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CN101892927A - 用于内燃发动机的进气系统 - Google Patents

用于内燃发动机的进气系统 Download PDF

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Abstract

一种用于内燃发动机的进气系统，其包括缸盖以及附接到该缸盖的进气歧管。一种曲径式密封件被置于该进气歧管与该缸盖之间，其中该曲径式密封件包括形成在该进气歧管与该缸盖之一中的突起，以及形成在该进气歧管与该缸盖的另一中的配合接收件。

Description

用于内燃发动机的进气系统
技术领域
本发明涉及一种用于内燃发动机的进气歧管以及缸盖，并且更确切地涉及在发动机的进气歧管安装凸缘和缸盖之间使用的密封系统。本发明可等同地应用于发动机的上部进气到下部进气间的密封。
背景技术
典型地，进气歧管被安装到内燃发动机的缸盖，其中，精细的垫圈试图不仅防止外部空气泄漏到发动机汽缸中，还防止了在一个进气气道中的压力脉冲与相邻进气气道中的压力脉冲相互作用。虽然外部泄漏可以影响发动机控制，但是由于外部真空泄漏可能导致未测定的空气被引入发动机汽缸中，由此扰乱空/燃控制，所以在这些相邻汽缸气道之间的不希望的相互干扰可能极大地扰乱发动机的调控，从而导致动力输出的不希望的消耗。在大多数发动机中，通过使(被提供在进气歧管安装凸缘和缸盖之间的)垫圈材料在进气气道的相邻气道之间延伸来防止在这些相邻汽缸气道之间的不希望的相互干扰。不幸地是，仅为防止相邻汽缸之间的相互干扰的目的来使用这种材料是高成本的并且增加了垫圈设计的复杂性。此外，这种问题也存在于其他进气系统接头中，例如在上部进气歧管和下部进气歧管之间的接头中。
希望的是在进气歧管安装凸缘与缸盖(或者下部进气)之间提供一种密封系统，其中该密封系统不依赖于增加的垫圈材料，而是结合到发动机部件本身的基本设计中。
发明内容
根据本发明的一个方面，用于内燃发动机的一种进气系统包括缸盖以及附接到该缸盖上的进气歧管。根据本发明的另一方面，进气歧管优选地包括单件式塑料模制物，它包括充气室、安装凸缘、在该充气室与该安装凸缘之间延伸的多个进气气道以及仅围绕该安装凸缘的外围延伸的周边密封区域。曲径式密封件被置于进气歧管与缸盖之间。根据本发明的另一方面，曲径式密封件包括形成在该进气歧管与缸盖之一中的突起，以及形成在该进气歧管与缸盖的另一中的配合接收件。
根据本发明的另一方面，进气歧管可以包括多个曲径式密封段，这些曲径式密封段被布置为多个突起榫舌状元件，这些突起榫舌状元件被安装到进气歧管安装凸缘上，多个进气气道延伸穿过该安装凸缘。这些突起榫舌状元件与形成在缸盖或者下部进气中的多个凹槽接收元件相配合。可替代地，根据本发明的另一方面，多个凹槽接收元件可以被模制在该进气歧管的安装凸缘中，其中多个配合突起榫舌状元件被提供在缸盖上，进气歧管被附接到该缸盖上。
根据本发明的另一方面，曲径式密封件包括形成在进气歧管安装凸缘上的突起榫舌件，其中该榫舌件由该安装凸缘的母体材料形成。如果该突起榫舌件形成在该缸盖上，则作为一个可替代方式，该榫舌件将优选地由该缸盖的母体金属形成。
根据另一方面，用于内燃发动机的一种进气系统，包括缸盖；附接到所述缸盖的进气歧管，其中所述进气歧管包括充气室(plenum)；安装凸缘；在所述充气室与所述安装凸缘之间延伸的多个进气气道；仅围绕该安装凸缘的外围延伸的周边垫圈区域；以及被置于所述进气歧管的所述安装凸缘与所述缸盖之间并且位于所述进气气道的相邻气道之间的曲径式密封件，其中所述曲径式密封件包括形成在所述进气歧管与所述缸盖之一中的榫舌件，以及形成在所述进气歧管与所述缸盖的另一个中的配合凹槽。
仍根据本发明的另一方面，用于内燃发动机的一种进气系统，它包括具有附接到其上的下部进气歧管的缸盖；附接到所述下部进气歧管上的进气歧管，其中所述进气歧管包括充气室；安装凸缘；在所述充气室与所述安装凸缘之间延伸的多个进气气道；仅在该安装凸缘的外围延伸的周边垫圈区域；以及被置于所述进气歧管的所述安装凸缘与所述下部进气歧管之间并且位于所述进气气道的相邻气道之间的曲径式密封件，其中，所述曲径式密封件包括形成在所述进气歧管与所述下部进气歧管之一中的榫舌件，以及形成在所述进气歧管与所述下部进气歧管另一个中的配合凹槽。
根据本发明的进气系统的一个优点是，使用仅围绕进气歧管安装凸缘延伸的周边垫圈区域允许最小化发动机中所使用的垫圈材料量，由此减小设计复杂性以及材料成本。
根据本发明的进气系统的另一优点是，本曲径式密封件可被重复使用，并且在该进气歧管从该发动机移除以及然后随后被再次安装的情况下不需要被更新。
根据本发明的进气系统的仍旧另一优点是，与发动机测力计数据相关的复杂的计算机模拟显示出本曲径式密封件将不会导致发动机性能的下降。
本说明书的读者将显而易见到本发明的其他优点以及特征。
附图说明
图1是具有根据本发明的曲径式密封系统的一部分的进气歧管的透视图。
图2是进气歧管与缸盖的局部示意说明图，该进气歧管以及缸盖利用了根据本发明的曲径式密封件。
图3相似于图2，但是展示的曲径式密封件中的突起和凹槽部分相反于图2中展示的。
发明详细说明
如在图1中所示，进气歧管10包括通入充气室36的节气阀40，多个气道34从该充气室36延伸到安装凸缘38。进气歧管10可以被布置作为用来连接下部进气歧管的上部进气歧管，或者是不需要下部进气歧管的可独立使用的进气歧管。安装凸缘38具有多个紧固件孔隙46，这些紧固件孔隙46允许将进气歧管10附接到发动机的缸盖。图1还展示了周边垫圈区域42，该区域42围绕安装凸缘38的外围延伸。注意的是，周边垫圈区域42不在进气歧管10的相邻气道34之间延伸。而是，图1展示了第一实施方式，其中，多个突起榫舌状元件18被模制到安装凸缘38上。这些突起榫舌状元件18与形成在缸盖14(图2)中的多个凹槽接收元件26协作，用来防止进气气道34的相邻气道之间的相互干扰。从图2中可以看到，突起榫舌状元件18以及凹槽接收元件26被视为一起在相邻气道34之间产生了弯曲的路径，以便防止相邻进气气道34内产生的压力波彼此相互作用。
在图2以及图3中示出的缸盖14可以是一种铸造的、金属缸盖，或者是附接到缸盖铸体上并且作用为缸盖14的一部分的塑料或者金属的下部进气歧管。换言之，本发明对于上部进气歧管与下部进气歧管之间的接头或者不管是上部进气以及下部进气的进气歧管与缸盖之间的接头都是有用的。
图3展示了缸盖14装备有突起榫舌状元件22的一个实施方式，其中安装凸缘38配备有凹槽接收元件30。图2以及图3的实施方式通过防止相邻气道34内的压力波之间相互干扰以基本相同的方式而实施。
图2以及图3展示了进气歧管10由螺纹紧固件50被附接到缸盖14上。
突起榫舌件元件18和22可以有利地由其所位于的部件的母体材料模制。在进气歧管10的情况下，突起榫舌件18可以与(例如从塑料材料制成的进气歧管10的)安装凸缘38的母体材料作为单件，这可以在模制期间完成。相似地，缸盖14可以有利地由金属，例如铝、铁或者其他材料模制，且突起榫舌件22在该模制过程中产生。如果展示在图2以及图3中的缸盖14的部分被构造为下部进气，那么榫舌件22可以由制造下部进气的母体塑料或者金属制成。在任何情况下，突起榫舌件18优选地被定尺寸成紧贴地配合到配合凹槽接收件26内，如在图2中所展示的，由此减小了相邻歧管气道之间的相互干扰，有效地免除了对于任何额外的垫圈材料的需要。
已经按照相关法律标准说明了前述发明，因此，该说明书是示例性的而不是本质上限定性的。对于所披露实施方式的变体以及修改对所属领域的技术人员可变得明显并且是落在本发明范围内的。相应地，本发明所承担的法律保护范围仅可以通过学习以下权利要求而被确定。

