本申請(qǐng)涉及通過(guò)氣動(dòng)致動(dòng)式真空泵的真空創(chuàng)建，并且更具體地，涉及包括多條文丘里間隙和止回閥的氣動(dòng)致動(dòng)式真空泵。

背景技術(shù)：

在一些車輛中，使用真空來(lái)操作或輔助各種裝置的操作。例如，真空可被用于輔助驅(qū)動(dòng)器實(shí)施車輛致動(dòng)、渦輪增壓器操作、燃料蒸汽凈化、采暖通風(fēng)系統(tǒng)致動(dòng)、和傳動(dòng)系部件致動(dòng)。如果車輛不能自然地產(chǎn)生真空，比如從進(jìn)氣歧管，那么需要單獨(dú)的真空源來(lái)操作這些裝置。雖然在被提供增壓真空時(shí)，噴射器可以產(chǎn)生真空，但是所產(chǎn)生的真空的深度將是推進(jìn)壓強(qiáng)(motive pressure)的函數(shù)。

在增壓引擎中，進(jìn)氣歧管的壓強(qiáng)通常處在大于大氣壓的壓強(qiáng)處，進(jìn)氣歧管的真空可以被噴射器的真空所替換或增大。如本文所使用的，噴射器是收縮、擴(kuò)張型噴嘴組件，其具有三個(gè)連接部，連接到大于大氣壓的壓強(qiáng)源的推進(jìn)口、連接到大氣壓的排放口、以及連接需要真空的裝置的抽吸口。通過(guò)使加壓空氣穿過(guò)噴射器，可以在噴射器內(nèi)創(chuàng)建低壓區(qū)段，從而使空氣可以從真空儲(chǔ)器中被抽出或可直接作用于需要真空的裝置，以此來(lái)減少真空儲(chǔ)器或需要真空的裝置內(nèi)的壓強(qiáng)。

如本文所使用的，吸氣器是收縮、擴(kuò)張型噴嘴組件，其具有三個(gè)連接部，連接到處于大氣壓的非增壓的或自然吸氣的引擎的進(jìn)氣的推進(jìn)口、連接到被設(shè)置在節(jié)流閥下游的歧管真空的排放口、以及連接到需要真空的裝置的抽吸口。類似于噴射器，可以在吸氣器內(nèi)創(chuàng)建低壓區(qū)段，從而使空氣可以從真空儲(chǔ)器中被抽出或可直接作用于需要真空的裝置，以此來(lái)減少真空儲(chǔ)器或需要真空的裝置內(nèi)的壓強(qiáng)。本領(lǐng)域?qū)τ谌缦碌母倪M(jìn)的噴射器和吸氣器有持續(xù)的需求，其生成增加的真空壓強(qiáng)和增加的抽吸質(zhì)量流率，同時(shí)降低引擎空氣的消耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一方面，公開了一種氣動(dòng)致動(dòng)式真空泵，并且其可以被用作噴射器或吸氣器。氣動(dòng)致動(dòng)式真空泵包括：本體，其限定收縮推進(jìn)分段、擴(kuò)張排放分段、至少一個(gè)抽吸口、和文丘里間隙。文丘里間隙設(shè)置在所述收縮推進(jìn)分段的出口端和所述擴(kuò)張排放分段的進(jìn)口端之間。氣動(dòng)致動(dòng)式真空泵還包括第一止回閥，其流體連接到文丘里間隙和抽吸口。氣動(dòng)致動(dòng)式真空泵進(jìn)一步包括至少一個(gè)第二間隙，其設(shè)置在所述本體的擴(kuò)張排放分段中，在所述文丘里間隙下游。第二止回閥流體連接所述第二間隙。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述氣動(dòng)致動(dòng)式止回閥是在包括增壓引擎的排氣驅(qū)動(dòng)的渦輪增壓系統(tǒng)中使用的噴射器。所述排氣驅(qū)動(dòng)的渦輪增壓系統(tǒng)，包括：需要真空的裝置，渦輪增壓器，其具有與引擎的進(jìn)氣歧管流體連接的壓縮機(jī)，以及噴射器。噴射器可包括：本體，其限定收縮推進(jìn)分段、擴(kuò)張排放分段、至少一個(gè)抽吸口、和設(shè)置在所述收縮推進(jìn)分段的出口端和所述擴(kuò)張排放分段的進(jìn)口端之間的文丘里間隙。所述噴射器的所述收縮推進(jìn)分段與所述壓縮機(jī)流體連接，并且所述抽吸口與所述需要真空的裝置流體連接。該噴射器還包括第一止回閥，其與所述文丘里間隙和所述抽吸口流體連接。該噴射器進(jìn)一步包括至少一個(gè)第二間隙，設(shè)置在所述本體的所述擴(kuò)張排放分段中，并且設(shè)置在所述文丘里間隙下游。第二止回閥與所述第二間隙流體連接。

