CN101305179B - 用于向多缸发动机的气缸盖供应空气的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种设备，包括两个用于固定在气缸盖上的空气分配室(1，3)、空气分配器(19)以及/或者空气传递管(53)，为相对安放并组装在一起，紧靠它们的孔口的周边，该空气分配器和空气分配室：在空气分配器(9)和其中一个空气分配室(3)之间包括用于安放和支承的装置(17，27，37)，以用于基本无间隙地精确居中，但可在已经沿接合轴线(30)居中后围绕该接合轴线枢转；以及，在所述空气分配器和另一空气分配室(1)之间包括附加支承装置(29)和定位装置(31)。固定装置(33)在期望的枢转角下并相对支承地锁定各空气分配室(1，3)和空气分配器(9)。

Description

用于向多缸发动机的气缸盖供应空气的设备 

技术领域

本发明涉及用于向多缸发动机的气缸盖供应空气的设备，该气缸盖包括通向气缸的两列进气通道。

背景技术

在US-A-4 895 112中，这种空气供应设备包括一个第一歧管和一个第二歧管，这些歧管沿气缸盖的所述进气通道的空气孔口安放或者用于安放并固定在该气缸盖上，并且与气缸的燃烧室连通。

这种由第一歧管和第二歧管形成的歧管通常出现在直列式V型发动机例如六缸发动机中。

进气歧管由分流器装置供应空气。

在US-A-4 895 112中，分流器装置结合在一个进气歧管中以形成一体，并且通过由O形环密封的推入配合连接部气密地连接到其它进气歧管。

这使得必须将分流器与相关歧管设计并制造成一体。

这是一结实的部件。

这还可存在配合的问题，并使得难以在例如服务期间进行维护操作。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种解决方案：

—该方案能减少必须制造的相关部件的体积，

—该方案使得在某些发动机上装配这些空气供应装置(在本例中是歧管和分流器装置)更容易，尤其是在V型发动机和/或直列式发动机的情况下，

—该方案确保各种有关部件相对于彼此的适当安放(定位)、居中(集中，定中心)和连接，从而允许与批量生产和均衡组装相适应的有利干涉(介入)条件。

为此，提出上述空气供应设备，该设备因此包括第一和第二歧管，为替代集成在其中一个歧管内的分流器装置，该设备还应当包括一分流器，该分流器包括至少两个分别定位成或用于定位成与所述集管的相关空气孔口面对的空气孔口，在该独立的分流器和歧管的所述孔口的最近的周围环境中并且为确保需要的相对安放和接合，该独立的分流器和歧管还包括：

—在分流器和其中一个歧管之间：安放和挤压的第一补充装置，其在该分流器和歧管之间围绕接合轴线滑动枢转，沿该接合轴线基本无间隙地精确相对居中，并且能围绕所述轴线枢转和沿该轴线平移；

—在所述分流器和另一个歧管之间：

^*安放和挤压的第二补充装置，包括：

—附加挤压装置；

—以及定位装置，用于在已经达到确保分流器和歧管之间的所述安放所需的相对枢转角之后，防止围绕所述接合轴线的枢转，

^*以及固定的第三补充装置，用于使分流器和对应歧管在所述需要的枢转角下保持相互压靠。

这样，向气缸供应空气的装置因此将在整体上包括三个主要组分：上游分流器和两个下游歧管，其具有最佳安放、定位和接合装置。

为改善对歧管并因此对气缸的空气供应—特别是在V型发动机和/或直列式发动机上，建议各歧管在它们的纵长方向的第一端连接到上游分流器，并且/或者在与第一端相对的下游第二端连接到空气传递管，该空气传递管促进此点处的空气的良好分配。

在此，“分流器”和“空气传递管”中任何一个都可如以前一样生产，对于本实施例，优选至少应用到(上游)进气分流器，该分流器因此将包括多个(理论上分开成三个)具有三个空气孔口的内通道，一个孔口接纳来自外界(通常来自节流阀体)的空气，另外两个因此将安放成与歧管的 对应空气孔口面对。

