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用于内燃机增压器模

阅读:692发布:2020-07-26

专利汇可以提供用于内燃机增压器模专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种用于 内燃机 的 增压 器 模 块 (1),该 增压器 模块包括一个机械的增压器和两个在增压器下游设置的、用于冷却压缩的增压空气的增压空气冷却器。为了在不损害增压器模块(1)的 刚度 或结构 稳定性 的情况下降低的制造 费用 ,根据本发明建议,增压器(2)和两个增压空气冷却器(3、4)安装到一个共同的壳体(5)内,所述壳体至少在底侧上和在两个对置的侧面上包围所述增压器(2)和两个增压空气冷却器(3、4)。,下面是用于内燃机增压器模专利的具体信息内容。

1.用于内燃机增压器模,该增压器模块包括一个机械的增压 器和两个在增压器下游设置的、用于冷却压缩的增压空气的增压空气 冷却器,其特征在于,增压器(2)和两个增压空气冷却器(3、4)安 装到一个共同的壳体(5)内,所述壳体至少在底侧上和在两个对置的 侧面上包围所述增压器(2)和两个增压空气冷却器(3、4)。
2.如权利要求1所述的增压器模块,其特征在于,壳体(5)由 轻金属制成。
3.如权利要求1或2所述的增压器模块,其特征在于,壳体(5) 以砂模铸造法制成。
4.如上述权利要求之一项所述的增压器模块,其特征在于,增压 器(2)设置在两个增压空气冷却器(3、4)之间的中心处。
5.如上述权利要求之一项所述的增压器模块,其特征在于,壳体 (5)此外包括一在增压器(2)和各增压空气冷却器(3、4)之间设 置的空气分配器(13)。
6.如权利要求5所述的增压器模块,其特征在于,空气分配器(13) 设置在增压器(2)和两个增压空气冷却器(3、4)的上方。
7.如上述权利要求之一项所述的增压器模块,其特征在于,壳体 (5)此外包围一用于部分负荷调节的旁路(25)。
8.如权利要求7所述的增压器模块,其特征在于,旁路(25)设 置在增压器(2)的上方。
9.如上述权利要求之一项所述的增压器模块,其特征在于,壳体 (5)在它其中一个端侧(9)上设有用于导入增压器(2)的开口。
10.如上述权利要求之一项所述的增压器模块,其特征在于,壳 体(5)在它其中一个端侧上设有进气口(11)。
11.如权利要求9和10所述的增压器模块,其特征在于,进气口 和用于导入增压器(2)的开口设置在壳体(5)的对置的各端侧上。
12.如上述权利要求之一项所述的增压器模块,其特征在于,壳 体(5)在其底侧上具有许多空气流出口(19)。
13.如权利要求12所述的增压器模块,其特征在于,空气流出口 (19)设置在两个增压空气冷却器(3、4)的下方。
14.如上述权利要求之一项所述的增压器模块,其特征在于,增 压空气冷却器(3、4)在平行于壳体(5)的纵侧的方向上被冷却通 流,并且在增压空气的从上向下的横向流中被通流。
15.如上述权利要求之一项所述的增压器模块,其特征在于,增 压空气冷却器(3、4)或壳体(5)在一端侧(9)上设有用于输入和 输出冷却水的接头。
16.如上述权利要求之一项所述的增压器模块,其特征在于,壳 体(5)在其上侧上通过一空气分配器盖(13)封闭。
17.如权利要求16所述的增压器模块,其特征在于,空气分配器 盖(13)与壳体(5)的底板侧壁构成一个整体。
18.如权利要求16或17所述的增压器模块,其特征在于,壳体 (5)在它其中一个端侧(9)上设有开口(16),用于导入两个增压空 气冷却器(3、4)。
17.如权利要求16所述的增压器模块,其特征在于,空气分配器 盖(13)构成为螺旋盖并且封闭至少一个用于插入增压空气冷却器(3、 4)的开口。
18.如上述权利要求之一项所述的增压器模块,其特征在于,增 压空气冷却器(3、4)按照轻量化构造方式由金属板制成。
19.内燃机,其具有一个内燃机缸体、两列V型设置在内燃机缸 体内的气缸和两个在气缸列上方固定在内燃机缸体上的气缸头,其特 征在于,设有一根据上述权利要求之一的增压器模块(1)。
20.如权利要求19所述的内燃机,其特征在于,壳体(5)在两 个增压空气冷却器(3、4)下方以其底侧支承在气缸头上。
21.如权利要求19或20所述的内燃机,其特征在于,壳体(5) 固定拧接在气缸头上。
22.如权利要求19至21之一项所述的内燃机,其特征在于,增 压器模块(1)搭接两个气缸头之间的间隙。
23.如权利要求19至22之一项所述的内燃机,其特征在于,增 压器(2)经由一个皮带传动装置内燃机的曲轴连接。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的增压器模以及一 种根据权利要求18的前序部分的内燃机

