KR20170097081A - 내연기관，특히 자동차의 내연기관의 흡입구를 위한 공기 파이프 - Google Patents

내연기관，특히 자동차의 내연기관의 흡입구를 위한 공기 파이프 Download PDF

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미하엘 오니슈케
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얀 슈쓸러
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Abstract

본 발명은 내연기관의 흡입구를 위한 공기 파이프(10)에 관한 것으로, 공기가 흐를 수 있으며 흡입구 내에서 공기 파이프(10)의 하류에 장착된 공기를 압축하기 위한 적어도 하나의 압축기로 공기를 안내하는 적어도 하나의 채널(12)을 포함하며, 공기 파이프(10)는 압축기의 방향으로 이어지는 공기의 앞을 향한 흐름이 영향을 받도록 하는 동시에 공기의 난류를 감소시키는 공기 안내 장치(16)를 구비한다.

Description

내연기관，특히 자동차의 내연기관의 흡입구를 위한 공기 파이프{AIR PIPE FOR AN INTAKE TRACT OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE, IN PARTICULAR OF A MOTOR VEHICLE}
본 발명은 청구범위 제1항의 서문에 따른 내연기관, 특히 자동차의 내연기관의 흡입구를 위한 공기 파이프에 관한 것이다.
내연기관, 특히 자동차용 내연기관의 흡입구를 위한 이러한 공기 파이프는 이미 일반적인 종래기술로부터 충분히 알려졌다. 이러한 공기 파이프는 공기를 통해 흐를 수 있는 적어도 하나의 채널을 포함하며, 이러한 채널을 통해 흡입구 내에서 하류에 배치될 수 있는 공기를 압축하기 위한 적어도 하나의 압축기로 공기가 안내되거나 전달된다. 다시 말하면, 내연기관이 완전히 제조된 상태에서, 공기 파이프는 흡입구 내에 배치된다. 또한, 압축기는 흡입구 내에 배치되며, 이것은 공기 파이프를 통과하는 공기의 흐름 방향에 대해 공기 파이프의 하류에 배치된다. 이것의 동작 동안, 내연기관은 흡입구를 통해 공기를 흡입하며, 이 공기는 공기 파이프를 통해 흐른 다음 내연기관의 효율적인 동작이 실현 가능하도록 압축기를 통해 압축된다. 이러한 공기 파이프는 예를 들어 DE 10 2010 047 823 A1로부터 알려진 바와 같은 것으로 추론될 수 있다.
내연기관은 일반적으로 내연기관의 공간 필요량을 작게 유지하기 위해서 소형 디자인을 가진다. 이러한 소형 디자인으로 인해, 정화 공기 파이프로도 지정되는 공기 파이프가 좁은 반지름을 갖는 압축기의 유입 영역 내에 주로 구성된다. 공기 파이프의 최적의 디자인에도 불구, 특히 내연기관의 공칭 하중 범위 내에서, 흐름-유도된 분리 또는 난류가 공기 파이프 내에서 발생할 수 있으며, 이것은 압축기 효율성의 감소를 발생시킨다. 그 결과 내연기관의 본질적으로 가능한 최대 공칭 전력이 획득되지 않는다.
따라서 본 발명의 목적은 압축기의 특히 효율적인 동작 및 그에 따른 전체로서의 내연기관의 특히 효율적인 동작이 획득될 수 있게 하는 처음에 언급된 타입의 공기 파이프를 제공하는 것이다.
이러한 목적은 청구범위 제1항의 특성을 갖는 공기 파이프에 의해서 해결된다. 본 발명의 편리한 추가의 발달을 가진 바람직한 실시예들이 나머지 청구항들에 명시된다.