在另一個(gè)實(shí)施例中，所述氣動(dòng)致動(dòng)式止回閥是在包括普通式致動(dòng)引擎的系統(tǒng)中使用的吸氣器。所述系統(tǒng)，包括：需要真空的裝置、所述引擎的進(jìn)氣歧管、以及吸氣器。該吸氣器包括：本體，其限定收縮推進(jìn)分段、擴(kuò)張排放分段、至少一個(gè)抽吸口、和設(shè)置在所述收縮推進(jìn)分段的出口端和所述擴(kuò)張排放分段的進(jìn)口端之間的文丘里間隙。吸氣器的所述收縮推進(jìn)分段與所述引擎的所述進(jìn)氣歧管流體連接，并且所述抽吸口與所述需要真空的裝置流體連接。所述吸氣器包括第一止回閥，與所述文丘里間隙和所述抽吸口流體連接。該吸氣器進(jìn)一步包括至少一個(gè)第二間隙，設(shè)置在所述本體的所述擴(kuò)張排放分段中，并且設(shè)置在所述文丘里間隙下游。第二止回閥與第二間隙流體連接。

附圖說(shuō)明

圖1是包括內(nèi)燃引擎渦輪系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的流體路徑和流體方向的示圖，該內(nèi)燃引擎渦輪系統(tǒng)包括噴射器。

圖2是圖1中示出的噴射器的立體圖。

圖3是圖1中示出的噴射器的分解主視圖。

圖4是圖1中示出的噴射器的分解立體圖。

圖5A是圖1中示出的噴射器的主視圖。

圖5B是圖1中示出的噴射器沿剖面線B-B截取的視圖，其中噴射器的文丘里間隙的止回閥是關(guān)閉的。

圖5C是圖1中示出的噴射器沿剖面線B-B截取的視圖，其中噴射器的文丘里間隙的止回閥是打開的。

圖6是圖1中示出的噴射器在第一組操作條件期間的圖示，其中陰影示出各種壓強(qiáng)的區(qū)域。

圖7是圖5中示出的噴射器在第一組操作條件期間的圖示，其中陰影示出各種流體速度的區(qū)域。

圖8是總結(jié)圖6-7中示出的操作條件的表。

圖9是圖1中示出的噴射器在第二組操作條件期間的圖示，其中陰影示出各種壓強(qiáng)的區(qū)域。

圖10是圖2中示出的噴射器在第二組操作條件期間的圖示，其中陰影示出各種流體速度的區(qū)域。

圖11是總結(jié)圖9-10中示出的操作條件的表。

圖12是包括內(nèi)燃引擎渦輪系統(tǒng)的另個(gè)實(shí)施例的流體路徑和流體方向的示圖，該內(nèi)燃引擎渦輪系統(tǒng)包括吸氣器。

圖13是圖12中示出的吸氣器在第一組操作條件期間的圖示，其中陰影示出各種壓強(qiáng)的區(qū)域。

圖14是圖12中示出的吸氣器在第一組操作條件期間的圖示，其中陰影示出各種流體速度的區(qū)域。

圖15是總結(jié)圖13-14中示出的操作條件的表。

圖16是圖12中示出的吸氣器在第二組操作條件期間的圖示，其中陰影示出各種壓強(qiáng)的區(qū)域。

圖17是圖12中示出的吸氣器在第二組操作條件期間的圖示，其中陰影示出各種流體速度的區(qū)域。

圖18是總結(jié)圖16-17中示出的操作條件的表。

圖19是圖12中示出的吸氣器在第三組操作條件期間的圖示，其中陰影示出各種壓強(qiáng)的區(qū)域。

圖20是圖12中示出的吸氣器在第三組操作條件期間的圖示，其中陰影示出各種流體速度的區(qū)域。

圖21是總結(jié)圖19-20中示出的操作條件的表。

具體實(shí)施方式

下述詳細(xì)描述將闡述本發(fā)明的一般原理，其示例被附加地圖示在附圖中。在附圖中，同樣的附圖標(biāo)記示出相同的或功能上相似的元件。如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)流體可包括任何液體、懸浮液、膠體、氣體、等離子體、或其組合物。

