CN102713230A - 法兰装置与吸入系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及法兰装置(2)，用于内燃机、尤其是用于机动车内燃机的吸气装置(1)，所述法兰装置(2)具有塑料制成的外罩(4)并对所述内燃机的每个汽缸至少包括一个进气道(6)，对每个气缸具有包括用于连接燃料喷射器的连接体(7)的金属的燃料分配轨道(5)，其中所述外罩(4)包括封住所述进气道(6)的出口的法兰(8)，法兰(8)可与所述外罩(4)一起固定在所述内燃机上。如果多个桥部件(9)整体形成在所述外罩(4)上，上述部件覆盖在所述燃料分配轨道(5)背离所述法兰(8)的一侧，且如果每个桥部件(9)在所述进气道(6)的远侧包括支撑套管(10)，通过支撑套管(10)每个桥部件(9)可被固定在所述内燃机上，则产生简化的安装。

Description

法兰装置与吸入系统
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机、尤其是用于机动车内燃机吸气装置的法兰装置。本发明也涉及装配有这种法兰装置的吸入系统。
背景技术
由WO 2011/048368 A1已知一种用于内燃机的吸入系统的法兰装置，其具有塑料外罩和金属燃料分配轨道。外罩具有用于内燃机每个汽缸的进气道，且燃料分配轨道具有针对每个汽缸的连接体，用于连接燃料喷射器。此外，该已知的法兰装置配备有金属压紧装置，依靠这种金属压紧装置，外罩可被固定到内燃机上，其中这个压紧装置与燃料分配轨道重叠，以致随着外罩的固定，燃料分配轨道同时也被固定。
由EP 1270917 A2已知另一法兰装置，其也具有塑料外罩和金属燃料分配轨道。在该已知的法兰装置中，桥部件整体形成在燃料分配轨道上，该桥部件与毗邻于进气道的外罩重叠，且通过该桥部件燃料分配轨道和外罩由此也被固定到内燃机上。
由DE 19742908 A1已知一种吸入系统，其外罩由塑料制成，且金属燃料分配轨道被固定在其上。
由DE 10251406 A1已知另一法兰装置，其中塑料外罩被固定在内燃机上，其中外罩以外形配合的方式在冷却液分配管支管的环形管端与制动器凹槽重叠，为了由此同时将冷却液分配管固定在内燃机上。在此过程中，冷却液分配管在外罩背离内燃机的一侧上的支管间移动，借此，冷却液分配管和外罩的与管端协作的部分重叠。
发明内容
本发明涉及针对引言中提到的类型的法兰装置或分别针对吸入系统的问题而提出的改良的实施方式或者至少不同的实施方式，其特别地突出于能在有利的成本下生产和/或能简化安装。
根据本发明，这个问题通过独立权利要求的主题来解决。有利的实施方式是从属权利要求的主题。
本发明基于这样的总体构思：在法兰装置的外罩上布置，特别是整体形成多个桥部件，安装状态中的所述桥部件与所述燃料分配轨道的背离所述内燃机的一侧重叠。在安装状态下，所述燃料分配轨道被安装到所述外罩上，其中所述分配轨道和所述外罩是单独制造的部件。在这里，进行通过支撑套管将所述桥部件支撑在所述内燃机上，该支撑套管既抵靠在桥部件上又抵靠在内燃机上。因而，所述外罩可用所述内燃机上的法兰直接固定在所述燃料分配轨道的一侧，同时，在所述燃料分配轨道的另一侧，外罩可通过所述内燃机上桥部件区域内的所述支撑套管固定。通过在所述内燃机上固定所述外罩，因而不紧固地插入、或钳住或夹住在所述外罩中的所述燃料分配轨道同时也被固定在所述内燃机上，由此可省去另外的固定措施。在此，将所述桥部件整合到所述外罩中特别有利。首选地构造为塑料注塑部分的所述外罩，能被生产为以相对接近的制造公差包括所述桥部件，由此用简单的方式可实现固定到所述内燃机上。此外，简化了操作，因为通过将所述外罩布置在所述内燃机上，所述桥部件已经正确定位。而且，显著地节省了重量，因为所述桥部件也是由塑料制成，因此相对轻。在可选实施方式中，所述桥部件可拆分地或不可拆分地与所述外罩相连，并因此形成可用作整体构造部件的组件。
