CN107762689A - 歧管组件 - Google Patents

Abstract

歧管组件包括U形夹式安装结构、第一歧管部分、第二歧管部分、布置于第一歧管部分与第二歧管部分之间的配件，以及多个螺纹U形夹紧固件。U形夹式安装结构包括上U形结构和下螺纹U形结构。U形夹式安装结构可以可操作性地配置为安装于汽缸盖上。第一歧管部分包括远端和近端。第一歧管部分与U形夹式安装结构为一体。多个螺纹U形夹紧固件可操作性地配置为通过汽缸盖中限定的多个相应通道，将U形夹式安装结构安装至汽缸盖。

Description

歧管组件

技术领域

本发明涉及发动机、发动机部件，且更具体地，涉及进气歧管组件。

背景技术

使用内燃机将燃料(例如空气和汽油)转换为机械能以操作发动机。将燃料转化为机械能的完整过程称为发动机循环。发动机操作通常包括多次发动机循环。

一次发动机循环通常包括四个冲程：进气、压缩、功率转变、排气。进气冲程用于通过与大气的压差产生真空。过滤空气，并通过真空将已过滤的空气吸入；然后在缸体中将过滤后的空气与喷嘴喷射的汽油混合。压缩冲程用于在缸体中压缩混合汽油。功率转变冲程用于燃烧混合汽油以增大其体积，从而推动活塞产生机械能。排气冲程用于从缸体排出废汽油。为提高汽缸体的性能，应提高汽油的燃烧效率。因此控制或增加气流非常重要。

在传统的喷射型内燃机中，进气节流阀的开启程度随着加速踏板的按压量而增大。加速踏板的按压量越大，进气节流阀的开启程度越大，因此吸入的空气量越大。吸入的空气量变大时，使用气流传感器检测气流，且检测结果会转移到汽油喷射控制系统，继而喷射更多汽油以提高空燃比，从而提高内燃机的效率。但是传统的气流传感器从检测到感测有时间误差从而导致监测数据不准确。因此实际空气的量将小于与汽油混合所需的空气量。此外，空气进入时也会发生时间误差，导致空燃比降低。

上述情况通常在车辆从静止状态或较低车速启动到较高车速时发生。在按压加速踏板以增快车速时，车辆可能会摇晃或卡住。此外，在空气稀薄的环境中，空气量不足，因此空燃比低，造成内燃机的功率低，从而降低了车辆的爬坡能力。

使用涡轮增压器56的涡轮驱动型内燃机可以应用于市场上的车辆中。涡轮驱动发动机的操作原理是驱动型内燃机使用废气驱动涡轮叶片，设置在涡轮机轴线一端的空气压缩机用于压缩进入压缩空气的空气，并且空气压缩机也设置在内燃机上用于燃烧。但是，在压缩用于燃烧系统的进入空气时，空气温度大大升高，造成燃烧效率降低。

当在发动机组件中使用涡轮增压器时，相应地提供图2所示中间冷却器42。中间冷却器42是用于冷却经发动机的增压器或涡轮增压器压缩的空气的热交换器。中间冷却器42通常放置在空气由增压器/涡轮增压器流向马达的路径中的某处，并通常是毗邻图2所示发动机的独立单元。需配备中间冷却器42，这是因为考虑到热空气密度低导致每单位体积含有更少氧分子，在发动机38使用中存在过多热空气是不期望的。相应地，在给定冲程中马达的空气越少，产生的功率越小。此外，热空气也导致汽缸温度更高，这会促使燃烧循环过早点燃，从而导致发动机操作低效。因此，希望为使用涡轮增压器发动机提供中间冷却器42以降低进入空气的温度。

