专利名称：在进气歧管的尼龙冷却剂跨接件中的聚苯硫醚套管的制作方法
技术领域：
一般地，本发明涉及一种用于为发动机中的多个气缸提供空气的进气歧管。2.相关技术的描述进气歧管为发动机的汽缸提供空气或空气/燃油混合物流，以用于燃烧。所述进 气歧管典型地被安装在发动机的汽缸头上，并且确定了与所述发动机的汽缸流体连通的多 个流道。在V型发动机中，所述进气歧管与所述发动机的第一汽缸头和第二汽缸头连接。 作为发动机冷却剂系统的一部分，发动机冷却剂通过发动机中的多个水套，并且在所述第 一汽缸头和第二汽缸头的每一个中循环。所述发动机冷却剂系统进一步包括将所述第一和 第二汽缸头以流体连通状态互连的冷却剂跨接件。经常地，所述进气歧管和冷却剂跨接件 是由金属，如铝整体成型的。美国专利No. 3，931，811 ( ‘811专利)公开了这样一种金属进气歧管。‘811专利 中所公开的进气歧管是用于V型发动机的，并且包括与所述金属进气歧管整体成型的、用 于将所述发动机的第一和第二汽缸头中的流体通道互连的冷却剂跨接件。采用浇铸和铣削 操作来制造所述金属进气歧管。但是，由于金属的材料成本以及与制造所述金属进气歧管 所必需的浇铸和铣削操作相关的生产成本的缘故，金属进气歧管生产成本很高。因此，期望 能将所述进气歧管的重量最小化，以降低车辆的总重，从而提高所述车辆的燃油效率。作为节约成本的措施，并且为了降低所述进气歧管的重量，生产商开始由聚合物， 如尼龙6或尼龙6/6制备进气歧管。尽管与金属进气歧管相比，聚合物进气歧管所需的生 产成本较低且重量较轻，但是发动机冷却剂能将形成所述进气歧管的聚合物材料降解。因 此，聚合物进气歧管不包括整体成型的冷却剂跨接件。美国专利No. 6，945，199 ( ‘199专利)公开了一种由聚合物材料形成的进气歧管， 其包括冷却剂跨接件。所述冷却剂跨接件是由金属形成的，以避免由所述发动机冷却剂造 成的降解，并且机械连接到所述聚合物进气歧管上。尽管‘199专利能采用聚合物进气歧管 (其降低了所述进气歧管的总成本和重量)，但是与由金属制备所述冷却剂跨接件并将所 述金属冷却剂跨接件连接到所述聚合物进气歧管上所必需的浇铸和铣削操作有关的成本 仍然很高。因此，仍然存在对于冷却剂跨接件的需要，所述冷却剂跨接件是由聚合物形成的、 耐降解、能降低所述进气歧管的总重量、降低制备所述进气歧管的成本、并且降低制造所述 进气歧管所必需的生产操作的次数。本发明及其优点的简述本发明提供了一种用于为发动机中的多个气缸提供空气的进气歧管。所述进气歧
5管包括歧管本体、冷却剂跨接件和套管。所述本体确定了多个用于将空气引入气缸中的多 个流道。所述冷却剂跨接件延伸自所述本体，并确定了第一出口、第二出口、和将所述第一 出口和第二出口互连的通道。所述通道使发动机冷却剂在所述第一出口和第二出口之间循 环。所述冷却剂跨接件是由聚合物成型的。所述套管包括聚芳硫醚，并且被置于所述流道 内，从而将所述发动机冷却剂与形成所述冷却剂跨接件的聚合物分开，以防止由所述发动 机冷却剂造成的聚合物的降解。因此，所述包括聚芳硫醚的套管能使得所述冷却剂跨接件由聚合物(如尼龙)制 得，同时使得所述聚合物冷却剂跨接件能经受发动机冷却剂造成的物理降解、热降解和/ 或化学降解(例如水解)。由聚合物制备冷却剂跨接件，降低了所述冷却剂跨接件的生产成 本，并且降低了所述冷却剂跨接件的重量，从而有助于通过降低车辆的总重而提高车辆的 燃油效率。
附图简介当考虑到相关的附图时，本发明的其他优点会容易理解，正如所述优点通过参照 下文的详细描述得到更好地理解一样。在所述附图中
