专利名称：联接盒、增压流体输送部、内燃机及结合成增压流体方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求I的前序部分的用于增压流体输送部(Ladefluidzufuhrung)的联接盒。这种联接盒设计成用于直接联接到增压流体输送部的增压流体管路处并且用于将增压空气和废气结合(ZusammenfUhrung)成增压流体。联接盒具有罩壳，其带有具有至少一个用于增压空气引导部的联接部的增压空气联接空间(Ladeluftanschlussraum)、并且带有至少一个与增压空气联接空间通过连接部相连接的混合通道，其中，可通过连接部将增压空气从增压空气联接空间输 送到至少一个混合通道。混合通道具有用于废气再循环部的输送侧的废气联接部以及用于增压流体管路的增压流体管路侧的混合通道联接部。本发明还涉及一种根据权利要求14的前序部分的增压流体输送部，其带有联接盒和用于将由增压空气和再循环的废气组成的增压流体输送到内燃机的燃烧室的增压流体管路。本发明还涉及一种根据权利要求17的前序部分的内燃机。本发明还涉及一种根据权利要求22的前序部分的用于以混合的方式将增压空气和废气结合成增压流体的方法。
背景技术：
尤其地在柴油内燃机中，已建立增压以用于提高功率。柴油内燃机的增压以柴油燃料的改进的燃烧导致在废气中氮氧化物的减少。尤其地，同时为了遵守废气标准增压是合理的。根据需求，为了以改进的方式考虑上述方面，尤其地在柴油大功率发动机中用于增压空气的简单的或双级的增压(也就是说带有低压级和高压级)尤其地与废气再循环的组合已证实为有利的。由于积累的(anfallend)高压和/或低压增压空气流以及废气再循环流，增压设计可表明为相对结构空间过大(bauraumintensiv)。通常,对于单个的增压级需要涡轮增压器(其具有由废气驱动的涡轮和压缩增压空气的压缩机)以及合适的冷却器组件，以用于在输送到内燃机的燃烧室中之前冷却压缩的增压空气流。为此，例如在双级增压时，至少一个第一增压空气冷却器和第二增压空气冷却器是可能的。此外，通常仅仅当接着增压空气冷却将一定百分比的废气输送到增压的新鲜空气侧时，才实现与运行相关改进的结果。该结果也与以下相关，即，废气和增压空气可如何良好地混合以用于形成输送到内燃机的燃烧室的增压流体。可输送到内燃机的发动机组的所有气缸的、尽可能均匀地混合的、优选地对于所有气缸一致的增压空气和废气的流体混合物是值得期望的。例如，在文件US 6，237，336 BI中描述了，在增压空气引导部的混合腔中(与气缸组及其直接的附装件(Anbau)分离的)混合区段(Mischstrecke)布置在增压空气引导部之后(nachordnen)，被压缩且冷却的增压空气和废气应被引入该混合区段中并且以充分的程度进行混合。该本身合理的措施表明为相对结构空间过大的，并且此外提高待在混合腔中形成的增压流体的流动阻力。混合区段应在将废气喷入(EindUsung)到增压空气处的部位和将如此混合的增压流体运送到内燃机的燃烧室的输送部之间保证废气和增压空气的尽可能良好的混合。在此，原则上存在这样的问题，即，其应在没有过度提高流动阻力的情况下且主要以尽可能小的结构空间需求能够实现。在文件US 5，957，116中描述了考虑该问题设计的开头提及的类型的增压流体输送部，在其中，以结构单元的形式在用 于通到气缸组的增压流体的弯管(Krilmmer)之前安装(vorbauen)的联接盒中引入废气再循环管。