CN103362632A - 用于内燃机的进气*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于内燃机的进气***，其包括：进气歧管，具有缓冲器室和支路通道；和水冷型冷却器，具有第一冷却单元和第二冷却单元。所述缓冲器室沿着吸入空气的流向被设置在增压器的下游侧。流入缓冲器室的增压吸入空气分别通过支路通道被分配到进气口中。所述第一冷却单元***所述缓冲器室中，并使流入进气歧管中的增压吸入空气通过增压吸入空气和流入所述第一冷却单元中的冷却剂之间的热交换而冷却。所述第二冷却单元分别***所述进气口中，并使再循环进入它们对应的进气口中的内部EGR气体通过内部EGR气体和流入所述第二冷却单元中的冷却剂之间的热交换而冷却。

Description

用于内燃机的进气***

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的进气***，其中在内燃机的每个进气口中和在进气歧管的缓冲器室中容纳有水冷型冷却器。

背景技术

以下将描述常规技术。

根据常规，在包括将增压吸入空气送进到气缸中的增压器的内燃机（以下也称为增压内燃机）中，吸入空气的温度通过增压器通过其进行压缩而升高。当吸入空气的温度升高时，除吸入空气相对于内燃机的填充效率变差之外，在内燃机高负荷时容易产生爆震。作为应对的措施，设置用于冷却通过增压器已被压缩和温度升高的增压吸入空气的中间冷却器。所述中间冷却器可为气冷型或水冷型。具体地说，水冷型中间冷却器可设置在位于增压器的下游侧的进气管道中，例如，在进气歧管的缓冲器室中（见，例如，JP-T-2010-510425）。

在内燃机的排气冲程中打开进气阀以能够使一部分废气返回到进气口中的内部废气再循环（EGR）***是熟知的。返回到进气口中的作为废气的一部分的内部EGR气体具有比外部EGR气体更高的温度。内部EGR气体加热进气阀，从而促进了燃料的蒸发，其中通过可将燃料注入到进气口中的注入器注入的燃料容易地附着到所述进气阀。然而，就在返回到进气口中之后的进气冲程中，连同通过增压器压缩的高温增压吸入空气一起，高温内部EGR气体被再次抽取到气缸中。因此，抽取的内部EGR气体仍然具有高温，并且每个气缸的燃烧室中的温度容易升高。高温内部EGR气体流入燃烧室中，并且当燃烧室中的温度变高时可发生爆震。

因此，已知一种内部EGR***，其具有气缸并包括用于通过冷却剂冷却返回到每个气缸的进气口中的内部EGR气体的一个冷却管和冷却套管（见，例如，日本专利No.4563301）。冷却管包括***到进气阀附近（即，深***到进气口中）的进气口***部分。冷却剂从缓冲器中的入口侧冷却管开始流动，按次序流经每个进气口中的进气口***部分以依次冷却进气歧管的每个支路管道和每个进气口。随后，所述冷却剂通过缓冲器中的出口侧冷却管被递送到外部。如上所述，流经所述冷却管的所述冷却剂从气缸#1的进气口连续地流动至气缸#4的进气口。

关于冷却套管，包围它们对应的支路管道的冷却套管通过入口和出口支路管道连接至***到缓冲器中的一个冷却剂主管道。同样，在这种情况下，冷却剂从冷却管开始流动，流经气缸#1的冷却套管，并再次返回到所述冷却管。所述冷却剂从冷却管的该返回部分的下游侧开始流动，流经气缸#2的冷却套管，并再次返回到冷却管。所述冷却剂从冷却管的该返回部分的下游侧开始流动，流经气缸#3的冷却套管，并再次返回到冷却管。所述冷却剂从冷却管的该返回部分的下游侧开始流动，流经气缸#4的冷却套管，并再次返回到冷却管。按照这个方式，流经每个冷却套管的冷却剂依次从气缸#1的支路管道朝着气缸#4的支路管道流动。

然而，在常规的内部EGR***中，流入进气歧管中的增压吸入空气和流入每个进气口中的内部EGR气体二者均通过冷却管和冷却套管冷却。因此，就四气缸内燃机而言，仅通过针对分为四个四等分部分的每个气缸的冷却管和冷却套管，存在对增压吸入空气和内部EGR气体的冷却效果不足的问题。

一个原因是全部的增压吸入空气流需要在体积受限的情况下冷却。而且，为了有效地冷却增压吸入空气，需要扩大由冷却管和冷却套管构成的中间冷却器的体积。如果中间冷却器在进气歧管中沿着吸入空气的流向（方向X）延伸，则中间冷却器沿着方向X的尺寸增大。如果中间冷却器沿着与方向X垂直的进气歧管的高度方向（方向Y）延伸，则需要增大进气歧管和气缸盖紧固在一起的紧固点之间的间距。结果，由于中间冷却器的尺寸沿着方向X和方向Y增大，因此进气歧管本身的尺寸增大，从而进气歧管在车辆的内燃机舱中的可安装性变差。

