专利名称：汽车发动机的进气系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及进气系统，并更具体涉及汽车内燃机的进气系统。
背景技术：
汽车发动机的进气系统可通过配合件与汽车的主体结构连接。美国专利文件 US7237635公开了一种机动车辆进气系统，该进气系统总体上包括进气包围和连接至进气 包围的气道，进气包围由格栅上的格栅开口、散热器和位于机动车辆前部的发动机罩前端 形成。然而该配合件与气道以及车辆主体结构不合适的连接会造成噪音、振动和粗劣度 (NVH)。在配合件处进气系统入口气体的泄漏会产生热气再循环造成发动机和/或动力系 统制冷系统性能的降低。
实用新型内容本实用新型提供一种进气系统，其包括将进气引导到内燃机的管道和作为管道 与散热器组件的承梁之间的连接的配合件，从而有效地解决了上述噪音、振动和粗劣度 (NVH)、进气系统入口气体泄漏以及进气系统的气流性能问题。在至少一个实施例中，该配 合件由比该管道更为柔软的材料制成，从而可减少承梁与管道之间能量传输所产生的噪 音、振动和粗劣度(NVH)。在至少一个实施例中，该配合件包括一个或多个密封片，所述密封 片改善了进气系统入口与承梁之间的密封功能，同时也适应了通过制造或安装过程而引入 的可变性。在至少一个实施例中，该配合件包括喇叭口形前缘，该喇叭形前缘通过减少承梁 与进气系统之间的连接处的气流阻力来提高进气系统的气流性能。根据本发明的一个实施 例，公开了一种汽车发动机的进气系统，包括构造成传输进气到发动机的管道；和布置在 管道入口端的配合件，该配合件可由不同于所述管道的材料制成，该配合件可构造成连接 所述汽车的结构支撑元件。该配合件还可包覆到所述管道上以形成所述发动机的单一进 气本体。该配合件可由橡胶材料或类似橡胶的材料制成，而该管道可由硬塑料或聚合物材 料制成。该配合件可包括限定入口的前缘，该前缘可包含锥形或喇叭口状的外形。该配合 件还可包含一个或多个从该配合件外表面伸出的密封片，且该配合件还可包含彼此分隔且 至少沿着该配合件两侧或更多侧从该配合件的外表面伸出的至少三个密封片。根据本发明 的另一实施例，上述进气系统所安装的汽车的结构支撑元件还可包含承梁。该承梁可包含 散热器组件；机罩密封件可沿着所述承梁上表面布置，而进气口可布置在承梁的一部分和 机罩密封件之间。根据另一方面，汽车系统包括具有进气系统的发动机，该进气系统包括含有散热 组件的承梁，沿着该承梁上表面布置的机罩密封件，包括布置在承梁的一部分和机罩密封 件之间的进气口的配合件，(该配合件被构造成连接汽车的结构支撑元件，)以及与该配合 件相连结的管道，该管道被构造成将由该配合件进气口接收到的进气传输到发动机，该配 合件包括不同于管道的材料。这里描述的进气系统提供了许多优于以前进气方法的优点。一些优点包括，(1)通 过更为柔软的配合件将进气系统从汽车的主体结构有效隔离从而减少或避免噪音、振动和粗劣度(NVH)，(2)在配合件处进气系统入口的更好密封功能减少或防止降低发动机和/或 动力系制冷系统性能的热气再循环，(3)配合件的密封功能适应更大的制造与组装可变性， 以及(4)通过喇叭口形进口区域减少进气系统的气流阻力。
图1图解说明了发动机进气系统的一个示例实施例。图2A-2D图解说明了图1的进气系统的附加视图。图3A-5D图解说明了图1的进气系统入口的详细视图。图6A-6C图解说明了图1的进气系统的附加视图。
具体实施方式