在此，废气再循环管设计成所谓的带有孔口(Lochoffnung)的笛状件(Pfeife),以用于以尽可能未冷却的方式在发动机组的纵向侧上且在弯管的方向上在多个孔口处给增压空气补充废气。此外从上方将增压空气弓I入联接盒中。然而，在该已经在弯管的方向上取向的混合区段中的问题是，就不可将侧向的、由于混合区段产生的发动机组的过量设计成过大而言,混合区段(由于其由此同样基本上横向于发动机组的纵向侧取向)必须保持相对短。因此，在文件US 5，957，116中提出的解决方案或者是相对低效的或者是结构空间过大的。在较小的内燃机(尤其地以柴油内燃机的形式)中，该问题愈加严重，因为刚好在其中供使用的结构空间供应实际上不提供用于延伸的混合区段的空间。就此而言，根据文件US 5，957，117，废气与增压空气的混合设计成或者相对高成本的或者为不充分的。
发明内容
在此提出本发明，其目的为给出一种用于增压流体输送部的联接盒以及一种用于内燃机的增压流体输送部以及一种相应的内燃机，在其中，可相对高效地且尽管如此简单地设计增压空气和废气的混合。目的同样为，给出相应的用于以混合的方式将增压空气和废气结合成增压流体的方法。尤其地，应可以节省结构空间的方式且尽管如此尽可能长地实现增压空气和废气的混合区段。尤其地，应仅仅以相对符合需求地高效地所使用的方式由用于内燃机的混合区段使用在发动机组的纵向侧上供使用的结构空间。涉及方法的目的通过根据权利要求22的用于在联接盒中以混合的方式将增压空气和废气结合成增压流体的方法实现，根据本发明在其中设置成
-将增压空气引导到联接盒的端侧，
-端侧地将增压空气输送到在联接盒中的至少一个混合区段，
-端侧地将废气输送到在联接盒中的至少一个混合区段，
-沿着混合区段以混合的方式引导增压空气和废气，其中，混合区段在联接盒的纵向侦_延。在此优选地，联接盒直接以结构单元的形式联接到增压流体管路处。涉及联接盒的目的通过开头提及的类型的联接盒实现，在其中，根据本发明设置根据权利要求I的特征部分的特征。根据本发明设置成，连接部布置在罩壳的第一端侧(Stirnseite)上，并且混合通道沿着罩壳的纵向侧从罩壳的第一端侧伸延到第二端侧,第二端侧与第一端侧相对而置。有利地，在混合通道中如此形成用于混合增压空气和废气的在方法中提及的混合区段，即，混合区段在混合通道中至少从在第一端侧上的第一混合区段点引导到在第二端侧上的第二混合区段点。优选地，在输送侧的废气联接部和/或上述连接部的部位处确定第一混合区段点。优选地，在增压流体侧的混合通道联接部的部位处确定第二混合区段点。
本发明出自这样的考虑，S卩，用于形成增压流体的集成在增压空气输送部中的独立的混合区段相当低效且结构空间过大。本发明认识到，利用合适地选择的结构空间可实现相对长的混合区段并且由此同样高效地且简单地混合废气和增压空气是可能的。根据本发明的设计方案的联接盒创造为此适合的前提。由于在该联接盒中，在增压空气联接空间和混合通道之间的连接部布置在罩壳的第一端侧上，因此与现有技术不同地，混合通道以沿着罩壳的纵向侧从第一端侧伸延到罩壳的第二端侧的方式安置在罩壳中。涉及增压流体输送部的目的通过开头提及的类型的增压流体输送部实现，在其中根据本发明，设置根据权利要求14的特征。根据本发明，增压流体输送部以实现本发明的优点的方式设置成，至少一个混合通道沿着罩壳的纵向侧伸延，该纵向侧沿着增压流体管路的纵向延伸取向，并且其中罩壳的每个端侧横向于增压流体管路的纵向延伸取向。以结构单元的形式带有联接盒(也就是说带有直接联接在其处的联接盒)的(如有可能带有弯管的)用于增压流体的增压流体管路基本上提供用于增压流体引导部的十 分优选的方案，在其中在压缩和冷却之后以相对节省空间的方式使增压空气与废气混合。