根据一个有利的实施方式，所述支撑套管可由金属制成且被插入到各个所述桥部件中。通过使用金属支撑套管，在外罩和内燃机之间可承受特别高的张力或各自的压缩力，目的是为了给所述外罩预加足够的应力来紧靠所述内燃机。通过使用所述金属支撑套管，可防止在张力或各自的压缩力下塑料的蠕变。
为了提高所述桥部件和所述燃料分配轨道之间的功率传输，所述桥部件可形成在面向所述燃料分配轨道的接触区域内，与所述燃料分配轨道互补，且可以层状方式位于其上。
根据一个特别有利的实施方式，进气管可整体形成在所述外罩上，所述进气管以相通的方式与至少一个进气道分别相连。以此方式，可提高所述法兰装置的整合程度，这样简化了所述法兰装置的操作或者各自的安装。
根据另一改良，支撑连结板可整体形成在所述外罩上，所述支撑连结板既抵靠在所述桥部件上也抵靠在所述进气管上。通过这些支撑连结板，借此将所述桥部件支撑在所述进气管上，由此增加了所述法兰装置的稳定性。
根据另一个有利的进一步改良，可在所述外罩上另外地整体形成一新鲜空气分配器，所述新鲜空气分配器以连通的方式在背离进气道的一侧与进气管相连。这种构造也导致所述法兰装置的整合程度的增加，方便了操作和安装能力。
根据这个进一步改良，将吸入系统形成为具有所有功能单元比如像法兰、桥部件、新鲜空气分配器、进气管和进气道的一个部件。所述燃料分配轨道被钳住或夹住或不紧固地插入到所述吸入系统中，所述燃料分配轨道与所述吸入系统一起被安装到所述内燃机上。
根据另一实施方式，至少有法兰、桥部件和所述进气道的所述法兰装置可实施为独立单元并可连接到一起，尤其可用螺丝拧紧以形成有吸入歧管的完整的吸入系统，所述法兰装置至少具有一个新鲜空气分配器和进气管。
在可选实施方式中，与吸入歧管相比，所述法兰装置也可和不同的吸气单元相连。如此吸气单元可为例如有/没有冷却器的压缩机或空气分配器。
本发明其它重要特点和优点从子权利要求、附图和借助于附图的相关附图描述将会变得明显。
应理解在不背离本发明范围的情况下，上述的及下面将要进一步详细解释的特点不但可在各个指出的组合中使用，而且可在其他组合或单独使用。
附图说明
本发明的首选示例实施方式在图中示出，且在下面的描述里进一步详细解释，其中相同的附图标记指代相同的或相似的或功能相同的部件。
附图分别图示如下：
图1至图3    分别为在不同的观察方向上的法兰装置区域中的吸气装置
            的透视图，
图4         法兰装置的俯视图，
图5         根据图4中剖面线V的法兰装置的透视截面图。
根据图1，吸气装置1(其只是部分示出)优选为内燃机提供新鲜空气的吸入系统，尤其是可被安装到机动车上，至少包括一个法兰装置2和新鲜空气线路3，其与法兰装置2的入口侧相连。法兰装置2可与内燃机(未示出)相连。内燃机是具有数个汽缸的活塞式发动机。在此程度上由于内燃机是直排发动机，法兰装置2用于为内燃机的所有汽缸提供新鲜空气。另外，在此程度上由于内燃机是V型发动机，法兰装置2用于为内燃机汽缸组的所有汽缸提供新鲜空气。然后，同样也适用于其他发动机类型，如平置式发动机和W型发动机。
依据图1-5，法兰装置2包括外罩4和燃料分配轨道5。外罩4由塑料制成，尤其是通过注塑成型技术制成。外罩4对内燃机的每个汽缸至少具有一个进气道6。在该实施例中(不失一般性)，恰好提供4个进气道6，通向内燃机的4个汽缸。在这方面，相关的内燃机是4汽缸直排发动机或V型8汽缸发动机或缩写为V8发动机。
燃料分配轨道5是由金属制成，且为每个汽缸有连接体7，以连接燃料喷射器(此处未示出)。这些燃料喷射器用于将燃料注入到各个汽缸中。它们通过连接体7连带地连接到相同的燃料分配轨道5上，使得这是一个所谓的共轨系统。燃料分配轨道5在此配置用作管道，这可以通过圆形截面来区分。同样，也容易想到将其他的截面几何图形用于燃料分配轨道5，比如矩形截面图。