背景技术

在本专利申请的申请日尚未公开的本申请人的德国专利申请DE 102004049027.9(2004年10月8日)中业已描述了一种开头所述类型 的用于V型内燃机的增压器模块,其中在增压器左边和右边设置的两 个增压空气冷却器支承在增压器壳体的侧向上伸出的两个固定板上, 所述增压空气冷却器用于加固模块并且因此用于减小受工作中引起的 振动的干扰。增压空气冷却器在那儿被一个构成为空气分配器的盖固 定,该盖穿过增压空气冷却器的壳体与固定板拧接。
为了赋予增压空气冷却器一个足以在固定板和空气分配器盖之间 夹紧的稳定性,并且在其上侧和底侧上确保与固定板或与空气分配器 盖的空气密封的连接,增压空气冷却器必须具有一个稳定的铸造壳体, 壳体在其上侧和底侧上具有平面的密封凸缘,这在制造中与按照轻量 化构造方式由金属板制成的增压空气冷却器相比产生不可忽略的附加 费用

发明内容

由此出发,本发明的目的是,降低开头所述类型的增压器模块的 制造费用,并且不损害增压器模块的刚度或结构强度。
上述目的根据本发明这样实现,即增压器和两个增压空气冷却器 安装在一个共同的壳体内,所述壳体至少在底侧和两个对置侧面上包 围增压器和两个增压空气冷却器。通过为增压器和两个增压空气冷却 器使用一个稳定的共同的壳体,两个增压空气冷却器可以按照轻量化 构造方式由金属板制造并且安装到壳体内,由此不仅可以减小整个增 压器模块的制造费用并且可以改善从增压空气向冷却的热传递。此 外共同的壳体赋予增压器模块相对高的稳定性和刚度,由此可以实现 振动小地连接至内燃机并且因此通过减小由于振动引起的噪声发展改 善声学特性。
因为壳体由于在其内安装的各元件的数量具有相对复杂的形状, 在各不同的侧面上具有一系列的开口,所以壳体优选以砂模铸造法由 轻金属制成。
根据本发明的一个优选的实施方式,增压器模块应用在V型内燃 机中,该内燃机具有一个内燃机缸体、两列V型设置在内燃机缸体内 的气缸和两个在气缸列上方固定在内燃机缸体上的气缸头,其中增压 器模块搭接两个气缸列的各气缸头之间的间隙。在这种设置中,增压 器模块与两个气缸头的连接并且由此实现的增压器模块至内燃机缸体 的双重连接确保了一种噪声特别低的结构。
符合目的的是,增压器在增压器模块内设置在两个增压空气冷却 器之间的中心处,其中被增压器压缩的增压空气流过一个在增压器模 块上侧上设置在增压器和增压空气冷却器之间的并且优选同样整合到 增压器模块壳体内的空气分配器,通向两个增压空气冷却器,并且从 那儿向下穿过相应的气缸头流入气缸内,由此通过增压器和气缸头之 间的极短的气道可以显著改善了响应特性。
