專利名稱：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及進(jìn)氣系統(tǒng)，并更具體涉及汽車內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)可通過配合件與汽車的主體結(jié)構(gòu)連接。美國(guó)專利文件 US7237635公開了一種機(jī)動(dòng)車輛進(jìn)氣系統(tǒng)，該進(jìn)氣系統(tǒng)總體上包括進(jìn)氣包圍和連接至進(jìn)氣 包圍的氣道，進(jìn)氣包圍由格柵上的格柵開口、散熱器和位于機(jī)動(dòng)車輛前部的發(fā)動(dòng)機(jī)罩前端 形成。然而該配合件與氣道以及車輛主體結(jié)構(gòu)不合適的連接會(huì)造成噪音、振動(dòng)和粗劣度 (NVH)。在配合件處進(jìn)氣系統(tǒng)入口氣體的泄漏會(huì)產(chǎn)生熱氣再循環(huán)造成發(fā)動(dòng)機(jī)和/或動(dòng)力系 統(tǒng)制冷系統(tǒng)性能的降低。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種進(jìn)氣系統(tǒng)，其包括將進(jìn)氣引導(dǎo)到內(nèi)燃機(jī)的管道和作為管道 與散熱器組件的承梁之間的連接的配合件，從而有效地解決了上述噪音、振動(dòng)和粗劣度 (NVH)、進(jìn)氣系統(tǒng)入口氣體泄漏以及進(jìn)氣系統(tǒng)的氣流性能問題。在至少一個(gè)實(shí)施例中，該配 合件由比該管道更為柔軟的材料制成，從而可減少承梁與管道之間能量傳輸所產(chǎn)生的噪 音、振動(dòng)和粗劣度(NVH)。在至少一個(gè)實(shí)施例中，該配合件包括一個(gè)或多個(gè)密封片，所述密封 片改善了進(jìn)氣系統(tǒng)入口與承梁之間的密封功能，同時(shí)也適應(yīng)了通過制造或安裝過程而引入 的可變性。在至少一個(gè)實(shí)施例中，該配合件包括喇叭口形前緣，該喇叭形前緣通過減少承梁 與進(jìn)氣系統(tǒng)之間的連接處的氣流阻力來提高進(jìn)氣系統(tǒng)的氣流性能。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施 例，公開了一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)，包括構(gòu)造成傳輸進(jìn)氣到發(fā)動(dòng)機(jī)的管道；和布置在 管道入口端的配合件，該配合件可由不同于所述管道的材料制成，該配合件可構(gòu)造成連接 所述汽車的結(jié)構(gòu)支撐元件。該配合件還可包覆到所述管道上以形成所述發(fā)動(dòng)機(jī)的單一進(jìn) 氣本體。該配合件可由橡膠材料或類似橡膠的材料制成，而該管道可由硬塑料或聚合物材 料制成。該配合件可包括限定入口的前緣，該前緣可包含錐形或喇叭口狀的外形。該配合 件還可包含一個(gè)或多個(gè)從該配合件外表面伸出的密封片，且該配合件還可包含彼此分隔且 至少沿著該配合件兩側(cè)或更多側(cè)從該配合件的外表面伸出的至少三個(gè)密封片。根據(jù)本發(fā)明 的另一實(shí)施例，上述進(jìn)氣系統(tǒng)所安裝的汽車的結(jié)構(gòu)支撐元件還可包含承梁。該承梁可包含 散熱器組件；機(jī)罩密封件可沿著所述承梁上表面布置，而進(jìn)氣口可布置在承梁的一部分和 機(jī)罩密封件之間。根據(jù)另一方面，汽車系統(tǒng)包括具有進(jìn)氣系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，該進(jìn)氣系統(tǒng)包括含有散熱 組件的承梁，沿著該承梁上表面布置的機(jī)罩密封件，包括布置在承梁的一部分和機(jī)罩密封 件之間的進(jìn)氣口的配合件，(該配合件被構(gòu)造成連接汽車的結(jié)構(gòu)支撐元件，)以及與該配合 件相連結(jié)的管道，該管道被構(gòu)造成將由該配合件進(jìn)氣口接收到的進(jìn)氣傳輸?shù)桨l(fā)動(dòng)機(jī)，該配 合件包括不同于管道的材料。這里描述的進(jìn)氣系統(tǒng)提供了許多優(yōu)于以前進(jìn)氣方法的優(yōu)點(diǎn)。一些優(yōu)點(diǎn)包括，(1)通 過更為柔軟的配合件將進(jìn)氣系統(tǒng)從汽車的主體結(jié)構(gòu)有效隔離從而減少或避免噪音、振動(dòng)和粗劣度(NVH)，(2)在配合件處進(jìn)氣系統(tǒng)入口的更好密封功能減少或防止降低發(fā)動(dòng)機(jī)和/或 動(dòng)力系制冷系統(tǒng)性能的熱氣再循環(huán)，(3)配合件的密封功能適應(yīng)更大的制造與組裝可變性， 以及(4)通過喇叭口形進(jìn)口區(qū)域減少進(jìn)氣系統(tǒng)的氣流阻力。