此外，在常规的内部EGR***中，流经冷却管的冷却剂按次序从气缸#1的进气口流动到气缸#4的进气口。因此，从冷却剂入口（冷却剂通过所述冷却剂入口流入冷却管）至冷却剂出口（冷却剂通过所述冷却剂出口流出冷却管）的距离沿着缓冲器室的纵向（支路管道排列方向：方向Z）较大。结果，针对每个进气口，冷却剂的温度通过其与内部EGR气体的热交换而逐级升高。结果，在内燃机的气缸之间，内部EGR气体的冷却效果出现差异。

发明内容

本发明解决了以上问题的至少一个。因此，本发明的一个目的是提供一种用于内燃机的进气***，其可提高冷却增压吸入空气和内部EGR气体的性能，而不使得进气歧管和水冷型冷却器的尺寸增大或者降低它们的可安装性。本发明的另一目的是提供一种用于内燃机的进气***，其可限制冷却内部EGR气体的性能在气缸之间的差异。

为了实现本发明的目的，提供了一种用于具有多个气缸的内燃机的进气***，流经增压器的增压吸入空气分别经多个进气口被引入所述多个气缸中。所述进气***包括进气歧管和水冷型冷却器。所述进气歧管包括缓冲器室和多个支路通道。所述缓冲器室沿着吸入空气的流向设置在增压器的下游侧。流入所述缓冲器室的增压吸入空气经所述多个支路通道被分别分配到所述多个进气口中。所述水冷型冷却器包括第一冷却单元和多个第二冷却单元。所述第一冷却单元***和布置在缓冲器室中，并被构造为使流入进气歧管中的增压吸入空气通过所述增压吸入空气和在第一冷却单元中流动的冷却剂之间的热交换而冷却。所述多个第二冷却单元分别***和布置在所述多个进气口中，并且被构造为使再循环进入它们对应的多个进气口中的内部废气再循环（EGR）气体通过所述内部EGR气体和在所述多个第二冷却单元中流动的冷却剂之间的热交换而冷却。

附图说明

本发明的以上和其它目的、特征和优点将从以下参照附图的详细描述中变得更清楚。在附图中：

图1是示出根据实施例的进气歧管的主视图；

图2是沿着图1的线II-II截取的剖视图；

图3是大致示出根据实施例的水冷型冷却器的构造的示意图；

图4是大致示出根据实施例的水冷型冷却器的构造的示意图；

图5是大致示出根据实施例的水冷型冷却器的构造的示意图；以及

图6是示出根据比较例的进气歧管的紧固点的主视图。

具体实施方式

以下将参照附图详细描述实施例。

将描述根据实施例的用于内燃机的进气***的构造。

图1至图5示出了实施例的用于内燃机的进气***。

用于本实施例的内燃机的控制单元（内燃机控制***）包括：增压***，具有涡轮增压器（增压器），其利用来自内燃机的废气的压力对经过空气过滤器的吸入空气增压（压缩或加压）；以及内部EGR***，其在内燃机的排气冲程中可打开进气阀，以使得废气的一部分（内部EGR气体）再循环进入进气通道。内燃机的控制单元用作吸入空气冷却***（用于内燃机的进气***），其通过水冷型冷却器使通过涡轮增压器的压缩机压缩的增压吸入空气（增压空气）和内部EGR气体冷却。本实施例的水冷型冷却器被容纳的方式为：从进气歧管的缓冲器1延伸至内燃机主体中的每个气缸的燃烧室附近，从而冷却器可有效地冷却内部EGR气体以及增压空气。

内燃机的进气歧管包括：缓冲器1，降低从节气门主体的出口端流入的增压空气的压力波动；以及吸入空气支路管道（以下称为支路管道3）（即，针对每个气缸），分别连接至该缓冲器1的连通孔2（即，针对每个气缸）。临时存储通过连接至节气门主体的吸入空气送进口流入的增压空气的缓冲器室4形成在缓冲器1中。通过它们对应的连通孔2与缓冲器室4连通的支路通道5分别形成在支路管道3中。下面将描述进气歧管的细节。

内燃机包括气缸（第一至第三气缸：气缸#1至#3）。采用多气缸汽油机（直列三缸内燃机）作为内燃机，其通过经空气过滤器过滤的清洁空气和从燃烧室中的注入器（燃料注入阀）注入的燃料的空气-燃料混合物的燃烧获得的热能产生输出。然而，本实施例的内燃机不限于多气缸汽油机，并且可采用多气缸柴油机作为内燃机。采用重复四个冲程（进气冲程、压缩冲程、燃烧（膨胀）冲程和排气冲程）作为一个周期（循环）的四冲程循环内燃机作为内燃机。

内燃机包括：气缸柱，气缸在所述气缸柱中按照气缸排列方向串联布置（排列）；以及气缸盖6，连接至该气缸柱的上部。三个燃烧室（气缸孔）沿着气缸排列方向形成在气缸柱内部。经连接杆连接至机轴（内燃机的输出轴）的活塞沿其往复运动方向以可滑动的方式被支承在每个气缸孔中。气缸盖6设有分别独立地连接至气缸的燃烧室的至少一个进气口7和分别独立地连接至气缸的燃烧室的至少一个排气口（未示出）。每个进气口7包括冷却器容纳空间，其容纳水冷型冷却器的冷却器芯22。用于给流入每个气缸的燃烧室中的空气-燃料混合物点火的火花塞和用于将燃料注入到它们对应的进气口7中的注入器附接至气缸盖6。就气缸内注入式注入器而言，燃料被注入到流入每个气缸的燃烧室中的吸入空气中。