特别高的连接稳定性和特别短的气道也如此实现,即增压器模块 的壳体在两个增压空气冷却器下方直接以其底侧支承在两个气缸头上 并且固定拧接在气缸头或气缸头的气法兰(Klappenflansch)上,其中 许多在壳体底侧上的空气流出口直接在相应的通向气缸的空气通道中 通入气缸头或气门法兰内。
将增压器设置在两个增压空气冷却器之间的中心处也使得增压器 的借助于内燃机的曲轴的驱动变得容易,所述曲轴优选经由一个皮带 传动装置与一个伸出于壳体端侧的增压器驱动轴连接。
除了增压器和两个增压空气冷却器外,壳体符合目的地还包括一 个用于部分负荷调节的旁路,被增压器抽吸的空气的一部分可以通过 该旁路可以被导回增压器的进气口并且在循环中穿过增压器引导。旁 路优选在增压器的上方设置在壳体上侧上,由此气道可以通过旁路同 样保持较短。
为了将增压器和两个增压空气冷却器安装在壳体内,壳体优选设 有两个开口,增压器和两个增压空气冷却器通过所述开口可以导入或 插入壳体内。用于安装增压器的开口符合目的地设置在壳体的两个端 侧的其中一个上,优选在背对增压器的增压空气入口的那个端侧上。
而根据一个第一替换方式,两个增压空气冷却器可以从上方插入 到壳体内,壳体在这种情况下在其上侧上符合目的地设有至少一个开 口。在插入相应的增压空气冷却器之后所述开口被封闭,为此根据本 发明的一个优选实施方式设置一个唯一的螺旋盖,该螺旋盖在壳体的 整个宽度上延伸并且构成空气分配器,该空气分配器将在增压器中压 缩的空气分配到两个增压空气冷却器上。
根据一个第二替换方式,两个增压空气冷却器分别通过一个端侧 的开口推入壳体内。该替换方式使得可以取消在增压器模块的壳体上 安装冷却水接头,因为冷却水接头可以自身安装在增压空气冷却器的 与导入开口相邻的端部上,从而在增压空气冷却器被完全推入导入开 口内之后冷却水接头位于壳体外部。在最后一种情况下,壳体在其上 侧上优选通过一个与壳体的底部和侧壁一体构成的盖封闭,该盖在铸 造时与壳体的剩余部分一起成型并且符合目的地同样在内部构成为空 气分配器。
附图说明
下面借助于两个在附图中示出的实施例详细阐述本发明。附图表 示:
图1 用于V型内燃机的增压器模块的透视的上侧视图,所述 增压器模块包括一个机械的增压器、两个增压空气冷却器和一个拧接 的空气分配器盖;
图2 相应于图1稍微放大的视图,然而取下了空气分配器盖;
图3 增压器模块由另外一个视的透视的上侧视图;
图4 一个修改的增压器模块的透视的上侧视图,其具有构成为 壳体的一体组成部分的空气分配器盖,然而没有增压器;
图5 图4的增压器模块的上侧视图,然而具有部分切除的空气 分配器盖。