現(xiàn)在參考圖1，公開了一種用于給車輛真空系統(tǒng)提供真空的示例性系統(tǒng)10。系統(tǒng)10包括內(nèi)燃引擎12、氣動(dòng)致動(dòng)式真空泵20、壓縮機(jī)24、渦輪機(jī)26、真空儲(chǔ)器或罐30、和真空消耗裝置32。例如，內(nèi)燃引擎12可以是火花點(diǎn)火(SI)引擎、壓縮點(diǎn)火(CI)引擎、或天然氣引擎。在一個(gè)實(shí)施例中，內(nèi)燃引擎12可以被包括在電動(dòng)機(jī)/電池系統(tǒng)中，其中該系統(tǒng)是混合車輛的一部分。壓縮機(jī)24和渦輪機(jī)26可以是用于提高內(nèi)燃引擎12的功率輸出和整體效率的渦輪增壓器的一部分。渦輪機(jī)26可包括渦輪機(jī)葉輪(未示出)，其利用排出的能量并通過(guò)共同的軸40將其轉(zhuǎn)化為機(jī)械功，以轉(zhuǎn)動(dòng)壓縮機(jī)24的壓縮機(jī)葉輪(未示出)。壓縮機(jī)葉輪在升高的操作壓強(qiáng)下吸取、壓縮空氣，并且將其輸送到內(nèi)燃引擎12的進(jìn)氣歧管42中。

真空罐30可以從內(nèi)燃引擎12的進(jìn)氣歧管42經(jīng)由氣動(dòng)致動(dòng)式真空泵20供應(yīng)真空。壓力調(diào)節(jié)器44是可控制的而被選擇地性打開，以允許來(lái)自壓縮機(jī)24的(增壓)、處在高于大氣壓的壓強(qiáng)下的壓縮空氣穿過(guò)氣動(dòng)致動(dòng)式真空泵20。壓縮空氣穿過(guò)氣動(dòng)致動(dòng)式真空泵20，以創(chuàng)建氣動(dòng)致動(dòng)式真空泵20內(nèi)的低壓分段，由此給真空罐30提供真空源。在可替換的實(shí)施例中，氣動(dòng)致動(dòng)式真空泵20可直接給真空消耗裝置32供應(yīng)真空。真空消耗裝置32可以是需要真空的裝置，比如制動(dòng)增壓器。在一個(gè)實(shí)施例中，真空消耗裝置32也可包括額外的真空消耗器，例如，渦輪增壓器廢氣門致動(dòng)器、采暖通風(fēng)致動(dòng)器、傳動(dòng)系致動(dòng)器(例如，四輪驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器)、燃油蒸汽凈化系統(tǒng)、引擎曲柄箱通風(fēng)、和燃油系統(tǒng)泄漏測(cè)試系統(tǒng)。

流過(guò)氣動(dòng)致動(dòng)式真空泵20的壓縮空氣可以排放至系統(tǒng)10的任何部分，其中該部分處在與大氣壓相同或大致相似的或低于增壓的壓強(qiáng)的條件下。在如圖1示出的非限制性實(shí)施例中，氣動(dòng)致動(dòng)式真空泵20可將壓縮空氣排放至大氣。在可替換的實(shí)施例中，流過(guò)氣動(dòng)致動(dòng)式真空泵20的壓縮空氣可以被返回到在壓縮機(jī)24下游的一位置處的進(jìn)氣歧管42。在另一個(gè)實(shí)施例中，可選的節(jié)流閥46可以被包括在壓縮機(jī)24的下游。流過(guò)氣動(dòng)致動(dòng)式真空泵20的壓縮空氣可以被返回到處在壓縮機(jī)24和節(jié)流閥46下游一位置處的進(jìn)氣歧管42。

在如圖1-11示出的實(shí)施例中，氣動(dòng)致動(dòng)式真空泵20是噴射器52。由此，氣動(dòng)致動(dòng)式真空泵20連接到高于大氣壓的壓強(qiáng)源(例如，來(lái)自壓縮機(jī)42的增壓)，并且將空氣排放至低于增壓的系統(tǒng)10的任何部分。然而，應(yīng)當(dāng)理解，在一可替換的實(shí)施例中，氣動(dòng)致動(dòng)式真空泵20可以在不包括增壓引擎的系統(tǒng)(例如，無(wú)渦輪增壓器)中被用作吸氣器。換言之，可以在利用普通吸氣式內(nèi)燃引擎的系統(tǒng)中使用吸氣器，其中空氣進(jìn)氣只取決于大氣壓。該配置在圖12中圖示，并且在下文中更詳細(xì)地描述。

參考圖2-3，噴射器52的本體22可限定沿軸A-A延伸的通路50(示出于圖3中)。在示出的實(shí)施例中，噴射器52的本體22包括可連接到內(nèi)燃機(jī)引擎12(圖1)的子系統(tǒng)的四個(gè)口。具體地，參考圖1-3，噴射器52可包括與壓縮機(jī)42流體連接并且供應(yīng)來(lái)自壓縮機(jī)42的壓縮空氣的推進(jìn)口58、與真空罐30流體連接的兩個(gè)抽吸口60、和排放口62，排放口與大氣或低于增壓的壓強(qiáng)流體連接，并且向其排放空氣。在示出的非限制性實(shí)施例中，噴射器52包括兩個(gè)抽吸口60，其中抽吸口60中的一個(gè)沿著噴射器52的頂部66設(shè)置，并且其余的抽吸口60沿著噴射器52的底部68設(shè)置。然而，應(yīng)當(dāng)理解，在另一實(shí)施例中，可以使用沿著噴射器52的頂部66或者底部68設(shè)置的僅一個(gè)進(jìn)口60。