图1图解说明了发动机10的进气系统100的一个示例实施例。进气系统100可 包括具有与空气箱150连通的入口 140的进气本体110。进气本体110可包括配合件120 和管道130。空气箱150可与内燃机进气歧管(没有示出)连通。在一些实施例中，空气箱 150可选择性地省去，在这种情况下，导管130直接与发动机的进气歧管连通。图2A-2D图解说明了汽车动力系统的散热器组件210中的进气系统100的附加 图。散热器组件210的本体结构或汽车的结构支撑元件或承梁240如图所示与进气本体110 的配合件120连接。图2A示出由配合件120提供进口 140的散热器组件的前视图。图2B 示出通过进气本体110的图2A的垂直剖视图。图2C示出散热器组件和包括配合件120和 管道130的进气本体110的后视图。图2D示出通过进气本体110的图2C的垂直剖视图。参考图3A-3C，更详细地示出了进气本体110。如图3A所示，配合件120可包括前 缘或凸缘部分310，该前缘或凸缘部分310在至少一些实施例中具有喇叭口形状。这个喇叭 口形状可通过减少配合件120和本体结构240之间连接处的流体阻力来提高进气系统的流 体动力学性能。这里发明人已经认识到增加与进气系统相关的流体阻力可降低发动机的能 量输出或性能。由此，减少进气系统的流体阻力可用来提高发动机的能量输出(例如，用马 力为单位测定)，该发动机由进气系统提供进气。配合件120也可包括一个或多个从配合件120外表面径向向外伸出的肋或密封片 320。如图3A，3B和3C所示，配合件120可包括三个布置在离前缘不同距离的三个密封片。 在另一个其他实施例中，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个或更多个密封片。此外，密封片320可从配合件120的整个外围或圆周方向伸 出，或仅从配合件120的部分外围或圆周方向伸出。例如，图2B和图3A所示的剖视图示出 了密封片与连接本体结构或承梁240的配合件的下侧外表面相比，可以不绕配合件120的 上侧外表面伸展。该上侧表面与如图6A-6C所示的机罩密封件连接，如图6A-6C所示。图3B和3C进一步说明管道130如何可包括一个或多个从管道外表面向外延伸的 整合的安装凸出部340。安装凸出部340可包括容纳紧固件的安装孔350，该紧固件又可 固定到散热器组件210的本体结构240。图3C示出通过进气本体110的安装凸出部340的 图3B的剖视图。图4图示说明了进气本体110的另一个详细视图。在一些实施例中，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更为柔软且更不具刚性的材料制成，该管道由较不柔软且更具刚性的材料制成。作为非限制性实例，配合件120由 橡胶或类似橡胶的材料制成，如Santoprene (山都平)，而管道130可由硬质塑料或聚合物 制成，如聚丙烯。配合件120的更为柔软的材料能降低NVH以及提供管道与本体结构之间 的分隔。管道130的较不柔软的材料在真空状态下能保持它的形状，同时也给空气箱提供 了结构支撑。在一些实施例中，配合件120可包括成形在管道130上的橡胶外模。喇叭口形凸 缘部分、密封片以及配合件的NHV隔离特征可在管道材料上被包覆成形(如用橡胶或其他 合适的材料)。由此，该进气本体可包括由采用不同材料的两次模制过程形成的单一元件。 这种方法通常可用于减少部件间的可变性。因此，在至少某些实施例中，进气本体110可由 配合件120和管道130的单一组合而构成。应该理解的是，在其他的实施例中配合件120 和管道130可由在一些实施例中相同或相似的材料制成，而一些实施例中配合件与管道可 通过任意合适的紧固件或压配合而紧固结合。图5A-5D图示说明了进气本体110的其他详细视图。在一些实施例中，密封片320 可包括它们的外边缘处的拐角和耳状物。例如，如图5A和5B所示，密封片320包括上侧右 和左边缘处的耳状物510，而密封片的下侧右和左边缘包括如512所指的较大的曲率半径。 在一些实施例中，这些密封片及它们相应的拐角的轮廓可与承梁半径的相应形状匹配(图 6A-6C所示)。应当理解的是，在一些实施例中这些拐角从密封片上去除，而其他的实施例 中，在512处包括的密封片的下侧右和左边缘可包括这些拐角。此外，在一些实施例中，相对于配合件120外表面，密封片可以是扫掠(sw印t)或 弯曲的。