CN103649513A - 用于发动机中的，特别是机动车辆发动机中的进气分配箱和包括所述箱的气体供给模块 - Google Patents

用于发动机中的，特别是机动车辆发动机中的进气分配箱和包括所述箱的气体供给模块 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种发动机中的，特别是柴油发动机中的进气分配箱，所述进气分配箱（18）打算装备所述发动机的气体供给模块，所述进气分配箱（18）包括用于所述发动机的再循环尾气喷射装置（24），所述进气分配箱（18）配置为安装在发动机的汽缸盖上，所述喷射装置（24）包括多个喷射孔(26.1,26.2,26.3,26.4)，其形成在喷射装置（24）的材料的一部分中。根据本发明，喷射装置（24）配置为使喷射孔(26.1,26.2,26.3,26.4)位于汽缸盖和所述模块的换热器（16）之间的基本上中间区域中。

Description

用于发动机中的,特别是机动车辆发动机中的进气分配箱和包括所述箱的气体供给模块
技术领域
本发明涉及发动机中的，特别是机动车辆发动机中的进气分配箱，和用于包括所述箱的所述发动机的气体供给模块。
背景技术
用于车辆发动机的进气供给模块使得可能提供被称为进气的包含空气的用于发动机运行的混合物。
这样的进气供给模块包括用于冷却空气的换热器和用于收集被冷却的空气并且通过汽缸盖将所述空气分配到发动机汽缸的分配箱。
已知进气供给模块还包括阀，用于将被称为再循环尾气的来自发动机的尾气的一部分喷射到分配箱中。
这样的分配箱因而使得可能将源自换热器的冷却的空气和源自阀的再循环尾气的混合物分配到发动机。关于这点，分配箱包括腔室，所述腔室限定冷却的空气和再循环尾气在其中被混合的空间。
为了将再循环尾气喷射到该空间中，分配箱包括基本上圆柱状的喷射通道，所述喷射通道由多个喷射孔穿入。
已知分配箱，其中喷射孔被沿喷射通道线性地布置，气体到注射通道的摄入被经由阀通过喷射通道的端部之一进行。
在本发明的背景中，分析表明，很多现象需要被考虑，以有利于发动机的理想运行，例如被分配到每一个汽缸的冷却空气-再循环尾气混合物的均匀性，以及由于存在于尾气中的颗粒和组分造成的腐蚀风险和阻塞。特别地，已经发现，这两个现象作为再循环尾气喷射孔和换热器之间的距离的函数相反地演变而来。
发明内容
本发明的目的是利用这些意见，并且本发明涉及发动机中，特别是柴油发动机中的进气分配箱，所述进气分配箱打算装备所述发动机的气体供给模块，所述进气分配箱包括用于所述发动机的再循环尾气喷射装置，所述进气分配箱配置为安装在所述发动机的汽缸盖上，所述喷射装置包括多个喷射孔，所述多个喷射孔形成在所述喷射装置的材料的一部分中，所述进气分配箱的特征在于，所述喷射装置配置为使喷射孔位于汽缸盖和供给模块的换热器之间的基本上中间区域中。
这特别使得可能在减少由于再循环尾气造成的喷射装置堵塞和再循环尾气与源自换热器的冷却空气的混合之间获得理想平衡。因而可能确保再循环尾气率从一个汽缸到另一个汽缸基本上均匀，同时防止进气分配箱过早磨蚀。
优选地，在汽缸盖上的进气分配箱的开口和在换热器上的进气分配箱的开口分别限定两个平面，被称为接合平面，并且每一个喷射孔位于距离这两个平面基本上等距离处。
根据本发明的一个方面，喷射孔沿喷射装置线性地布置，以设置在汽缸盖和换热器之间基本上等距离处。由此应可理解，所述喷射孔设置得更靠近进气分配箱的中间区域而不是接合平面。
根据第一变形形式，喷射孔配置为使再循环尾气的喷射朝向汽缸盖取向。所述喷射孔于是被设置在例如进气分配箱的中间区域和与换热器的接合平面之间。
因而，根据本发明的一个特征，分配箱配置为使源自换热器的并且朝向汽缸盖导向的进气流动方向和再循环尾气的喷射方向之间的角度在0至80度范围内。