압축기 및 내연기관 전체의 특히 효율적인 동작을 획득할 수 있게 하는 청구범위 제1항의 서두에서 명시된 유형의 공기 파이프를 제공하기 위해서, 본 발명에 따르면 압축기의 방향으로 이어지는 공기의 앞을 향한 흐름이 영향을 받을 수 있게 하는 동시에 공기의 난류를 감소시키는 공기 안내 장치를 구비하는 공기 파이프가 제공된다. 다시 말하면, 공기 안내 장치는 압축기로부터 멀어지는 뒤쪽으로의 공기의 흐름에 영향을 미치도록 구성되지 않고 압축기의 방향으로 이어지는 공기의 앞을 향한 흐름에 영향을 미치도록 사용된다. 공기 안내 장치에 의해서, 압축기의 특히 높은 효율성이 특히 내연기관의 공칭 하중 동작에서 획득될 수 있도록 압축기로의 그리고 특히 압축기 바퀴로의 유입 영역 내의 난류 섭동(turbulence perturbations)이 특히 적어도 작게 유지될 수 있다. 다시 말하면, 공기 안내 장치에 의해서 특히 공칭 하중 동작에서 또는 공칭 하중의 경우, 특히 바람직한 압력 비율이 압축기의 영역 상류와 흡입구 내의 압축기의 영역 하류 사이에서 획득될 수 있도록, 특히 자신의 가장 작은 반지름의 영역 내의 공기 파이프 내의 공기 흐름의 분리 및 난류가 최소한 작게 유지되는 것이 가능하거나 또는 이를 방지하는 것이 가능하다. 특히, 압축기의 압축기 블레이드로 특히 바람직한 유입을 획득하는 것이 가능하고, 이것은 특히 압축기의 높은 효율성으로 이어지는 높은 압력차를 발생시킨다. 특히, 압축기 블레이드의 에지 구역으로의 바람직한 유입이 획득될 수 있다. 종합적으로, 따라서 특히 높은 압축기의 효율성을 획득하며 그에 따라 내연기관의 특히 높은 가용 동력을 획득하는 것이 가능하다. 바람직하게는 적어도 부분적으로 채널의 범위를 정하는 공기 파이프의 벽으로부터 안쪽으로 돌출하고 압축기의 방향으로 이어지는 앞을 향한 흐름에 영향을 미치도록 공기 파이프의 원주 방향에서 서로 이격되는 복수의 안내 핀(fin)을 포함하는 공기 안내 장치가 제공된다. 이러한 경우, 안내 핀의 개수는 바람직하게는 특히 소량으로 유지된다.
특히 바람직하게는 만약 공기 안내 장치가 최대 9개, 바람직하게는 최대 4개의 안내 핀을 구비함이 나타내어졌다. 특히 압축기로의 유입 영역에서 안내 핀을 최소한으로 그리고 최적으로 설계함으로써, 가능한 압축 손실 단점은 좁은 반지름 없는 이상적인 파이프 안내에 비교하여 최소한 방지될 수 있거나 또는 과잉 보상될 수 있다. 특히 안내 핀들의 특정한 위치지정에 의해서, 하중의 경우에 발생하는 공기 흐름의 분리 효과 및 난류는 특히 압축기의 높은 효율성이 획득될 수 있도록 최소한 작게 유지되거나 또는 방지될 수 있다. 동시에, 공기 파이프는 공기 파이프의 공간 필요량 및 그에 따른 흡입구를 갖는 내연기관의 공간 필요량을 전반적으로 특히 작게 유지하기 위해 매우 작은 반지름을 가지고 구성될 수 있다. 안내 핀의 개수가 특히 낮게 유지되기 때문에, 초과의 압력 손실이 방지될 수 있으며 그에 따라 내연기관의 특히 높은 동력이 획득될 수 있다. 이러한 경우 바람직하게는 안내 핀이 공기 파이프의 원주 방향에서 불균일하게 분포되어 제공된다.
편의상 안내 핀들이 채널의 배출 단부에 배치되어 제공될 수 있다. 특히, 안내 핀들이 이러한 배출 단부에서 독점적으로 배치되어 제공될 수 있다.
다른 실시예에서, 채널이 곡선 내부면 및 곡선 외부면을 갖도록 채널은 곡선 형태를 가질 수 있다. 안내 핀들은 바람직하게는 채널의 곡선 내부면 상에서 이들이 채널의 곡선 외부면 상에서보다 원주 방향에서 더 많은 개수 및/또는 서로로부터 더 짧은 거리를 갖도록 분포된다. 그 결과, 곡선 형태의 편향 효과가 공기 흐름 내의 안내 핀들에 의해 다시 보상될 수 있다.