外罩4在一侧具有法兰8，其在安装状态时面向内燃机。该法兰8环绕进气道6或各个出口。外罩4可通过法兰8而固定在内燃机上。另外，多个桥部件9整体形成在外罩4上。这种桥部件9被方便地提供给每个汽缸或各个进气道6。相应地，这些桥部件9分别安装在进气道6中的一个的高度。在背离法兰8的一侧，桥部件9与不紧固地插入或分别钳入外罩4的燃料分配轨道5重叠。而且，在相对于外罩4的纵向方向，桥部件9分别配备有支撑套管10。各个支撑套管10安置在各个桥部件9上的进气道6的远侧，使得燃料分配轨道5位于支撑套管10和进气道6之间。通过这些支撑套管10，各个桥部件9可被固定在内燃机上。
总的来说，支撑套管10可由塑料制成。在这种情况下，它们可整体形成在桥部件9上，并因此整体形成在外罩4上。然而，优选单独制造的支撑套管10，由此能由金属制造支撑套管10且将其安装到外罩4上。为此，这些支撑套管10被插入各个桥部件9中。根据图5，用于各个支撑套管10的各个桥部件9具有可将相应的支撑套管10插入的插入口11。在桥部件9的区域，外罩4和内燃机方便地螺纹连接，以便螺旋轴同轴地穿透套管10，同时，螺帽(特别是通过垫圈)位于支撑套管10的背离内燃机的方向的轴向正面，这样径向投射，从而也被轴向地支撑在环形座12上，环形座12在背离内燃机的一侧环绕插入口11。这样，由套管10接收所有的螺纹拧紧力，使得外罩4不会因螺纹连接而受压。
这些支撑套管10可通过压配合或摩擦配合而保持在插入口11中。同样，能将这些支撑套管10焊接到外罩4上。
为了在燃料分配轨道5的背离这些支撑套管10的一侧，将外罩4螺纹连接到内燃机上，根据图4，外罩4可具有多个贯通开口13，可同样方便地将套管14插入其中以接收螺纹拧紧力。特别是，这些套管14可被焊接在内。同样，螺帽或垫圈可与各个套管14的背离内燃机方向的轴向正面径向重叠，如此以保证外罩4在内燃机上。
依照图5，桥部件9可形成在接触区域15中，接触区域15面向燃料分配轨道5并与燃料分配轨道5互补，使得燃料分配轨道5以层状方式位于接触区域15中并抵靠各个桥部件9。以此方式，可保证特别高的功率传输。在此实施例中，燃料分配轨道5设置有圆形外部横截面。与此相匹配，接触区域15配置成半圆形。
在这里示出的实施方式中，另外的多个进气管1 6整体形成在外罩4上。根据图5，这些进气管16以连通的方式分别至少与一个进气道6相连。在此实施例中，恰好提供4个进气管16，其以连通的方式分别与4个进气道6中的一个相连。在一个实施方式中，外罩4对每个汽缸具有2个进气道，还可以进行此种构造以连通的方式将一个进气管16和通向同一个汽缸的2个进气道相连接。
在此实施例中，另外的新鲜空气分配器17整体形成在外罩4上，该新鲜空气分配器17以连通的方式与进气管16相连。新鲜空气分配器17安装在进气管16背离进气道6的一侧上。
在此示出的实施方式中，另外设置同样整体形成在外罩4上的支撑连结板18。这些支撑连结板18将桥部件9支撑在进气管16上，也就是支撑在其背离燃料分配轨道5的一侧上。对于此，支撑连结板18一方面沿着桥部件9延伸，至少到它们与燃料分配轨道5重叠。另一方面，支撑连结板18沿着各个进气管16延伸，直到各个进气管16的末端区域19，其被安装在相关的进气道6的远侧。另外，每个桥部件配置2个支撑连结板18，其中各个桥部件9的2个支撑连结板18根据图4安装在各个支撑套管10的两侧。
在此示出的实施方式中，新鲜空气分配器17平行于法兰装置2的纵向方向20而延伸。纵向方向20在此是根据进气道6毗邻彼此安装的方向来定义的。同时，纵向方向20也形成了法兰8和外罩4的纵向。因此，在此示出的实施方式中，新鲜空气分配器17平行于法兰8而延伸。关于纵轴20，在此示出的实施方式中，新鲜空气分配器17在正面具有连接法兰21，通过连接法兰21，吸入系统1的新鲜空气线路3可被连接到法兰装置1上或分别连接到新鲜空气分配器17上。
根据图5，在外罩4里设置具有多个阀23的阀装置22，通过阀能控制就横截面而言可被流过的单个进气道6或所有的进气道6。在每个气缸恰好提供一个进气道6的范围内，阀装置22对每个进气道6可方便地具有这样一个阀23。在每个气缸提供2个进气道6的范围内，阀装置22为每个进气道6有这样一个阀32。