根据第二变形形式，喷射孔配置为使再循环尾气的喷射朝向换热器取向。所述孔将于是设置为例如在进气配箱的中间区域和与汽缸盖的接合平面之间。
因而，根据本发明的一个特征，进气分配箱配置为使得源自换热器并且朝向汽缸盖导向的进气流动方向和再循环尾气的喷射方向之间的角度在100至180度之间。
所述进气分配箱将还能够包括空间，该空间适用于允许接收的空气流，特别是来自换热器的空气流和由喷射装置喷射进入所述空间中的再循环尾气混合。
本发明还涉及车辆发动机的，特别是柴油发动机的进气供给模块，所述模块包括用于所述进气的换热器和如上面限定的进气分配箱，所述模块配置为根据模块中的进气的流动方向，允许再循环尾气喷射到换热器下游的所述进气中。
附图说明
本发明的其他特征和优点将从下面根据附图进行的描述变得显而易见，附图以非限制性示例给出，相似的物体具有近似的附图标记，附图中：
图1是根据本发明的车辆发动机的进气供给模块的分解立体视图。
图2以立体视图示出图1的装配的供给模块。
图3是根据本发明的进气供给模块的分配箱的剖视立体视图。
图4a以立体视图显示了根据本发明的进气供给模块分配箱。
图4b为根据本发明的进气供给模块分配箱的局部剖视立体视图，以显示其喷射通道的内部。
图4c是图4a的箱打算安装至其上的车辆发动机的汽缸盖的局部视图。
图5是根据本发明的分配箱的喷射通道的局部仰视剖视局，以显示所述通道。
具体实施方式
图1到5显示了车辆发动机的进气供给模块的不同元件。
图1中示出的车辆发动机的进气供给模块10包括收集箱14，其供给换热器16流体，例如来自发动机增压回路的空气。进气供给模块10也可包括用于控制流体流动速率的阀12。
换热器16包括例如侧壁16a、底壁16b和顶壁16c，叠片16d和内隔板16e位于所述壁之间。顶壁16c包括入口/出口管嘴17a，17b，用于冷却剂和流体。叠片16d成对装配，以在一个相同对的两个叠片之间形成第一冷却剂通道，并且在面对两个相邻对设置的两个叠片之间形成设置有所述隔板16e的流体循环通道。该流体因而循环通过阀12，然后通过收集箱14，并且最后通过内隔板16e。
进气供给模块10包括分配箱18，通过该分配箱18来将已经被换热器16冷却的流体分配或引导到车辆发动机的汽缸。
所示的进气供给模块10还包括阀20，用于将被称为再循环尾气的来自发动机的尾气的一部分引入到分配箱18中。阀20被称为EGR（尾气再循环）阀。
图2示出图1的装配的供给模块10。用于控制供给该模块的流体流动速率的阀12因而被安装在流体收集箱14上。收集箱14被安装在没有换热器16的壁的两面中的一个上，以允许朝向换热器的流体通道。分配箱18被安装在没有换热器16的壁的另一个面上，以收集由换热器16冷却的流体，并且将其与再循环尾气混合，以及将由此获得的混合物分配到发动机的汽缸。EGR阀20被安装在分配箱18上。
如图3所示，EGR阀20允许用于再循环尾气的通道穿过分配箱18的喷射装置24的入口孔21。根据本发明的这样的喷射装置24包括多个喷射孔或喷射器26.1,26.2,26.3,26.4。所示的装置采取锥形通道的形式。但是任何等同形式可适合本领域技术人员来形成本发明。
优选地，但是以非限制性方式，喷射孔26.1,26.2,26.3,26.4沿在其相应中心处通过其的轴线28线性地布置。喷射孔布置为面对发动机进气供给孔设置。作为变形形式，每一个孔被分割为两个。
在图3的图示中，喷射通道24为细长形状，并且在与再循环尾气通过入口孔21的进口处相对的端部处封堵。
该分配箱18包括腔室，该腔室与在和换热器16接合部处的开口22一起限定空间29，源自换热器16的冷却的空气和经由分配模块的喷射通道24源自EGR阀20的再循环尾气在该空间29中混合。通道24，特别地得自分配箱18的本体的材料，限定所述空间29。