흐름 저항과 관련하여 채널은 공기가 채널 내로 진입할 수 있는 공기 파이프의 유입구 접속으로부터 공기가 채널로부터 나올 수 있는 공기 파이프의 배출구 접속까지 계속 연장하는 구성이 바람직하다.
특히 바람직한 실시예에 따르면, 채널은 원주 방향으로 공기 파이프의 쉘 바디(shell body)에 의해 둘러싸이는 파이프 바디(pipe body)에 의해 형성될 수 있고, 중간 공간이 파이프 바디와 쉘 바디 사이에서 방사상으로 형성된다. 파이프 바디는 이제 채널이 중간 공간에 유체학적으로 접속되게 하는 천공을 가질 수 있다. 이러한 가장 단순한 경우에서, 사운드 댐퍼가 천공 및 중간 공간에 의해 구현될 수 있다. 그 결과 중간 공간은 팽창 챔버를 형성한다. 만약 중간 공간이 소리 흡수 재료, 즉 흡수재로 추가로 채워지면, 중간 공간은 또한 흡수 챔버를 형성할 수 있다.
그러나 중간 공간이 원주 방향으로의 다른 기체상 유체의 분산된 도입에 사용되는 추가의 발전이 바람직하다. 그 결과 쉘 바디는 유체가 접속을 통해, 중간 공간을 통해, 천공을 통해 채널 내로 흐를 수 있도록 중간 공간에 유체학적으로 접속되는, 공기 내에 기체상 유체를 도입하기 위한 접속을 구비한다. 그 결과, 공기 흐름으로의 유체의 균일한 혼합이 획득될 수 있다. 예를 들어 유체는 배기가스 반환의 일부로서 공기에 공급되는 배기가스 또는 크랭크케이스 환기(crankcase ventilation)의 일부로서 공기에 공급되는 블로-바이-가스(blow-by-gas)를 포함한다. 특히, 공기 파이프는 따라서 블로-바이-가스 도입 장치로서 구성될 수 있다.
다른 추가의 발전에서, 파이프 바디는 쉘 바디 상에 형성된 공기 파이프의 유입구 접속부터 쉘 바디 상에 형성된 배출구 접속까지 이어질 수 있다. 이것은 또한 감소된 흐름 저항을 발생시킨다.
내연기관에 공기를 공급하기에 적절하고 그로서 의도된 내연기관의 흡입구는 앞서 제시된 유형의 공기 파이프 및 이러한 공기 파이프가 배출구 측 상에서 접속되는 압축기를 포함한다. 압축기로의 유입은 공기 안내 장치의 도움으로 향상될 수 있다. 압축기는 편의상 배기가스 터보차저(turbocharger)의 부분이다. 흡입구는 공기 파이프의 공기 필터 상류를 포함할 수 있다.
본 발명의 추가의 장점, 특성 및 세부사항이 바람직한 예시적인 실시예의 아래의 설명으로부터 도면을 참조하여 획득된다. 앞서 설명에서 언급된 특성들 및 특성 조합과 도면들의 설명에서 이후에 언급되는 및/또는 도면들에 도시된 특성들 및 특성 조합은 각각이 주어진 조합으로만 사용될 수 있는 것이 아니라 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고 단독으로 또는 다른 조합으로도 사용될 수 있다.
도 1은 공기를 보상하기 위해서 공기 파이프 하류의 흡입구 내에 배치될 수 있는 적어도 하나의 압축기로 공기를 안내하기 위해 공기가 흐를 수 있는 적어도 하나의 채널을 포함하고, 공기 파이프는 압축기의 방향으로 이어지는 공기의 앞을 향한 흐름이 영향을 받도록 하는 동시에 공기의 난류를 감소시키는, 내연기관의 흡입구를 위한 제1 실시예에 따른 공기 파이프의 개략적인 사시도,
도 2는 제2 실시예에 따른 공기 파이프의 개략적인 사시도를 해체하여 도시한 도면;
도 3은 제3 실시예에 따른 공기 파이프의 개략적인 사시도를 해체하여 도시한 도면;
도 4는 제4 실시예에 따른 공기 파이프의 개략적인 사시도를 해체하여 도시한 도면; 및
도 5는 이러한 공기 파이프가 배치된 흡입구를 갖는 내연기관의 회로도와 유사한 개략적인 도면.