有利地，联接盒实际上直接(也就是说如有可能利用密封件或类似者但是基本上在不带有较长的管路件的情况下)在形成结构单元的情况下联接到增压流体管路(弯管)处。这使在节省附加的管路件的情况下增压流体管路(弯管)和联接盒的结构单元成为可能。本发明认识到，横向于发动机组的纵向侧指向的混合区段可仅仅受限地满足对高效的混合过程和结构空间效率提出的要求。此外，为了提高增压流体引导部的混合区段的效率，用于混合增压空气和废气的混合区段有利地在混合通道中从尤其地在输送侧的联接部的至少一个中的第一混合区段点伸延到尤其地在增压流体管路侧的联接部中的第二混合区段点。因此，混合通道可在罩壳的纵向侧伸延。换句话说，罩壳的纵向侧沿着增压流体管路(弯管)的纵向延伸取向。此外有利地设置成，增压流体管路侧的混合通道联接部与联接盒的与第一混合区段点相对的端侧相关联，尤其地布置在该处。优选地，第一混合区段点布置在联接盒的与所提及的第二端侧相对而置的第一端侧上。由此有利地，一方面混合区段可设计成足够长，以用于实现废气和增压空气的良好的混匀。另一方面，这在没有结构空间缺点的情况下是可能的，因为混合区段沿着增压流体管路的纵向延伸伸延，例如在其之上伸延。混合区段可尤其紧凑地安置在该处并且此外使增压空气和废气的尤其高效且良好的混合成为可能。涉及内燃机的目的通过带有开头提及的类型的内燃机的发明实现，在其中，根据本发明设置根据权利要求17的特征。带有发动机组的内燃机此外具有增压部和带有用于将由增压空气和再循环的废气组成的增压流体输送到内燃机的发动机组的燃烧室的增压流体管路的增压流体输送部。以结构单元的形式将根据本发明的联接盒联接到增压流体管路处以用于将增压流体输送到增压流体管路，其中，增压空气引导部、增压流体输送部以及废气再循环部联接到联接盒处。换句话说，本发明的设计方案实现这样的用于将增压流体输送到发动机组的增压流体管路(弯管)的联接盒，即，在其中，混合通道在联接盒的罩壳的纵向侧伸延，从而基本上在内燃机的力侧(Kraftseite)和力对侧(Kraftgegenseite)之间的纵向侧伸延的空间用于在混合通道中的混合区段。由此，本发明的设计方案从设计成相对简单且足够长的混合区段出发，利用该混合区段实现充分的混合，即沿着内燃机的纵向侧。本发明的有利的改进方案可从从属权利要求中得到并且以单个有利的可能性给出，在所提出的任务的范围中以及在其它优点方面实现以上解释的设计方案。在引入废气之后的混合区段的行程(即，从第一混合区段点测量到第二混合区段点)不仅保证增压空气和废气的高效且良好的混合，而且此外可在混合通道集成在联接盒中的情况下相对成本适宜地实现。联接盒自身可利用其端侧横向于增压流体管路(歧管)的纵向延伸节省结构空间地在内燃机的纵向方向上尤其地安装在内燃机的上侧上。本发明的设计方案证实对于带有双级的增压、尤其地附加地带有废气再循环的内燃机来说是尤其有利的。尤其有利地，可实现带有V型布置的气缸的内燃机的发动机组的曲轴箱。在尤其优选的改进方案的范围中，增压流体输送部构造成，布置在V型布置的中间 空间中的内燃机的上侧上。优选地，混合通道单件地构造在罩壳处。由此罩壳得到尤其良好的稳定性和密封性。优选地，混合通道铸造在罩壳的纵向侧处。优选地，混合通道也可两件式地构造在罩壳处。其例如可附装(anbauen)在罩壳处。由此，可相对简单地制造罩壳。此外原则上其它用于至少一个混合通道的安装方法是可能的。为了与联接盒一起共同实现混合通道，所提及的安装方法已证实为相对成本适宜的。