CN113453934B - 用于车辆的进气装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆的进气装置(2)，其包括用于空气的进口(4)、被布置成用于向车辆发动机提供空气的第一出口(5)、被布置成用于排放自向第一出口(5)提供的空气中分离的液体的第二出口(6)、以及形成从该进口(4)延伸至第一出口(5)和第二出口(6)的空气通道(8)的中间部(7)。中间部(7)内侧的底部表面(11)相对于水平平面(12)倾斜，以用于将空气通道(8)中的液体朝第二出口(6)引导。

Description

用于车辆的进气装置
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的进气装置，其用于向车辆发动机提供空气。
背景技术
带有内燃发动机(ICE)的车辆具有用于向发动机提供空气的进气口。空气通常经过带有空气过滤器的过滤箱，空气在进入发动机前在此被清洁掉颗粒，等等。在过滤箱的上游，进气口具有用于将空气从车辆的前部朝发动机引导的导管。
重要的是，水不会经由该进气口导管到达过滤箱并且进一步到达发动机中，否则这可能引起发动机故障，例如当车辆待起动时。车辆必须在车辆暴露于水的情况下经受测试，并且进气口应当设计成能够通过这类测试并且防止水到达空气过滤器或至少阻挡水到达空气过滤器。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于车辆的进气装置，以用于向车辆发动机提供空气，该装置具有改善的、防止水到达车辆发动机的能力。
该目的通过一种进气装置实现，其中，该装置包括用于空气的进口、第一出口、第二出口、以及中间部，第一出口被布置成用于向车辆发动机提供空气，第二出口被布置成用于排放自向第一出口提供的空气中分离的液体，中间部形成从进口延伸至第一出口和第二出口的空气通道，并且其中，该中间部内侧的底部表面相对于水平平面倾斜，以用于将该空气通道中的液体朝向该第二出口引导。
本发明基于如下认识，即通过这种进气装置，意外进入该进气装置的进口的水，可以通过第二出口从系统中引出并排干。
“相对于水平平面倾斜”这一表述，是在当进气装置被安装在位于大致水平地面上的车辆中的预期位置时，相对于底部表面的定向而使用的。换言之，中间部的底部表面的定向被布置成使得当进气装置安装在车辆中时，该底部表面在车辆水平地设置时相对于水平平面倾斜。这对于在本文中描述的其他倾斜角也是成立的，除非另有明确的说明。
术语“进口”用于如下开口，在该开口处，空气意图流入中间部的空气通道中。术语“第一出口”和“第二出口”用于描述如下开口，在该开口处，空气和任何的水都分别意图离开中间部的空气通道。然而，在第一出口和/或第二出口的下游，可布置另外的通道，以用于分别进一步地输送空气以及从空气中排出的任何的水。第一出口和第二出口可布置成面向空气通道的纵向主延伸方向，且布置成彼此邻接。由此，可通过紧凑且不复杂的进气装置设计来实现水的高效排出。
根据该装置的一个实施方式，底部表面沿与空气通道的纵向主延伸方向垂直的方向具有相对于水平平面的倾斜角α，且优选地，该底部表面具有沿着从第一出口至第二出口的方向向下的斜坡。由此，由于存在于空气通道中的任何水都因重力而引导向第二出口，因而可以实现高效的排水。
倾斜角α可以处于0＜α＜30°的区间内，适当地处于2°＜α＜20°的区间内，优选地处于3°＜α＜15°的区间内，且常处于5°＜α＜10°的区间内。
底部表面可具有延伸至第一出口的第一部分和延伸至第二出口的第二部分，该底部表面第一部分具有第一倾斜角α1，而该底部表面第二部分具有第二倾斜角α2。延伸至第一出口的底部表面第一部分和延伸至第二出口的底部表面第二部分可通过门槛台阶连接，从而使得底部表面第一部分布置在比底部表面第二部分更高的水平上。延伸至第一出口的底部表面第一部分和延伸至第二出口的底部表面第二部分可并排布置在中间部中。