도면들에서 동일하거나 기능적으로 동일한 요소들에는 동일한 참조번호가 제공된다.
도 1은 내연기관의 흡입구에 대한 제1 실시예에 따른 공기 파이프의 개략적인 사시도를 도시하며, 공기 파이프는 전반적으로 참조번호(10)로 지정되었고 흡입구는 도 5에서 참조번호(46)로 지정되었으며, 내연기관은 도 5에서 참조번호(48)로 지정되었다. 이것의 동작 중에 내연기관(48)은 흡입구(46)를 통해 공기를 빨아들이고 이러한 공기는 흡입구(46)를 통해 흐르며 따라서 공기 파이프(10)를 통해 흐른다. 공기 파이프(10)는 여기에서 또한 클린 공기 파이프로도 지정된다. 내연기관(48)의 제조 준비된 상태에서, 도 5에 도시된 압축기(52)는 흡입구(46) 내에 배치되며, 이때 압축기(52)는 흡입구(46)를 통한 공기의 흐름 방향(S)에 대해 공기 파이프(10)의 하류에 배치된다. 이것은 공기가 공기 파이프(10)에 의해 압축기(52)로 가이드 또는 안내되도록 공기가 처음에는 공기 파이프(10)를 통해 흐르고 그 다음 압축기(52)를 통해서 흐름을 의미한다. 이를 위해서 공기 파이프(10)는 공기가 통해 흐를 수 있으며 공기가 압축기(52)로 접속되게 하는 채널(12)을 포함한다.
이 경우에, 공기 파이프(10)는 접속 영역(14)을 구비하며, - 흡입구(46)의 제조 준비된 상태에서 - 이러한 접속 영역(14)에 의해서 또는 접속 영역(14) 내에서 공기 파이프(10)가 유체학적으로 압축기(52)에 접속되거나 접속될 수 있다.
도 1로부터 공기 파이프(10)가 곡선 프로파일을 가짐을 볼 수 있다. 이를 위해서, 공기 파이프(10)는 적어도 하나의 반지름을 가지고 구성된다. 공기 파이프(10)의 공간 필요량 및 그에 따른 흡입구(46)의 공간 필요량을 전반적으로 작게 유지하게 위해서, 공기 파이프(10)가 크게 구부러지도록 반지름이 특히 작다. 공기 파이프(10)의 이러한 곡선 구성의 결과로서, 공기의 직선 흐름에 비교하여 공기는 공기 파이프(10)에 의해 편향되거나 우회된다. 이와 관련하여, 공기 파이프(10)는 곡선 프로파일을 가지며, 곡선 내부면(28) 및 곡선 외부면(30)이 곡선 형태 또는 곡률에 의해 정의된다.
도 5에 따른 압축기(52)는 압축기 하우징(56) 및 압축기 바퀴(58)를 구비하며, 이것은 압축기 하우징(56)에 대해 회전축 둘레에서 회전 가능하게 압축기 하우징(56) 내에 배치된다. 압축기 하우징(56)은 흡입구(46)의 제조 준비된 상태에서 채널(12)에 유체학적으로 접속되는 적어도 하나의 공기 채널을 가진다. 그 결과로, 채널(12)을 통해 흐르는 공기는 압축기 하우징(56)의 채널에 의해 공기가 압축기 바퀴(58)로 안내되도록 채널(12) 밖으로 흐를 수 있으며 압축기 하우징(56)의 채널 내로 흐를 수 있다. 압축기 바퀴(58)는 공기가 흘러가는 복수의 압축기 블레이드를 구비한다. 그에 따라 공기는 압축기 바퀴(58)에 의해 압축된다.
압축기(52)는 내연기관(48)의 배기구(60) 내에 배치된 터빈(54)을 또한 포함하는 배기가스 터보차저(50)의 구성요소이다. 터빈(54)은 내연기관(48)의 배기가스에 의해 구동될 수 있으며, 압축기(52)는 터빈(54)에 의해 구동될 수 있다. 그 결과로, 배기가스 내에 포함된 에너지는 공기를 압축하기 위해 사용될 수 있다. 도 5에 따르면 흡입구(46)는 연소 챔버가 위치된 내연기관(48)의 엔진 블록(62)으로 이어지는 반면 배기구(60)는 엔진 블록(62)으로부터 멀어지게 이어진다.