优选地，联接盒具有以上提及的横向于增压流体管路(弯管)的纵向延伸的第一和第二端侧。第一端侧优选地布置在内燃机的力对侧KGS上。第二端侧优选地布置在内燃机的力侧KS上。原则上，该关联也可相反。有利地，在相同的(例如第一)端侧上将增压空气以及废气引入混合通道中。尤其优选地，在第一端侧上或附近仅仅布置起输入作用的流体通过部(FluiddurchfUhrung)。除了根据本发明的设计方案设置的所谓的在罩壳的第一端侧上的连接部，优选地，至少一个输送侧的废气联接部也布置在罩壳的第一端侧上。尤其优选地，在第二端侧上仅仅布置从罩壳输出的流体通过部。除了增压流体管路侧的混合通道联接部，优选地，在罩壳的第二端侧上也布置有罩壳的增压空气联接空间的第三联接部(有利地构造成增压器联接部)在罩壳的第二端侧上。在所提及的尤其优选的改进方案的范围中，其也可作为增压空气联接空间的输出侧的联接部(第三联接部)布置在联接盒的第二端侧上。这样的改进方案，S卩，在第一端侧上仅仅布置起输入作用的流体通过部并且在第二端侧上仅仅布置起输出作用的流体通过部(或者相反)，得到用于联接盒的尤其简单的联接模式，其附加地为结构空间高效的。换句话说，有利地，第一混合区段点与第一端侧相关联，具体而言，布置在第一端侧的附近。可从第一端侧将增压空气引导到在第一端侧的区域中的第一混合区段点。该措施已证实为尤其有利的，因为其使一方面增压空气的并且另一方面增压流体(混合的增压空气和废气)平行的或反平行的流动引导成为可能。优选地，通常与输出联接部的定位无关地实现所提及的对流引导。有利地，第二混合区段点、尤其地增压流体管路侧的混合通道联接部与第二相对而置的端侧相关联或布置在其附近。有利地，至少一个输出侧的第三联接部作为罩壳的增压空气联接空间同样与第二端侧相关联或布置在其附近或布置在联接盒的第二端侧上。因此优选地，实现增压空气和增压流体在联接盒的相同的第二端侧上的输出。优选地，也可使用与混合通道平行地伸延的发动机组侧的空间(也称为内区域)，以使得将增压空气引导部的增压空气冷却器或类似的构件布置在内燃机的上侧上。优选地，在分离壁的不同的侧边上作为以对流方式的两个独立的增压空气流实现在罩壳的增压空气联接空间中引导增压空气。这使尤其优选地利用用于双级的增压的增压空气引导部的联接盒成为可能。示例性地，根据图纸对其进行解释。优选地，在连接部处流动反转之后在混合通道中引导增压流体。优选地，以平行于在增压空气联接空间中的增压空气的第一增压空气流且反平行于第二增压空气流的方式引导在混合通道中的增压流体。这在分离壁的不同的侧边上以对流引导独立的增压空气流的情况中是有利的。这导致相对紧凑的且同样有利地使用热条件的增压空气和增压流体流，例如，尽管联接盒的紧凑的设计方案但是将在独立的增压空气流动之间或增压流体流的热交换保持在很小。在实现本发明的设计方案的情况下，一种改进方案认识到，有利地可实现，以相当良好地混合的方式将增压流体从内燃机的上侧输送到增压流体管路(弯管)。联接盒是尤其优选且结构空间高效地布置在发动机组之上。 尤其地，对于带有唯一的气缸列的内燃机，带有唯一的混合区段的联接盒已证实为有利的。原则上，本发明的设计方案也可应用于带有仅仅唯一的气缸列的内燃机。尤其地，对于带有两个气缸列的内燃机，带有两个混合区段的联接盒已证实为有利的。此外，在尤其优选的改进方案中，(尤其地对于两列的发动机组)联接盒可用作用于其它发动机附装件的基础，这些附装件可安装在发动机组处。