CN107580564B - 具有用于改善的涉水行驶的进气系统的机动车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机动车(1)，包括具有空气管道(5)的进气系统，所述空气管道具有用于吸入环境空气的空气入口(8)和空气出口(9)，所述空气管道具有弯曲的弯曲部段(10)，该弯曲部段在上游比在下游更靠近车辆行驶面(3)，当进入空气管道(5)中的水的平行于车辆行驶面(3)的水位上升时弯曲部段(10)的内部横截面在水可经过弯曲部段(10)之前被水封闭，所述空气管道包括多个空气开口(14)，所述空气开口在弯曲部段(10)下游在空气管道(5)的远离车辆行驶面(3)的外表面(12)中贯穿空气管道(5)的壁(16)地加工出。

Description

具有用于改善的涉水行驶的进气系统的机动车
技术领域
本发明涉及一种具有用于吸入环境空气的进气系统的机动车。
背景技术
机动车需要能够例如在洪水时行驶通过具有一定水位的水，且在此没有水经由进气系统进入内燃机中。否则这可能导致发动机损坏、即所谓的水锤(Wasserschlag)。
在越野车中已知所谓的通气管，通过该通气管可选择性地在涉水行驶时吸入空气。这种通气管甚至允许河道穿越。但这种通气管是单独的进气管道，其附加于通常使用的、设置在发动机舱中的空气管道被提供。但对于普通的道路轿车这种通气管不能被应用并且也不需要，因为在此更需要针对由于强降雨导致的积水的措施。
发明内容
本发明的任务在于提供一种具有用于改善的涉水行驶的进气系统的机动车。该任务通过一种机动车来解决。
根据本发明的一种实施例提供一种机动车，包括具有空气管道的进气系统，所述空气管道具有用于吸入环境空气的空气入口和空气出口，所述空气管道具有弯曲的弯曲部段，该弯曲部段在上游比在下游更靠近车辆行驶面，在进入空气管道中的水的平行于车辆行驶面的水位上升时弯曲部段的内部横截面在水可经过弯曲部段之前被水封闭，所述空气管道包括多个空气开口，所述空气开口在弯曲部段下游在空气管道的远离车辆行驶面的外表面中贯穿空气管道的壁地加工出。术语“上游”和“下游”涉及空气在空气管道中预期的流动方向，即“下游”是指在空气管道内从空气入口超向空气出口的方向，而“上游”是指从空气出口朝向空气入口的相反方向。术语“车辆行驶面”是指包含机动车轮胎在地基上的支承面的平面。当机动车位于平坦的地面上时，车辆行驶面相应于机动车所在的面。借助该实施例提供一种解决方案，在其中空气管道具有替代的空气开口，当空气管道的通常使用的空气入口因涉水行驶被水封闭时，可经由空气开口吸入空气用于供应内燃机。此外，这样成形空气管道，使得在涉水行驶时上升的水位在水经过空气管道之前封闭空气管道的内部横截面。由此在封闭位置下游产生负压，该负压又增强了通过空气开口的空气吸入。
根据本发明的另一种实施例，这样构造机动车，使得空气管道具有最高点，该最高点是在空气管道外表面上距离车辆行驶面最远的点；空气管道具有应急进气区域，该应急进气区域由空气管道的壁构成，所述壁位于平行于车辆行驶面并在最高点下方1cm处延伸的假想平面的远离车辆行驶面的一侧上，并且至少一些空气开口设置在应急进气区域中。通过在空气管道最高点的区域中设置空气开口，可更好地防止通过空气开口进水。
根据本发明的另一种实施例，所有空气开口设置在应急进气区域中。
根据本发明的另一种实施例，所述弯曲部段具有横截面狭窄部。通过该狭窄部空气管道在前部区域中具有更陡峭上升的形状，由此在水位上升时可更长时间地防止进水。
根据本发明的另一种实施例，这样设置所述横截面狭窄部，使得横截面狭窄部上的内部横截面比弯曲部段的所有其它内部横截面更远离车辆行驶面。
根据本发明的另一种实施例，机动车还包括设置在空气管道下游的空气过滤装置。
根据本发明的另一种实施例，所述空气管道的外表面在包含应急进气区域的区域中向外拱起。