특히 효율성을 획득할 수 있도록, 압축기(5)의 그리고 그에 따라 배기가스 터보차저(50) 뿐 아니라 내연기관(48) 전반의 바람직하고 효율적인 동작을 획득한다. 공기 파이프(10)는 공기의 흐름 방향(S)에 대해 접속 영역(14)의 상류에 배치된 공기 안내 장치(16)를 구비하며, 이것에 의해서 압축기의 방향으로 이어지는 공기의 앞을 향한 흐름이 영향을 받을 수 있는 동시에 공기 파이프(10) 내의 공기의 난류를 감소시킨다. 다시 말하면, 공기 안내 장치(16)는 압축기(52)로부터 멀어지게 흐르는 공기의 뒤를 향한 흐름에 영향을 미치도록 사용되지 않으며 공기의 앞을 향한 흐름이 공기 안내 장치(16)에 의해 영향을 받는다. 앞을 향한 흐름은 공기가 공기 파이프(10) 또는 이것의 채널(12)을 통해 흐르는 흐름 방향(S)을 가진다.
제1 실시예에서, 공기 안내 장치(16)는 정확히 하나의 연속적인 횡형 핀(transverse fin)(18)을 가지며, 이것에 의해 공가의 앞을 향한 흐름이 영향을 받으며 그에 따라 공기 파이프(10)로부터의 공기의 분리뿐 아니라 공기의 원치 않는 난류가 적어도 감소되거나 또는 작게 유지될 수 있다.
횡형 핀(18)이 공기가 흐를 수 있는 채널(12)의 흐름 단면에 걸쳐 그리고 따라서 공기 파이프(10)의 흐름 단면에 걸쳐 연속적으로 연장한다는 것을 도 1로부터 볼 수 있다. 이 경우에 횡형 핀(18)은 직선 프로파일을 가지며, 채널(12)이 적어도 흐름 단면의 영역 내에서 적어도 실질적으로 원형으로 구성되도록 바람직하게는 적어도 실질적으로 원형 흐름 단면의 중심점을 통해 연장한다.
흐름 단면의 영역 내에서, 채널(12)은 공기 파이프(10)의 벽에 의해 범위가 정해지며 이러한 벽은 예로서 플라스틱으로 형성된다. 횡형 핀(18)은 벽의 한 영역으로부터 벽의 반대편 영역으로 연속적으로 연장하며, 바람직하게는 횡형 핀(18)이 벽과 한 조각으로 형성되고 결과적으로 바람직하게는 플라스틱으로 제조되어 제공된다.
도 2는 공기 파이프(10)의 제2 실시예를 도시한다. 제2 실시예에서, 공기 안내 장치(16)는 도 2에서 참조번호(22)로 지정되고 적어도 부분적으로 채널(12)의 범위를 정하는 공기 파이프(10)의 벽으로부터 안쪽으로 돌출하고 복수의 안내 핀(fin)(20a-i)을 포함한다. 여기에서 복수의 안내 핀(20a-i)은 벽(22)으로부터 안쪽으로 공기 파이프(10) 또는 채널(12)의 방사 방향으로 돌출하며 공기 파이프(10)의 원주 방향(U)에서 서로 이격되어 배치된다. 공기 안내 장치(16)에 의해 발생하는 압력 손실을 최소한 낮게 유지하기 위해서, 안내 핀(20a-i)의 수는 작다.
제2 실시예에서, 안내 핀(20a-i)은 각각이 공기 파이프(10)의 원주 방향(U)으로 이어지는 2.5mm의 폭, 공기 파이프(10) 또는 채널(12)의 방사 방향으로 이어지는 5.75mm의 높이 및 공기 파이프(10)의 세로 연장 방향으로 또는 공기의 흐름 방향(S)으로 이어지는 15mm의 길이를 가지며, 이때 길이는 또한 안내 핀(20a-i)의 깊이로도 지정된다. 제2 실시예에서, 안내 핀(20a-i)은 따라서 2.5 내지 5.75의 이들의 높이(H)에 대한 이들의 폭(B)의 비율을 가진다.