在优选实施例中，建议上述上游分流器和上述下游空气传递管都制造成具有前述的安放、居中和接合装置。

这样，发动机的该部分将制造成在组装时更加可接近，而同时确保该组装能良好地执行并且均衡。

优选地，在相关空气分流器和空气歧管之间滑动枢转的安放用第一补充装置将包括围绕分流器的对应孔口突出的裙部，该裙部紧密覆盖歧管对应孔口的外边缘并与之对立，以允许它们沿所述接合轴线基本无径向间隙地接合在一起。

该方案使得能以简单的方式实现这两部分的精确安放和精确居中，以及确保它们在所述空气孔口的部位牢固地保持在一起，同时允许这些部分根据需要相对于它们沿之接合的轴线自由地轴向平移或转动，直至该分流器已经相对于另一歧管正确地安放以及居中。

为密封分流器与各歧管间的接合，还建议：

—在所述滑动枢转的安放用第一补充装置的部位***O形密封件或基本为O形的密封件；

—以及在安放和挤压用的第二补充装置的部位***扁平密封件。

就定位装置而言，还建议它们包括至少一个螺栓，该螺栓穿过非圆形横截面的孔。

这是一种简单且高性能的解决方案，其与在汽车领域中生产发动机时使用的熟练技术相兼容。

就上述固定用的第三补充装置而言，建议它们包括螺栓，所述螺栓穿过在紧邻相应孔口的周边环境中形成在分流器上的长圆孔。

为促进均衡的组装，在机械的观点以及成本和经济性方面，还优选：

—滑动枢转的安放用第一补充装置包括腔孔，该腔孔的横截面适于提供所述的分流器相对于相关歧管沿接合轴线的精确相对居中，

—以及，附加挤压装置包括两个挤压表面，一个表面形成在分流器上，另一个形成在另一歧管上，从而在它们之间形成平坦的挤压表面，该表面 基本垂直于上述腔孔沿之延伸的接合轴线。

由于同样的原因，还建议固定用的第三补充装置包括三个螺栓：

—(至少)一个螺栓与形成在分流器或相关歧管中至少一个上的非圆形孔协同地防止旋转并因此限定所述定位装置，

—此外，这些螺栓将分流器和对应歧管紧密地固定在一起，同时还使该分流器相对于另一歧管固定不动。

附图说明

下面将参照作为非限制性示例给出的附图更详细地说明本发明，在附图中：

图1是根据本发明的发动机一部分的分解透视图；

图2示出三个部件，包括上游进气分流器和处于组装位置的两个歧管；空气传递管在图的上部以虚线示出，该图对应于与图1相对的透视图；

图3是上游进气分流器的沿图1中的箭头III-III看去的端视图；

图4是所涉及的分流器之间的连接部分沿图3的线IV-IV的截面的部分视图，每个歧管独立示出并且互不相关。

具体实施方式

图1示出两个进气歧管1、3，所述歧管以已知方式设计用于将进气分配到多缸发动机11的气缸盖9的两系列进气孔口(其中一系列的标号为5a、5b、5c)，该气缸盖覆盖发动机气缸体。