圖1圖解說明了發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的一個(gè)示例實(shí)施例。圖2A-2D圖解說明了圖1的進(jìn)氣系統(tǒng)的附加視圖。圖3A-5D圖解說明了圖1的進(jìn)氣系統(tǒng)入口的詳細(xì)視圖。圖6A-6C圖解說明了圖1的進(jìn)氣系統(tǒng)的附加視圖。
具體實(shí)施方式
圖1圖解說明了發(fā)動(dòng)機(jī)10的進(jìn)氣系統(tǒng)100的一個(gè)示例實(shí)施例。進(jìn)氣系統(tǒng)100可 包括具有與空氣箱150連通的入口 140的進(jìn)氣本體110。進(jìn)氣本體110可包括配合件120 和管道130?？諝庀?50可與內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣歧管(沒有示出)連通。在一些實(shí)施例中，空氣箱 150可選擇性地省去，在這種情況下，導(dǎo)管130直接與發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管連通。圖2A-2D圖解說明了汽車動(dòng)力系統(tǒng)的散熱器組件210中的進(jìn)氣系統(tǒng)100的附加 圖。散熱器組件210的本體結(jié)構(gòu)或汽車的結(jié)構(gòu)支撐元件或承梁240如圖所示與進(jìn)氣本體110 的配合件120連接。圖2A示出由配合件120提供進(jìn)口 140的散熱器組件的前視圖。圖2B 示出通過進(jìn)氣本體110的圖2A的垂直剖視圖。圖2C示出散熱器組件和包括配合件120和 管道130的進(jìn)氣本體110的后視圖。圖2D示出通過進(jìn)氣本體110的圖2C的垂直剖視圖。參考圖3A-3C，更詳細(xì)地示出了進(jìn)氣本體110。如圖3A所示，配合件120可包括前 緣或凸緣部分310，該前緣或凸緣部分310在至少一些實(shí)施例中具有喇叭口形狀。這個(gè)喇叭 口形狀可通過減少配合件120和本體結(jié)構(gòu)240之間連接處的流體阻力來提高進(jìn)氣系統(tǒng)的流 體動(dòng)力學(xué)性能。這里發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到增加與進(jìn)氣系統(tǒng)相關(guān)的流體阻力可降低發(fā)動(dòng)機(jī)的能 量輸出或性能。由此，減少進(jìn)氣系統(tǒng)的流體阻力可用來提高發(fā)動(dòng)機(jī)的能量輸出(例如，用馬 力為單位測(cè)定)，該發(fā)動(dòng)機(jī)由進(jìn)氣系統(tǒng)提供進(jìn)氣。配合件120也可包括一個(gè)或多個(gè)從配合件120外表面徑向向外伸出的肋或密封片 320。如圖3A，3B和3C所示，配合件120可包括三個(gè)布置在離前緣不同距離的三個(gè)密封片。 在另一個(gè)其他實(shí)施例中，配合件120可包括更多或更少的密封片。比如配合件120可包括 1,2,4,5,6個(gè)或更多個(gè)密封片。此外，密封片320可從配合件120的整個(gè)外圍或圓周方向伸 出，或僅從配合件120的部分外圍或圓周方向伸出。例如，圖2B和圖3A所示的剖視圖示出 了密封片與連接本體結(jié)構(gòu)或承梁240的配合件的下側(cè)外表面相比，可以不繞配合件120的 上側(cè)外表面伸展。該上側(cè)表面與如圖6A-6C所示的機(jī)罩密封件連接，如圖6A-6C所示。圖3B和3C進(jìn)一步說明管道130如何可包括一個(gè)或多個(gè)從管道外表面向外延伸的 整合的安裝凸出部340。安裝凸出部340可包括容納緊固件的安裝孔350，該緊固件又可 固定到散熱器組件210的本體結(jié)構(gòu)240。圖3C示出通過進(jìn)氣本體110的安裝凸出部340的 圖3B的剖視圖。