根据本发明的另一种实施例，在所述向外拱起并且包含应急进气区域的区域和弯曲部段之间，空气管道的远离车辆行驶面的外表面以与弯曲部段相反的弯曲方向弯曲。
根据本发明的另一种实施例，所述空气管道是机动车的用于内燃机空气供应的唯一的空气管道。
根据本发明的另一种实施例，所述整个空气管道设置在机动车的发动机罩下方。
附图说明
下面参考附图说明本发明的优选实施例。在附图中：
图1示出根据本发明的一种实施例的、具有进气系统的机动车的示意图；
图2更详细地示出图1的机动车的空气管道；并且
图3示出空气管道的俯视图。
具体实施方式
图1是根据本发明的一种实施例的、具有进气系统的机动车的示意图。
机动车1包括轮胎2，机动车轮胎在地面上的支承面形成车辆行驶面3。当机动车位于平坦的地面上时，车辆行驶面3相应于机动车所在的面。绘出的直角坐标系将车辆纵向方向表示为x轴、将车辆横向方向表示为y轴并且将车辆竖轴表示为z轴。该坐标系的x-y平面因此平行于车辆行驶面3。在机动车1的发动机罩4下方安装有进气系统，该进气系统包括空气管道5和空气过滤装置6、如空气过滤器。此外，在空气管道5下方设有散热器格栅7。空气管道5设置在发动机罩4下方和发动机舱的上部区域中。空气管道5在其上侧设有空气开口14(参见图3)，其将在下面更详细地说明。根据本发明提供一种解决方案，在其中当空气管道的通常使用的空气入口8(参见图2)因涉水行驶而被水封闭时，可经由空气开口吸入空气用于供应内燃机。此外，空气管道5这样成形，使得在涉水行驶时上升的水位在水经过空气管道之前封闭空气管道的内部横截面。由此在封闭位置下游产生负压，该负压又增强了通过空气开口14的空气吸入。
图2更详细地示出图1的机动车的空气管道。空气管道5具有至少一个空气入口8和一个空气出口9。稍后参照图3说明地也可设置两个空气入口8。关于在运行中的空气流动，“下游”是指在空气管道5内从空气入口8朝向空气出口9的方向并且“上游”是指从空气出口9朝向空气入口8的相反方向。空气管道5优选由塑料制成，但也可由其它任何适合的材料制成。空气管道5具有弯曲部段10，其在x-z平面中朝向车辆行驶面3弯曲。在所示实施例中，弯曲部段10的上游端部由空气入口8构成，但并非必须如此。弯曲部段10在此尤其是这样弯曲，使得空气入口8朝向车辆行驶面3开口。在下游方向上空气管道5从空气入口8逆着车辆纵向方向(即向后)并朝向z方向(即向上)升高并且在此逐渐变细至内部横截面的横截面狭窄部11。在横截面狭窄部11之后弯曲部段10结束并且内部横截面再次扩大。在下游并且连接弯曲部段10地，空气管道的外表面12在空气管道5的背离车辆行驶面3的一侧上以与弯曲部段10的弯曲相反的弯曲方向弯曲。紧接着，空气管道5的外表面12再次向外部拱起，即具有与弯曲部段10相同的弯曲方向。后一区域构成空气管道5的下游端部并且以空气出口9结束。
在应急进气区域13中设有空气开口14(参见图3)。应急进气区域13设置在最高点15(即在空气管道5外表面12上距离车辆行驶面3最远的点)周围。更准确地说，应急进气区域13由空气管道5的壁16构成，所述壁位于平行于车辆行驶面3并以距离d在最高点15下方延伸的假想平面17的远离车辆行驶面3的一侧上。距离d优选为1cm、更优选为0.5cm，但也可以为0.25cm。至少一些空气开口14设置在该应急进气区域内。空气开口14是贯穿空气管道5壁16的开口、优选是通孔。空气开口14的直径尤其是1至6mm。优选所有空气开口14具有相同的直径。
弯曲部段10这样构造，使得在弯曲部段10的端部18处的横截面基本上垂直于在空气入口8处的横截面。在此，空气管道的“横截面”涉及垂直于空气管道的内部空间的中心线的横截面。
可设想，空气开口14借助一个装置封闭，该装置仅在涉水行驶时和/或在水进入空气入口时才打开空气开口。由此，空气仅在需要时才经由空气开口被吸入。在此，所述装置可在特定压差下自动打开空气开口。这例如可以是设置在内侧上的膜。也可想到，所述装置响应于水传感器打开空气开口。
