专利名称：用于发动机组件的热和声谷部遮护装置的制作方法
技术领域：
0002] 本发明总体上涉及内燃机，且更具体地涉及用于V型发 动机缸体组件的热谷部遮护装置，所述V型发动机缸体组件具有在两 个发动才几汽缸组之间限定的汽缸组间谷部(interbank valley)。
背景技术：
"V型"内燃机(ICE)组件通常由具有一对向外成角度 的汽缸组的发动机缸体限定，该对汽缸组带有在它们之间限定汽缸组 间谷部的内壁。典型的V型顶置气门式ICE的每个汽缸组限定汽缸孔， 所述汽缸孔具有可在其中往复移动的活塞。活塞和汽缸孔与汽缸盖的 一部分协作，以形成可变容积燃烧室。汽缸盖限定进气口，由进气歧 管供应的空气通过所述进气口选择性地引入燃烧室中。此外，汽缸盖 限定排气口 ，排气或燃烧产物通过所述排气口选择性地从燃烧室排出。 通常，排气歧管通过螺栓或其它紧固机构附接到汽缸盖，从而排气歧 管与每个排气口连通，以将排气从ICE传输给车辆排气后处理系统以 随后释放给大气。 根据本发明的一个实施例，提供一种与发动机组件使用 的谷部遮护装置。所述发动机组件包括发动才几缸体，所述发动才几缸体 带有第一和第二汽缸组，所述第一和第二汽缸组在它们之间限定汽缸
组间谷部。所述发动机组件也包括第一和第二汽缸盖，所述第一和第
二汽缸盖分别靠近所述第一和第二汽缸组紧固。所述谷部遮护装置包
括带有基部的一体式本体，所述基部具有从其成角度地向外延伸的第 一和第二横向隔开的侧部。所述谷部遮护装置的基部邻近汽缸组间谷
部定向，且优选地定轮廓为在其之间限定气袋。所述一体式本体构造 为在所述第一和第二汽缸组之间靠近汽缸组间谷部可压缩地配合到 位。因而，所述一体式本体特征在于没有构造为接收螺栓、紧固件、 螺钉、或用于将所述一体式本体附接到所述发动机缸体的其它机构的 结构。 根据本发明的又一方面，所述谷部遮护装置的本体包括 由耐热材料制成的第一层，所述耐热材料可操作反射辐射热，例如但 不限于，铝或钢箔。此外，所述谷部遮护装置也包括由具有第一密度 的吸音材料制成的第二层，例如但不限于，压缩碎料板。也包括由具 有第二密度的防流体材料制成的第三层，例如但不限于，三聚氰胺泡 沫和粉末复合物。 根据本发明的又一实施例，提供一种内燃机组件。所述 发动机组件包括发动机缸体，所述发动机缸体具有第一和第二汽缸组， 所述第一和第二汽缸组相对于彼此向外定向，使得它们形成小于180 度的角度，从而在它们之间限定大体上V形的汽缸组间谷部。第一和 第二汽缸盖分别靠近所述第一和第二汽缸组紧固。此外，排气歧管与 所述汽缸盖之一整体形成，且靠近汽缸组间谷部定向。涡轮增压器可 操作从排气歧管接收排气，位于汽缸组间谷部附近。排气再循环系统 包括流动控制阀和冷却器单元，至少部分地嵌套在所述汽缸组间谷部 内，所述冷却器单元带有至少一个冷却剂进口软管和至少一个冷却剂 输出软管。 所述内燃机组件也包括谷部遮护装置，所述谷部遮护装 置散置于所述汽缸组间谷部和涡轮增压器或排气再循环系统之间。所 述谷部遮护装置定轮廓为在所述汽缸组间谷部和涡轮增压器或排气再 循环系统之间限定气袋。所述谷部遮护装置包括带有基部的一体式本 体，所述基部具有从其成角度地向外延伸的笫一和第二横向隔开的侧
部。所述一体式本体构造为在所述第一和第二汽缸组之间直接靠近汽 缸组间谷部可压缩地配合到位，且通过所述汽缸盖中一个或二者至少 部分地紧固在其中。所述第一和第二横向隔开的侧部分别包括从它们 横向向外延伸的第一和第二凸缘部分。每个凸缘部分构造为直接接合 所述汽缸组间谷部的周边，从而在它们之间提供声密封。所述基部包 括一个或更多的槽部，每个所述槽部限定通过其的至少一个排出孔。 每个槽部从基部向下延伸以允许流体从其重力排出。图2A是沿图2的线2-2截取的谷部遮护装置的一部分的图3A是沿