针对增压内燃机提供将冷却剂循环供应至水冷型冷却器的冷却剂回路（冷却剂循环通道）。所述冷却剂回路包括：将冷却剂从储备箱循环送进到水冷型冷却器的冷却剂入口管道（冷却剂管道8）中的冷却剂管道；将冷却剂从水冷型冷却器的冷却剂出口管道（冷却剂管道9）经散热器循环送进到储备箱中的冷却剂管道；和在冷却剂回路中产生循环的冷却剂流的水泵。通过散热器中的冷却风（外部空气）和冷却剂之间的热交换，预定温度范围内（例如，35至40°C）的冷却剂返回到储备箱中。

水冷型冷却器包括平行布置（排列）的管11、12和用于增大增压空气、内部EGR气体与冷却剂之间的热交换效率的散热片13、14。通过以交替方式层叠管11、12和散热片13、14来构造水冷型冷却器。通过将第一冷却器芯（以下称为冷却器芯21）、第二冷却器芯（以下称为冷却器芯22）、中间连接部分23、冷却剂分配部分24、冷却剂合并部分25和箱盖26一体化来获得这种水冷型冷却器。以下将描述所述水冷型冷却器的细节。

用于打开或关闭它们对应的进气口开口（通向气缸的燃烧室）的进气阀（未示出）（即，针对每个气缸）分别设置在进气口7的燃烧室侧的端部。用于打开或关闭它们对应的排气口开口（通向气缸的燃烧室）的排气阀（未示出）（即，针对每个气缸）分别设置在排气口的燃烧室侧的端部。在每个气缸的排气冲程中，每个气缸的排气阀在下死点（BDC）处、之前或之后打开；并且每个气缸的排气阀在上死点（TDC）处、之前或之后关闭。在每个气缸的进气冲程中，每个气缸的进气阀在上死点（TDC）处、之前或之后打开；并且每个气缸的进气阀在下死点（BDC）处、之前或之后关闭。

在排气冲程中，在气缸（排气气缸）中，通过控制进气阀定时机构将进气阀的阀敞开时间提前，以使得进气阀和排气阀的阀敞开时段重叠。因此，内部EGR气体可再循环进入排气气缸的进气口7。作为另外一种选择，在排气冲程中，在气缸（排气气缸）中，通过控制进气阀定时机构将进气阀的阀敞开时间提前，并且通过控制排气阀定时机构将排气阀的阀敞开时间推后，以使得进气阀和排气阀的阀敞开时段重叠。因此，内部EGR气体可再循环进入排气气缸的进气口7。返回到排气气缸的进气口7中的内部EGR气体在随后的进气冲程中流入燃烧室。其中形成有进气通道的进气管道连接至进气口7，进气口7分别独立地连接至气缸的燃烧室。其中形成有排气通道的排气管道连接至排气口，排气口分别独立地连接至气缸的燃烧室。

进气管道包括：压缩机，设置在空气过滤器的下游侧；电子节气门，设置在该压缩机的下游侧；和进气歧管，连接至该电子节气门的下游侧。进气管道连接至内燃机的每个气缸的进气口7。所述排气管道包括：涡轮机，设置在排气歧管的下游侧；废气净化器（例如，三元触媒转化器（three-waycatalyst）），设置在该涡轮机的下游侧；和***，设置在该废气净化器的下游侧。所述排气管道连接至内燃机的每个气缸的排气口。

涡轮增压器是这样一种涡轮超级增压器，其包括：压缩机，设置在进气通道中；和涡轮机，设置在排气通道中，其通过压缩机压缩流经进气通道的吸入空气，以将压缩的增压空气送进到每个气缸的燃烧室中。在该涡轮增压器中，基于涡轮机的叶轮（涡轮机叶轮）通过废气的旋转，与叶轮结合以可与其一体地旋转的轴和压缩机的推动器（压缩机推动器）旋转，并且该推动器压缩流经空气过滤器的吸入空气。涡轮机包括叶轮和涡轮机壳体。该叶轮包括沿其周向的涡轮机叶片，并且通过内燃机的废气压力旋转。压缩机包括推动器和压缩机壳体。该推动器包括沿其周向的推动器叶片，并且经轴与叶轮结合以旋转（直接结合驱动）。

电子节气门包括：节气门主体，连接在压缩机和进气歧管之间；节气门阀，以可旋转的方式容纳在该节气门主体中，以调整吸入空气的流动速率；电致动器，打开或关闭该节气门阀；和节气门敞开传感器，检测节气门阀的敞开程度（节气门敞开角度）。电致动器包括：马达，其产生功率（扭矩）以基于电功率的供应使节气门阀旋转；以及减速机构，其使该马达的旋转减速，以将旋转传递到节气门阀的旋转轴。该马达经马达驱动电路电连接至设置在诸如汽车的车辆中的电池，所述马达驱动电路通过内燃机控制单元（电气控制单元：ECU）被电子控制。