圖4圖示說明了進(jìn)氣本體110的另一個(gè)詳細(xì)視圖。在一些實(shí)施例中，配合件120 由不同于管道130的材料制成。例如，配合件120可由比管道130更為柔軟且更不具剛性的材料制成，該管道由較不柔軟且更具剛性的材料制成。作為非限制性實(shí)例，配合件120由 橡膠或類似橡膠的材料制成，如Santoprene (山都平)，而管道130可由硬質(zhì)塑料或聚合物 制成，如聚丙烯。配合件120的更為柔軟的材料能降低NVH以及提供管道與本體結(jié)構(gòu)之間 的分隔。管道130的較不柔軟的材料在真空狀態(tài)下能保持它的形狀，同時(shí)也給空氣箱提供 了結(jié)構(gòu)支撐。在一些實(shí)施例中，配合件120可包括成形在管道130上的橡膠外模。喇叭口形凸 緣部分、密封片以及配合件的NHV隔離特征可在管道材料上被包覆成形(如用橡膠或其他 合適的材料)。由此，該進(jìn)氣本體可包括由采用不同材料的兩次模制過程形成的單一元件。 這種方法通常可用于減少部件間的可變性。因此，在至少某些實(shí)施例中，進(jìn)氣本體110可由 配合件120和管道130的單一組合而構(gòu)成。應(yīng)該理解的是，在其他的實(shí)施例中配合件120 和管道130可由在一些實(shí)施例中相同或相似的材料制成，而一些實(shí)施例中配合件與管道可 通過任意合適的緊固件或壓配合而緊固結(jié)合。圖5A-5D圖示說明了進(jìn)氣本體110的其他詳細(xì)視圖。在一些實(shí)施例中，密封片320 可包括它們的外邊緣處的拐角和耳狀物。例如，如圖5A和5B所示，密封片320包括上側(cè)右 和左邊緣處的耳狀物510，而密封片的下側(cè)右和左邊緣包括如512所指的較大的曲率半徑。 在一些實(shí)施例中，這些密封片及它們相應(yīng)的拐角的輪廓可與承梁半徑的相應(yīng)形狀匹配(圖 6A-6C所示)。應(yīng)當(dāng)理解的是，在一些實(shí)施例中這些拐角從密封片上去除，而其他的實(shí)施例 中，在512處包括的密封片的下側(cè)右和左邊緣可包括這些拐角。此外，在一些實(shí)施例中，相對(duì)于配合件120外表面，密封片可以是掃掠(sw印t)或 彎曲的。例如，如圖5D描述的剖視圖所示，密封片320可遠(yuǎn)離進(jìn)氣本體的入口掃掠。這個(gè) 彎曲或掃掠構(gòu)造使得密封肋在安裝過程中能夠折疊或變形從而容易裝配且一旦裝配能在 承梁與機(jī)罩密封件之間更好地保持進(jìn)氣本體。應(yīng)該理解的是在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè) 密封片可朝向進(jìn)氣本體的入口而掃掠，或可伸出一定角度，該角度垂直于配合件120的外 表面。密封片320可被間隔開以便適應(yīng)沿三坐標(biāo)方向中的一個(gè)或更多方向的適當(dāng)量的 裝配可變性，同時(shí)仍為進(jìn)氣本體與承梁和機(jī)罩密封件的連接處提供充分密封。在一些實(shí)施 例中，密封片可以彼此等距地間隔，而在其他實(shí)施例中密封片可以彼此不等距地間隔。圖6A-6C圖示了安裝有機(jī)罩密封件610的進(jìn)氣系統(tǒng)100的附加視圖。如圖6所示， 包括凸緣部分310的配合件120的上緣可作為連接機(jī)罩密封件610的承梁的上緣，且如圖 6C的剖視圖詳細(xì)表示的充滿了承梁的半徑。因此，圖6示出了處于已安裝構(gòu)造的進(jìn)氣本體 110，其中配合件120安坐在承梁240的表面和機(jī)罩密封件610之間。在一些情況下，在節(jié)氣閥體(例如，管道130的下游)處稱為“超過環(huán)境”溫度 (ROA)的現(xiàn)象可引起發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩?fù)p耗從而導(dǎo)致車輛性能降低。為了處理這個(gè)問題及其它問 題，設(shè)置進(jìn)氣系統(tǒng)100給發(fā)動(dòng)機(jī)提供更冷的空氣。如上所述，這樣的進(jìn)氣系統(tǒng)可構(gòu)造成從汽 車發(fā)動(dòng)機(jī)室外接收空氣，從而減少?gòu)陌l(fā)動(dòng)機(jī)室引入的熱空氣量。進(jìn)氣系統(tǒng)100是在汽車應(yīng)用背景下描述的，其中進(jìn)氣系統(tǒng)被構(gòu)造成通過汽車前護(hù) 柵從散熱器前面或平行于散熱器方向傳輸空氣。例如，如圖1到圖6所示，該進(jìn)氣系統(tǒng)的入 口構(gòu)造成通過結(jié)構(gòu)前承梁，結(jié)構(gòu)前承梁給散熱器提供支撐。但是，應(yīng)該清楚這里描述的進(jìn)氣 系統(tǒng)可設(shè)置成從其他合適位置傳輸空氣。