图1的线1-1截取的内燃机组件的前截面和 参见附图，其中贯穿几个附图，相同的附图标记指代相 同或类似的部件，在图1中示出了内燃机组件，在示范性实施例中表 示4沖程循环、涡轮增压和中间冷却的柴油发动机，总体上以IO表示。 发动机组件10包括涡轮增压器设备20和与涡轮增压器设备20可操作 连通的排气再循环(EGR)系统30。可注意到，图1所示的发动机IO、 涡轮增压器20和EGR系统30已经在很大程度上简化，应当理解，关 于这种系统的进一步信息见于现有技术。此外，应当容易理解，图1
仅为可实施本发明的代表性应用。因而，本发明决不限于图1的具体
发动机结构。最后，在此所示的附图，即图1到3B,不必按比例绘制 且仅提供用于指导目的。因而，在此所示的附图的具体尺寸并不理解 为限定。 涡轮增压器在此以20示意性地描绘，与发动机缸体12 和EGR系统30均流体连通。涡轮增压器20包括带有涡轮壳体的涡轮 部分(未示出)，所述涡轮壳体与发动机排气歧管(未示出)流体连 通。涡轮壳体从排气歧管接收排气，且将排气气流朝压缩机壳体(未 示出)改向以在其中压缩环境空气。压缩后的空气随后引入进气歧管， 以增加发动机组件10的容积效率。发动机组件10可包含单个涡轮增 压器(在此所讨论的)、双涡轮增压器、或分级的涡轮增压器，而不 偏离本发明的范围。 EGR系统30在图1中通过EGR冷却器32和EGR流动控制 阀34部分地描绘。EGR流动控制阀34位于EGR冷却器32上游，且适 于控制再循环通过发动机组件10的排气数量。EGR冷却器32可操作从 冷却剂进口软管36接收冷却剂(未示出)，以冷却在其附近循环的排 气(例如，通过对流热传递)。冷却剂其后通过冷却剂输出软管38从 EGR冷却器32排出给散热器(未示出)，以再循环通过发动机组件10。
循环回到活塞汽缸孔16。 现在参见图3A，第一和第二汽缸盖18A和18B分别安装 到第一和第二汽缸组14A、 14B中的相应一个。活塞22往复地位于每 个活塞汽缸孔16内。可变容积燃烧室24限定在活塞22和汽缸盖18A、 18B之间。第一和第二汽缸盖18A和18B中的每个分别限定多个排气口 26A、 26B,排气或燃烧产物(例如，氧化氮、二氧化氮等)通过所述
排气口 26A、 26B选择性地从相应的汽缸孔16排出。所述排气口 26A、 26B将排气通到相应的整体排气歧管(未示出)，排气歧管也限定在第 一和第二汽缸盖18A和18B中。进气歧管(未示出)将空气分配给多 个进气导管(未示出)中的一个，所述进气导管中的每个与多个进气 口中的相应一个流体连通，如分别由第一和第二汽缸盖18A和18B限 定的第一和第二进气口 28A和28B。进气口 28A和28B适于将空气选择 性地引入多个活塞汽缸孔16中的一个中，其中空气连同燃料装料随后 以已知方式燃烧。 参见图2， 一体式本体42包括基部44,基部44带有凹 进地层46。第一和第二横向隔开的侧部50A和50B分别从基部44以大 体上钝角倾斜的方式向外成角度地延伸。第一横向隔开的侧部50A包 括第一、第二和第三壁构件MA、 S6A和"A,第一、第二和第三壁构 件54A、 56A和58A彼此共面且纵向移位。类似地，第二一黄向隔开的侧 部50B包括第一、第二和第三壁构件5化、56B和58B,第一、笫二和 第三壁构件54B、 5 6B和58B纟皮此共面且纵向移位。