第一倾斜角α1可以处于0＜α1＜30°的区间内，适当地处于2°＜α1＜20°的区间内，优选地处于3°＜α1＜15°的区间内，且常处于5°＜α1＜10°的区间内。
第二倾斜角α2可以处于0＜α2＜30°的区间内，适当地处于2°＜α2＜20°的区间内，优选地处于3°＜α2＜15°的区间内，且常处于5°＜α2＜10°的区间内。
第一倾斜角α1和第二倾斜角α2可彼此不同。
根据又一实施方式，底部表面沿空气通道的纵向主延伸方向相对于水平平面具有倾斜角β。延伸至第一出口的底部表面第一部分优选地具有在沿进口至第一出口的方向观察时向上的斜坡。由此，可进一步阻挡水将到达第一出口。
倾斜角β可以处于0＜β＜30°的区间内，适当地处于2°＜β＜20°的区间内，优选地处于3°＜β＜15°的区间内，且常处于5°＜β＜10°的区间内。
根据又一实施方式，底部表面具有延伸至第一出口的第一部分和延伸至第二出口的第二部分，该底部表面第一部分具有第一倾斜角β1，该底部表面第二部分具有第二倾斜角β2，其中，第一倾斜角β1和第二倾斜角β2彼此不同。由此，可阻挡水到达第一出口且促进水到达第二出口。
延伸至第一出口的底部表面第一部分在沿着从进口至第一出口的方向观察时可具有向上的斜坡，且延伸至第二出口的底部表面第二部分在沿着从进口至第二出口的方向观察时可具有向下的斜坡。延伸至第一出口的底部表面第一部分和延伸至第二出口的底部表面第二部分可被并排布置在中间部中。
第一倾斜角β1可以处于0＜β1＜30°的区间内，适当地处于2°＜β1＜20°的区间内，优选地处于3°＜β1＜15°的区间内，且常处于5°＜β1＜10°的区间内。
第二倾斜角β2可以处于0＜β2＜30°的区间内，适当地处于2°＜β2＜20°的区间内，优选地处于3°＜β2＜15°的区间内，且常处于5°＜α2＜10°的区间内。
第一倾斜角β1和第二倾斜角β2可彼此不同。
根据又一实施方式，中间部具有使空气通道弯曲的弯折部。由此，空气通道中的任何水都可通过离心力而被朝向第二出口引导。
延伸至第一出口的底部表面第一部分和延伸至第二出口的底部表面第二部分可并排布置在该弯折部中，其中，延伸至于该第一出口的底部表面第一部分沿着该弯折部的内曲线轮廓布置，而延伸至该第二出口的底部表面第二部分沿着该弯折部的外曲线轮廓布置。
根据又一实施方式，中间部底部表面的与第一出口邻接的部分和限定第一出口的底部表面通过门槛台阶连接，从而使得第一出口底部表面布置在比邻接的中间部底部表面部分更高的水平处。由此，能够进一步阻挡水到达第一出口。
本发明的另一方面涉及一种包括进气装置的车辆。该车辆的优点大致与针对上文描述的进气装置所描述的优点相同。
在下面的说明书和权利要求中公开了本发明的其他优点和有利特征。
附图说明
参考附图，以下是对作为示例引用的本发明的实施例的更详细的说明。
在附图中：
图1示出了具有用于向发动机提供空气的进气装置的车辆，
图2A是进气装置的示意图，
图2B是沿图2A中的B-B截取的截面图，
图2B’示出了图2A中的进气装置的一种变型，
图2B”示出了图2A中的进气装置的又一变型，
图2C是沿图2B中的C-C截取的剖视图，
图2D是沿图2B’中的D-D截取的剖视图，
图2E是沿图2B’中的E-E截取的剖视图，
图3是示出了具有进气装置的发动机舱的车辆的透视图，
图4A是图3中的进气装置的透视图，
图4B是沿图4A中的B-B截取的剖视图，
图4C是沿图4B中的C-C截取的截面图，
图5是示出了具有进气装置的又一变型的发动机舱的车辆的透视图，