安装在发动机上的传统进气歧管组件36通常包括多个钢支架、多个紧固件或其它诸如图1所示的钩或夹具等连接结构。数个中间部件的使用，将其一侧附接至发动机盖，另一侧附接至发动机部件(如进气歧管或凸轮盖)，产生了许多具有诸如车内异响的NVH(噪音、振动、声振粗糙度)问题潜在位置。此外，鉴于传统的进气歧管组件36通常要求紧固件40施用于位于汽缸盖52(如图1所示)上下两侧的紧固件位置50，这对于组件组装者而言，接近传统进气歧管36的低固定区域可能极具挑战性，因为发动机零件之间的间隙很小。此外，使用机械紧固件40通常意味着发动机38上进气歧管组件的上下紧固件位置处各自都施用至少两个紧固部件。相对大的零件的计数导致零件成本增加，也导致生产时间相应延长，以及组件成本增加。

将进气导向至内燃机的相应发动机汽缸的进气歧管过去一直是由金属制作而成。最近，包括热塑性塑料、树脂和聚合物在内的各种模制材料已经用于制造进气歧管。优选材料可以包括尼龙或其它聚酰胺，其还可以进一步包括诸如玻璃纤维的填料材料。更换为塑料材料已经降低了重量，但依赖于高零件数的支架及紧固件，而这增加了成本及组装时间。

发明内容

本发明提供了用于车辆内燃机的歧管组件。歧管组件可以但不一定是歧管组件。歧管组件包括U形夹式安装结构、第一歧管部分、第二歧管部分、设置在第一和第二歧管部分之间的可选配件，以及多个螺纹紧固件。U形夹式安装结构包括上U形夹结构及下U形夹结构。U形夹式安装结构可以可操作性地配置为安装在汽缸盖上。第一歧管部分具有近端和远端。第一歧管部分与U形夹式安装结构是一体的。多个螺纹紧固件可操作性地配置为经由多个汽缸盖所限定的相应通道使U形夹式安装结构固定在汽缸盖上。

本发明及其具体的特点和优点将从下面结合附图的详细描述中变得更加明显。

附图说明

从以下具体实施方式、最佳实施方式、所附权利要求书、附图中，本发明的这些和其它特征及优势将变得十分明显：

图1A是具有传统进气歧管的传统发动机的分解透视图。

图1B是具有靠近发动机组处安装传统中间冷却器的传统发动机的分解等角视图。

图2是本发明实施例的等角剖视图。

图3是根据本发明实施例的歧管组件的等角视图。

图4是根据本发明实施例的歧管组件的侧面剖视图。

附图的多个视图的说明中，相同的参考标号表示相同的部件。

具体实施方式

本发明描述的示例性实施例提供了用于说明性目的的细节，并可以在构成、结构、设计方面进行变化。应理解，等同物的多种省略与替代被视为可以建议或提供有利的情形，但是旨在不脱离本发明权利要求的精神及范围的前提下涵盖应用或实施方案。并且，也应理解，本发明使用的措辞和术语是用于说明，不应被视为限制。

本发明中诸如“第一”、“第二”之类的术语不表示次序、数量或重要性，而是用于区分一个元件与另一元件。且本发明中的“一”和“一个”不表示数量的限制，而表示存在至少一个引用元件。

本发明提供了歧管组件10，该歧管组件可以但不一定必须是进气歧管组件。在某些发动机配置中，歧管组件10可以是排气歧管组件。在第一方面中，本发明提供安装布置22，其消除了组件的多个螺纹紧固件，及直线清空间隙的要求，其中垂直于安装表面的区域通常必须保持没有任何障碍物以便为歧管安装许多紧固件。用于歧管的U形夹式安装布置22要求沿其长度的最小螺纹紧固件。汽缸盖20的远端可操作地配置为与歧管的U形夹式结构接合，并进一步限定通道28，该通道可操作性地配置为接收螺纹U形夹式紧固件14。

上U形夹结构24是基本上跨过汽缸盖20的上侧的U形夹式结构的部分。下U形夹结构26是基本上跨过汽缸盖20的下侧的U形夹式结构的部分。如图所示，U形夹式结构限定在歧管上侧及下侧附近的孔口30，孔口30与汽缸盖20限定的相应通道28对齐，所以螺纹紧固件14可以于相应孔口30、专用于该螺纹紧固件或螺旋嵌件的对齐通道28内接收。