将参照图1至图5描述本实施例的进气歧管的细节。

进气歧管包括：缓冲器1，降低经过节气门主体的吸入空气（增压空气）的压力波动；以及支路管道3，沿着气缸排列方向平行地布置（排列）。在缓冲器1内部，形成有具有预定内体积的缓冲器室4，其将增压空气分配到分别形成在支路管道3中的支路通道5。分别对应于三缸内燃机的气缸的三个连通孔2是形成为沿着缓冲器室4的纵向以预定间隔（以规则间隔）敞开的进气出口。所述支路管道3独立地连接至它们对应的气缸的进气口7，并从缓冲器室4分支。所述支路通道5是用于引导从缓冲器室4流入的增压空气经过对应连通孔2进入对应的气缸的进气口7的进气通道。

用于产生沿着每个气缸的燃烧室的纵向的旋流（吸入空气涡流，翻滚流）的翻滚控制阀被一体化到进气歧管中。翻滚控制阀包括：翻滚阀，打开或关闭它们对应的气缸的支路通道5；轴，按照与这些翻滚阀同步的方式与这些翻滚阀结合；和电致动器，打开或关闭翻滚阀。所述电致动器包括：马达，其产生功率（扭矩）以基于电功率的供应使翻滚阀旋转；和减速机构，使该马达的旋转减速，以将旋转传递到轴。马达经由ECU电控制的马达驱动电路电连接至设置在诸如汽车的车辆中的电池。

缓冲器1包括结合凸缘（第一连接部分）31，用于通过诸如螺栓的紧固装置紧固和固定（结合）节气门主体的出口端部。吸入空气送进口形成在该结合凸缘31中，所述增压空气通过所述吸入空气送进口从节气门主体被引入到缓冲器室4。缓冲器1包括结合凸缘32，其用于通过诸如螺栓的紧固装置紧固和固定（结合）翻滚控制阀的电致动器。用于固定水冷型冷却器的冷却器附着基座（凹入部分）33通过一体化模制形成在图2中的缓冲器1的下端部分。

在图1中的缓冲器1的上端侧，设有结合凸缘（第二连接部分）34和螺栓紧固部分（第三连接部分）35，所述结合凸缘34通过诸如螺栓的紧固装置紧固和固定（结合）至气缸盖6的入口开口端部。所述结合凸缘34从缓冲器1的两侧沿着其纵向（气缸排列方向：图5的方向Z）朝着外部突出。螺栓紧固部分35的每个在相对壁部36中布置在其相邻的相对壁部36之间，所述相对壁部36与它们对应的连通孔2（即，针对每个气缸）相对，同时缓冲器室4位于它们之间。螺栓***孔（紧固点）37、38（旋入气缸盖6的螺栓紧固孔的螺栓***所述螺栓***孔中）对应地形成在结合凸缘34和螺栓紧固部分35中。针对缓冲器1设有侧向地从缓冲器1的外表面突出的用于附接减少吹漏气的管道的管道接头39和用于附接负压引入管道（吸入空气负压通过所述负压引入管道被供应到制动助力器）的管道接头40。

缓冲器1包括：相对壁部41，与水冷型冷却器的冷却器芯21相对，同时在它们之间具有预定距离；以及相对壁部42，与作为水冷型冷却器的入口槽部的冷却剂分配部分24和作为冷却器的出口槽部的冷却剂合并部分25相对，或者与水冷型冷却器的冷却器芯21相对，同时在它们之间具有预定距离。相对壁部41、42包括吸入空气密封部分（密封构件43和肋44），其与冷却器芯21接触以密封冷却器芯21与相对壁部41、42之间的间隙。肋44从相对壁部41朝着冷却器芯21的上游端面突出。连通孔2（即，针对每个气缸）穿过相对壁部42以分别与支路通道5连通。

缓冲器室4包括：冷却器容纳空间，用于容纳冷却器芯21；调节室（surgechamber）45，布置在该冷却器容纳空间的上游侧；以及调节室46，布置在所述冷却器容纳空间的下游侧。所述调节室45是形成在冷却器芯21和相对壁部41之间的具有预定体积的空间。在该调节室45中，增压空气可沿着缓冲器室4的纵向（图3和图5中的方向Z）流动。调节室46是形成在冷却器芯21和相对壁部42之间的具有预定体积的空间。在该调节室46中，增压空气可沿着缓冲器室4的纵向（图3和图5中的方向Z）流动。支路通道5分别包括用于容纳对应中间连接部分23的冷却器容纳空间。针对进气歧管的缓冲器1设置用于附接（或钩住或捆住）另一部件（内燃机辅助机械部件或束线）的挂钩47、48。沿着图4和图5中的方向Y和图3和图5中的方向Z延伸的格状加强肋49设置在缓冲器1的外表面上。

将参照图1至图5描述本实施例的水冷型冷却器的细节。

所述水冷型冷却器是一种U弯流动式中间冷却器和EGR冷却器，其用于通过高温增压空气和高温内部EGR气体与冷却剂的热交换来冷却增压空气和内部EGR气体二者。所述水冷型冷却器是这样一种热交换器，其用于在管11、12外流动的增压空气和内部EGR气体与在管11、12内流动的冷却剂之间进行热交换。