在两个混合通道的情况中，优选地在增压空气联接空间的第一联接部和连接部之间伸延的增压空气引导部在增压空气联接空间的内区域之上伸延，其在罩壳中布置在第一和第二混合通道之间。对于带有两列的发动机组(也就是说，带有A侧的气缸和B侧的气缸，尤其地带有V型布置的气缸)，该改进方案已证实为尤其有利的。有利地，将增压空气从联接盒的端侧引导到纵向侧使增压空气从联接盒中的中央输出(例如到在低压级和高压级之间的压缩机)成为可能。有利地，还设置成，在增压空气联接空间的第二联接部和连接部之间伸延的增压空气引导部跟随在罩壳的内区域中朝向纵向侧引导的横向伸延(Querverlauf)。有利地，同样尤其地以组合的方式，在增压空气联接空间的第一联接部和第三联接部之间伸延的增压空气引导部基本上跟随在罩壳的内区域中朝向端部中间侧引导的轴向伸延(Achsverlauf)。通过上述横向伸延实现增压空气到联接盒的两个纵向侧上的有利的分配，其中每一个纵向侧与发动机组的纵向侧相关联。尤其地，这样的横向伸延已证实为有利的，即，在其中增压空气引导部沿着罩壳对角线或沿着罩壳的端侧伸延。在用于两列的内燃机的增压流体输送部的以上提及的尤其优选的改进方案中，增压空气引导部的横向伸延分别引导到联接盒的罩壳的第一和第二纵向侧上的第一混合区段点上，其中，第一纵向侧与内燃机的A侧相关联，并且第二纵向侧与内燃机的B侧相关联。横向伸延以尤其优选的方式从内区域或增压空气联接空间的轴线出发或者备选地从罩壳的端侧中心出发。由此，由于从轴线或中心出发的横向伸延而相对于A和B侧的横向伸延间距尽可能是相同的。这有利地导致用于内燃机的A和B侧的增压空气的自身和均匀地出现的压力均匀分布。
尤其地在以上提及的改进方案的范围中，在联接盒的第一端侧上或附近的罩壳的至少一个输入侧的废气联接部已证实为尤其有利的。由此，实际上在联接盒中的第一混合区段点处实现与第一端侧邻近地喷入废气。优选地，因此喷入的部位限定第一混合区段点，也就是说其限定混合区段在混合通道中的开始。优选地，在罩壳中的连接空间的第一和第二联接部形成通到第一和第二增压空气冷却器(例如低压增压空气冷却器和高压增压空气冷却器)的上冷却器联接部和下冷却器联接部。优选地，联接盒的罩壳具有用于布置在联接盒之上的增压空气冷却器的承载器件和/或用于布置在联接盒之下的增压空气冷却器的下侧的联接凸缘。尤其地，在增压空气冷却器之后实现在输出方向上在联接盒的罩壳中引导增压空气，也就是说，在罩壳中引导冷却的增压空气。有利地，其结果为在罩壳处下降的材料负荷。优选地，另一下联接盒具有下侧的联接凸缘以用于将其安装在内燃机的曲轴箱之上。有利地，可直接将该另一下联接盒固定在曲轴箱上。优选地，该另一下联接盒的罩壳具有下侧的开口。尤其地，该开口被施加在下侧的联接凸缘的横截面中。有利地，这可被利用，以用于利用曲轴箱在该另一下联接盒的开口的横截面中形成下侧的罩壳壁。在节省材料的情况下该另一下联接盒可利用内燃机的曲轴箱，以用于实现直至第一混合区段点的增压空 气引导。有利地，用于安装在联接盒之上的再另一上联接盒也可构造成盖。现在，以下根据图纸描述本发明的实施例。其不必按比例地示出实施例，相反地，以示意化的和/或稍微变形的形式实施用于进行解释的图纸。在可对从图纸中直接看出的教导的补充方面，参考相关的现有技术。在此应注意的是，在不偏离本发明的基本想法的情况下可关于实施形式的形式和细节进行多样化的改进和变化。在说明书中、图纸中以及在权利要求书中公开的本发明的特征既可单个地也可以任意的组合而对于本发明的改进方案来说为主要的。此外，所有由在说明书、图纸和/或权利要求书中公开的特征中的至少两个形成的组合属于本发明的范围。本发明的基本想法不限制于在以下显示的且描述的优选的实施形式的准确的形式或细节上，也不限制在这样的对象上，即，其与在权利要求中要求保护的对象相比为受限的。在给出的尺寸范围中，在所提及的限制之内的值应同样作为极限值公开，并且可任意应用并且被要求保护。鉴于简单性，以下使用相同的参考标号用于相同的或相似的部件或带有相同的或相似的功能的部件。