应当进一步理解，每个下U形夹结构26内的开口30限定螺纹34，该螺纹与每个相应螺纹紧固件14的底部32接合。歧管由聚合材料构成。实施于下U形夹结构26中的螺纹34和下U形夹结构26本身的强度和刚性足以接合每个螺纹紧固件14，因为每个螺纹紧固件14都于每个螺纹34内旋转、固定。通过组装下U形夹结构26于汽缸盖20的远端18的周围及合适位置处，易于将下U形夹结构26安装和固定于汽缸盖20的远端。

安装结构22的布置使得组装工人能够安装歧管16，并鉴于下U形夹结构26的刚性足以在螺纹U形夹式紧固件14旋转进入螺纹34时保持在适当位置，能将紧固件14仅从上U形夹结构24区域就能拧入下U形夹结构26中。因此，该歧管组件10的设计使得组装工人无需实际进入歧管下侧，通常情况下此处的间隙非常狭小，这会导致组装时间延长，也会需要更多的紧固件。

相应地，紧固件的数量可以有效地减少多达50％，因为螺纹U形夹式紧固件14可以用于将歧管固定至汽缸盖20的上侧及下侧。如图所示，螺纹嵌件34被压入下U形夹结构26中。鉴于该新型安装布置22消除用户接近下U形夹结构26的需要，现在歧管可以包括其他附加部件，如增压空气冷却器，或与歧管10相似的组件。这些附加并入的部件增大了歧管的尺寸，因此阻止进入进气歧管的下侧。所以，本发明消除接为安装歧管近歧管下侧的需要，从而能够增大歧管尺寸的大小(这可能会阻塞进气歧管下侧之上的传统接入点)。

如图2所示，本发明使用螺纹U形夹式紧固件14，其与安装表面平行，位于进气口之间。因此，螺纹U形夹式紧固件14的方向与安装表面平行，而非通常的垂直方向。因此，举例而言，根据本发明的一体化的增压空气冷却器进气歧管组件10的非限制性实施例包括，U形夹式安装结构、第一进气歧管部分44、第二进气歧管部分46、设置于第一和第二进气歧管部分之间的配件52、多个螺纹U形夹式紧固件14。如图所示，配件可以安装至第一进气歧管部分44的远端60。U形夹式安装结构包括上U形夹结构24及下U形夹结构26。U形夹式安装结构可以可操作性地配置为安装于汽缸盖20上。第一进气歧管部分包括远端60及近端62。第一进气歧管部分与U形夹式安装结构是一体。多个螺纹U形夹式紧固件可操作性地配置为通过多个限定在汽缸盖20中的相应通道(如通孔)28将U形夹式安装结构安装至汽缸盖20。

参照图3及图4，如图所示径向密封件48可以用于或作为进气歧管组件的一部分。鉴于紧固件负载施加在与支承法兰及汽缸盖表面或面平行的平面，径向密封件48可以用于将歧管进气流道82密封至汽缸盖端口84。如图4所示，径向密封件48设置于汽缸盖20与歧管进气流道82之间。

因此，进气歧管组件10使得部件组装能够更接近进气/汽缸盖配合面，这在传统上是不可能的，因为传统上使用方法是常规安装系统中的螺纹紧固件14安装成垂直于汽缸盖20的上部21及汽缸盖20的下部23两者上的安装平面。本发明的进气歧管组件10可以包括，但不限于，更大的空气增压室、各种空气流道形状、不同尺寸、不同数量、间接增压空气冷却器。