所述水冷型冷却器包括：冷却器芯21，***和布置在缓冲器1的冷却器容纳空间中；冷却器芯22，分别***和布置在气缸盖6的冷却器容纳空间中；以及中间连接部分23，对应地***和布置在支路管道3的对应的冷却器容纳空间中。所述水冷型冷却器包括：冷却剂分配部分24，将通过冷却剂管道8从外部（储备箱）流入的冷却剂分配到构成冷却器芯21、22的管11、12中；以及冷却剂合并部分25，将冷却剂合并在一起，以使从管11、12流出的冷却剂通过冷却剂管道9流至外部（散热器）。所述冷却剂管道8、9设置在覆盖冷却剂分配部分24和冷却剂合并部分25的每个开口的箱盖26上。这些冷却剂管道8、9通过冷却器附着基座33朝着缓冲器1的外部突出。箱盖26被保持在冷却器附着基座33上。

管11、12是具有扁平形状的管（扁平管），其构造如下：将一对模制的板（金属材料）通过铜焊连接在一起，以使得冷却剂通过其流动的冷却剂通道形成在所述一对模制的板的相对表面（内壁表面）之间。在管11、12的每个内设有作为正向通道的冷却剂通道51、作为返回通道的冷却剂通道52、将这些冷却剂通道51和冷却剂通道52连接在一起的U形部分（冷却剂通道53）以及将冷却剂通道51与冷却剂通道52分隔开的中间分隔件54。通过将薄带状金属板形成为预定形状获得散热片13、14。用于提高热交换效率的百叶窗（louver，未示出）沿着增压空气流动（以下称为增压空气通道）的厚度方向在散热片13、14的两侧形成在这些散热片13、14的一部分上。针对散热片13、14的每个，使用冷却增压空气和内部EGR气体的性能优秀的具有波纹状形状的散热片（波纹状散热片）。作为另外一种选择，针对散热片13、14的每个，可使用板状散热片。此外，针对散热片13、14的每个，可结合使用波纹状散热片和板状散热片。

冷却器芯21、22分别包括位于最外侧的散热片13、14以外的用于加强冷却器芯21、22的侧板，作为管11、12和散热片13、14交替层叠的结果，所述最外侧的散热片沿着管层叠方向（缓冲器室4的纵向，或者进气口7的宽度方向：图3和图5中的方向Z）布置在两个最外侧。因此，沿着与管11、12的纵向（图4和图5中的方向Y，图3和图4中的方向X）平行的方向延伸的侧板分别沿着管层叠方向布置在冷却器芯21、22的两个侧端。侧板分别连接至两个侧部的最外侧的散热片13、14，以构成用于将冷却器芯21、22保持在高强度状态的加强构件。

冷却器芯21包括沿着缓冲器室4的纵向以预定间隔（以规则的间隔）平行地布置的管11、12和布置在它们相邻的管11、12之间的散热片13。冷却器芯21构成第一冷却单元（增压吸入空气冷却单元、热交换器主体），所述第一冷却单元使流入缓冲器1的缓冲器室4的增压空气通过其与在管11、12的冷却剂通道51、52的每个中流动的冷却剂的热交换而冷却。该冷却器芯21被设为沿缓冲器室4的纵向覆盖缓冲器室4的整个通道截面。所述冷却器芯22包括：管11，以预定间隔（以规则间隔）沿着进气口7的宽度方向平行地布置；和散热片14，布置在它们的相邻的管11之间。冷却器芯22构成第二冷却单元（内部EGR冷却单元、热交换器主体），所述第二冷却单元使流入气缸盖6的每个进气口7的内部EGR气体通过其与在管11的冷却剂通道51至53的每个中流动的冷却剂的热交换而冷却。该冷却器芯22被设为沿进气口7的宽度方向覆盖进气口7的整个通道截面。中间连接部分23是接合部分，其包括以预定间隔（以规则间隔）沿着缓冲器室4的纵向平行地布置的管11、12，并且将冷却器芯21和冷却器芯22连接到一起。因为支路通道5是弯曲的，所以构成中间连接部分23的管11、12分别包括垂直地弯曲的弯曲部分55。冷却剂分配部分24和冷却剂合并部分25在相对壁部41侧集中地布置在管11、12的端部（一个端部），并且连接至管11、12的一个端部。所述冷却剂分配部分24和所述冷却剂合并部分25布置在水冷型冷却器的冷却器芯21的与冷却器芯22不同（相反）的侧部上。

管11、12包括：多个（三个）长管组11a至11c，它们从缓冲器室4经支路通道5到达进气口7；和多个（两个）短管组12a、12b，留在缓冲器室4中。长管组11a至11c包括：冷却剂通道51，它们中的每个从冷却剂分配部分24经缓冲器室4、其对应的连通孔2以及其对应的支路通道5延伸至其对应的进气口7的后侧附近（进气阀附近）；冷却剂通道52，它们中的每个从其对应的进气口7的后侧附近（进气阀附近）经其对应的支路通道5、其对应的连通孔2以及缓冲器室4延伸至冷却剂合并部分25；以及冷却剂通道53，它们中的每个将其对应的冷却剂通道51、52的端部连接在一起。因此，U型冷却剂通道51至53分别形成在构成长管组11a至11c的管11中。短管组12a、12b包括：冷却剂通道51，它们中的每个从冷却剂分配部分24经缓冲器室4延伸至相对壁部42的内壁表面附近；冷却剂通道52，它们中的每个从相对壁部42的内壁表面附近经缓冲器室4延伸至冷却剂合并部分25；以及冷却剂通道53，它们中的每个将其对应的冷却剂通道51、52的端部连接在一起。因此，U型冷却剂通道51至53分别形成在构成短管组12a、12b的管12中。

