CN102410049A - 用于内燃发动机的具有相关联辅助部件的涡轮增压器单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于内燃发动机的具有相关联辅助部件的涡轮增压器单元。具体地，提供了用于内燃发动机的单元包括：涡轮增压器单元（1）；和与所述涡轮增压器单元（1）相邻的辅助部件（2），并且所述辅助部件（2）设有用于将其连接到发动机的结构的装置。辅助部件（2）具有流体出口（5）或者入口，其紧邻涡轮增压器单元（1）的流体入口（6）或者出口安置，但是没有与涡轮增压器单元（1）的流体入口（6）或者出口接触。所述单元进一步包括：圆柱形密封构件（12），所述圆柱形密封构件可弹性变形，具有分别密封地关联到辅助部件的流体出口（5）或者入口以及涡轮增压器单元（1）的流体入口（6）或者出口的相对端部。

Description

用于内燃发动机的具有相关联辅助部件的涡轮增压器单元
技术领域
本发明涉及用于内燃发动机的单元，包括：用于安装在发动机上的涡轮增压器单元；以及辅助部件，所述辅助部件用于所述发动机，具有与所述涡轮增压器相邻的主体，并且设有用于将其独立于涡轮增压器单元而安装到发动机上的装置。
其中所述辅助部件具有与涡轮增压器单元的流体入口或者流体出口紧邻安置的但并未与其接触的流体出口或流体入口；以及
其中所述单元还包括：可弹性变形的圆柱形密封构件，其具有分别密封地关联到辅助部件的流体出口或者入口以及关联到涡轮增压器单元的所述流体入口或者出口的相对端部。
背景技术
该类型的单元公开在US 2005/0133012 A1中。
发明内容
本发明的目的在于提供一种该类型的单元，其具有简单且整体尺寸小、容易组装和使用可靠的结构。 
为了实现这样的目的，本发明涉及一种具有上面所指出的特征的单元，并且进一步的特征在于： 
-用于将所述辅助部件安装在发动机上的装置包括托架，所述托架用于安装在发动机上并且具有固定在所述辅助部件的前表面上的壁，所述流体出口或者入口止于所述壁中；
-涡轮增压器单元的流体入口或者出口是以圆柱形配件的形式；
-所述圆柱形密封构件具有第一端部和第二端部，所述第一端部装配到涡轮增压器单元的所述圆柱形配件上，所述第二端部具有间隙地插入并穿过固定托架的所述壁中的开口，并且以挤压在所述壁与所述辅助部件的前表面之间的环形凸缘终止。
在优选实施例中，上述辅助部件由三通阀装置形成，具有：用于接收对发动机进行供给的空气的主入口；用于接收将被再循环到发动机进气口的发动机废气流的辅助入口，所述辅助入口位于涡轮增压器单元的压缩机的上游；以及出口，所述出口用于将空气和废气的混合物气流供给到涡轮增压器单元的压缩机的入口。
但是，本发明的教导可以应用到发动机的任何其他辅助部件，所述辅助部件具有被放置成与涡轮增压器单元的入口或出口连通的流体通道。
在根据本发明的单元中，涡轮增压器单元和辅助部件用于通过相应的固定装置独立于彼此地安装到发动机上。提供上述可弹性变形的圆柱形密封构件，所述密封构件密封地连接辅助部件内以及涡轮增压器单元内的流体通道而不需要两者的直接接触，从而允许对涡轮增压器单元和辅助部件之间可能的组装未对齐的复原以及使辅助部件的结构和涡轮增压器单元的结构在发动机操作期间不一样地自由振动，而不会危及所述组件的安全性以及流体密封性。
此外，本发明提供了以相对较简单和快捷的方式组装涡轮增压器单元和辅助部件的可能性。而且，将辅助部件关联到涡轮增压器单元允许避免使用连接导管，从而减小了由用来供给发动机的系统所占据的空间。
在本发明中，用于将辅助部件安装到发动机上的装置包括托架，所述托架用于安装到发动机的结构上并且具有固定到辅助部件的前表面的壁，前述流体出口终止于所述壁中。涡轮增压器单元的流体入口是以圆柱形配件的形式，并且前述的圆柱形密封构件具有第一端部和第二端部，所述第一端部装配在所述圆柱形配件上，所述第二端部具有间隙地插入并穿过所述固定托架的前述壁的开口，并且所述第二端部以挤压在所述壁和辅助部件的前表面之间的环形凸缘终止。因此，将辅助部件安装到固定托架上所需的相同操作也允许获得圆柱形密封构件至辅助部件的结构的密封连接。
附图说明
本发明的其他特点和优势将从随后参照附图的说明而变得显见，这些附图和说明都仅仅是作为示例而提供，附图中：
图1是根据本发明的优选实施例的第一立体图，其中仅部分地示出了涡轮增压器单元（只显示了涡轮增压器单元的压缩机的壳体），并且其中辅助部件由三通阀装置形成，用于将废气流再循环到用于将空气供给到涡轮增压器单元的压缩机的导管中；