Claims (10)

1.一种用于内燃发动机的进气系统，包括：
缸盖；
附接到所述缸盖的进气歧管；以及
曲径式密封件，该曲径式密封件被置于所述进气歧管与所述缸盖之间，其中，所述曲径式密封件包括形成在该进气歧管与该缸盖之一中的突起以及形成在该进气歧管与该缸盖的另一个中的配合接收件。
2.根据权利要求1所述的进气系统，其中，所述曲径式密封件仅在所述进气歧管的相邻气道之间延伸。
3.根据权利要求1所述的进气系统，其中，所述进气歧管包括延伸到共同安装凸缘上的多个进气气道，其中所述安装凸缘具有一个周边密封区域，该周边密封区域仅围绕该安装凸缘的外围延伸。
4.根据权利要求1所述的进气系统，其中，所述曲径式密封件包括在安装凸缘上模制的多个突起榫舌状元件以及形成在所述缸盖中的多个配合凹槽接收元件，其中多个进气气道延伸穿过该安装凸缘。
5.根据权利要求4所述的进气系统，其中，这些所述榫舌状元件与所述安装凸缘的母体材料模制为单件。
6.根据权利要求1所述的进气系统，其中，所述曲径式密封件包括模制在安装凸缘内的多个凹槽接收元件以及形成在所述缸盖上的多个配合突起榫舌状元件，其中多个进气气道延伸穿过该安装凸缘，所述榫舌状元件由所述缸盖的母体材料模制。
7.根据权利要求1所述的进气系统，其中，所述进气歧管包括单件式塑料模制物，它包括：
充气室；
安装凸缘；
在所述进气室与所述安装凸缘之间延伸的多个进气气道；
仅围绕该安装凸缘的外围延伸的周边垫圈区域；以及
所述曲径式密封件的一部分，该部分在所述进气气道的相邻气道之间横向延伸穿过所述安装凸缘。
8.根据权利要求7所述的进气系统，其中，所述曲径式密封件的所述部分包括形成在所述安装凸缘上的突起榫舌件，其中所述榫舌件由所述安装凸缘的母体材料形成。
9.根据权利要求7所述的进气系统，其中，所述曲径式密封件的所述部分包括形成在所述安装凸缘上的凹槽接收件。
10.根据权利要求1的进气系统，其中，所述缸盖包括下部进气歧管并且所述进气歧管包括接合到所述下部进气歧管上的上部进气歧管。
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