将参照图1至图5简单地描述本实施例的吸入空气冷却***的操作。

首先，通过在排气阀打开的排气冲程中打开进气阀而流动返回（再循环）到排气气缸的进气口7中的内部EGR气体被分配到限定在水冷型冷却器的相邻的管11、12之间的增压空气通道中。分配到增压空气通道中的内部EGR气体通过其与冷却剂的热交换而冷却，所述冷却剂循环通过构成冷却器芯22的管11的冷却剂通道51至53。通过涡轮增压器的压缩机压缩而具有高温的增压空气流入进气歧管的缓冲器1的调节室45中，以分配到限定在水冷型冷却器的相邻的管11、12之间的增压空气通道中。分配到增压空气通道中的增压空气通过其与冷却剂的热交换而冷却，所述冷却剂循环通过构成冷却器芯21的管11、12的冷却剂通道51、52。

冷却的增压空气从每个增压空气通道流入调节室46，以被分配至与其中进气阀打开的进气气缸的连通孔2连通的支路通道5。从进气气缸的支路通道5流入进气口7的增压空气与已返回到进气口7中并冷却的内部EGR气体一起被送进到进气气缸的燃烧室中。因此，可避免高温内部EGR气体流入每个气缸的燃烧室中使得燃烧室中温度升高的缺陷。因此，可限制产生爆震。此外，从每个气缸的燃烧室排放的废气中含有的氮氧化物（NO_x）的排放量可受到限制。

下面将描述实施例的效果。

如上所述，在本实施例的吸入空气冷却***中，水冷型冷却器的冷却器芯21***并布置在缓冲器1的缓冲器室4中，并且冷却器芯22分别***并布置在进气口7中。因此，可减少部件的数量和装配工时以降低整个***的成本。此外，通过将冷却器芯21、22、中间连接部分23、冷却剂分配部分24和冷却剂合并部分25一体化而获得的水冷型冷却器被一体化到缓冲器1、各支路管道3和气缸盖6中。因此，可减少部件的数量和装配工时以降低成本。

此外，增压空气和内部EGR气体可被在构成冷却器芯21、22的管11、12中流动的冷却剂有效地冷却。因此，在不使得进气歧管和水冷型冷却器的尺寸增大和降低它们的可安装性的情况下可提高增压空气和内部EGR气体的冷却效果。另外，长管组11a至11c（即，针对每个气缸）沿着缓冲器室4的纵向和沿着进气口7的宽度方向（图3和图5中的方向Z）平行地布置。更具体地说，管11从气缸#1的进气口7至气缸#3的进气口7平行地布置。因此，从冷却剂分配部分24分配到管11中的冷却剂可平行地从气缸#1的进气口7流至气缸#3的进气口7。结果，可限制内部EGR气体在内燃机的气缸之间的冷却效果的差异（变化）。

此外，设置了管11、12，所述管11、12沿着缓冲器室4的纵向、沿着支路通道5的宽度方向以及沿着进气口7的宽度方向平行地布置（排列）。因此，即使管11、12被制为具有长管组11a至11c和短管组12a、12b这两种类型以具有绕过（避开）进气歧管的缓冲器1和内燃机的气缸盖6之间的螺栓***孔（紧固点）37、38的形状，也容易设置管11、12的各冷却剂通道51至53。因此，所述管11、12被生产为具有两种类型：延伸至对应的进气口7中的长管组11a至11c和在缓冲器1中终止的短管组12a、12b。结果，管11、12可沿着缓冲器室4的纵向（图3和5中的方向Z）平行地布置。结果，不需要增大螺栓***孔37、38之间的间距，因此具有不会出现设计内燃机主体的限制状况的优点。如图6所示，如果管101沿着缓冲器室的长度方向（图4和图5中的方向Y）平行地布置，则管101妨碍紧固点，从而难以将进气歧管附接到内燃机主体（例如，气缸盖）。

此外，设置了调节室46，在所述调节室46中，增压空气可在与水冷型冷却器的冷却剂分配部分24和冷却剂合并部分25相对的位置流动，或者在冷却器芯21的下游端面和缓冲器1的相对壁部42之间流动。因此，缓冲器1中的整个冷却器芯21可被用作用于冷却增压空气的一部分。结果，通过整个冷却器芯21冷却的增压空气通过支路通道5流入它们对应的进气口7中的冷却器芯22中。因此，可防止缓冲器室4沿着其高度方向（图3和图4中的方向X）的尺寸增大。当不具有该调节室46时，不能沿着缓冲器室4的整个纵向使用整个冷却器芯21。