图3示出空气管道5的俯视图。如图可见，在该实施例中空气开口14设置成平行的三排，每排具有多个空气开口14。当然这只是一种示例并且空气开口14也可以其它方式设置。还可看出，空气管道5设置在应急进气区域13和弯曲部段10之间分支，使得空气管道具有两个空气入口8。每个分支在此如上所述构造，即具有弯曲部段10。该分支和与此相关的两个空气入口8的原因在于声学性质。因此在实践中在四缸发动机中通过两个空气入口8吸入空气。在三缸发动机中封闭空气入口8之一，因而在此仅使用一个空气入口8。
尽管附图和上述说明中详细地显示和描述了本发明，但所述显示和说明仅旨在说明或举例并且不能理解为限制性的，本发明并不限制于所公开的实施例。在不同从属权利要求中提及某些特征的仅有事实并不意味着这些特征的组合不能被有利地使用。
附图标记列表
1 机动车
2 轮胎
3 车辆行驶面
4 发动机罩
5 空气管道
6 空气过滤装置
7 散热器格栅
8 空气入口
9 空气出口
10 弯曲部段
11 横截面狭窄部
12 外表面
13 应急进气区域
14 空气开口
15 空气管道的最高点
16 壁
17 假想平面
18 弯曲部段的端部

Claims (10)

1.机动车(1)，包括进气系统，所述进气系统具有用于内燃机空气供应的空气管道(5)，所述空气管道具有用于吸入环境空气的空气入口(8)并且具有空气出口(9)，所述空气管道具有弯曲的弯曲部段(10)，该弯曲部段在上游比在下游更靠近车辆行驶面(3)，当进入空气管道(5)中的水的平行于车辆行驶面(3)的水位上升时，弯曲部段(10)的内部横截面在水能经过弯曲部段(10)之前被水封闭，并且
所述空气管道包括多个空气开口(14)，所述空气开口在弯曲部段(10)下游在空气管道(5)的远离车辆行驶面(3)的外表面(12)中贯穿空气管道(5)的壁(16)地加工出，
所述空气管道(5)具有最高点(15)，该最高点是在空气管道(5)的外表面(12)上距离车辆行驶面(3)最远的点；
所述空气管道(5)具有应急进气区域(13)，该应急进气区域由空气管道(5)的壁(16)构成，所述壁位于平行于车辆行驶面(3)并在最高点(15)下方1cm处延伸的假想平面(17)的远离车辆行驶面(3)的一侧上，并且
至少一些所述空气开口(14)设置在应急进气区域(13)中。
2.根据权利要求1所述的机动车(1)，其特征在于，所有空气开口(14)设置在应急进气区域(13)中。
3.根据权利要求1所述的机动车(1)，其特征在于，所述弯曲部段(10)具有横截面狭窄部(11)。
4.根据权利要求2所述的机动车(1)，其特征在于，所述弯曲部段(10)具有横截面狭窄部(11)。
5.根据权利要求3或4所述的机动车(1)，其特征在于，所述横截面狭窄部(11)设置成，使得在横截面狭窄部(11)处的内部横截面比弯曲部段(10)的所有其它内部横截面更远离车辆行驶面(3)。
6.根据权利要求1至4之一所述的机动车(1)，其特征在于，所述机动车还包括设置在空气管道(5)下游的空气过滤装置(6)。
7.根据权利要求1至4之一所述的机动车(1)，其特征在于，所述空气管道(5)的外表面(12)在包含应急进气区域(13)的区域中向外拱起。
8.根据权利要求7所述的机动车(1)，其特征在于，在向外拱起的、所述包含应急进气区域(13)的区域和弯曲部段(10)之间，空气管道(5)的背离车辆行驶面(3)的外表面(12)以与弯曲部段(10)相反的弯曲方向弯曲。
9.根据权利要求1至4之一所述的机动车(1)，其特征在于，所述空气管道(5)是机动车的用于内燃机空气供应的唯一的空气管道。
10.根据权利要求1至4之一所述的机动车(1)，其特征在于，整个空气管道(5)设置在机动车(1)的发动机罩(4)下方。
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