參考圖3，噴射器52的通路50可以包括在通路50的推進(jìn)分段70中的括第一錐形部72(也稱為推進(jìn)圓錐)。通路50還可以包括在通路50的排放分段72中的包括第二錐形部73(也稱為排放圓錐)。通路50的第一錐形部72可包括進(jìn)口端84和出口端86。相似地，通路50的第二錐形部73也可包括進(jìn)口端88和出口端90。

如圖3中示出的，噴射器52的第一錐形部72可以通過(guò)文丘里間隙82A流體耦合于第二錐形部73。文丘里間隙82A可以是流體接頭，其設(shè)置抽吸口60與噴射器52的推進(jìn)分段70和排放分段72流體連通。特別地，文丘里間隙82A可以是在第一錐形部72的出口端86和第二錐形部73的進(jìn)口端88之間測(cè)量的直線距離L。

噴射器52的通路50的進(jìn)口端84、88和出口端86、90可包括任何類型的輪廓，比如但不限于環(huán)形、橢圓形、或另一多邊形形式。此外，從通路50的進(jìn)口端84、88和出口端86、90延伸的逐漸、連續(xù)變細(xì)的內(nèi)直徑可限定雙曲線體或圓錐。針對(duì)第一錐形部72的出口端86和第二錐形部73的進(jìn)口端88的一些示例性配置包括在于2014年6月3號(hào)遞交的、共同在審的美國(guó)專利申請(qǐng)No.14/294,727的圖4-6中示出，其通過(guò)參考整體并入此處。

多個(gè)額外的間隙82B、82C、82D可以被沿著噴射器52的第二錐形部73、設(shè)置在文丘里間隙82A的下游。在實(shí)施例中，如圖中示出，噴射器52包括總共四個(gè)間隙，其中三個(gè)間隙82B、82C、82D設(shè)置在文丘里間隙82A的下游。應(yīng)當(dāng)理解，該圖示僅僅是噴射器52的一個(gè)示例性實(shí)施例。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解任何數(shù)量的間隙可以被設(shè)置在文丘里間隙82A的下游。噴射器52的本體22可限定殼體80。殼體80可包圍噴射器52的第二錐形部73的一部分，并且將間隙82A、82B、82C、82D包含于其中。在所述的實(shí)施例中，殼體80可包括大致的長(zhǎng)方形輪廓，然而殼體80不限于長(zhǎng)方形輪廓。

每個(gè)間隙82A、82B、82C、82D可以是設(shè)置在殼體80內(nèi)的空隙。具體地，間隙82A、82B、82C、82D可以各自與殼體80的內(nèi)部橫截面相似。例如，如圖5B-5C中示出，間隙82A可包括大致長(zhǎng)方形的輪廓，其與殼體80的內(nèi)部橫截面基本上相符。參考圖3，穿過(guò)噴射器52的第一錐形部72的推進(jìn)空氣流可增加速度，并且產(chǎn)生低靜壓。該低靜壓從抽吸口60抽吸空氣到文丘里間隙82A中。設(shè)置在文丘里間隙82A的下游的其余的間隙82B、82C、82D也可被用于進(jìn)一步從抽吸口60抽吸空氣，這將在下文被更詳細(xì)地描述。

參考圖3-4，殼體80可包括頂表面90和底表面92。當(dāng)噴射器52被組裝(示出于圖2中)，上止回閥元件94和上抽吸罩96可抵靠頂表面90定位，并且下止回閥元件100和下抽吸罩102可抵靠底表面92定位。雖然上止回閥元件94和下止回閥元件100二者被圖示出，但是應(yīng)當(dāng)理解，在另一實(shí)施例中，殼體80可只包括上止回閥元件94或下止回閥元件100中任一個(gè)。具體地，上止回閥元件94可定位在上抽吸罩96和殼體80的頂表面90之間，并且下止回閥元件100可以定位在下抽吸罩102和殼體80的底表面92之間。在一個(gè)實(shí)施例中，上抽吸罩96和下抽吸罩102可以各自包括倒鉤(未示出)，用于配合軟管(未示出)，該軟管將抽吸口60連接于真空罐30(圖1)。

