动或停止。当处于关闭位置时，截止阀组件224使得对卷绕机构238的致动能够使预定长度的时间开始。
29.在示出的实施例中，分配组件220包括附接装置236，其被配置为便于将分配组件220附接到支撑结构。例如，附接装置可以包括钩形、磁体、吸盘、粘合剂，或能够促进如本文所述的分配组件220的附接的其他结构。例如，在车辆发动机的清洁过程期间，附接装置236可以促进将分配组件220附接(诸如通过悬挂)到车辆的一部分，使得分配组件220在清洁过
程期间保持最佳位置或取向。
30.应注意，本文所述的分配组件220可用于各种流体，而不是发动机清洁剂成分。这种流体的非限制性示例包括杀虫剂、芳香剂、油漆、泡沫等。这种流体可与推进剂组合使用。此外，包括如本文所述的通断阀和定时器的设备可以根据正在被排放的流体来按照期望修改。例如，组件出口可以不联接到软管和/或可以联接到将流体分散到周围环境中的喷嘴。
31.图3是包括定时器322和截止阀组件324的分配组件320的截面图。分配组件320可以等同于图1的分配组件120。分配组件320还包括壳体321和一段管道330。一段管道330包括壳体321内的管道入口332，以及管道出口334。在示出的实施例中，分配组件320可以被包括在用于清洁gdi发动机的进气系统的分配设备中，其中分配组件320在组件入口350处联接到耐压容器。在示出的实施例中，组件入口350流体地联接到管道入口332。一段管道330在组件出口340处离开分配组件320。
32.在示出的实施例中，一段管道330包括刚性管道区段333，以便于将管道出口334插入到发动机的进气歧管中。在一些实施例中，管道出口334可以在总体上使得管道出口334(例如，管道出口端)趋于保持在期望位置的方向上偏置。例如，管道出口334可以被偏置，使得当发动机清洁剂成分通过管道出口334排放到进气歧管中时，管道出口334保持不从空气进气歧管中移出。
33.在示出的实施例中，分配组件320包括定时器322，该定时器被配置为控制壳体321内的定时阀380，该定时阀380调节流体通过分配组件320的流动。当处于打开位置时，定时阀380允许流体通过分配组件320并且通过一段管道330从耐压容器排出。在示出的实施例中，定时阀380包括偏置构件326，以将定时阀380偏置到期望的位置。在示出的实施例中，偏置构件326是弹簧。在其它实施例中，定时阀380包括柱塞、平分圆柱体、隔膜，或能够使分配组件320如本文所述操作的任何偏置构件。
34.在示出的实施例中，定时器322包括卷绕机构338，卷绕机构338被配置为控制被容纳在壳体321内的定时阀380。卷绕机构238使得用户能够激活定时阀380，使得定时阀380在预定长度的时间之后打开。在示出的实施例中，卷绕机构338包括可旋转拨盘开关339。在其它实施例中，卷绕机构338包括竖直移位开关、水平移位开关，或能够使得分配组件320如本文所述操作的任何其它机械、电子或数字开关。
35.在示出的实施例中，分配组件320包括可单独操作的截止阀组件324，截止阀组件324包括截止阀致动器325。当被用户致动时，截止阀致动器325与驱动轴327接合。当被截止阀致动器325接合时，驱动轴327被配置为与杠杆335的近端328接合，以使得杠杆335的远端329升高。当杠杆335的远端329处于升高位置时，截止阀组件324处于关闭位置。在关闭位置处，当分配组件320联接到耐压容器时，截止阀组件324将耐压容器与分配组件320的管道入口332密封。截止阀组件324被配置为阻止发动机清洁剂成分的意外排出。另外，如果需要停止清洁过程，截止阀组件324允许操作者使发动机清洁剂成分的流动停止。截止阀组件324可以用于在任何时间点起动或停止流动。当处于关闭位置时，截止阀组件324使得卷绕机构338的致动能够使预定长度的时间开始。
36.在示出的实施例中，分配组件320包括附接装置336，附接装置被配置为便于将分配组件320附接到支撑结构。例如，在车辆的发动机的清洁过程期间，附接装置336可以便于将分配组件320附接到车辆的一部分，使得分配组件320在清洁过程期间保持最佳位置或取
向。
37.在清洁操作期间，将发动机清洁剂成分从耐压容器排放到组件入口350中，并且发动机清洁剂成分流经截止阀组件324。如所示出的，截止阀组件324由截止阀致动器325致动。在示出的实施例中，截止阀致动器325包括可旋转旋钮。当截止阀致动器325处于“断开”位置时，驱动轴327被向下按压，并且杠杆335的远端329被向上移动。此时，定时阀关闭，并且定时器322的卷绕机构338可以被旋转以使预定长度的时间开始。