另外，设置了从缓冲器1的相对壁部41的内壁表面突出以与冷却器芯21的上游端面接触的肋44以及用于密封冷却器芯21的上游端面和肋44的端部表面之间的间隙的密封构件43。因此，流入调节室45的增压空气不优先朝着冷却器芯22流动，并且整个增压空气流动通过冷却器芯21的增压空气通道。因此，可提高冷却增压空气的性能。如果不设置吸入空气密封部分（密封构件43、肋44），则因为吸入空气阻力，流入调节室45中的增压空气流入冷却器芯22中而不会通过冷却器芯21的增压空气通道，从而降低了冷却增压空气的性能。

下面将描述对以上实施例的修改。

在本实施例中，水冷型冷却器被容纳在进气歧管中。作为另外一种选择，可通过由金属材料构造进气歧管以及通过在进气歧管的外表面上设置用于将热释放到外部空气（冷却风）的散热片来结合使用气冷型冷却器的功能。冷却剂可通过冷却剂管道9流入水冷型冷却器中，并且可通过冷却剂管道8流出水冷型冷却器。

在本实施例中，被容纳在进气歧管和内燃机主体（气缸盖6）中的所述水冷型冷却器用作用于冷却增压空气的水冷型中间冷却器（冷却器芯21）和用于冷却内部EGR气体的水冷型内部EGR冷却器（冷却器芯22）。作为另外一种选择，所述水冷型冷却器不仅可用作水冷型中间冷却器（冷却器芯21）和水冷型内部EGR冷却器（冷却器芯22），而且还可用作用于冷却外部EGR气体的水冷型外部EGR冷却器（冷却器芯）。此外，循环通过被设为专门用于冷却增压空气和内部EGR气体的冷却剂回路（包括储备箱、水泵和散热器）的冷却剂可用作所述冷却剂。作为另外一种选择，可使用循环通过用于冷却内燃机主体（气缸柱和气缸盖6）的内燃机冷却剂回路（包括水套、水泵和散热器）的冷却剂。此外，诸如冷却油的另一冷却介质（液体）可用作冷却剂。

另外，不仅多气缸汽油机而且多气缸柴油机也可用作设置在诸如汽车的车辆中的内燃机（例如发电机的驱动源、压缩机、鼓风机，例如或者用于车辆行驶的内燃机）。涡轮增压器用作增压器。然而，还可使用增压器、电增压器或电压缩机。针对进气歧管布置的挂钩47、48和加强肋49不是必须设置的。可分离地构造缓冲器1和支路管道3。

总之，以上实施例的用于内燃机的进气***可被如下描述。

根据本发明的第一方面，提供了水冷型冷却器，其通过流经第一冷却单元21的内部的冷却剂和流入进气歧管1、3的增压吸入空气之间的热交换使增压吸入空气冷却；并且通过在第二冷却单元22内部流动的冷却剂和再循环进入对应的进气口7的内部EGR气体之间的热交换使内部EGR气体冷却。第一冷却单元21***并布置在进气歧管1、3的缓冲器室4中；并且第二冷却单元22分别***并布置在内燃机的进气口7中。因此，可减少部件的数量和安装工时，使得成本降低。此外，流入进气歧管1、3中的增压吸入空气通过在水冷型冷却器的第一冷却单元21内流动的冷却剂冷却；并且返回到每个气缸的进气口7中的内部EGR气体通过流经水冷型冷却器的第二冷却单元22内部的冷却剂冷却。结果，在不增大进气歧管1、3和水冷型冷却器的尺寸和降低它们的可安装性的情况下，可提高增压吸入空气和内部EGR气体的冷却效果。此外，可限制内部EGR气体在气缸之间的冷却效果的差异。

根据本发明的第二方面，提供了水冷型冷却器，即，一体化的第一冷却单元21（用于冷却流入进气歧管1、3的增压吸入空气）和第二冷却单元22（用于冷却再循环进入对应的进气口7的内部EGR气体）。因此，可减少部件的数量和安装工时，这导致成本降低。根据本发明的第三方面，提供了包括将第一冷却单元21和第二冷却单元22连接在一起的中间连接部分23的水冷型冷却器。中间连接部分23分别***和布置在进气歧管1、3的支路通道5中。因此，第一冷却单元21和第二冷却单元22可结合在一起。

根据本发明的第四方面，包括沿着缓冲器室4的纵向、沿着支路通道5的宽度方向以及沿着进气口7的宽度方向平行地布置的管11、12的水冷型冷却器将在管11、12外流动的增压吸入空气或内部EGR气体与在管11、12内流动的冷却剂之间进行热交换。根据本发明的第五方面，提供了水冷型冷却器，其包括冷却剂分配部分24，将从外部流入的冷却剂分配到管11、12中；和冷却剂合并部分25，将来自管11、12的冷却剂合并在一起，以使冷却剂流出到外部。冷却剂分配部分24和冷却剂合并部分25连接至管11、12的端部。

根据本发明的第八方面，提供了沿着缓冲器室4的纵向（方向Z）、沿着支路通道5的宽度方向（方向Z）以及沿着进气口7的宽度方向（方向Z）平行地布置的管11、12。因此，即使制备两种类型的管（11a至11c；以及12a、12b）以具有避开进气歧管1、3和内燃机之间的紧固点37、38的形状，也可设置管11、12中的冷却剂流。因此，制造两种类型的管11、12：到达并进入进气口7的那些和在进气歧管1、3内结束的那些，并且因此管11、12可沿着缓冲器室4的纵向布置。此外，通过将管11、12沿着方向Z布置，冷却剂可平行地流动，从而在气缸之间的冷却效果不会产生差异。

