用于发动机进气系统的软管组件的制作方法
【专利摘要】本申请公开了一种用于发动机进气的软管组件(20)，包括软管(22)，所述软管具有位于软管第一端和第二端的连接区域(22a，22b)以及布置在两个连接区域之间的轴向可压缩和可延伸的波纹管区域(22c)。在本发明中，不可延伸的内管(24)布置在具有不透气的壁的软管(22)内。内管(24)具有第一端和第二端(24a，24b)，当波纹管区域被压缩时，内管的第一端和第二端分别抵靠软管的第一连接区域和第二连接区域(22a，22b)密封。当波纹管区域(22c)延伸时，内管的第一端和第二端中的至少一个(24a)与软管(22)的相邻连接区域(22a)间隔开。
【专利说明】
用于发动机进气系统的软管组件
技术领域
[0001]本发明涉及一种软管组件，该软管组件适用于具有中冷器的发动机的进气系统中。
【背景技术】
[0002]发动机进气的涡轮增压或增压使得空气的压力和温度都增加。尽管高压是想要的，因为其增加了可以进入至发动机气缸中的空气的质量，但高温降低了空气密度并且因此降低了发动机的容积效率。为了改进的性能，已知通过使进气经过中冷器(CAC)(还称为中间冷却器，其构造为使得进气能通过热消耗冷却至环境空气的换热器)而降低进气的温度。
[0003]已知将CAC邻接冷却发动机冷却剂的散热器安装或安装在散热器上，从而流过散热器的空气首先通过CAC。如在农用车辆的情况下，发动机经常在很脏的环境下操作，污垢被捕集在CAC和散热器内，CAC和散热器需要不时地清洁以维持有效的发动机操作并且避免过热。
[0004]附图的图1示出了安装在散热器12上的CAC10的布置。CAC 10通过支架14保持在散热器12上，支架允许CAC 10有限程度地运动离开散热器，以提供进入通道，用于清洁。
[0005]为了避免在清洁操作期间需要将CAC与发动机进气系统断开，已知使用柔性软管将CAC的进口 16和出口 18与发动机进气系统连接，也就是说与涡轮增压器或增压器和发动机进气歧管连接。为此，柔性和可延伸的软管是公知的，其具有构造为波纹管的壁，即呈六角形手风琴的形式。
【发明内容】
[0006]本发明基于柔性和可延伸软管的波纹管产生不需要的压力下降，因为其在软管中提供增加的气流阻力，并且设法减轻该问题。
[0007]根据本发明，提供了用于发动机进气的软管组件，包括外部软管，所述外部软管具有用作连接区域的第一端和第二端以及布置在两个连接区域之间的轴向可压缩和可延伸的波纹管区域，其特征在于，还包括布置在外部软管内并且具有不透气的壁的不可延伸的内管，其中，内管具有第一端和第二端，当波纹管区域被压缩时，内管的第一端和第二端分别抵靠外部软管的第一连接区域和第二连接区域密封，当波纹管区域延伸时，内管的第一端和第二端中的至少一个与外部软管的相邻连接区域间隔开。
[0008]当CAC在其工作位置时，软管的波纹管区域完全压缩并且内管在其两个端部抵靠软管的连接区域密封。以这种方式，空气在没有由波纹管区域引起任何湍流的情况下可以单独平滑地流动通过内管。当CAC移动到清洁位置时，当内管的端部与软管的相邻连接区域分开并且暴露软管的一部分波纹管区域时，增加空气阻力。然而，由于有时当CAC在清洁位置时发动机通常不工作，因此当波纹管区域延伸时增加的空气阻力不重要。因此本发明供应了一种软管组件，当发动机工作时该软管组件提供低的空气阻力，还允许CAC移动到清洁位置，而不必与发动机进气系统断开。
[0009]如果CAC的连接器仅仅要求沿直线运动，内管可以是刚性的并且仅外部软管需要由柔性材料制成。然而，为了使CAC能沿曲线运动，在本发明的一些实施例中，外部软管和内管都可能是柔性的。如果外部软管和内管两者都由弹性体材料制成，这可能实现。