上止回閥元件94和下止回閥元件100可由相對(duì)柔性的材料構(gòu)造成，比如彈性體。柔性材料使上止回閥元件94和下止回閥元件100在噴射器52操作的過(guò)程中彎曲或變形，其在圖5B-5C中示出并且在下文更詳細(xì)地描述。現(xiàn)參考圖4，上止回閥元件94可包括第一分段110，并且下止回閥元件100可包括第一分段112。上止回閥元件94和下止回閥元件100的第一分段110、112均大體上平行于噴射器52的軸線A-A。多個(gè)向外突出的指部或突耳116A、116B、116C、116D可向外延伸并且在相對(duì)于上止回閥元件94的第一分段110大致橫向的方向上延伸。相似地，多個(gè)向外突出的指部或突耳120A、120B、120C、120D在相對(duì)于下止回閥元件100的第一分段112大致橫向的方向上延伸。

上止回閥元件94的突耳116A、116B、116C、116D中的每一個(gè)可與間隙82A、82B、82C、82D中的一個(gè)對(duì)應(yīng)且流體連接。相似地，下止回閥元件100的突耳120A、120B、120C、120D中的每一個(gè)可與間隙82A、82B、82C、82D中的一個(gè)對(duì)應(yīng)且流體連接。如圖4中示出，凹進(jìn)124可沿下抽吸罩102的上表面126設(shè)置。凹進(jìn)124可包括大致與下止回閥元件100相符的輪廓。因此，下止回閥元件100可在下抽吸罩102的凹進(jìn)124內(nèi)落座。應(yīng)當(dāng)理解，相似的凹進(jìn)128(在圖5B-5C中可見)也可沿著上抽吸罩96的下表面130設(shè)置，并且包括與上止回閥元件94大致相符的輪廓。

上抽吸罩96可包括多個(gè)開口132A、132B、132C、132D，其與上止回閥元件94的突耳116A、116B、116C、116D中的一個(gè)對(duì)應(yīng)。每個(gè)開口132A、132B、132C、132D可被用于將間隙82A、82B、82C、82D中的對(duì)應(yīng)一個(gè)間隙與噴射器52的上抽吸口60、以及真空罐30(圖1)流體連接。類似地，下抽吸罩102可包括多個(gè)開口134A、134B、134C、134D，其與下止回閥元件100的突耳120A、120B、120C、120D中的一個(gè)對(duì)應(yīng)。每個(gè)開口134A、134B、134C、134D可被用于將間隙82A、82B、82C、82D中的對(duì)應(yīng)一個(gè)間隙與噴射器52的下抽吸口60、以及真空罐30(圖1)流體連接。

圖5A是噴射器52的主視圖，并且圖5B-5C是沿著圖5A中剖面線B-B截取的噴射器52的立體圖。具體地，剖面線B-B在間隙82A截取。因此，圖5B和5C都圖示上止回閥元件94的突耳116A，以及下止回閥元件100的突耳120A。圖5B是在關(guān)閉位置的突耳116A和120A的圖示，并且圖5C是在打開位置的突耳116A和120A的圖示。

具體參考圖5B，當(dāng)位于在噴射器52的上抽吸口60中的壓強(qiáng)等于或小于文丘里間隙82A中的壓強(qiáng)時(shí)，上止回閥元件94可在上抽吸罩96內(nèi)齊平的落座，并且突耳116A非彎曲的。類似地，當(dāng)位于噴射器52的下抽吸口60(圖1)處的壓強(qiáng)等于或小于文丘里間隙82A中的壓強(qiáng)時(shí)，下止回閥元件100可在下抽吸罩102內(nèi)齊平的落座，并且突耳120A非彎曲的。當(dāng)止回閥94、100處在關(guān)閉位置時(shí)，來(lái)自噴射器52的上和下抽吸口60(圖1)的空氣可能不會(huì)被抽吸到文丘里間隙82A中。

現(xiàn)在參考圖5C，當(dāng)位于噴射器52的上抽吸口60中的壓強(qiáng)大于文丘里間隙82A中的壓強(qiáng)時(shí)，上止回閥元件94可以打開。具體地，上止回閥94足夠柔性，使得突耳116A可沿著第一部110并且朝向文丘里間隙82A向內(nèi)彎曲，由此允許來(lái)自上抽吸口60的空氣被抽吸到文丘里間隙82A中。類似地，當(dāng)位于噴射器52的下抽吸口60中的壓強(qiáng)大于文丘里間隙82A中的壓強(qiáng)時(shí)，下止回閥元件100可以打開。具體地，下止回閥100足夠柔性，使得突耳120A可沿著第一部112并且朝向文丘里間隙82A向內(nèi)彎曲，由此允許來(lái)自下抽吸口60的空氣被抽吸到文丘里間隙82A中。