图6A是图5中的进气装置的透视图，
图6B是沿图6A中的B-B截取的剖视图，以及
图6C是沿图6B中的C-C截取的截面图。
具体实施方式
图1示出了具有进气装置2的车辆1。进气装置2适当地布置在车辆1的前部，以用于向车辆发动机3提供空气。在图1中，还指示了具有X轴、Y轴和Z轴的笛卡尔坐标系。X轴布置成与车辆的纵向延伸方向(即，行驶方向)平行，Z轴沿垂直方向布置，而水平平面由X轴和Y轴限定。
图2A是在沿与图1中的Z轴平行的方向从上方观察时的进气装置2的示意图。如图2A中示意性示出的，进气装置2包括用于空气的进口4、被布置成用于向车辆发动机提供空气的第一出口5(图2A中未示出)以及被布置成用于排放从向第一出口5提供的空气中分离的液体的第二出口6。除了液体之外，空气以及任何颗粒(诸如雪、冰和污垢)也将通过第二出口。
空气进口4优选地布置在车辆的前部，以用于沿与图1所示的X轴平行的方向接收空气。此外，进气装置2包括中间部7，中间部7形成从空气进口4延伸至第一出口5和第二出口6的空气通道8。在图2A中指示空气通道8的纵向主延伸方向9以及垂直于空气通道8的纵向主延伸方向9的方向10。这些方向9和10定义了水平平面。进气装置2适当地由一个或多个管部制成，以用于提供中空结构并形成空气通道8。
图2B是沿图2A中的B-B截取的截面图，第一出口5布置在右边且第二出口6布置在左边。第一出口5和第二出口6可以被壁隔开。在图2B所示的示例性实施例中，空气通道8由中间部7的端部处的、基本垂直的壁16分成第一出口5和第二出口6。如前文提及的，连接管可以布置在第一出口5和第二出口6处，以用于在第一出口5的下游进一步输送空气以及在第二出口6的下游进一步输送水。
中间部7内侧的底部表面11相对于水平平面12倾斜，以用于通过重力将空气通道8中的液体引导向第二出口6。这意味着，当进气装置适当地安装在设置在平坦地面上的车辆中时，底部表面11相对于由图1中的X轴和Y轴定义的平面倾斜。底部表面11沿垂直于空气通道8的纵向主延伸方向9的方向10具有相对于水平平面12的倾斜角α。换而言之，α是横向倾斜角。由于该横向倾斜角，底部表面11沿从第一出口5至第二出口6的方向具有向下的斜坡。
图2B’是进气装置2’的又一示例性实施例的沿图2A中的B-B截取的截面图。底部表面11’具有延伸至第一出口5’的第一部分13和延伸至第二出口6的第二部分14，该第一部分13具有相对于水平平面12的第一倾斜角α1，该第二部分14具有相对于水平平面12的第二倾斜角α2。
图2B”是进气装置的又一示例性实施例的沿图2A中的B-B截取的截面图。以与参照图2B’所描述的方式相同的方式，底部表面11”具有延伸至到第一出口5”的第一部分13”和延伸至第二出口6”的第二部分14”，该底部表面第一部分13”具有相对于水平平面12的第一倾斜角α1，该底部表面第二部分14”具有相对于水平平面12的第二倾斜角α2。
在图2B”所示的示例性实施例中，延伸至第一出口5”的底部表面第一部分13”和延伸至第二出口6”的底部表面第二部分14”通过门槛台阶15连接，从而使得底部表面第一部分13”布置在比底部表面第二部分14”更高的水平上。换言之，该门槛台阶具有沿垂直方向的延伸分量。可由垂直壁或倾斜壁形成的门槛台阶15被适当地布置成使得门槛台阶15将中间部底部表面11”划分成延伸至第一出口5”的底部表面第一部分13”和延伸至第二出口6”的底部表面第二部分14”。换言之，门槛台阶15和将第一进口和第二进口相对彼此隔开的壁16，可相对于与空气通道的纵向主延伸方向9垂直的方向10而布置在相同的位置处。因此，具有底部表面第一部分13”的空气通道部分的宽度可对应于第一出口5”的宽度，而具有底部表面第二部分14”的空气通道部分的宽度可对应于第二出口6”的宽度。