在本示例中，发动机为六缸V型发动机，其具有成列的气缸，并因此具有两个系列的三组进气孔口。

所述气缸中对应于一列气缸的三个气缸已经示意性地示出为13a、13b、13c。

每个歧管1、3均包括至少一个进气孔口和多个或多组用于将空气引至气缸盖9的所述对应进气孔口的孔口。

在图1中，所述三组将空气从歧管1引至气缸盖的孔口标示为1a、1b、 1c。

这三组均包括两个开口的孔口平行于歧管1的延伸轴线10分布，该轴线也是预定的用于使空气通过该歧管循环的内通道的延伸轴线。

另一歧管3具有同样的结构(轴线30)。

图1示出歧管中的两个进气孔口1d、3d，它们分别是歧管1、3的一个进气孔口。

这些孔口具有终端表面，其中孔口1d的终端表面为起支承作用的表面15，孔口3d的终端表面为沿接合轴线30与对立的表面25形成间隙e(见图4)的表面17。

至于在图1、3、4中标示为19的分流器，在该分流器为进气分流器的情况下，存在三个空气孔口。

在图1中，用于使空气进入分流器19的进气区域的标号为21a(还参见图3)。因此，空气可大致平行于轴线10、30进入。

21a、21b是分流器19的两个进气孔口，它们也分别大致平行于轴线10、30的方向。

这样，这些限定一Y字的内通道均弯曲成U形。

在这两个歧管中，就挤压面15和未与其配对面25沿轴向接触(对于歧管3而言存在小的间隙e)的表面17来说，它们分别平行于相关分流器的对应出气孔口21b、21c的挤压面23和表面25—如图4所示，在该图中可以看出，表面17和25之间总是存在非常小的间隙。

实际中，当部件1、3、19在根据本发明正确安放并居中后已经固定在一起时，表面17和25因此将沿轴向紧密靠近并且彼此相对。

优选所述表面为平面。

在所示出的优选示例中，这些平面垂直于相应轴线10、30，轴线30构成接合轴线，沿该接合轴线，分流器19的出气孔口将通过滑动枢转接近并且—在本例中—接合在孔口3d上。

这样，所述挤压面或平面将彼此成对配合，以便连接并且相对于各歧管1、3正确安放分流器19，其中相应孔口和表面彼此挤靠或面对。

为相对于这两个歧管牢固并且均衡地安放、居中并固定分流器19，对这些配合面进行如下补充：

—在分流器和歧管3之间：设置推入配合连接部27，该连接部仅允许这些部件之间存在滑动枢转状态，这在这些部件已经沿接合轴线30一个接合在另一个内之后实现；以及

—在所述分流器19和另一歧管1之间：设置附加挤压装置29，该附加挤压装置补充有定位装置31，这在已经达到确保分流器19和歧管1、3之间的期望安放所必须的相对枢转角之后实现；以及固定装置33，这在推入连接部27已经形成并且安放之后使用，其中因此表面17和25相对于彼此的轴向定位已经建立。

就分流器19和歧管3的挤压表面而言，如果表面17和25之间没有轴向压力，则压力将沿侧向出现，该侧向压力出现在对应的相邻侧向表面17a和25a的位置(见图4)，该位置处安装有密封垫35，该密封垫在本例中是O形密封件或基本为O形的密封件(考虑到相关孔口可能为椭圆形)。

如图1、3和4所示，推入连接部27优选由围绕孔口21c形成的裙部37实现，该裙部在对应端部凸缘的整个外周上延伸。

当分流器19沿接合轴线30设置在歧管3上时，裙部37紧密地并且在外部覆盖歧管的孔口3d的端部，直至端表面17、25已经沿轴向安放成尽可能地如上所述相互接近，密封件35则被沿径向压缩。

已经执行所述部件沿接合轴线30的安放和居中操作后，就可保持相对于分流器19实现围绕该轴线的转动自由度及平移自由度，该分流器相对于歧管1居中并固定。

为此，使用三个螺栓39a、39b、39c，至少一些螺栓能(在未上紧时)有间隙地穿过三个孔中的两个，例如螺栓39a穿过孔41a、43a，该螺栓39a将用于提供与对应的孔41a及其配对孔43a有关的期望的定位效果，所述孔在孔口1d的一侧并且在孔口21b的另一侧贯穿凸缘形成，并因此贯穿横向于这两个孔的公共轴线10的上述表面15和23形成。