所屬領(lǐng)域技術(shù)人員將易于理解盡管圖5B-5C只示出了與文丘里間隙82A對(duì)應(yīng)的止回閥，但是其余的間隙82B、82C、82D以相似的方式操作。也應(yīng)當(dāng)理解，上止回閥元件94的突耳116A、116B、116C、116D中的每一個(gè)可相互獨(dú)立彎曲。類似地，下止回閥元件100的突耳120A、120B、120C、120D中的每一個(gè)可相互獨(dú)立彎曲。因此，在噴射器52的操作過(guò)程中，只有間隙82A、82B、82C、82D中的一部分可以使它們對(duì)應(yīng)的止回閥打開，以允許空氣被抽吸出真空罐30(圖1)，同時(shí)其余的間隙82A、82B、82C、82D可以使它們對(duì)應(yīng)的止回閥關(guān)閉。

圖6-7是噴射器52在第一組示例性操作條件期間的圖示。具體地，圖6示出在示例性操作條件期間壓強(qiáng)分布情況，并且圖7示出相應(yīng)的速度分布情況。在圖6-7示出的實(shí)施例中，位于噴射器52內(nèi)的最大壓強(qiáng)位于第一錐形部72中，同時(shí)噴射器52內(nèi)的最小壓強(qiáng)位于第二錐形部73中。特別地，噴射器52內(nèi)的最小壓強(qiáng)在第二錐形部73中、在第三間隙82C和第四間隙82D之間。

繼續(xù)參考圖6-7，噴射器52可包括最大速度的位置。最大速度的位置與噴射器52內(nèi)最小壓強(qiáng)的位置相同。因此，參考圖7，噴射器52內(nèi)的最大速度的位置在第二錐形部73中、在第三間隙82C和第四間隙82D之間。

圖8總結(jié)了圖6-7中示出的噴射器52的操作條件。在示出的實(shí)施例中，噴射器52的推進(jìn)壓強(qiáng)近似是201,325帕斯卡，并且噴射器52的排放壓強(qiáng)是近似101,325帕斯卡。真空罐30(圖1)中的壓強(qiáng)可在近似100,000帕斯卡到近似65,420帕斯卡的范圍中。具體地，噴射器52可被用于將空氣抽出處在100,000帕斯卡的真空罐30，直到真空罐30達(dá)到大約65,420帕斯卡的內(nèi)部壓強(qiáng)。圖6-7示出當(dāng)真空罐30處在近似65,420帕斯卡的最小壓強(qiáng)時(shí)，噴射器52的壓強(qiáng)和速度的分布情況。

圖8還圖示間隙82A-82D可能以其關(guān)閉的壓強(qiáng)(即，對(duì)應(yīng)的止回閥元件94、100如圖5B中可以看到的、處在關(guān)閉位置，并且不再允許空氣被抽出真空罐30)。例如，參考圖2和圖6-8，間隙82B繼續(xù)抽吸來(lái)自真空罐30的空氣直到間隙82B內(nèi)的壓強(qiáng)達(dá)到80,155帕斯卡。接著，止回閥突耳116B關(guān)閉。文丘里間隙82A繼續(xù)抽吸來(lái)自真空罐30的空氣直到間隙82A內(nèi)達(dá)到77,935帕斯卡。接著，止回閥突耳116A關(guān)閉。間隙82C繼續(xù)將空氣從真空罐30抽出直到間隙82C內(nèi)的壓強(qiáng)達(dá)到67,841帕斯卡。接著，止回閥突耳116C關(guān)閉。最終，一旦真空罐30達(dá)到65,420帕斯卡，止回閥突耳116D關(guān)閉。

圖9-10是噴射器52在不同組的示例性操作條件期間的圖示。具體地，圖9示出在示例性操作條件期間的壓強(qiáng)分布情況，并且圖10示出對(duì)應(yīng)的速度分布情況。圖11總結(jié)了圖9-10中示出的噴射器52的操作條件。在示出的實(shí)施例中，噴射器52的推進(jìn)壓強(qiáng)近似為241,325帕斯卡，并且噴射器52的排放壓強(qiáng)近似為101,325帕斯卡。真空罐30(圖1)中的壓強(qiáng)可在近似100,000帕斯卡到近似57,440帕斯卡的范圍中。

在圖9-11示出的實(shí)施例中，當(dāng)相較于圖6-7中示出的噴射器52時(shí)，噴射器52內(nèi)的最小壓強(qiáng)轉(zhuǎn)移到了第二錐形部73內(nèi)的下游。具體地，噴射器52內(nèi)的最小壓強(qiáng)現(xiàn)在位于第四間隙82D的下游。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員將易于理解隨著噴射器52的推進(jìn)壓強(qiáng)增加，噴射器52內(nèi)的最小壓強(qiáng)的位置可以轉(zhuǎn)移或移動(dòng)到第二錐形部73內(nèi)的下游。例如，一般參考圖6-7和9-10，推進(jìn)壓強(qiáng)已經(jīng)從近似201,325帕斯卡(如在圖6-7中所見)增加到近似241,325帕斯卡(如在圖9-10中所見)。因此，位于噴射器52內(nèi)的最小壓強(qiáng)也向噴射器52的第二錐形部73內(nèi)的下游轉(zhuǎn)移。