[0010]对于流线型的空气流，在软管组件的内壁中应当有最小的不连续性。在该目的下，当软管组件延伸时，可以与内管分开的外部软管的任何连接区域的内径可以等于内管的内径。
[0011]当软管组件延伸时，尽管内管的每一端都可以设计为与外部软管的其相邻连接区域分开，在一些实施例中，管的一端可以设计为安装在软管的相邻连接区域内，从而在软管组件的延伸和压缩状态中都保持相同的相对位置。在这种情况下，外部软管的一端的内径可以等于内管第一端的外径，以便接收内管的第一端和抵靠其密封。
[0012]为了帮助实现与软管的良好密封，内管的第二端可以具有锥形外壁。内管的第二端还可以形成有轴向延伸的槽，以允许内管的第二端被径向地压缩。
[0013]应当注意，内管和外部软管的连接区域之间的“密封”将不会指密闭的流体静力密封而是流体动力密封。密封要求保证整个空气的通过量以流线型的方式从内管通过至外部软管的连接区域中。在管的锥形端中存在的轴向槽并不干扰空气流的平滑性，而是用于实现内管内的空间与位于内管和外部软管的波纹管区域之间的空间之间的压力平衡。
[0014]在本发明的一些实施例中，外部夹持环布置在由波纹管的折叠部限定的谷形部中并且用于抵靠内管压紧波纹管。这样的夹持环使得波纹管区域能承受由涡轮增压器产生的
【附图说明】
[0015]现在将参照附图通过示例进一步描述本发明，其中:
[0016]图1如之前所述示出了可运动地安装在散热器上的的中冷器，
[0017]图2是处于压缩状态的本发明的软管组件的截面，其在CAC的操作位置中采用，
[0018]图3是图2的软管组件处于延伸状态的截面，其在CAC的清洁位置中采用，以及
[0019]图4是类似于图4的截面，示出了本发明的可选实施例。
【具体实施方式】
[0020]图2和3示出了软管组件20，软管组件由外部软管22和内管24组成，该外部软管和内管由弹性材料制成。外部软管22具有:连接区域22a，该连接区域将被固定到CAC 10的进口 16或出口 18，例如通过联接螺旋夹(未示出)固定;和端部区域22b，端部区域将以类似的方式与通向涡轮增压器或发动机进气歧管的管连接。在两个端部连接区域22a和22b之间的区域22c构造为具有多个环形折叠部的波纹管，该折叠部允许其延伸和压缩。
[0021]具有不透气壁的内管24具有:壁厚增加和外径扩大的中心区域24c，该中心区域布置有外部软管22的波纹管区域22c;端部区域24b，该端部区域保持在外部软管22的端部区域22b内；和端部区域24a，该端部区域为锥形的，以实现抵靠外部软管22的连接区域22a的流体动力密封。
[0022]弹簧或夹持线26安装在由波纹管区域22c的折叠部限定的谷形部内，以加强外部软管22并径向地抵靠内管24的外表面压紧波纹管。
[0023]在CAClO的操作位置中，软管组件20采用图2所示的位置。由涡轮增压器压缩的空气从右侧进入内管24(如图所示)并且流过内管24的内部。由于内管的内部具有光滑的壁，其不产生湍流并且气流因此遇到最小的流动阻力。当到达软管组件的相对端时，空气从内管24平滑地转移到外部软管22的连接区域22a。
[0024]由于内管24的锥形端24a和外部软管22的连接区域22a彼此推靠，内管24的端部被径向地压缩。在管的端部中的轴向延伸槽24d在配合的锥形表面的作用下能使得其直径减小。这产生了使空气阻力最小的有效的流体动力密封。在初始均衡内管2 4的相对侧上的压力后，不存在通过槽24d、以在压缩空气的通流中产生湍流的空气运动。
[0025]图3所示的软管组件的位置是当组件延伸至适应CAC10运动至清洁位置时采用的位置。尽管允许CAC的运动，外部软管22的连接区域不需要与和其固定的管道分开。在软管组件内，波纹管区域22c的延伸使得内管24的端部24a与外部软管22的连接区域22a分开。尽管这干扰了通过软管组件20的层流，但是这并不重要，因为当清洁操作正在执行时没有空气流过CAC。