谷部遮护装置斗0 的基部44确定方位为直接靠近汽缸组间谷部60的底部66,即在谷部 遮护装置40和汽缸组间谷部60之间没有结构，且定轮廓为在它们之 间限定气袋61。 现在参见图2A,提供沿图2的线2-2截取的谷部遮护装 置40的一部分的截面图。谷部遮护装置40是多层复合或叠层结构， 包括第一、第二和第三层80、 82、 84、以及防流体(例如，非吸收性) 纤维织物套(scrim jacket ) 86A-B。如图2A所示，第一层80预期为 一体式本体42的最顶层(即，相对于发动机缸体12最远的层)。第 一层80是防流体的反射性材料，例如但不限于，铝或钢箔，所述第一 层80可操作偏转由EGR冷却器32产生的辐射热，且通过增加可选的 微孔(未示出)以促进吸音。第一层80例如经由粘合剂(未示出)紧 固、粘附或附接到防流体纤维织物套86A-B的上部，在下文称为第一 纤维织物层86A。第二和第三层82、 84由防流体纤维织物套86A-B包 围或夹在防流体纤维织物套86A-B中。换句话说，第二和第三层82、 84布置在第一纤维织物层86A和防流体纤维织物套86A-B的下部(在 下文称为第二纤维织物层86B，是发动机侧的最底层)之间。第二层 82由具有第一密度的第一材料制成，而第三层84由具有第二密度的第 二材料制成。更具体而言，第二层82从例如(但不限于)压缩碎料板 制成的高密度声屏障。对比而言，第三层84为从例如(但不限于)用 滑石基粉末浸渍的三聚氰胺泡沫制成的低密度防流体层。可认识到， 图2A在此提供用于说明和清楚的目的，且决不意在限定。 回到图2,本体基部44的凹进地层46限定一个或更多先 进的"回水"特征，在此分别由第一和第二纵向移位的槽部74和76 限定。第一槽部74包括第一阶梯形表面71,所述第一阶梯形表面71 经由第一周边槽壁73和第一倾斜表面75连接到凹进地层46。类似地， 第二槽部74包括第二阶梯形表面77,所述第二阶梯形表面77经由第 二周边槽壁78和第二倾斜表面79连接到凹进地层46。 一个或更多先 进的"回水"特征，即槽部74、 76,各分别限定一个或更多的排出孔， 如图2中的第一和第二排出孔92、 94。排出孔的数量、每个排出孔的 直径，如第一和第二排出孔92、 94,应当恰当地构造为保持合适的声 密封。对比而言，每个排出孔的直径，如第一和第二排出孔92、 94, 足够地定尺寸以防止表面张力在排出期间妨碍流体流动。 通过本设计最小化或排除了由于一体式本体42的"浴盆" 形状引起的谷部遮护装置40中的流体(未示出)聚积。具体而言，油 排出口或孔90在发动机缸体12中形成，优选地在汽缸组间谷部60的 后端处穿过底部66形成，从而收集在汽缸组间谷部60中的任何油可 以从其排出。第一和第二槽部74、 76在几何形状上各设置为例如经由 周边槽壁73、 78和倾斜表面75、 79将流体远离凹进地层46朝流体排 出口 90引导。第一和第二槽部74、 76也设置为允许流体从其重力排 出。例如，第一和第二槽部74、 76从一体式本体42的基部44向下延 伸，从而第一和第二排出孔92、 94定位为一体式本体42相对于汽缸 组间谷部60的垂直方向最4氐的部分。
[0036虽然已经详细描述用于实施本发明的最佳模式，本发明 所属领域技术人员将认识到在所附权利要求书的范围内的用于实施本 发明的各种可替换设计和实施例。
权利要求