應(yīng)當(dāng)理解，在文丘里間隙82A的下游定位一個(gè)或多個(gè)間隙(例如，間隙82B、82C、82D)利用了轉(zhuǎn)移到噴射器52的第二錐形部73內(nèi)下游的最小壓強(qiáng)。具體地，隨著噴射器52中的推進(jìn)壓強(qiáng)增加，間隙82B、82C、82D和其對(duì)應(yīng)的止回閥(如圖3和5B-5C中示出的)可持續(xù)將空氣抽吸出真空罐30，甚至隨著噴射器52內(nèi)的最小壓強(qiáng)轉(zhuǎn)移到噴射器52的第二錐形部73內(nèi)的下游時(shí)。換言之，隨著噴射器52內(nèi)的最小壓強(qiáng)的轉(zhuǎn)移到下游，間隙82B、82C、82D可被用于進(jìn)一步將空氣抽吸出真空罐30。因此，噴射器52可被用于抽吸空氣，甚至隨著推進(jìn)口58處的推進(jìn)壓強(qiáng)增加時(shí)。相反地，當(dāng)推進(jìn)壓強(qiáng)超過(guò)大約192,000帕斯卡時(shí)，現(xiàn)有的噴射器不能產(chǎn)生在大氣壓以下的抽吸，并且最大真空在推進(jìn)壓強(qiáng)小于大約135,000帕斯卡的情況下產(chǎn)生。

圖12是示出用于給車輛真空系統(tǒng)提供真空的系統(tǒng)110的一個(gè)可替換實(shí)施例。系統(tǒng)110可包括內(nèi)燃引擎112、氣動(dòng)致動(dòng)式真空泵120、節(jié)流閥124、空氣濾清器126、真空罐130、和真空消耗裝置132。節(jié)流閥124可以設(shè)置在空氣濾清器126的下游和內(nèi)燃引擎112的進(jìn)氣歧管142上游。不同于圖1中示出的實(shí)施例，內(nèi)燃引擎112是普通吸氣式的并且非增壓的(即，不包括渦輪增壓器)。

真空罐130可以從內(nèi)燃引擎112的進(jìn)氣歧管142供應(yīng)真空。此外，真空罐130也可以經(jīng)由空氣濾清器126和氣動(dòng)致動(dòng)式真空泵120從大氣供應(yīng)真空。氣動(dòng)致動(dòng)式真空泵120被供應(yīng)來(lái)自節(jié)流閥124上游的空氣濾清器126的清潔空氣。清潔空氣穿過(guò)氣動(dòng)致動(dòng)式真空泵120并且產(chǎn)生低壓區(qū)段，由此給真空罐130提供真空源。在可替換的實(shí)施例中，氣動(dòng)致動(dòng)式真空泵120可直接給真空消耗裝置132供應(yīng)真空。流過(guò)氣動(dòng)致動(dòng)式真空泵120的空氣可排放至節(jié)流閥146的下游處的進(jìn)氣歧管42。

圖12中示出的氣動(dòng)致動(dòng)式真空泵120包括與圖2-11中如上描述的和示出的氣動(dòng)致動(dòng)式真空泵20相同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。然而，氣動(dòng)致動(dòng)式真空泵120作為系統(tǒng)110內(nèi)的吸氣器152運(yùn)作。這意味著氣動(dòng)致動(dòng)式真空泵120包括被供應(yīng)處在大氣壓的清潔空氣的推進(jìn)口158、連接到真空罐130的一個(gè)或多個(gè)抽吸口160、和連接到節(jié)流閥146下游的引擎進(jìn)氣歧管142的排放口162。此外，不同于如圖1-11中示出的噴射器52，吸氣器152的推進(jìn)壓強(qiáng)通常在大氣壓(大約101,325帕斯卡)下。換言之，吸氣器152的推進(jìn)壓強(qiáng)基本上不變化并且通常在大氣壓下。反而，排放壓強(qiáng)可以根據(jù)進(jìn)氣歧管142內(nèi)的壓強(qiáng)而改變。

圖13-14是吸氣器152在示例性操作條件期間的圖示。具體地，圖13示出在示例性操作條件期間的壓強(qiáng)分布情況，并且圖14示出對(duì)應(yīng)的速度分布情況。在圖13-14示出的實(shí)施例中，吸氣器152的推進(jìn)口158處的壓強(qiáng)是大約大氣壓101,325帕斯卡，并且吸氣器152的排放口162處的壓強(qiáng)是大約41,325帕斯卡。位于吸氣器152內(nèi)的最小壓強(qiáng)處于第二錐形部173中。特別地，吸氣器152內(nèi)的最小壓強(qiáng)在第二錐形部173中、在文丘里間隙182A處。