图2是图1的单元的另一立体图；
图3是图1、图2的单元的分解立体图；
图4是辅助部件的另一分解立体图，其中仅带有关联到其的密封构件；
图5是用于将辅助部件连接到涡轮增压器单元的区域的剖视图；
图6是图5的细节的放大比例的视图； 
图7是用在根据本发明的单元中的圆柱形密封构件的立体图；以及
图8是用在根据本发明的单元中的圆柱形密封构件的剖视立体图。
具体实施方式
参照附图，附图标记1指示了用于任何已知类型的内燃发动机的涡轮增压器单元（图中只部分显示），包括：用于由发动机废气驱动的涡轮；和压缩机，压缩机的转子由涡轮旋转，用于压缩供给至发动机的空气。附图只显示了涡轮增压器单元的压缩机的壳体，这样的单元的剩余部分为了简洁并且也为了采用更大比例的缘故而未示出。显然，本发明可以应用到任何已知类型的涡轮增压器单元。单独所取的这样的单元的构造细节不是本发明的一部分。涡轮增压器单元也是以已知的方式（例如借助于螺钉）安装到发动机上，所述螺钉将其连接到发动机的排气歧管的凸缘（未示出），或者例如在排气歧管与气缸盖集成为单件的情况下甚至连接到发动机的气缸盖的凸缘。
在所示实施例的情况下，辅助部件2关联到涡轮增压器单元1。部件2是用于将发动机废气流再循环到将空气供给到发动机的导管中的三通阀装置，位于涡轮增压器单元的压缩机的上游。
特别地，部件2意于用在设有用于低压废气再循环（EGR）（也称为“长程EGR”）的系统的发动机中，其中，将要被再循环到压缩机内的排气是取自位于消音装置和/或用于排气处理的装置（在柴油发动机的情形中是颗粒捕集器）下游的发动机排气导管。部件2具有主体，所述主体具有：用于来自进气系统的过滤器的进气流的主入口3；用于将被再循环到压缩机的废气流的辅助入口4；以及出口5（由在图4、图5中能够更好地观察到的圆柱形配件来限定），在由从压缩机的壳体轴向伸出的圆柱形配件限定的特定情况下，所述出口5用于将空气和废气的混合物流引向涡轮增压器单元的轴向入口6。后者具有用于将压缩空气引向发动机进气口的切向出口1a。
如所示地，涡轮增压器单元1通过传统的固定装置（图中未示出）安装到发动机上。根据本发明，尽管辅助部件2关联到涡轮增压器单元1并且安置成与其相邻，但是辅助部件2也独立于涡轮增压器单元1被安装到发动机上。在此处所示的优选实施例的情况下，用于将辅助部件2固定到发动机的结构上的装置包括由金属片构成的固定托架7（通常是方形的），其中壁7a可通过螺钉8固定到发动机的结构（例如固定到气缸盖）且另一壁7b通过螺钉9（参看图1、图2）固定到从辅助部件2的前表面11（参看图4、5）径向伸出的凸起部10。在所示的示例中，前表面11是共轴地围绕圆柱形配件的环形表面的形式，所述圆柱形配件限定了辅助部件2的出口5（参看图4、图5）。周向槽11a（图6）将环形表面11与配件5分开。
如图5中清楚可见，圆柱形配件5、6以间隔轴向距离a（图6）而不是彼此接触地来头对头地彼此相邻安置。这样，涡轮增压器单元1和辅助部件2相对于彼此不接触。
两个配件5、6的密封连接是通过使用圆柱形密封构件12来获得的，圆柱形密封构件12由可弹性变形的材料（通常是橡胶）制造并且在图7中完整可见。如图5、图6中最佳所示，密封构件12具有端部12a，所述端部12a装配在形成涡轮增压器单元的入口的圆柱形配件6的外表面上，并且密封构件12具有相对的端部，所述相对的端部具有间隙地插入并穿过托架7的壁7b的中心开口13（参看图3），并且终止于环形凸缘12b，所述环形凸缘12b安置在与圆柱形部件12的轴线正交的平面中。由于螺钉9的紧固，所以凸缘12b被挤压在辅助部件2的前表面11和托架7的壁7b之间。参照图6，在凸缘12b的外边沿处，可以观察到壁7b具有轮廓（profile）的偏转，所述偏转留下了自由的径向空间r，用于容纳凸缘12b的最终组装位置的可能变化。
在所示的示例中，增加了锁定安全性以及增加了部件12在配件6上的密封性的开口金属环14被装配在圆柱形密封构件12的端部12a上，位于在其上获得的周向槽中。
如图6中可见，辅助部件2的前表面11与凸缘12b的前表面协作，所述凸缘12b的前表面具有由一系列同心周向槽12e所限定的不平坦轮廓。此外，圆柱形配件6的外表面具有环形槽，形成在密封构件的部分12a的内表面上的周向肋12d（图8）接合在所述环形槽中。此外，密封构件具有中间部分12c，所述中间部分12c具有拱形轮廓，以方便所需的部件12的变形，从而允许辅助部件2的配件5和涡轮增压器单元1的配件6之间的相对的轴向和径向移位。