1.一种与发动机组件使用的谷部遮护装置，所述发动机组件包括发动机缸体，所述发动机缸体带有第一和第二汽缸组，所述第一和第二汽缸组在它们之间限定汽缸组间谷部，所述谷部遮护装置包括带有基部的一体式本体，所述基部具有从其成角度地向外延伸的第一和第二横向隔开的侧部；其中，所述一体式本体可操作地构造为在所述第一和第二汽缸组之间靠近汽缸组间谷部可压缩地配合到位。
2. 根据权利要求l所述的谷部遮护装置，其特征在于，所述第一和 第二横向隔开的侧部从所述基部以第 一角度延伸，所述第 一和第二汽 缸组从所述发动机缸体以第二角度延伸，所述第一角度大于所述第二 角度，从而提供压配合。
3. 根据权利要求2所述的谷部遮护装置，其特征在于，所述发动机 组件也包括第一和第二汽缸盖，所述第一和第二汽缸盖分别靠近所述 第一和第二汽缸组紧固，所述一体式本体通过所述第一和第二汽缸盖 中的至少一个在所述第一和第二汽缸组之间靠近汽缸组间谷部至少部 分地紧固到位。
4. 根据权利要求3所述的谷部遮护装置，所述一体式本体特征在于 没有构造为接收螺栓、紧固件、凸台、和螺钉中的任何一项的结构。
5. 根据权利要求l所述的谷部遮护装置，其特征在于，所述第一和;分r;述第一和l二凸缘部分构造为、^ri作地接合S述汽:组间谷 部的周边，从而在它们之间提供声密封。
6. 根据权利要求5所述的谷部遮护装置，其特征在于，所述第一和 第二凸缘部分的每个具有横向定向的外边缘，所述外边缘具有与汽缸 组间谷部的周边中净皮相应地接合的部分大致相同的4仑廓。
7. 根据权利要求6所述的谷部遮护装置，其特征在于，所述第一和 第二横向隔开的侧部中的每个包括彼此共面且纵向移位的第 一 、第二 和第三壁构件。
8. 根据权利要求l所述的谷部遮护装置，其特征在于，所述一体式 本体还包括至少一个防流体材料层、至少一个耐热材料层、和至少一 个吸音材料层。
9. 根据权利要求8所述的谷部遮护装置，其特征在于，所述至少一 个防流体层从三聚氰胺泡沫和粉末复合物制成，所述至少一个耐热层 从金属箔材料制成，至少 一个吸音层从压缩碎料板制成。
10. 根据权利要求l所述的谷部遮护装置，其特征在于，所述基部 定轮廓为在所述一体式本体和所述汽缸组间谷部之间限定气袋。
11. 根据权利要求l所述的谷部遮护装置，其特征在于，所述一体 式本体构造为直接靠近所述汽缸组间谷部可嵌套地定位。
12. 根据权利要求l所述的谷部遮护装置，其特征在于，所述基部 包括至少一个槽部，该至少一个槽部限定通过其的至少一个排出孔。
13. 根据权利要求12所述的谷部遮护装置，其特征在于，所述至少 一个槽部从基部向下延伸以允许流体从其重力排出。
14. 根据权利要求13所述的谷部遮护装置，其特征在于，所述至少 一个排出孔可操作地定位为所述一体式本体相对于所述汽缸组间谷部 的垂直方向最低的部分。
15. 根据权利要求14所述的谷部遮护装置，其特征在于，所述至少一个槽部可操作地构造为将流体远离基部、通过所述至少一个排出孔、 朝限定在汽缸组间谷部中的流体排出口引导。
16. —种与内燃机组件使用的谷部遮护装置，所述内燃机组件包括 发动机缸体，所述发动机缸体具有第一和第二汽缸组以及第一和第二 汽缸盖，所述第一和第二汽缸组相对于彼此向外定向使得它们形成小 于180度的角度且在它们之间限定大体上V形的汽缸组间谷部，所述第 一和第二汽缸盖分别靠近所述第一和第二汽缸组紧固，所述谷部遮护 装置包括带有基部的一体式本体，所述基部具有从其成角度地向外延伸的第 一和第二横向隔开的侧部；其中，所述一体式本体可操作地构造为在所述第一和第二汽缸组之 间直接靠近汽缸组间谷部可压缩地配合到位，且通过所述汽缸盖中的 至少一个至少部分地紧固在其中；其中，所述第 一 和第二横向隔开的侧部分别包括从它们横向向外延 伸的第 一和第二凸缘部分，所述第 一和第二凸缘部分构造为直接接合 所述汽缸组间谷部的周边，从而在它们之间提供声密封；和 其中，所述基部包括第一和第二纵向移位的槽部，每个所述槽部限 定通过其的至少 一个排出孔，且构造为允许流体从其重力排出。