繼續(xù)參考圖13-14，吸氣器152可包括最大速度的位置。最大速度的位置與吸氣器152內(nèi)的最小壓強(qiáng)的位置相同。因此，參考圖14，吸氣器152內(nèi)的最大速度的位置在第二錐形部173中、在文丘里間隙182A處。圖15總結(jié)了圖13-14中示出的吸氣器152的操作條件。真空罐30(圖1)中的壓強(qiáng)可在近似100,000帕斯卡到近似58,900帕斯卡的范圍中。具體地，吸氣器152可被用于將空氣抽出處在100,000帕斯卡的真空罐30，直到真空罐30達(dá)到大約58,900帕斯卡的內(nèi)壓。圖13-14示出當(dāng)真空罐30處在近似58,900帕斯卡的最小壓強(qiáng)時(shí)，吸氣器152的壓強(qiáng)和速度的分布情況。

圖16-17是吸氣器152在第二組示例性操作條件期間的圖示。具體地，吸氣器152的排放口162處的壓強(qiáng)已經(jīng)下降至大約61,325帕斯卡。圖18總結(jié)了圖16-17中示出的吸氣器152的操作條件。真空罐30(圖1)中的壓強(qiáng)可在從近似100,000帕斯卡到近似39,900帕斯卡的范圍中。在圖16-18中示出的實(shí)施例中，當(dāng)相較于圖13-15中示出的吸氣器152時(shí)，吸氣器152內(nèi)的最小壓強(qiáng)已經(jīng)轉(zhuǎn)移到了第二錐形部173內(nèi)的下游。具體地，吸氣器152內(nèi)的最小壓強(qiáng)現(xiàn)在位于文丘里間隙182A和間隙182B之間。此外，隨著吸氣器152在排放口162處的壓強(qiáng)下降，吸氣器152產(chǎn)生的真空的量可以增加。換言之，吸氣器152可以從真空罐30(圖1)抽吸出的空氣的量增加。

圖19-20是吸氣器152在第三組示例性操作條件期間的圖示。具體地，吸氣器152的排放口162處的壓強(qiáng)已經(jīng)下降至大約41,325帕斯卡。圖21總結(jié)了圖19-20中示出的吸氣器152的操作條件。真空罐30(圖1)中的壓強(qiáng)可在近似100,000帕斯卡到近似28,400帕斯卡的范圍中。在如圖19-21中示出的實(shí)施例中，當(dāng)相較于圖13-15和圖16-18中示出的兩組操作條件時(shí)，吸氣器152內(nèi)的最小壓強(qiáng)已經(jīng)轉(zhuǎn)移到了第二錐形部173內(nèi)的下游。此外，也應(yīng)注意，吸氣器152產(chǎn)生的真空的量已經(jīng)甚至更多地增加，從39,900帕斯卡(圖16-18)到28,400帕斯卡。

總體上參考圖13-21，隨著吸氣器152在排放口162處的壓強(qiáng)從81,325帕斯卡下降到41,325帕斯卡，吸氣器152產(chǎn)生的真空的量可以增加。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員將易于理解吸氣器152的優(yōu)勢(shì)和益處，由于所公開的吸氣器152持續(xù)地對(duì)真空罐130提供抽吸壓強(qiáng)，其中該壓強(qiáng)比各種操作條件下的排放壓強(qiáng)更低。此外，對(duì)于任何給定的排放壓強(qiáng)，如果真空罐130中的壓強(qiáng)高于由吸氣器152產(chǎn)生的壓強(qiáng)，那么有可能抽吸流量繼續(xù)進(jìn)行通過(guò)吸氣器152內(nèi)的多條間隙182A、182B、182C、182D(即，兩個(gè)、三個(gè)、或四個(gè)間隙中的甚至全部的四個(gè))。當(dāng)相較于現(xiàn)在可得到的一般的吸氣器時(shí)，這可使得來(lái)自吸氣器152的抽吸流速增加。通過(guò)抽吸器152產(chǎn)生的增加的抽吸流速可被用于減少排泄清空罐130所需的時(shí)間，和/或減少用于產(chǎn)生抽吸流的推進(jìn)流。

附圖和以上描述中所示出的本發(fā)明的實(shí)施例是可能在隨附權(quán)利要求的范圍內(nèi)獲得的許多實(shí)施例的示例。已經(jīng)預(yù)期到，本公開內(nèi)容的各種其他配置可以被創(chuàng)建以利用所公開的方案的優(yōu)勢(shì)。簡(jiǎn)言之，申請(qǐng)人的意圖是本發(fā)明據(jù)此被授權(quán)的專利的范圍將僅通過(guò)隨附權(quán)利要求的范圍來(lái)限制。