图2C是沿图2B中的C-C截取的剖视图。如图2C所示，底部表面11可沿空气通道8的纵向主延伸方向9具有相对于水平平面12的倾斜角β。换言之，β是纵向倾斜角。在图2C所示的示例性实施例中，由于该纵向倾斜角，底部表面11具有在沿从进口4至第一出口5的方向观察时向上的斜坡。
图2D和图2E是分别沿图2B’中的D-D和E-E截取的剖视图。如图2D和2E所示，底部表面11’可具有延伸至第一出口5’的第一部分13和延伸至第二出口6’的第二部分14，该底部表面第一部分13具有第一倾斜角β1，该底部表面第二部分14具有第二倾斜角β2，其中第一倾斜角β1和第二倾斜角β2彼此不同。在图2D和2E示出的示例性实施例中，延伸至第一出口5’的底部表面第一部分13具有在沿从进口4至第一出口5’的方向观察时向上的斜坡，而延伸至第二出口6’的底部表面第二部分14具有在沿从进口4至第二出口6’的方向观察时向下的斜坡。
图3示出了当装配在车辆1中时的进气装置20的示例性实施例。进气装置20的空气进口4面向与X轴平行的方向，以用于从车辆1的前部位置接收空气。然而，在另一实施例中，空气进口可沿另一方向布置，例如，空气进口可面向平行于Y轴的方向。除了空气之外，一些水、雪、冰和/或污垢可能意外地经过空气进口4并到达中间部7。
进气装置20的第一出口5连接至过滤箱21。在过滤箱21内部，布置一个或多个空气过滤器，以用于在空气到达发动机3之前清洁空气。第二出口6被布置成用于排出从提供至第一出口5的空气中分离的液体(诸如水)。空气以及颗粒(诸如雪、冰和污垢)也将通过第二出口6。
中间部7具有弯折部22，弯折部22用于使得从进口4延伸至第一出口5和第二出口6的空气通道8弯曲。中间部7在由X轴和Y轴定义的水平平面中适当地弯曲。
图4A示出了图3所示的进气装置20和过滤箱21的放大图。在该示例性实施例中，中间部7的弯折部22设有相对于水平平面倾斜的底部表面。这在图4B中进一步描绘出。中间部7的弯折部22可延伸接近180°且中间部7可以是S形的。
图4B是沿图4A中的B-B截取的剖视图，其中示出了弯折部22的底部表面11。延伸至第一出口5的底部表面第一部分13和延伸至第二出口6的底部表面第二部分14并排布置在弯折部22中。延伸至第一出口5的底部表面第一部分13沿弯折部22的内曲线轮廓布置，而延伸至第二出口6的底部表面第二部分14沿弯折部22的外曲线轮廓布置。
中间部底部表面13的、与第一出口5邻接的部分23，与限定第一出口5的底部表面24，通过门槛台阶25连接，从而使得第一出口底部表面24布置在比邻接的中间部底部表面部分23更高的水平处。
如前文参考前面的附图(诸如图2B’、2B”、2D和2E)所描述的，在图4A和4B中示出的示例性实施例中，底部表面第一部分13也相对于水平平面12可具有第一倾斜角(在前面的附图中表示为β1)，其形成在沿从进口4至第一出口5的方向观察时向上的斜坡。此外，底部表面第二部分14相对于水平平面12可具有第二倾斜角(在前面的图中表示为β2)，其形成在沿从进口4到第二出口6的方向观察时向下的斜坡。可选地，仅底部表面第一部分13沿空气通道8的纵向主延伸方向9相对于水平平面具有倾斜角β1，即β2＝0。
沿弯折部22，空气通道8的纵向主延伸方向9当然并非恒定的，而是通过中间部7的曲线的切线来表示。
此外，也如上文中针对先前的示例性实施例所描述的那样，底部表面第一部分13可沿垂直于空气通道8的纵向主延伸方向9的方向10相对于水平平面12具有第一倾斜角α1，而底部表面第二部分14可沿与空气通道的纵向主延伸方向垂直的方向10相对于水平平面12具有第二倾斜角α2。