如上述说明清楚可见，根据本发明的涡轮增压器单元的特征在于，该涡轮增压器单元包括相关联的辅助部件，所述辅助部件与所述涡轮增压器单元紧邻，但是在所述辅助部件2的流体配件5和所述涡轮增压器单元1的流体配件6之间没有直接接触，所述流体配件5、6必须放置成关于彼此密封连通。圆柱形密封构件12允许保证这样的密封连通，同时允许使辅助部件2和涡轮增压器单元1之间可能的组装未对齐能够复原，所述可能的组装未对齐是源自这样的情况：这些元件都是彼此独立地安装在发动机上的。同时，圆柱形密封构件12允许两个配件5、6之间的相对移位，特别是允许涡轮增压器单元1的结构和辅助部件2的结构在发动机的操作期间不同地振动。此外，在优选实施例的情况下，所提供的用于将辅助部件2固定到发动机的特定解决方案，通过辅助部件2被固定到托架7的相同的操作，也同样将圆柱形密封构件12的端部凸缘12b相对于辅助部件2的前表面11而紧固。
自然地，在对本发明原理不存在偏见的情况下，构造的细节和实施例可以相对于已经由示例来描述和说明的情况更宽广地变化，而不会脱离本发明的保护范围。
例如，不排除辅助部件的用途与本文中已描述的用途不同，以及不排除辅助部件2具有的功能与本文中所述的部件2的功能不同。此外，辅助部件的被密封构件关联的配件可以形成流体入口而不是出口，并且其可以连接到涡轮增压器单元的出口，而不是被联接到涡轮增压器的入口。

Claims (7)

1.一种用于内燃发动机的单元，包括：
涡轮增压器单元（1），所述涡轮增压器单元（1）用于被安装在所述发动机上；以及
用于所述发动机的辅助部件（2），其具有与所述涡轮增压器单元（1）相邻的主体并且设有用来将其独立于所述涡轮增压器单元（1）而安装到所述发动机上的装置（7）；
其中所述辅助部件（2）具有紧邻所述涡轮增压器单元的流体入口或者出口（6）安置但是未与其接触的流体出口或者入口（5）；以及
其中所述单元还包括圆柱形密封构件（12），所述圆柱形密封构件（12）可弹性变形，具有分别密封地关联到所述辅助部件（2）的所述流体出口或者入口（5）以及所述涡轮增压器单元（1）的所述流体入口或者出口（6）的相对的端部（12a、12b）；
其特征在于，
用于将所述辅助部件（2）安装在所述发动机上的装置包括托架（7），所述托架（7）用于安装在所述发动机上并且具有固定在所述辅助部件（2）的前表面（11）上的壁（7b），所述流体出口或者入口（5）终止于所述壁（7b）中；
所述涡轮增压器单元的流体入口或者出口（6）是以圆柱形配件（6）的形式；
所述圆柱形密封构件（12）具有第一端部和第二端部，所述第一端部装配在所述涡轮增压器单元（1）的所述圆柱形配件（6）上，所述第二端部具有间隙地插入并穿过所述固定托架（7）的所述壁（7b）中的开口（13），并且以挤压在所述壁（7b）和所述辅助部件的所述前表面（11）之间的环形凸缘（12b）终止。
2.根据权利要求1所述的单元，其特征在于，所述圆柱形密封构件（12）包括具有拱形轮廓的中间部分（12c），以方便所述圆柱形密封构件（12）的变形，所述变形被需要，以便允许所述辅助部件（2）的所述出口或者入口（5）和所述涡轮增压器单元（1）的所述配件（6）的相对的轴向和径向移位。
3.根据权利要求2所述的单元，其特征在于，所述圆柱形密封构件（12）的所述环形凸缘（12b）具有用于接合所述辅助部件（2）的上述前表面（11）的、具有不平坦轮廓的端面。
4.根据权利要求3所述的单元，其特征在于，所述不平坦轮廓通过设置在所述凸缘（12b）的前端面中的多个同轴的周向槽来限定。
5.根据权利要求1所述的单元，其特征在于，所述圆柱形密封构件（12）的所述第一端部（12a）和限定了所述涡轮增压器单元（1）的入口或者出口的所述圆柱形配件（6）的外表面具有相互接合的轮廓表面。
6.根据权利要求5所述的单元，其特征在于，所述轮廓表面通过以下两者来限定，即：形成在所述圆柱形密封构件（12）的所述端部（12a）的内表面上的环形周向肋，以及在所述圆柱形配件（6）的外表面上获得的对应的周向槽。
7.根据权利要求1所述的单元，其特征在于，开口金属环（14）弹性地装配在所述圆柱形密封构件（12）的所述第一端部（12a）的外表面的周向槽中。
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