图1是V型发动机、第一汽缸头、第二汽缸头和具有冷却剂跨接件的进气歧管的分 解透视图；图2是与所述冷却剂跨接件一起，由尼龙整体成型的冷却剂跨接件的透视图；图3是所述进气歧管的分解侧视图，其显示了所述进气歧管的独立的塑料或尼龙 本体和冷却剂跨接件；以及图4是沿图2中所示的线4-4将冷却剂跨接件剖开的横截面视图。本发明的优选具体实施方案的详细描述一方面，本发明涉及一种用于内燃机的冷却剂跨接件。所述冷却剂跨接件可包括 含有聚芳硫醚的套管，从而将所述冷却剂跨接件与发动机冷却剂分开。本发明还涉及一种 用于内燃机的进气歧管，其装有所述冷却剂跨接件。本发明进一步涉及一种或多种发动机， 其装有所公开的进气歧管和/或冷却剂跨接件，以及一种或多种车辆，其装有采用所公开 的进气歧管和/或冷却剂跨接件的发动机。总的来说，所述进气歧管可含有聚合物。此外，所述进气歧管的冷却剂跨接件也可 含有聚合物。在一个具体实施方案中，所述进气歧管和冷却剂跨接件可含有相同的聚合物。 可选择地，所述进气歧管和冷却剂跨接件可含有不同的聚合物。在一些具体实施方案中，形 成所述进气歧管和/或冷却剂跨接件的聚合物可含有聚酰胺，更优选地为尼龙。所述进气 歧管和/或冷却剂跨接件可含有的适当的尼龙的例子可包括，但不限于，尼龙6，尼龙6/6或 其混合物。在本发明的上下文中，应当认为所述聚合物(例如尼龙，尼龙6或尼龙6/6)可 为纯的，即未掺杂的、未复合的树脂，或者所述聚合物可为将所述树脂与其他组分，例如与 选定的用于提高某些物理性质的添加剂复合的工程产品。适当的聚合物的例子包括，但不 限于，可由BASF Corporation商购获得的Ultramid 聚酰胺。还应当认为，在一些具体实施方案中，所述进气歧管和/或冷却剂跨接件可选择 性地含有聚芳硫醚，如聚苯硫醚和/或聚苯硫醚合金，也可含有金属，如铝。用于所述套管、以及任选地用于所述进气歧管和所述冷却剂跨接件的聚芳硫醚可
6为纯的，即未掺杂的、未复合的树脂，或者将所述聚芳硫醚与其他组分复合(例如，与填料 或其他聚合物复合，以改进某些物理性质如耐热性和耐化学性)而得到的工程产品。这些 其他化合物可包括，但不限于聚苯硫醚砜、聚苯硫醚酮、聚苯硫醚醚、聚二苯硫醚及它们的组合。本发明的聚芳硫醚典型地包括芳族硫醚的自聚合产物。所述芳族硫醚包括芳族基 团和硫醚基团。所述芳族基团典型地选自如下组苯、萘、蒽、吡啶、吡咯、呋喃、噻吩、环戊二 烯、环丁二烯、嘌呤、嘧啶、环庚三烯、环丙烯及它们的组合。应当认识到，所述芳族基团不限 于刚才所述的那些，可包括任意本领域公知的那些。最优选地，所述芳族基团是苯。典型地， 所述聚芳硫醚是由二卤芳烃，如氯苯和卤苯，与金属硫化物，如硫化钠，在有机溶剂如N-甲 基吡咯烷酮中进行亲核反应而制备的。但是，应当认识到，所述聚芳硫醚不限于通过这样的 反应形成，其可通过本领域的任何方法形成。在一个具体实施方案中，所述聚芳硫醚包括聚苯硫醚。所述聚苯硫醚可包括聚 (P-苯硫醚)、聚(ο-苯硫醚)、聚(m-苯硫醚)、及它们的组合。仅仅是出于描述的目的，聚 (P-苯硫醚)、聚(ο-苯硫醚)和聚(m-苯硫醚)的化学结构如下所示
权利要求
用于为发动机(24)中的多个气缸(22)提供空气的进气歧管(20)，所述歧管(20)包括确定了用于将所述空气引入到所述气缸(22)中的多个流道(36)的本体(34)；冷却剂跨接件(38)，其从所述本体(34)延伸出去，并且确定了第一出口(42)和第二出口(44)；以及将所述第一出口(42)和所述第二出口(44)互连的通道(46)，所述通道(46)用于将发动机冷却剂在所述第一出口(42)和所述第二出口(44)之间循环；所述冷却剂跨接件(38)含有聚合物；以及套管(56)，其含有聚芳硫醚，并且被置于所述通道(46)内，用于将所述发动机冷却剂与形成所述冷却剂跨接件(38)的所述聚合物分开，以防止所述发动机冷却剂造成的所述聚合物的降解。
2.如权利要求1所述的歧管(20)，其中，所述聚芳硫醚包括聚苯硫醚。
3.如权利要求1所述的歧管(20)，其中，所述冷却剂跨接件的所述聚合物包括尼龙。