尤其从图4可看出，在图4中背离法兰8和面向观察者的一侧，外罩4有多个在桥部件9的区域强化加固外罩4的加固连结板24。可以看出，加固连结板24配置在这里，以便在两个桥部件9之间圆柱节点25分别集中形成，很多加固连结板24从圆柱节点25以星形产生。单个连结板24a在这里平行于外罩4的纵轴20而延伸，因而在一条直线上彼此连接单个节点25。其他的加固连结板24b沿着位于外面的桥部件9的边缘而延伸。此外，另外的加固连结板24c连接桥部件9中安装支撑套管10的区域和外罩4中安装套管14的区域。
为了致动阀装置22，在外罩4表面的正面提供调节驱动器26，该驱动器例如可配置用作压力传感器。这个调节驱动器26可驱动连接于杆单元27，杆单元27依次连接于驱动轴(这里未图示)，以便对调节驱动器26的致动可旋转杆单元27，因而旋转有阀门23安装于上的致动轴。

Claims (12)

1.一种法兰装置，其用于内燃机、尤其是用于机动车内燃机的吸气装置(1)，所述法兰装置
具有塑料的外罩(4)，所述外罩(4)对所述内燃机的每个汽缸具有至少一个进气道(6)；
具有金属的燃料分配轨道(5)，所述燃料分配轨道(5)对每个汽缸具有用于连接燃料喷射器的连接体(7)；
其中所述外罩(4)具有法兰(8)，所述法兰(8)环绕所述进气道(6)的出口，通过所述法兰(8)，所述外罩(4)能被固定在所述内燃机上；
其中所述外罩(4)具有多个桥部件(9)，所述桥部件(9)在背离所述法兰(8)的一侧覆盖所述燃料分配轨道(5)，
其中每个桥部件(9)在所述进气道(6)的远侧具有支撑套管(10)，通过所述支撑套管(10)，各个所述桥部件(9)能被固定在所述内燃机上。
2.根据权利要求1所述的法兰装置，
特征在于
所述支撑套管(10)由金属制成，且被插入各个所述桥部件(9)中。
3.根据权利要求1或2所述的法兰装置，
特征在于
所述桥部件(9)形成在接触区(15)中，面向所述燃料分配轨道(5)并与所述燃料分配轨道(5)互补，且以层状方式位于所述燃料分配轨道(5)上。
4.根据权利要求1至3中任一项权利要求所述的法兰装置，
特征在于
进气管(16)整体形成在所述外罩(4)上，所述进气管(16)以连通的方式分别与至少一个所述进气道(6)相连。
5.根据权利要求4所述的法兰装置，
特征在于
支撑连结板(18)整体形成在所述外罩(4)上，所述支撑连结板(18)将所述桥部件(9)支撑在所述进气管(16)上的背离所述燃料分配轨道(5)的一侧上。
6.根据权利要求4或5所述的法兰装置，
特征在于
新鲜空气分配器(17)整体形成在所述外罩(4)上，所述新鲜空气分配器(17)以连通的方式连接于所述进气管(16)的背离所述进气道(6)的一侧。
7.根据权利要求6所述的法兰装置，
特征在于
所述新鲜空气分配器(17)平行于所述法兰(8)而延伸，其中能特别进行的构造是所述新鲜空气分配器(17)在正面具有连接法兰(21)，所述吸入系统(1)的新鲜空气线路(3)能被连接到所述连接法兰(21)上。
8.根据权利要求1至7中任一项权利要求所述的法兰装置，
特征在于
在所述外罩(4)中设置有阀装置(22)，所述阀装置(22)具有单个进气道(6)或所有进气道(6)的阀(23)。
9.根据权利要求1至8中任一项权利要求所述的法兰装置，
特征在于
在背离所述法兰(8)的一侧，所述外罩(4)具有加固所述桥部件(9)的加固连结板(24)。
10.根据权利要求1至9中任一项权利要求所述的法兰装置，
特征在于
所述桥部件(9)可拆分地或不可拆分地安装在剩下的所述外罩(4)上，或在所述外罩(4)上整体形成。
11.根据权利要求1至10中任一项权利要求所述的法兰装置，
特征在于
所述燃料分配轨道(5)被安装到所述外罩(4)上，尤其是不紧固地插入所述外罩(4)中、或钳在或夹在所述外罩(4)上。
12.一种空气吸入装置，用于内燃机、尤其是用于机动车内燃机的新鲜空气供应，其至少具有一个根据权利要求1至11中任一项权利要求所述的法兰装置(2)。
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