例如，如图5D描述的剖视图所示，密封片320可远离进气本体的入口扫掠。这个 弯曲或扫掠构造使得密封肋在安装过程中能够折叠或变形从而容易装配且一旦装配能在 承梁与机罩密封件之间更好地保持进气本体。应该理解的是在一些实施例中，一个或多个 密封片可朝向进气本体的入口而扫掠，或可伸出一定角度，该角度垂直于配合件120的外 表面。密封片320可被间隔开以便适应沿三坐标方向中的一个或更多方向的适当量的 装配可变性，同时仍为进气本体与承梁和机罩密封件的连接处提供充分密封。在一些实施 例中，密封片可以彼此等距地间隔，而在其他实施例中密封片可以彼此不等距地间隔。图6A-6C图示了安装有机罩密封件610的进气系统100的附加视图。如图6所示， 包括凸缘部分310的配合件120的上缘可作为连接机罩密封件610的承梁的上缘，且如图 6C的剖视图详细表示的充满了承梁的半径。因此，图6示出了处于已安装构造的进气本体 110，其中配合件120安坐在承梁240的表面和机罩密封件610之间。在一些情况下，在节气阀体(例如，管道130的下游)处称为“超过环境”温度 (ROA)的现象可引起发动机扭矩损耗从而导致车辆性能降低。为了处理这个问题及其它问 题，设置进气系统100给发动机提供更冷的空气。如上所述，这样的进气系统可构造成从汽 车发动机室外接收空气，从而减少从发动机室引入的热空气量。进气系统100是在汽车应用背景下描述的，其中进气系统被构造成通过汽车前护 栅从散热器前面或平行于散热器方向传输空气。例如，如图1到图6所示，该进气系统的入 口构造成通过结构前承梁，结构前承梁给散热器提供支撑。但是，应该清楚这里描述的进气 系统可设置成从其他合适位置传输空气。
权利要求汽车发动机的进气系统，包括构造成传输进气到发动机的管道；和布置在管道入口端的配合件，其特征在于制成该配合件的材料与制成所述管道的材料不相同，该配合件被构造连接所述汽车的结构支撑元件。
2.根据权利要求1所述的进气系统，其特征在于该配合件包覆到所述管道上以形成所 述发动机的单一进气本体。
3.根据权利要求1所述的进气系统，其特征在于该配合件由橡胶材料或类似橡胶的材 料制成和其中该管道由硬塑料或聚合物材料制成。
4.根据权利要求1所述的进气系统，其特征在于该配合件包括限定入口的前缘，且其 中该前缘包含锥形或喇叭口状的外形。
5.根据权利要求1所述的进气系统，其特征在于该配合件包含一个或多个从该配合件 外表面伸出的密封片。
6.根据权利要求5所述的进气系统，其特征在于该配合件包含彼此分隔且至少沿着该 配合件两侧或更多侧从所述配合件的所述外表面伸出的至少三个密封片。
7.根据权利要求1所述的进气系统，其特征在于所述汽车的该结构支撑元件包含承MTTC。
8.根据权利要求1所述的进气系统，其特征在于包括 包含散热器组件的承梁；沿着所述承梁上表面布置的机罩密封件； 其中所述进气口布置在承梁的一部分和机罩密封件之间。
9.根据权利要求8所述的进气系统，其特征在于该配合件包覆到所述管道上以形成所 述发动机的单一进气本体。
10.根据权利要求8所述的进气系统，其特征在于该配合件由橡胶材料或类似橡胶的 材料制成，以及其中该管道由硬塑料或聚合物材料制成。
专利摘要本实用新型公开了汽车发动机的进气系统，包括构造成输送进气给发动机的管道；以及布置在该管道进口端的配合件，该配合件由不同于管道的材料制成，该配合件被构造成与汽车的结构支撑元件连接。本实用新型的进气系统提供了许多优点，包括通过更为柔软的配合件将进气系统从汽车的主体结构有效隔离从而减少或避免噪音、振动和粗劣度(NVH)以及在配合件处进气系统入口的更好密封功能能减少或防止降低发动机和/或动力系制冷系统性能的热气再循环。
文档编号F02F11/00GK201747491SQ20092027324
公开日2011年2月16日 申请日期2009年12月16日 优先权日2008年12月17日
发明者H·T·钟, M·R·米勒, R·A·斯泰克 申请人:福特环球技术公司