根据本发明的第九方面，增压吸入空气可流动通过其中的调节室45、46被设在第一冷却单元21和相对壁部41、42之间。因此，进气歧管1、3中的整个第一冷却单元21可用作用于冷却增压吸入空气的单元。结果，通过整个第一冷却单元21冷却的增压吸入空气可流入每个进气口7中的第二冷却单元22。因此，可防止缓冲器室4沿其高度方向的尺寸增大。根据本发明的第十方面，提供了进气歧管1、3，其包括与第一冷却单元21接触以密封第一冷却单元21和进气歧管1、3之间的间隙的吸入空气密封部分43、44。如上所述，通过沿着吸入空气的流向在第一冷却单元21的上游侧的进气歧管1、3中提供吸入空气密封部分43、44，流入进气歧管1、3中的增压吸入空气不优先朝着第二冷却单元22流动，而是朝着第一冷却单元21流动，从而可提高冷却增压吸入空气的性能。

虽然已经参照本发明的实施例描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于所述实施例和构造。本发明旨在覆盖各种修改和等同排列。另外，虽然各种组合和构造、其它组合和构造包括更多、更少或仅一个元件，但它们也落入本发明的精神和范围中。

Claims (10)

1.一种用于具有多个气缸的内燃机的进气***，流经增压器的增压吸入空气分别经多个进气口（7）被引入所述多个气缸中，所述进气***包括：

进气歧管（1、3），其包括：

缓冲器室（4），其沿着吸入空气的流向设置在增压器的下游侧；以及

多个支路通道（5），流入缓冲器室（4）的增压吸入空气通过所述多个支路通道（5）分别被分配到所述多个进气口（7）中；以及

水冷型冷却器，其包括：

第一冷却单元（21），***并布置在所述缓冲器室（4）中，并且被构造为使流入所述进气歧管（1、3）中的增压吸入空气通过所述增压吸入空气和在所述第一冷却单元（21）中流动的冷却剂之间的热交换而冷却；以及

多个第二冷却单元（22）分别***并布置在所述多个进气口（7）中，并被构造为使再循环进入它们对应的所述多个进气口（7）中的内部废气再循环（EGR）气体通过所述内部EGR气体和在所述多个第二冷却单元（22）中流动的冷却剂之间的热交换而冷却。

2.根据权利要求1所述的进气***，其特征在于，所述水冷型冷却器是一体化的所述第一冷却单元（21）和所述多个第二冷却单元（22）。

3.根据权利要求1或2所述的进气***，其特征在于：

所述水冷型冷却器还包括分别将所述第一冷却单元（21）和所述多个第二冷却单元（22）连接在一起的多个中间连接部分（23）；以及

所述多个中间连接部分（23）分别***和布置在所述多个支路通道（5）中。

4.根据权利要求1或2所述的进气***，其特征在于，所述水冷型冷却器还包括沿着所述缓冲器室（4）的纵向、沿着所述多个支路通道（5）的宽度方向以及沿着所述多个进气口（7）的宽度方向平行地布置的多个管（11、12）。

5.根据权利要求4所述的进气***，其特征在于：

所述水冷型冷却器还包括：

冷却剂分配部分（24），其被构造为将从外部流入所述水冷型冷却器中的冷却剂分配到所述多个管（11、12）中；以及

冷却剂合并部分（25），其被构造为将来自所述多个管（11、12）的冷却剂合并在一起，以使所述冷却剂流出到外部；以及

所述冷却剂分配部分（24）和所述冷却剂合并部分（25）连接至所述多个管（11、12）的端部。

6.根据权利要求5所述的进气***，其特征在于，所述多个支路通道（5）沿着所述缓冲器室（4）的纵向平行地布置。

7.根据权利要求5或6所述的进气***，其特征在于，所述冷却剂分配部分（24）或所述冷却剂合并部分（25）布置在所述第一冷却单元（21）的与所述多个第二冷却单元（22）相反的侧部。

8.根据权利要求4所述的进气***，其特征在于，所述多个管（11、12）沿着所述缓冲器室（4）的纵向、沿着所述多个支路通道（5）的宽度方向以及沿着所述多个进气口（7）的宽度方向平行地布置。

9.根据权利要求1、2、5、6和8的任一项所述的进气***，其特征在于，所述进气歧管（1、3）还包括：

相对壁部（41、42），其与所述第一冷却单元（21）相对，同时在所述相对壁部（41、42）和所述第一冷却单元（21）之间具有预定距离；以及

调节室（45、46），其设置在所述第一冷却单元（21）和所述相对壁部（41、42）之间，并且所述增压吸入空气能够流动通过所述调节室（45、46）。

10.根据权利要求1、2、5、6和8的任一项所述的进气***，其特征在于：

所述进气歧管（1、3）还包括与所述第一冷却单元（21）接触的吸入空气密封部分（43、44）；以及

所述吸入空气密封部分（43、44）被构造为密封所述进气歧管（1、3）和所述第一冷却单元（21）之间的间隙。

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