權(quán)利要求汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)，包括構(gòu)造成傳輸進(jìn)氣到發(fā)動(dòng)機(jī)的管道；和布置在管道入口端的配合件，其特征在于制成該配合件的材料與制成所述管道的材料不相同，該配合件被構(gòu)造連接所述汽車的結(jié)構(gòu)支撐元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)氣系統(tǒng)，其特征在于該配合件包覆到所述管道上以形成所 述發(fā)動(dòng)機(jī)的單一進(jìn)氣本體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)氣系統(tǒng)，其特征在于該配合件由橡膠材料或類似橡膠的材 料制成和其中該管道由硬塑料或聚合物材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)氣系統(tǒng)，其特征在于該配合件包括限定入口的前緣，且其 中該前緣包含錐形或喇叭口狀的外形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)氣系統(tǒng)，其特征在于該配合件包含一個(gè)或多個(gè)從該配合件 外表面伸出的密封片。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的進(jìn)氣系統(tǒng)，其特征在于該配合件包含彼此分隔且至少沿著該 配合件兩側(cè)或更多側(cè)從所述配合件的所述外表面伸出的至少三個(gè)密封片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)氣系統(tǒng)，其特征在于所述汽車的該結(jié)構(gòu)支撐元件包含承MTTC。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)氣系統(tǒng)，其特征在于包括 包含散熱器組件的承梁；沿著所述承梁上表面布置的機(jī)罩密封件； 其中所述進(jìn)氣口布置在承梁的一部分和機(jī)罩密封件之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的進(jìn)氣系統(tǒng)，其特征在于該配合件包覆到所述管道上以形成所 述發(fā)動(dòng)機(jī)的單一進(jìn)氣本體。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的進(jìn)氣系統(tǒng)，其特征在于該配合件由橡膠材料或類似橡膠的 材料制成，以及其中該管道由硬塑料或聚合物材料制成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)，包括構(gòu)造成輸送進(jìn)氣給發(fā)動(dòng)機(jī)的管道；以及布置在該管道進(jìn)口端的配合件，該配合件由不同于管道的材料制成，該配合件被構(gòu)造成與汽車的結(jié)構(gòu)支撐元件連接。本實(shí)用新型的進(jìn)氣系統(tǒng)提供了許多優(yōu)點(diǎn)，包括通過更為柔軟的配合件將進(jìn)氣系統(tǒng)從汽車的主體結(jié)構(gòu)有效隔離從而減少或避免噪音、振動(dòng)和粗劣度(NVH)以及在配合件處進(jìn)氣系統(tǒng)入口的更好密封功能能減少或防止降低發(fā)動(dòng)機(jī)和/或動(dòng)力系制冷系統(tǒng)性能的熱氣再循環(huán)。
文檔編號(hào)F02F11/00GK201747491SQ20092027324
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2009年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月17日
發(fā)明者H·T·鐘, M·R·米勒, R·A·斯泰克 申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司