图4C是沿图4B中的C-C截取的截面图。如图4C所示，弯折部22沿着底部表面第一部分13和底部表面第二部分14二者沿从第一出口5至第二出口6的方向具有向下的斜坡。可选地，仅底部表面第一部分13沿垂直于空气通道8的纵向主延伸方向9的方向10相对于水平平面12具有倾斜角α1，即α2＝0。
关于本文中描述的所有示例性实施例，应当强调的是，倾斜角(α、α1、α2、β、β1、β2)不需要是恒定的，而是可以沿着中间部的空气通道的纵向主延伸方向而改变。例如，在上述示例性实施例中，可选地，横向倾斜角α1可以沿从空气进口至第一出口的方向增大。可选地，纵向倾斜角β1也可沿空气进口至第一出口的方向增大。
图5示出了当装配在车辆中时的进气装置的又一示例性实施例。进气装置20’的空气进口4面向与X轴平行的方向，以用于从车辆1的前部位置接收空气。除了空气之外，一些水、雪、冰和/或污垢可能意外地经过空气进口4并到达中间部7。
进气装置20’的第一出口5连接至过滤箱21。在过滤箱21内侧，布置一个或多个空气过滤器，这些空气过滤器用于在空气到达发动机3之前清洁空气。第二出口6被布置成用于排出从提供至第一出口5的空气中分离的液体(诸如水)。空气以及颗粒(诸如雪、冰和污垢)还将通过第二出口6。
中间部7具有弯折部22’，弯折部22’使得从进口4延伸至第一出口5和第二出口6的空气通道8弯曲。中间部7在由X轴和Y轴定义的水平平面中适当地弯曲。
图6A示出了图5中示出的进气装置20’和过滤箱21的放大图。在该示例性实施例中，中间部7的弯折部22’设有相对于水平平面倾斜的底部表面。这在图6B中进一步示出。中间部7的弯折部22’可延伸接近90°。
图6B是沿图6A中的B-B截取的剖视图，其中示出了弯折部22’的底部表面11。延伸至第一出口5的底部表面第一部分13和延伸至第二出口6的底部表面第二部分14并排布置在弯折部22’中。延伸至第一出口5的底部表面第一部分13沿弯折部22’的内曲线布置，且延伸至第二出口6的底部表面第二部分14沿弯折部22’的外曲线布置。
中间部底部表面13的、与第一出口5邻接的部分23与限定第一出口5的底部表面24通过门槛台阶25连接，从而使得第一出口底部表面24布置在比邻接的中间部底部表面部分23更高的水平处。
如前文中已经描述的，在图6A和6B中示出的示例性实施例中，底部表面第一部分13也相对于水平平面12可具有第一倾斜角(在前面的附图中表示为β1)，其形成在沿从进口4至第一出口5的方向观察时向上的斜坡。此外，底部表面第二部分14相对于水平平面12可具有第二倾斜角(在前面的图中表示为β2)，其形成在沿从进口4到第二出口6的方向观察时向下的斜坡。可选地，仅底部表面第一部分13沿空气通道8的纵向主延伸方向9相对于水平平面具有倾斜角β1，即β2＝0。
沿弯折部22’，空气通道8的纵向主延伸方向9当然并非恒定，而是通过中间部7的曲线的切线来表示。
此外，也如上文中针对先前的示例性实施例所描述的那样，底部表面第一部分13可沿垂直于空气通道8的纵向主延伸方向9的方向10相对于水平平面12具有第一倾斜角α1，而底部表面第二部分14可沿与空气通道的纵向主延伸方向垂直的方向10相对于水平平面12具有第二倾斜角α2。
图6C是沿图6B中的C-C截取的截面图。如图6C所示，弯折部22’沿从第一出口5至第二出口6的方向、沿着底部表面第一部分13和底部表面第二部分14二者均具有朝下的斜坡。可选地，仅底部表面第一部分13沿垂直于空气通道8的纵向主延伸方向9的方向10相对于水平平面12具有倾斜角α1，即α2＝0。
应当理解的是，本发明不限于以上描述的以及附图中所示的实施例；相反，本领域技术人员将认识到，在所附权利要求的范围内可以做出许多变更和修改。

Claims (10)

1.一种用于车辆(1)的进气装置(2)，所述装置包括：