在本例中，螺栓39a、39b、39c的螺纹与形成在歧管1的凸缘15的三 个孔(例如43a)中的丝扣相接合。

通过螺栓在孔，例如在此形成在分流器的外凸缘45中的孔41a，中的接合，位移终止于挤压表面15处。

这样，当安放用的补充装置(17、17a、25a、37)的裙部37处的腔孔370与歧管3的相对端一起参与分流器及该歧管沿接合轴线30的精确相对居中时，由滑动枢转连接提供的运动自由度将在基本垂直于该孔的接合轴线30的平坦支承表面处，具体是在分流器和歧管1上的两个挤压表面15、23之间，通过螺栓39a、39b、39c以及定位装置31停止。

为防止分流器19相对于歧管1转动，已经精确地形成接纳相关定位装置的长孔(或任何其它适当形状的孔)41a。

这样，围绕轴线30的枢转可沿形成在表面15、23之间的支承平面固定在期望的角位置，在所述表面之间已经优选在装配螺栓之前插有扁平密封件47(该密封件具有贯穿的该密封件并且所述螺栓可穿过的适当的孔，例如49)。

如果螺栓39a也用于定位，则在此形成固定装置33的三个螺栓可通过相应的孔紧套在歧管1上，以实现期望的紧固连接。

上述无间隙的安放/利用所采取的定位装置防止旋转的效果也可例如通过短轴或附加的短柱实现。

此外，可以从图1中看到，螺栓头部放在分流器19侧，并因此紧固在歧管1上。颠倒过来也可以(螺栓紧固在分流器上)。

在(沿各自的轴线10、30)位于分流器19的相对端的纵向端部处，两个歧管1、3也可通过相同的均衡组件***接合在一起，该***在该端部处在不使部件(如果有的话)变形的情况下起作用，并且如图2中所示，假设它们的对应孔口50、51利用空气传递管53连接。

可与所示相同的安放、居中和固定装置未示出，但假设它们与上述的装置相同，很容易想到它们的外观。

该空气传递管53因此将优选承载与分流器19相同的安放和居中装置27、31、33(滑动枢转、挤压表面、定位装置)以及固定装置。

空气传递管53和歧管3之间的接合轴线(先前为30)已经标示为60。

分流器19和空气传递管53之间的差异在于它们的内部结构。分流器19在此包括三个主要空气通道：一个用于进气(与进气孔口21a相通)，另外两个将空气传递到相应出气孔口21b、21c，当然，这三个孔口在分流器内相互连通。

空气传递管53仅包括一个在每端具有一个开孔(分别为55和57)的通道，以便允许空气在与进气分流器19相对的端部处在两个歧管1、3之间流动。

在图2中，可横向进入进气分流器19的循环进气(EGR)的特征在于细部59。

Claims (10)

1.一种用于向多缸发动机的气缸盖(9)供应空气的设备，该气缸盖包括通向气缸的两列进气通道，这些通道具有进气孔口(5a，5b，5c)，所述空气供应设备包括：

一个第一歧管(1)和一个第二歧管(3)，这些歧管沿所述进气通道的进气孔口安放或用于安放并且固定在该气缸盖上，每个歧管均在第一端包括空气孔口(1d，3d)，

分流器(19)，该分流器包括至少两个安放成或用于安放成与各歧管的空气孔口相对的空气孔口(21b，21c)，为确保期望的相对安放和相互接合，紧靠分流器和歧管的所述孔口的周边，所述分流器和歧管包括：

在该分流器(19)和其中一个歧管(3)之间：安放用的第一补充装置，该第一补充装置能在该分流器和歧管之间沿接合轴线(30)滑动枢转，沿该轴线基本无间隙地精确相对居中，并且能围绕所述轴线(30)枢转和沿该轴线平移；以及