图4a示出空间29。箭头29’表示关于与由换热器16上的箱18的开口22限定的接合平面基本上成直角的方向，和通过开口22离开换热器16并且经过分配箱18的空间29朝向汽缸盖32的冷却流体的流动方向。在该图4a中，为了清楚，EGR阀20仅被部分示出。
仅由图4b示出的分配箱18的喷射通道24使得可能经由基本上关于来自换热器16的冷却流体的流动成直角敞开到外部的喷射孔26.1,26.2,26.3,26.4将源自EGR阀20的再循环气体喷射到空间29中。
在空间29中获得的源自换热器16的冷却流体和喷射的再循环尾气的混合物然后被通过分配箱18的引导器件30朝向发动机汽缸的进气供给孔经由其汽缸盖32分配和引导。
如由图4c所示，发动机的分配箱18和汽缸盖32打算被一个安装在另一个的顶部上。
一个实施例提出，换热器16、分配箱18的开口22和发动机的汽缸盖32应被基本上布置在相同的一个轴线上。换句话说，在该实施例中，换热器16、分配箱18的开口22和发动机的汽缸盖32基本上对准。
图5示出喷射通道24，这里包括沿经过每一个孔的中心的轴线线性布置的四个孔26.1,26.2,26.3和26.4。所述孔可以多于或少于四个。具体地，如已经说明的，其将能够成对分组，每一对布置为面对设置在发动机的汽缸盖中的进气供给孔定位。
源自阀20的经由入口孔21的再循环尾气在喷射通道24中基本上沿着箭头32的方向朝向孔26.1,26.2,26.3和26.4循环。
应注意到，所示的喷射孔是圆的，但是可优选为矩形或任何其他形状，例如槽。而且，在成对分组的孔的情况下，如上面所说明的，相同一对的孔将相似。
孔26.1,26.2,26.3,26.4的相应直径D1,D2,D3,D4可在8至20mm范围内。所述直径可以是从通道24的入口21减小的尺寸。喷射通道，对于其部分，可以是例如锥形的，具有在例如20至28mm范围内的横截面。
最大喷射孔的表面积和最小喷射孔的表面积之间的比率例如在1.4至2.25范围内。而且，其直径相对于分配管道的直径的比率可以例如在0.1至0.4范围内。
距离d1.1,d1.2,d1.3,d1.4代表孔26.1,26.2,26.3,26.4的相应中心和开口22之间的距离。换句话说，d1.1,d1.2,d1.3,d1.4是间隔包括开口22的平面和包括用于每一个孔26.1,26.2,26.3,26.4的轴线28的平行平面的距离。该距离可例如在32至36mm范围内。例如，在入口模块具有相对于汽缸盖偏置的方向的情况下，其从通道24的入口21从一个孔到另一个增大。
距离d1.1,d1.2,d1.3,d1.4代表孔26.1,26.2,26.3,26.4的相应中心和汽缸盖32上的开口之间的距离。该距离可例如在15至33mm范围内。例如，在入口模块具有相对于汽缸盖偏置的方向的情况下，其从通道24的入口21从一个孔到另一个增大。
根据本发明，所述孔位于由汽缸盖上的箱的开口限定的接合平面和由换热器上的箱的开口限定的接合平面之间的中间区域中。因而，距离d1和d2基本上相等或相似，以使孔基本上距离汽缸盖和换热器等距离。因而在分配箱由再循环尾气堵赛和获得满意的冷却空气/再循环尾气混合物之间得到平衡。
通过孔的这样的配置，还可能降低换热器16由于来自阀20的再循环气体的高压引起的爆炸的风险。
如图所示，经过每一个孔26.1,26.2,26.3,26.4的中心的轴线28形成例如由换热器上的开口22和汽缸盖32上的开口的平面形成的角度的等分线。
开口22和汽缸盖32之间的距离d1.1+d2.1,d1.2+d2.2,d1.3+d2.3,d1.4+d2.4可在47至69mm之间，因而使得可能避免火焰从汽缸返回到换热器16。所述距离在具有相对于汽缸盖偏置方向的进气模块情况下，从通道24的入口21从一个孔到另一个增大。
再循环气体通过孔26.1,26.2,26.3,26.4的喷射方向可关于源自换热器16且关于朝向汽缸盖32导向的进气流动或流动方向成直角。