17. 根据权利要求16所述的谷部遮护装置，其特征在于，所述一体 式本体还包括至少一个防流体材料层、至少一个耐热材料层、和至少 一个吸音材料层。
18. 根据权利要求17所述的谷部遮护装置，其特征在于，所述第一 和第二凸缘部分的每个具有横向定向的外边缘，所述外边缘具有与汽 缸组间谷部的周边中#皮相应地接合的部分大致相同的轮廓。
19. 根据权利要求17所述的谷部遮护装置，其特征在于，所述第一 和第二槽部从基部向下延伸，从而所述至少一个排出孔可操作地定位 为所述一体式本体相对于所述汽缸组间谷部的垂直方向最^f氐的部分。
20. —种内燃^L组件，所述内燃^J且件包括发动机缸体，所述发动机缸体具有第一和第二汽缸组，所述第一和 第二汽缸组相对于彼此向外定向，使得它们形成小于180度的角度，从 而在它们之间限定大体上V形的汽缸组间谷部；第一和第二汽缸盖，所述第一和第二汽缸盖分别靠近所述第一和第 二汽缸组紧固；排气歧管，所述排气歧管与所述第 一和第二汽缸盖中的至少一个整 体形成，且靠近汽缸组间谷部定向；涡轮增压器，所述涡轮增压器靠近所述汽缸组间谷部布置且可操作 从所述排气歧管接收排气；排气再循环系统，所述排气再循环系统包括流动控制阀和冷却器单 元，所述冷却器单元带有至少一个冷却剂进口软管和至少一个冷却剂 输出软管，所述排气再循环系统至少部分地嵌套在所述汽缸组间谷部 内；和谷部遮护装置，所述谷部遮护装置包括带有基部的一体式本体，所述基部具有从其成角度地向外延伸的第一和第二横向隔开的侧部，所 述谷部遮护装置可操作地布置在涡轮增压器和排气再循环系统中的至少 一 个与所述汽缸组间谷部之间，并定轮廓为在它们之间限定气袋；其中，所述一体式本体可操作地构造为在所述第一和第二汽缸组之 间直接靠近汽缸组间谷部可压缩地配合到位，且通过所述汽缸盖中的至少一个至少部分地紧固在其中；其中，所述第一和第二横向隔开的侧部分别包括第一和第二凸缘部 分，所述第一和第二凸缘部分从所述第一和第二横向隔开的侧部横向 向外延伸且构造为直接接合所述汽缸组间谷部的周边，从而在它们之间提供声密封；和其中，所述基部包括至少一个槽部，每个所述槽部限定通过其的至 少 一个排出孔，所述至少 一个槽部从基部向下延伸以允许流体从其重力排出。
全文摘要
提供一种用于发动机组件的热和声谷部遮护装置，该遮护装置可操作为与发动机组件使用的噪音、流体和热屏障，发动机组件包括发动机缸体，带有在它们之间限定汽缸组间谷部的两个汽缸组；和紧固到其上的两个汽缸盖。谷部遮护装置包括带有基部的一体式本体，基部具有从其成角度地向外延伸的第一和第二横向隔开的侧部。本体构造为靠近谷部在两个汽缸盖之间可压缩地配合到位，且通过汽缸盖紧固在其中。基部直接靠近汽缸组间谷部定向且定轮廓为在它们之间限定气袋。每个横向侧部包括凸缘，凸缘从其横向延伸以与所述汽缸组间谷部的周边直接接合，从而在它们之间提供声密封。基部限定两个纵向移位的槽部，槽部各限定排出孔且构造为允许流体从其重力排出。
文档编号F02F1/00GK101368523SQ20081014568
公开日2009年2月18日 申请日期2008年8月15日 优先权日2007年8月15日
发明者G·J·哈策尔顿, I·J·里德 申请人:通用汽车环球科技运作公司