도 3은 공기 파이프(10)의 제3 실시예를 도시하며, 여기에서 공기 안내 장치(16)는 예를 들어 공기 파이프(10)의 원주 방향(U)으로 불균일하게 분포된 정확히 4개의 안내 핀(20a-d)을 포함한다. 제3 실시예에서 바람직하게는 안내 핀(20a) 및 안내 핀(20c)이 각각 2.5mm의 폭, 10mm의 높이 및 15mm의 길이 또는 깊이를 가지도록 제공된다. 안내 핀(20b, 20d)은 바람직하게는 2.5mm의 폭, 10mm의 높이 및 10mm의 길이 또는 깊이를 가진다. 이것은 제3 실시예의 안내 핀(20a-d)이 0.25의 자신의 높이에 대한 자신의 폭의 비율을 가짐을 의미한다. 놀랍게도 그 결과로, 공기의 앞을 향한 흐름이 특히 바람직하게 영향을 받을 수 있음이 발견되었다.
개별 안내 핀(20a-d)이 10mm 내지 50mm의 범위 내의 길이 또는 깊이를 갖는 것이 바람직함이 입증되었으며, 그에 따라 공기의 앞을 향한 흐름이 특히 15mm의 깊이 또는 길이를 가지고 바람직하게 영향을 받을 수 있다.
도 4는 제3 실시예와 근본적으로 일치하는 공기 파이프(10)의 제4 실시예를 도시한다. 도 4는 공기 파이프(10)의 가장 좁은 내부 반지름의 중심축(24)을 도시한다. 이러한 중심축(24)과 관련하여, 외부 안내 핀(20a, 20c)은 최대 110°만큼 이격된다. 다시 말하면, 바람직하게는 외부 안내 핀(20a, 20c)이 공기 파이프(10)의 가장 좁은 내부 반지름의 중심축(24)을 최대 110°의 개별 각도 α만큼 둘러싸도록 제공된다.
또한, 안내 핀(20a, 20b)은 제1 안내 핀 쌍을 형성하고, 이때 안내 핀(20c, 20d)은 제2 안내 핀 쌍을 형성한다. 개별 안내 핀 쌍의 개별 안내 핀(20c, 20d) 또는 개별 안내 핀(20a, 20b)은 40°의 각도 β만큼 서로로부터 이격된다는 것이 안내 핀(20c, 20d)을 참조하여 도시되었다. 다시 말하면 안내 핀(20c, 20d) 또는 안내 핀(20a, 20b)은 공기 파이프(10)의 원주 상에서 40°만큼 서로 이격되며 그 결과 공기의 앞을 향한 흐름이 특히 바람직하게 영향을 받을 수 있다.
공기 안내 장치(16)에 의해서, 압축기(52), 특히 압축기 유입구의 상류에 난류를 갖는 흐름 분리가 적어도 작게 유지되거나 방지될 수 있다. 추가로, 압축기(52) 및 내연기관(48)의 특히 효율적인 동작이 나타내어질 수 있도록 압축기(52) 자체 내의 난류가 방지되거나 작게 유지될 수 있다. 특히, 공기 파이프(10)는 특히 작은 반지름, 특히 자신의 공간 필요량을 작게 유지하기 위한 강한 곡률을 가지고 구성될 수 있다. 안내 핀(20a-i) 또는 안내 핀(20a-d)이 없는 공기 파이프(10)와 비교하여, 안내 핀(20a-d)은 압축기(52)의 상류에 더 높은 압력 손실을 발생시키며 더 높은 압력 비율 및 더 높은 효율성을 발생시킨다. 압축기(52)의 출구에서의 충전 압력은 따라서 더 높은 동시에 더 낮은 압축기 동력을 가진다. 대체로 압축기(52)는 따라서 내연기관(48)의 특히 효율적이고 저 연료 소비 동작이 획득될 수 있도록 특히 높은 효율성을 가지고 동작될 수 있다.