具体实施方式

如最佳地由图2可以看到,在附图中示出的用于一个构成为6缸 V型发动机的内燃机(未示出)的增压器模块1基本上包括一个机械 的增压器2和在增压器2的两侧设置的两个增压空气冷却器3、4,它 们安装在一个共同的壳体5内。
机械的增压器2涉及一个根据柱塞式原理工作的、具有或没有内 部压缩的压缩机,其可以构成为鲁茨压缩机或者构成Lysholm形式的 螺杆式压缩机。
增压器2包括两个具有平行的旋转轴线的旋转活塞转子(未示 出),它们并排地设置在一个被壳体5包围的空腔6内。
旋转活塞或转子经由一个同步传动装置(不可见)与一个压缩机 驱动轴7连接,该驱动轴越过壳体5的前端部9上的一密封盖8伸出 并且借助于一个驱动皮带(未示出)被内燃机的曲轴驱动。通过增压 器2的驱动,增压空气通过一个经由节气门与内燃机的空气滤清器和 抽吸管(未示出)连接的、在壳体5的后端部11上的吸气口10被抽 吸到增压器2内,增压空气从增压器出发,在旋转活塞或转子与空腔 6的一分界壁之间穿过之后,通过一个在其上侧设置的排气口12重新 排出,如最佳地在图5中示出。一空气分配器13位于排气口12的上 方,该空气分配器将由排气口12流出的气流A划分成各部分流B并 且将它们在壳体5内部均匀地向两侧朝增压空气冷却器3、4进一步引 导。
在图1至图3中示出的增压器模块2中壳体5分两部分构成,其 中壳体基本上包括一个容纳增压器2和两个增压空气冷却器3、4的下 部件14和一个构成空气分配器13的螺旋盖,该两个部件以砂模铸造 法由制成。
壳体5的下部件14在其前端侧9上具有一个导入开口用于插入增 压器2,该导入开口在插入增压器后被密封盖8封闭。下部件14此外 具有两个向上敞开的凹槽15,在空气分配器13拧接之前,两个增压 空气冷却器3、4从上方插入所述凹槽内,从而插入壳体下部件14内, 空气分配器而后跨接壳体5的整个上侧并且封闭凹槽15上侧上的导入 开口。
在图4和图5中示出的增压器模块2中,同样以砂模铸造法由铝 制成的壳体5却与构成整体的空气分配器盖13一体构成并且在其前端 侧9上设有两个导入开口16,增压空气冷却器3、4可以通过所述导 入开口从前部推入壳体5内。
如最佳由图5示出,两个按照轻量化构造方式由铝制成的增压空 气冷却器3、4分别具有一个与凹槽15或导入开口16的形状相适配的 冷却器壳体17,该冷却器壳体在其上侧和底侧上是敞开的并且包围一 个在横截面上大致呈矩形的垂直的空气通道18。空气通道18从一个 穿过空气分配器13与增压器2的排气口12连通的上进气口一直延伸 至一个在冷却器壳体17的底侧上设置的排气口,在此处被冷却的增压 空气通过在壳体5的底侧中的、与内燃机的气缸数量相当的数量的空 气流出口19直接进入气缸头中进一步引导的空气通道内。冷却器壳 体17分别包含许多平行的散热片20,其在增压空气冷却器3、4的纵 向方向上,即与增压器2的压缩器轴平行地,设置在空气通道18的对 置的各端侧的各分界壁之间并且被冷却水通流。冷却水通过一个设置 在壳体5的前端侧上冷却水入口21输入散热片20内并且通过一个在 旁边或下方设置的冷却水出口22重新由增压空气冷却器3、4中流出。
冷却水入口21和冷却水出口22在图1至图3的增压器模块1中 整合到壳体5内,而它们在图4和图5的增压器模块1中构成一个密 封盖23的一部分,所述密封盖封闭导入开口16、与壳体5拧接并且 位于增压空气冷却器3、4的前端部上。
在组装之后,增压器模块1安装在内燃机的两个气缸头上,其中 在增压空气冷却器3、4下方的壳体5的底侧贴靠两个坐落在内燃机的 气缸头上的气门法兰(Klappenflansch)(CVTS法兰)并且排气口19与 气门法兰中的相应的进气口对齐。增压器模块的固定借助于固定螺钉 24实现,固定螺钉穿过壳体5中的贯通孔25拧入气门法兰中的螺纹 孔内。
如最佳地在图4中利用虚线的箭头C所示,壳体5此外包围一个 在空气分配器13下方设置的、用于部分负荷调节的旁路,该旁路在增 压器2和空气分配器13之间一直延伸至壳体5的后端侧11,在此处 在需要时旁路借助于一个位于法兰连接在壳体5上的安装件27中的、 可偏转的旁路盖26(图5)与进气口11和增压器2之间的一个吸气通 道连通,以便引导一部分增压空气在循环中穿过增压器2。
附图标记清单
1增压器模块
2增压器
3增压空气冷却器
4增压空气冷却器
5壳体
6空腔
7驱动轴
8密封盖
9壳体端侧
10吸气口
11壳体端侧
12排气口
13空气分配器盖
14壳体下部件
15凹槽
16导入开口
17冷却器壳体
18空气通道
19空气流出口
20散热片
21冷却水入口
22冷却水出口
23密封盖
24固定螺钉
25贯通孔
26旁路盖
27安装件
A、B、C空气流动箭头
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