进口(4)，空气通过所述进口(4)被接收到所述进气装置内；
第一出口(5)，空气通过所述第一出口(5)朝向所述车辆的发动机(3)被排放；
第二出口(6)，所述第二出口(6)被布置成用于排放从向所述第一出口提供的空气中分离的液体；以及
中间部(7)，所述中间部(7)形成沿空气流动方向从所述进口(4)延伸至所述第一出口(5)和所述第二出口(6)的空气通道(8)，其特征在于，所述空气通道包括由所述中间部(7)的下壁形成的底部表面(11’)，并且
其中，所述空气通道的所述底部表面(11’)相对于水平平面(12)倾斜，以用于将所述空气通道(8)中的液体朝所述第二出口(6)并远离所述第一出口(5)地引导，所述底部表面包括：
底部表面第一部分(13)，其相对于所述水平平面沿着从所述进口(4)到所述第一出口(5)的空气流动方向向上倾斜地从所述第一出口(5)沿所述中间部(7)朝所述进气口延伸；和
底部表面第二部分(14)，其相对于所述水平平面沿着从所述进口(4)到所述第二出口(6)的空气流动方向向下倾斜地从所述第二出口(6)沿所述中间部(7)朝所述进气口延伸，并且其中，相对于所述空气流动方向，所述底部表面第一部分(13)和所述底部表面第二部分(14)沿横向彼此相邻。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述底部表面第一部分(13)和所述底部表面第二部分(14)还相对于所述水平表面(12)沿着与所述空气流动方向垂直的方向倾斜，从而使得所述底部表面沿着所述底部表面第一部分(13)的高度相比于沿着所述底部表面第二部分(14)的高度更高。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述底部表面(11)沿着从所述第一出口(5)至所述第二出口(6)的方向具有向下的斜坡。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，在与所述空气流动方向垂直的方向上，沿着所述底部表面第一部分(13)的倾斜不同于沿着所述底部表面第二部分(14)的倾斜。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述底部表面第一部分和所述底部表面第二部分通过门槛台阶(15)连接，所述门槛台阶(15)提供了所述底部表面第一部分相对于所述底部表面第二部分的高度提升。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述中间部(7)具有使所述空气通道(8)弯曲的弯折部(22)。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述底部表面第一部分和所述底部表面第二部分横向地并排布置在所述弯折部(22)中，所述底部表面第一部分沿着所述弯折部(22)的内曲线轮廓布置，所述底部表面第二部分沿着所述弯折部(22)的外曲线轮廓布置。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一出口(5)和所述底部表面第一部分通过门槛台阶(25)连接，从而使得所述第一出口(5)在高度上高于所述底部表面第一部分。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的装置，其特征在于，相对于所述空气流动方向，所述第一出口(5)和所述第二出口(6)沿横向彼此相邻。
10.一种车辆(1)，所述车辆(1)包括根据权利要求1-9中任一项所述的进气装置(2)。
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