因此，可以提供发动机80(如图2所示)，其中，发动机80包括具有U形夹式安装结构12的进气歧管10，其可以安装在汽缸盖20上，汽缸盖20可以附接于发动机机组上(图1中以64示出)。发动机机组64可以适用于接纳多个可移动汽缸(如图1示意性地示出为66)。排气歧管(如图1所示70)也可以固定于发动机80。安装于发动机80的进气歧管10包括与U形夹式安装结构12成一体的第一进气歧管部分44。第一进气歧管部分44包括近端62和远端60。配件52可以附接于第一进气歧管部分44的远端60。第二进气歧管部分46可以附接于与第一进气歧管部分44相对的配件52。配件52可以但不一定必须通过如图所示的卷曲接头附接于第一及第二进气歧管部分。多个螺纹紧固件14可以可操作性地配置为通过汽缸盖20限定的多个对应通道28将U形夹式安装结构安装在汽缸盖上。

鉴于进气歧管组件10可以以更直接的路径添加附加特征部，缩短了通往发动机的气流路径，使得效率更高，因此提供改进的节气阀响应。此外，部件一体化会降低整个系统的成本，降低整个系统的质量。可以通过多种方式降低成本，比如但不限于，消除紧固件组件，消除典型汽缸盖的多个装配凸缘，以及消除钻头和接头特征部。另外，由于使用更少紧固件，通过组装时间缩短及成本降低，组件负担变小。

尽管前文的详细说明中已经呈现了至少一个示例性实施例，但是应当理解，其存在大量的变型。也应当理解，单个或多个示例性实施例仅是示例，而非旨在以任何方式限制本发明的范围、实用性、构造。相反，前文的详细说明会为该领域技术人员提供实施单个或多个示例性实施例的方便的路线图。应理解，可以对部件的功能和布置进行多种改变，并且不脱离所附权利要求书及其法律等同物阐述的本发明的范围。

Claims (10)

1.一种歧管组件，其包括：

U形夹式安装结构，其可操作性地配置为安装于汽缸盖；

第一歧管部分，其与所述U形夹式安装结构为一体，所述第一歧管部分具有近端和远端；

配件，其附接于所述第一歧管部分的远端；

第二歧管部分，其附接于与所述第一歧管部分相对的所述配件；以及

多个紧固件，其可操作性地配置为通过所述汽缸盖中限定的多个相应通道将所述U形夹式安装结构安装于所述汽缸盖。

2.如权利要求1中所述的歧管组件，其中所述U形夹式安装结构包括上U形夹结构及下U形夹结构，所述上U形夹结构可操作性地配置为跨过所述汽缸盖的上部，且所述下U形夹结构可操作性地配置为跨过所述汽缸盖的下部。

3.如权利要求1中所述的歧管组件，其中所述配件是增压空气冷却器。

4.如权利要求1中所述的歧管组件，其进一步包括安装于所述第一歧管部分的多个径向密封件。

5.如权利要求2中所述的歧管组件，其中多个螺纹嵌件置于所述下U形夹结构中。

6.如权利要求2中所述的歧管组件，其中所述上、下U形夹结构的每一者限定孔口，所述孔口与所述汽缸盖中的相应通道对准。

7.如权利要求2中所述的歧管组件，其中所述第一歧管部分由聚合材料构成。

8.一种歧管组件，其包括：

U形夹式安装结构，其具有上U形结构和下U形结构，所述U形夹式安装结构可操作性地配置为安装于汽缸盖上；

第一歧管部分，其与所述U形夹式安装结构为一体，所述第一歧管部分具有近端和远端；以及

多个螺纹紧固件，其可操作性地配置为通过所述汽缸盖中限定的多个相应通道将所述U形夹式安装结构安装于所述汽缸盖。

9.如权利要求8中所述的歧管组件，其中，所述U形夹式安装结构包括上U形夹结构及下U形夹结构，所述上U形夹结构可操作性地配置为跨过所述汽缸盖的上部，且所述下U形夹结构可操作性地配置为跨过所述汽缸盖的下部，所述上U形结构限定多个上孔口，而所述下U形结构限定多个相应的下螺纹孔口。

10.如权利要求9中所述的歧管组件，其中，所述多个螺纹U形夹紧固件配置为通过所述多个上孔口、所述多个下孔口及其间的所述相应通道，将所述上U形结构和所述下U形结构固定至所述汽缸盖。