替代地，再循环尾气通过孔26.1,26.2,26.3,26.4的喷射方向可关于源自换热器16且朝向汽缸盖32导向的进气流动的方向形成在0至80度范围内的角度。再循环气体朝向汽缸盖32的取向特别地使得可能降低由再循环尾气造成的喷射通道24的堵塞，该再循环尾气被更直接地并且快速地朝向汽缸盖32导向。在该配置中，喷射孔例如位于分配箱18的中间区域的位于换热器16侧上的半部中。
替代地，再循环尾气通过孔26.1,26.2,26.3,26.4的喷射方向可关于源自换热器16并且朝向汽缸盖32导向的进气流动的方向形成在100至180度范围内的角度。喷射孔因而配置为使再循环尾气的喷射朝向换热器16取向。该再循环尾气朝向换热器16的取向特别地允许喷射的再循环尾气与源自换热器16的冷却空气在分配箱18中更好地混合。在该配置中，喷射孔例如位于分配箱18的中间区域的位于汽缸盖32侧上的半部中。
显然，相同的一个喷射通道24的一些孔可取向为使得形成角度，也就是说，与朝向汽缸盖取向的喷射方向形成角度，并且该相同的喷射通道24的其他孔可取向为使得喷射方向相对于源自换热器16并且朝向汽缸盖32导向的进气的流动方向成直角或以相反方式取向。

Claims (9)

1.一种发动机中的，特别是柴油发动机中的进气分配箱，所述进气分配箱（18）打算装备所述发动机的气体供给模块（10），所述进气分配箱（18）包括用于所述发动机的再循环尾气喷射装置（24），所述进气分配箱（18）配置为被安装在发动机的汽缸盖（32）上，所述喷射装置（24）包括多个喷射孔(26.1,26.2,26.3,26.4)，其形成在喷射装置（24）的材料的一部分中，所述进气分配箱（18）的特征在于，喷射装置（24）配置为使喷射孔(26.1,26.2,26.3,26.4)位于汽缸盖（32）和气体供给模块的换热器（16）之间的基本上中间区域中。
2.根据权利要求1中所述的进气分配箱，其中，所述汽缸盖（32）上的进气分配箱（18）的开口和所述换热器（16）上的进气分配箱（18）的开口（22）分别限定两个平面，被称为接合平面，并且每一个孔(26.1,26.2,26.3,26.4)位于距离这两个平面基本上等距离处。
3.根据前述权利要求中任一项所述的进气分配箱，其中，所述孔(26.1,26.2,26.3,26.4)沿喷射装置（24）线性地布置，以被设置在汽缸盖（32）和换热器（16）之间的基本上等距离处。
4.根据前述权利要求中任一项所述的进气分配箱，其中，喷射孔(26.1,26.2,26.3,26.4)配置为使再循环尾气的喷射朝向汽缸盖（32）取向。
5.根据前述权利要求中任一项所述的进气分配箱，所述进气分配箱（18）配置为使源自换热器并且朝向汽缸盖导向的进气流动方向（29’）和再循环尾气的喷射方向之间的角度在0至80度范围内。
6.根据权利要求1到4中任一项所述的进气分配箱，其中，所述喷射孔(26.1,26.2,26.3,26.4)配置为使再循环尾气的喷射朝向换热器（16）取向。
7.根据权利要求1到4中任一项所述的进气分配箱，所述进气分配箱配置为使源自换热器并且朝向汽缸盖导向的进气流动方向（29’）和再循环尾气的喷射方向之间的角度在100至180度范围内。
8.根据前述权利要求中任一项所述的进气分配箱，还包括空间（29），所述空间（29）适用于允许接收的气流，特别是从换热器（16）接收的气流和由喷射装置（24）喷射至所述空间（29）中的再循环尾气混合。
9.一种车辆发动机的，特别是柴油发动机的进气供给模块，所述模块（10）包括用于所述进气的换热器（16），和根据权利要求1到8中任一项所述的进气分配箱（18），所述模块（10）配置为根据模块（10）中进气的流动方向，允许再循环尾气在所述换热器（16）的下游喷射到所述进气中。
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