본 발명에서와 같은 공기 파이프(10)가 곡선 형태라면, 바람직하게는 곡선 내부면(28) 상에 곡선 외부면(30) 상에서보다 더 많은 수의 안내 핀(20a-i)이 배치되도록 안내 핀(20a-i)이 바람직하게 원주 방향(U)으로 분포된다. 이에 더하여 또는 이와 다르게, 안내 핀(20a-i)이 더 높은 밀도를 가지고, 즉 곡선의 외부 면(30) 상에서보다 원주 방향(U)에서 서로 더 짧은 거리를 가지고 곡선의 내부 면(28) 상에 배치되어 제공될 수도 있다. 특히, 이러한 안내 핀(20a-i)이 곡선 내부 면(28) 상에만 배치되는 실시예 또한 고안될 수 있다.
또한, 편의상 안내 핀(20a-i)이 바람직하게 또는 독점적으로 공기 파이프(10)의 배출구 단부(26)에 배치되도록 제공된다.
도 1 내지 4의 결합된 모습에서 볼 수 있는 바와 같이, 특히 바람직한 실시예에 따르면, 채널(12)이 원주 방향(U)으로 공기 파이프(10)의 쉘 바디(34)에 의해 둘러싸인 파이프 바디(32)에 의해 형성되도록 제공될 수 있다. 이것은 중간 공간(36)이 파이프 바디(32)와 쉘 바디(34) 사이에서 방사상으로 형성되도록 달성된다. 파이프 바디(32)는 추가로 채널(12)이 중간 공간(36)에 유체학적으로 접속되게 하는 천공(40)과 맞춰진다.
편의상 파이프 바디(32)는 쉘 바디(34) 상에 형성된 공기 파이프(10)의 유입 접속(42)으로부터 쉘 바디(34) 상에 형성된 배출 접속(44)으로 이어진다. 이것은 또한 감소된 흐름 저항을 발생시킨다.
도시된 예시에서, 중간 공간(36)이 원주 방향(U)으로 다른 기체상 유체의 분산된 도입을 위해 사용되도록 추가로 제공된다. 따라서, 쉘 바디(34)는 중간 공간(36)에 유체학적으로 접속되는, 공기 내에 기체상 유체를 도입하기 위한 접속(38)을 구비하며 그에 따라 접속(38)을 통해, 중간 공간(36)을 통해, 천공(40)을 통해 유체가 파이프 바디(32) 내로 또는 채널(12) 내로 흐를 수 있다. 그 결과로서, 공기 흐름과의 유체의 균일한 혼합이 획득될 수 있다. 이러한 유체는, 예를 들어 배기가스 반환의 일부로서 공기에 공급되는 배기가스 또는 크랭크케이스 환기의 일부로서 공기에 공급되는 블로-바이-가스이다. 이러한 크랭크케이스 환기는 도 5의 예시에서 참조번호(64)로 지정되어 도시되었다. 블로-바이-가스 파이프(66)는 명확하게 공기 파이프(10)로 이어진다. 특히, 공기 파이프(10)는 따라서 블로-바이-가스 도입 장치로서 구성될 수 있다. 크랭크케이스 환기(64)는 추가로 여기에 도시되지 않은 유증기 분리부를 구비한다.
내연기관(48)에 공기를 공급하기에 적합하고 그로서 의도된 내연기관(48)의 흡입구(46)는 공기 파이프(10)가 배출구 측 상에 접속되는 압축기(52) 및 공기 파이프(10)를 포함한다. 흡입구(46)는 공기 파이프(10)의 상류에 공기 필터(68)를 포함한다.

Claims (15)

  1. 내연기관(48)의 흡입구(46)를 위한 공기 파이프(10)로서,
    상기 흡입구(46) 내의 상기 공기 파이프(10)의 하류에 배치될 수 있는 공기를 압축하기 위한 적어도 하나의 압축기(52)로 공기를 안내하기 위한, 공기가 흐를 수 있는 적어도 하나의 채널(12)을 포함하되,
    상기 공기 파이프(10)는 상기 압축기(52)의 방향으로 이어지는 공기의 앞을 향한 흐름이 영향을 받을 수 있게 하는 동시에 공기의 난류를 감소시키는 공기 안내 장치(16)를 구비하는 것으로 특징지어지는, 공기 파이프(10).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기 안내 장치(16)는 적어도 부분적으로 상기 채널(12)의 범위를 정하는 상기 공기 파이프(10)의 벽(22)으로부터 안쪽으로 돌출하고 상기 공기 파이프(10)의 원주 방향(U)에서 서로 이격되는 복수의 안내 핀(fin)(20a-i)을 포함하는 것으로 특징지어지는, 공기 파이프(10).