4.如权利要求3所述的歧管(20)，其中，所述本体(34)含有尼龙。
5.如权利要求4所述的歧管(20)，其中，所述本体(34)和所述冷却剂跨接件(38)是 一起整体成型的。
6.如权利要求1所述的歧管(20)，其中，所述冷却剂跨接件(38)含有聚芳硫醚。
7.如权利要求6所述的歧管(20)，其中，所述所述冷却剂跨接件(38)的所述聚芳硫醚 包括聚苯硫醚。
8.如权利要求6所述的歧管(20)，其中，所述冷却剂跨接件(38)和所述套管(56)是 一起整体成型的。
9.如权利要求6所述的歧管(20)，其中，所述冷却剂跨接件(38)的聚苯硫醚是聚苯硫 醚合金的形式。
10.如权利要求1所述的歧管(20)，其中，所述套管(56)的所述聚芳硫醚包括聚苯硫醚合金。
11.如权利要求1所述的歧管(20)，进一步包括将所述本体(34)和所述冷却剂跨接件 (38)互连的机械连接。
12.如权利要求11所述的歧管(20)，其中，所述本体(34)包括至少一个由其延伸出去 的凸缘(58)，所述冷却剂跨接件(38)包括至少一个由其延伸出去的、并且与所述凸缘(58) 相邻的突出部(60)，并且所述歧管(20)进一步包括延伸穿过所述凸缘(58)和所述突出部 (60)的紧固件(54)，用于将所述冷却剂跨接件(38)连接到所述本体(34)上。
13.如权利要求12所述的歧管(20)，其中，所述凸缘(58)和所述突出部(60)确定了 贯穿其中的开口(62)，并且所述歧管(20)进一步包括置于由所述凸缘(58)和所述突出部 (60)所确定的所述开口(62)中的压缩环(64)，用于接受其中的所述紧固件(54)，以限制由 所述紧固件(54)施加在所述凸缘(58)和所述突出部(60)上的压缩力。
14.如权利要求12所述的歧管(20)，进一步包括用于将所述冷却剂跨接件(38)和所 述本体(34)互连的锁销装置。
15.如权利要求1所述的歧管(20)，其中，所述冷却剂跨接件(38)确定了恒温池(48)， 所述恒温池(48)与所述通道(46)处于流体连通状态，并且，其中所述第一出口(42)与由 所述发动机(24)的第一汽缸头(28)所确定的第一冷却剂入口(32)流体连通，并且所述第二出口(44)与由所述发动机(24)的第二汽缸头(30)所确定的第二冷却剂入口(32)流 体连通，使得所述发动机冷却剂流通过所述恒温池(48)进入所述通道(46)，并且通过通道 (46)循环至所述第一汽缸头(28)中的第一冷却剂入口(32)和所述第二汽缸头(30)中的 第二冷却剂入口(32)。
16.如权利要求15所述的歧管(20)，其中，所述冷却剂跨接件(38)确定了邻近所述恒 温池(48)的多个孔(50)，其中每个孔(50)都具有置于其中的嵌入件(52)，用于以与所述 嵌入件(52)成螺纹配合的形式接受紧固件(54)，从而将恒温器保持在所述恒温池(48)内。
17.含有权利要求1 16中任一项所述的歧管(20)的发动机(24)。
18.含有权利要求1 16中任一项所述的歧管(20)的车辆。
19.用于在发动机(24)的第一汽缸头(28)和第二汽缸头(30)之间引导发动机冷却剂 流的冷却剂跨接件(38)，所述冷却剂跨接件(38)包括外罩(40)，其含有尼龙，并且确定了第一出口(42)、第二出口(44)和通道(46)，所述通 道(46)将所述第一出口(42)和所述第二出口(44)互连，用于使所述发动机冷却剂在所述 第一出口(42)和所述第二出口(44)之间循环；以及套管(56)，其含有聚芳硫醚，并且被置于所述通道(46)内，用于将所述发动机冷却剂 与形成所述冷却剂跨接件(38)的所述尼龙分开，以防止由所述发动机冷却剂造成的所述 尼龙的降解。
20.如权利要求19所述的冷却剂跨接件，其中，所述聚芳硫醚包括聚苯硫醚。