[0026]尽管内管24已经描述为保持在外部软管的连接区域22b内的一端处，但是这并不是必须的，因为内管24可以在外部软管22内浮动，仅当软管组件20被压缩时，内管以对于端部24a描述的方式在其两个端部实现与外部软管22的密封。
[0027]图2和3中的软管组件20可以连接到CAC的进口16或出口 18。由于软管组件的内径在软管组件的整个长度上基本上一致，气流的方向以及软管组件的方位并不重要。
[0028]图4所示的本发明的实施例在外部软管122和内管124结构的细节上不同于图2和3所示的实施例。然而在图2和3的实施例中，内管24的锥形外壁接触外部软管22的锥形内壁以实现密封，在图4的实施例中，是内管124的轴向端表面接触外部软管122以实现密封。在这种情况下，外部软管122在附图左侧所示的波纹管区域和连接区域之间的连接处具有夹持环126。内管124的相邻端不再具有轴向槽并且其外表面不是锥形。相反，内管124具有向内突出的圆形的环形肋124a，其增加了内管124的端部的刚度。
[0029]尽管描述的软管组件已经参照其在具有可运动部件的发动机进气系统中的应用进行描述，应当理解其使用并不限于该应用。而是，本发明可以在需要可延伸软管中的任何应用中使用，在可延伸管中，希望减少流动阻力和横过软管的过大的压力下降。
【主权项】
1.一种用于发动机进气的软管组件(20)，包括外部软管(22)，所述外部软管具有用作连接区域的第一端和第二端(22a，22b)以及布置在两个连接区域(22a，22b)之间的轴向可压缩和可延伸的波纹管区域(22c)，其特征在于，还包括布置在外部软管(22)内并且具有不透气的壁的不可延伸的内管(24)，其中，内管(24)具有第一端和第二端(24a，24b)，当波纹管区域被压缩时，内管的第一端和第二端分别抵靠外部软管(22)的第一连接区域和第二连接区域(22a，22b)密封，当波纹管区域(22c)延伸时，内管(24)的第一端和第二端中的至少一个(24a)与外部软管(22)的相邻连接区域(22a)间隔开。2.根据权利要求1所述的软管组件，其中，外部软管(22)和内管(24)是柔性的。3.根据权利要求2所述的软管组件，其中，外部软管(22)和内管(24)由弹性体材料制成。4.根据权利要求1，2或3所述的软管组件，其中，外部夹持环(26)布置在由外部软管的波纹管区域(22c)的折叠部限定的谷形部中并且用于抵靠内管压紧波纹管区域。5.根据上述任一权利要求所述的软管组件，其中，外部软管(22)的连接区域的至少一个(22a)的内径等于内管(24)的内径。6.根据上述任一权利要求所述的软管组件，其中，外部软管(22)的一端(22b)的内径等于内管(24)的相邻端(24b)的外径并且可操作成接收和抵靠内管的相邻端(24b)密封。7.根据上述任一权利要求所述的软管组件，其中，当波纹管区域(22c)延伸时与外部软管(22)的相邻连接区域(22a)间隔开的内管(24)的端部(24a)具有锥形外壁。8.根据权利要求6或7所述的软管组件，其中，当波纹管区域(22c)在内管(24)上延伸时与外部软管(22)的相邻连接区域(22a)间隔开的内管(24)的端部(24a)形成有轴向延伸的槽(24d)。9.根据权利要求1至6中任一项所述的软管组件，其中，当波纹管区域延伸时与外部软管(122)的相邻连接区域间隔开的内管(124)的端部形成有径向向内突出的圆形肋(124a)。
【文档编号】F02M35/10GK105940214SQ201480067758
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2014年12月10日
【发明人】S·纳塔利, F·佩肖内, L·博世, S·N·卡拉拉
【申请人】凯斯纽荷兰(中国)管理有限公司