38.在打开截止阀组件324之后，由控制定时阀380的定时器322来确定发动机清洁剂成分的流动。定时阀380包括阀结构，该阀结构阻止流通过分配组件320的流动，并且在被打开时允许发动机清洁剂成分从耐压容器通过分配组件320并且通过一段柔性管330排出。当已经经过预定长度的时间(同时截止阀组件324处于打开位置)时，杠杆335的远端329被偏置构件326强制向下，这对耐压容器中的气雾剂阀结构进行致动，使得发动机清洁剂成分能够流过组件320，如本文所述。
39.在使用中，提供如本文所述的流体分配装置中的任一者，并且用户打开车辆的发动机罩，并且定位车辆的发动机进气口。包括清洁剂成分的耐压容器优选地被固定，使其在清洁过程期间不需要由人握住。
40.在一个实施例中，耐压容器可以被固定在发动机罩下方，或者可以使用附接装置(例如附接装置236)来悬挂它。在一个实施例中，耐压容器被固定，在其固定方位中，通断阀和定时器被定位在耐压容器下方(即，耐压容器被倒置)。
41.图4示出了耐压容器410的实施例，耐压容器410具有贮存器412和包括排放孔414的阀413。耐压容器410可以等同于图1中示出的耐压容器110。在一些实施例中，阀413是气雾剂阀，并且排放孔414是阀杆。在示出的实施例中，阀413适于包含贮存器412中的流体内容物，直到阀413被致动，以允许发动机清洁剂成分由于贮存器412中流体处于相对高的压力而从排放孔414流动。在一些实施例中，耐压容器410具有附接装置416，用于在使用期间将耐压容器410安装在倒置位置。
42.在一些实施例中，耐压容器410被固定在如下的取向：其中在该取向中定时器被定位在耐压容器410上方，使得耐压容器是直立的，以便排放孔414被直立定位。
43.图5是简化流程图，示出了利用用于清洁发动机的进气系统的设备的示例清洁过程。例如，柔性管道的端部(例如，图1中示出的管道出口134的管道区段133的一刚性端)以适当的距离被放置在进气歧管内部502并且被固定，使其在整个清洁过程中保持就位。在一些清洁过程中，发动机可以在开始清洁过程之前运行几分钟，这可以在准备如上所述的流体分配装置之前、期间或之后。
44.为了进行清洁过程，用户打开可单独操作的截止阀504(如果存在)，以使得能够将发动机清洁剂成分输送到进气歧管。然后，用户致动定时器506。
45.在定时器的致动506之后，定时器提供两分钟时长的短延迟时间再打开通断阀508，从而向用户提供足够的时间以进入汽车，开启发动机(如果尚未运行)，并且使发动机加速旋转到期望的rpm 510(例如，从约1500rpm到约2500rpm)以进行适宜的清洁。因此，在没有帮助的情况下，结合计时器延迟极大地促进了由单人完成清洁过程。
46.用户继续以期望的rpm速率操作汽车发动机510，直到发动机清洁剂成分的流动已经停止512。可以通过等待一时间段(通常与针对所使用的特定流体分配装置的发动机清洁
剂成分的输送相关联)来确定发动机清洁剂成分的输送完成。可替代地，可以通过在视觉上确保从耐压容器进入到进气歧管中的流动已经停止来确认发动机清洁剂成分的输送。在某些实施例中，软管的透明本质极大地促进了对发动机清洁剂成分的流动已完成的视觉确认。
47.已经发现，如本文所述的设备和方法极大地促进以精确、受控的方式将发动机清洁剂成分输送到汽车内燃发动机的进气系统，并且所得到的方法特别有效地以化学的方式清洁发动机中的不期望的碳沉积物。
48.在一个实施例中，该方法在内燃发动机上执行。在一个实施例中，该方法在燃料喷射的内燃发动机上执行。在一个实施例中，该方法在气体直接喷射的内燃机上进行。
49.贯穿本说明书和权利要求，除非上下文另有要求，否则词语“包括(comprise)”和诸如“包括(comprises)”和“包括(comprising)”的变型将被理解为暗示包括所陈述的整数或步骤、或者整数组或步骤组，但不排除任何其他整数或步骤，或者整数组或步骤组。当在本文中使用时，“由
……
组成”排除在权利要求元素中未指定的任何元素、步骤、或成分。当在本文中使用时，“基本上由
……
组成”不排除不实质上影响权利要求的基本特性和新颖特性的材料或步骤。在本公开内容的各种实施例中，在实施例的描述中使用的任何术语“包括(comprising)”、“基本上由
……
组成”以及“由
……
组成”可以用其他两个术语中的任一者来替换。
50.除非另有说明，否则本文所使用的所有百分比和比率均为重量百分比和比率。本文引用的所有专利、专利申请(包括临时申请)和出版物通过引用并入本文，如同出于所有目的被单独地并入一样。已经在前面的描述中阐述了意图由本文档描述的实施例的许多特性和优点。然而，应当理解，虽然已经示出了特定形式或实施例，但是在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下，可以进行各种修改，包括对部件的形状和布置等的修改。