21.如权利要求20所述的冷却剂跨接件(38)，其中，所述套管(56)的所述聚苯硫醚进 一步被定义为聚苯硫醚合金。
22.如权利要求21所述的冷却剂跨接件(38)，其中，所述冷却剂跨接件(38)确定了与 所述通道(46)处于流体连通状态的恒温池(48)，并且，其中所述第一出口(42)与所述发动 机(24)的第一汽缸头(28)流体连通，并且所述第二出口(44)与所述发动机(24)的第二 汽缸头(30)流体连通，使得所述发动机冷却剂流通过所述恒温池(48)进入所述通道(46)， 并且通过通道(46)循环至所述第一汽缸头(28)和所述第二汽缸头(30)。
23.如权利要求22所述的冷却剂跨接件(38)，其中，所述冷却剂跨接件(38)确定了邻 近所述恒温池(48)的多个孔(50)，其中每个孔(50)都具有置于其中的嵌入件(52)，用于 以与所述嵌入件(52)成螺纹配合的形式接受紧固件(54)，从而将恒温器保持在所述恒温 池(48)内。
24.包含权利要求19 23中任一项所述的冷却剂跨接件的歧管(20)。
25.用于将发动机冷却剂流在发动机(24)的第一发动机部件(28)和第二发动机部件 (30)之间引导的冷却剂跨接件(38)，所述冷却剂跨接件(38)包括外罩(40)，其含有聚芳硫醚，并且确定了第一出口(42)、第二出口(44)和通道(46)，所 述通道(46)将所述第一出口(42)和所述第二出口(44)互连，用于使所述发动机冷却剂在 所述第一出口(42)和第二出口(44)之间循环。
26.如权利要求25所述的冷却剂跨接件(38)，其中，所述聚芳硫醚包括聚苯硫醚。
27.如权利要求26所述的的冷却剂跨接件(38)，其中，所述外罩(40)的聚苯硫醚进一 步被定义为聚苯硫醚合金。
28.如权利要求27所述的的冷却剂跨接件(38)，其中，所述冷却剂跨接件(38)确定了与所述通道(46)处于流体连通状态的恒温池(48)，并且，其中所述第一出口(42)与所述第 一发动机部件(28)流体连通，并且所述第二出口(44)与所述第二发动机部件(30)流体连 通，使得所述发动机冷却剂流通过所述恒温池(48)进入所述通道(46)，并且通过所述通道 (46)循环至所述第一汽缸头(28)和所述第二汽缸头(30)。
29.如权利要求28所述的的冷却剂跨接件(38)，其中，所述冷却剂跨接件(38)确定了 邻近所述恒温池(48)的多个孔(50)，其中每个孔(50)都具有置于其中的嵌入件(52)，用 于以与所述嵌入件(52)成螺纹配合的形式接受紧固件(54)，从而将恒温器保持在所述恒 温池(48)内。
30.具有权利要求1 29中任一项所述的冷却剂跨接件(38)的发动机(24)。
31.具有权利要求1 29中任一项所述的冷却剂跨接件(38)的车辆。全文摘要
本发明提供了一种冷却剂跨接件(38)，用于使发动机冷却剂在第一发动机部件，例如第一汽缸头(28)和第二发动机部件，例如第二汽缸头(30)之间循环。所述冷却剂跨接件(38)确定了与所述第一发动机部件处于流体连通状态的第一出口(42)，与所述第二发动机部件处于流体连通状态的第二出口(44)，并且进一步定义了将所述第一出口(42)和所述第二出口(44)互连的通道(46)。所述冷却剂跨接件(38)含有聚合物。套管(56)含有聚芳硫醚，并且被置于所述通道(46)内，用于将所述发动机冷却剂与形成所述冷却剂跨接件(38)的尼龙分开，以防止由所述发动机冷却剂造成的聚合物冷却剂跨接件(38)的物理、热和/或化学降解。
文档编号F02M35/116GK101978156SQ200880103722
公开日2011年2月16日 申请日期2008年7月18日 优先权日2007年7月18日
发明者J·R·威尔哈姆, R·J·巴罗, R·库恩克, S·C·斯科里克, S·K·麦克勒兰德, T·L·吉奥瓦纳提 申请人:巴斯福公司;切夫里昂菲利普化学有限责任公司