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 공기 장치(16)는 최대 9개, 특히 4개의 안내 핀(20a-i)을 구비하는 것으로 특징지어지는, 공기 파이프(10).
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 안내 핀(20a-i) 중 적어도 두 개는 상기 공기 파이프(10)의 상기 원주 방향(U)에서 40°만큼 서로 이격되는 것으로 특징지어지는, 공기 파이프(10).
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안내 핀(20a-i) 중 적어도 하나는 상기 공기 파이프(10)의 가장 좁은 내부 반지름의 중심축(24)으로부터 최대 110°만큼 이격되는 것으로 특징지어지는, 공기 파이프(10).
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안내 핀(20a-i)은 상기 공기 파이프(10)의 반지름 방향으로 이어지는 높이에 대한 상기 공기 파이프(10)의 상기 원주 방향(U)으로 이어지는 폭의 비율 0.25를 갖는 것으로 특징지어지는, 공기 파이프(10).
  7. 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안내 핀(20a-i)은 공기의 흐름 방향(S)으로 이어지는 최대 15mm의 길이를 갖는 것으로 특징지어지는, 공기 파이프(10).
  8. 제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안내 핀(20a-i)은 상기 채널(12)의 배출구 단부(26)에 배치되는 것으로 특징지어지는, 공기 파이프(10).
  9. 제 2 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 채널(12)은 곡선 형태를 가지고,
    - 상기 채널(12)의 곡선 내부면(28) 상의 상기 안내 핀(20a-i)은 상기 채널(12)의 곡선 외부면(30) 상에서보다 상기 원주 방향(U)에서 더 많은 개수 및/또는 서로로부터 더 짧은 거리를 갖는 것으로 특징지어지는, 공기 파이프(10).
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 채널(12)은 공기가 상기 채널(12) 내로 진입할 수 있는 상기 공기 파이프(10)의 유입구 접속(42)으로부터 공기가 상기 채널(12)로부터 나올 수 있는 상기 공기 파이프(10)의 배출구 접속(44)까지 계속 연장하는 것으로 특징지어지는, 공기 파이프(10).
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 채널(12)은 상기 원주 방향(U)으로 쉘 바디(shell body)(34)에 의해 둘러싸이는 파이프 바디(pipe body)(32)에 의해 형성되고,
    - 중간 공간(36)이 상기 파이프 바디(32)와 상기 쉘 바디(34) 사이에서 방사상으로 형성되고,
    - 상기 파이프 바디(32)는 상기 채널(12)이 상기 중간 공간(36)에 유체학적으로 접속되게 하는 천공(perforation)(40)을 갖는 것으로 특징지어지는, 공기 파이프(10).
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 쉘 바디(34)는 기체상 유체를 공기 내에 도입하기 위한 접속(38)을 구비하며, 상기 접속(38)은 상기 유체가 상기 접속(38)을 통해, 상기 중간 공간(36)을 통해, 상기 천공(40)을 통해 상기 채널(12) 내로 흐를 수 있도록 상기 중간 공간(37)에 유체학적으로 접속되는 것으로 특징지어지는, 공기 파이프(10).
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 공기 파이프(10)는 블로-바이-가스 도입 장치(blow-by-gas introducing device)로서 구성되는 것으로 특징지어지는, 공기 파이프(10).
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파이프 바디(32)는 상기 쉘 바디(34) 상에 형성된 상기 공기 파이프(10)의 유입구 접속(42)부터 상기 쉘 바디(34) 상에 형성된 배출구 접속(44)까지 이어지는 것으로 특징지어지는, 공기 파이프(10).
  15. 내연기관(48)에 공기를 공급하기 위한 상기 내연기관(48)의 흡입구(46)로서,
    제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 공기 파이프(10),
    배출구 측 상에서 상기 공기 파이프(10)가 접속되는 압축기(52)를 포함하는, 흡입구(46).
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