在该分流器和另一歧管(1)之间：

*安放和挤压用的第二补充装置，包括：

-附加挤压装置(29)；以及

-定位装置(31)，以用于在已经达到确保所述分流器和歧管间期望的安放所需的相对枢转角后，防止沿所述接合轴线(30)的枢转；

*固定用的第三补充装置，以用于在所述期望的枢转角下保持使分流器(19)与相应歧管(1，3)彼此压靠。

2.根据权利要求1的空气供应设备，其特征在于，所述分流器(19)包括具有三个空气孔口(21a，21b，21c)的多个内通道，其中一个孔口接收外界的空气以向歧管供应空气，另外两个孔口用于与对应歧管(1，3)的空气孔口(1d，3d)相对地安放。

3.根据权利要求1的空气供应设备，其特征在于，每个歧管均在第二端包括用于允许空气在所述歧管之间流动的第二空气孔口(50，51)； 在该第二端设有空气传递管(53)，该空气传递管具有与各歧管的第二空气孔口相对地抵靠各歧管安放或用于抵靠各歧管安放的两个空气孔口，以允许空气在这些歧管之间通过该空气传递管流动。

4.根据权利要求3的空气供应设备，其特征在于，为确保期望的相对安放和相互接合，紧靠空气传递管和歧管的所述孔口的周边，该空气传递管(53)和歧管(1，3)包括：

在空气传递管(53)和其中一个歧管(3)之间：安放用的第四补充装置，该第四补充装置能在该空气传递管和歧管之间围绕接合轴线(60)滑动枢转，沿该轴线基本无间隙地精确相对居中，并且能围绕所述轴线(60)枢转以及沿该轴线平移；以及

在所述空气传递管(53)和另一歧管(1)之间：

*安放和挤压用的第五补充装置，该第五补充装置包括：

-附加挤压装置(29)，

-以及定位装置(31)，以用于在已经达到确保所述分流器和歧管间期望的安放所需的相对枢转角后，防止沿所述接合轴线(30)的枢转；

*固定用的第六补充装置，以用于在所述期望的枢转角下保持使分流器(19)与相应歧管(1，3)彼此压靠。

5.根据前述权利要求之一的空气供应设备，其特征在于，所述滑动枢转的安放用的第一补充装置包括围绕分流器(19)的相应孔口(21c)突出的环形裙部(37)，该裙部紧密地覆盖相关歧管的相应孔口的外边缘，以允许它们沿所述接合轴线(30)实际上无径向间隙地相互压靠。

6.根据权利要求1至4之一的空气供应设备，其特征在于，

-在所述滑动枢转的安放用的第一补充装置的部位插有O形密封件(35)或基本为O形的密封件；

-在安放和挤压用的第二补充装置处插有扁平密封件(47)。

7.根据权利要求1至4之一的空气供应设备，其特征在于，定位装置包括至少一个螺栓(39a)，该螺栓穿过非圆形横截面的孔(41a)。

8.根据权利要求1至4之一的空气供应设备，其特征在于，固定用 的第三补充装置包括螺栓(39a，39b，39c)，所述螺栓穿过紧靠相应孔口的周边形成在分流器上的孔(41a，41b，41c)。

9.根据权利要求1至4之一的空气供应设备，其特征在于，

-滑动枢转的安放用的第一补充装置包括腔孔(370)，该腔孔提供分流器相对于相关歧管的沿接合轴线(30)的所述精确居中；

-以及，附加挤压装置(29)包括两个挤压表面，所述两个挤压表面中的一个形成在分流器上，另一个形成在所述另一歧管上，从而在它们之间形成基本垂直于所述腔孔的接合轴线(30)的平坦挤压表面。

10.根据权利要求1至4之一的空气供应设备，其特征在于，固定用的第三补充装置包括三个螺栓：

-这些螺栓中的一个螺栓与形成在分流器或相关歧管至少之一上的非圆形孔协同地防止旋转并由此限定所述定位装置；

-这些螺栓一起将分流器和相应歧管紧密地固定在一起，同时还使该分流器相对于另一歧管固定不动。 

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