从下面对优选的实施例的描述中以及根据图纸得到本发明的其它优点、特征以及细节。其中
图I以侧截面视图显示了在内燃机的增压组件的范围中的根据尤其优选的结构上的实现方案的带有增压流体输送部和联接盒的内燃机；
图2以透视的俯视图显示了图I的联接盒；
图3以透视的下部视图显示了图I的联接盒；
图4以侧截面视图显示了图I的联接盒；
图5以上侧的截面视图显示了图I的联接盒。参考标号列表 1000内燃机90增压流体管路
10，10. I, 10. 2联接盒，下联接盒，上联接盒
100增压流体输送部
200废气再循环部
M发动机组
AG废气
LS纵向侧
LL增压空气
L新鲜空气
LF增压流体
LLF增压空气引导部
SSl第一端侧
SS2第二端侧
MPl第一混合区段点
MP2第二混合区段点
MS混合区段
SSM2端部中间侧
MS混合区段
KS力侧
KGS力对侧
11罩壳
12. I, 12. 2两个混合通道，第一混合通道，第二混合通道 21凸缘 22扩散器
23增压空气联接空间
23. I, 23. 2，23. 3联接部-第一，第二冷却器联接部，压缩机联接部 24内区域 25凹入部 26分离壁
31. 1,31.2废气联接部 40连接部
41. 1,41. 2混合通道联接部 50承载器件 60联接凸缘 61 开口。
具体实施例方式图I显示了带有发动机组M和借助于低压废气涡轮增压器ND-ATL和高压废气涡轮增压器HD-ATL的双级的增压部的内燃机1000。在低压废气涡轮增压器ND-ATL中由低压压缩机将新鲜空气L压缩成增压空气LL并且将其输送到增压空气引导部LLF。在增压空气引导部LLF中布置有低压增压空气冷却器ND-LLK，在其中冷却被压缩的增压空气LL并且之后将其输送到高压废气涡轮增压器HD-ATL的高压压缩机中。之后，进一步将增压空气LL输送到高压增压空气冷却器HD-LLK。最终，增压空气LL离开增压空气引导部LLF进入增压流体输送部100，S卩，在输送到增压流体管路90的情况下被引入同样再循环的废气AG中。在联接盒10中的根据图2至图5解释的混合通道12. I, 12. 2置于增压流体管路90之前，混合通道联接到连接部40处。在混合通道12. I, 12. 2中(在此在第一和第二混合通道12. I, 12. 2中)分别设置有混合区段MS，其使增压空气LL和废气AG良好地混合成增压流体LF成为可能。当前，联接盒10为用于由低压增压空气冷却器ND-LLK和高压增压空气冷却器HD-LLK组成的增压组的罩壳组件的一部分。在此，罩壳组件(从上到下)包括构造成盖的 上联接盒10. 2，其就座(aufsitzen)在未详细提及的用于低压增压空气冷却器ND-LLK的容器罩壳上。联接盒10承载容器罩壳和低压增压空气冷却器ND-LLK。联接盒10自身就座在未详细提及的容器罩壳和高压增压空气冷却器HD-LLK上。另一方面，容器罩壳和高压增压空气冷却器HD-LLK就座在下联接盒10. I上，其同样部分地与发动机组M的罩壳一起形成在高压废气涡轮增压器HD-ATL的高压压缩机和高压增压空气冷却器HD-LLK之间的增压空气引导部LLF的一部分。可从图2中看出的在罩壳11的下侧上的联接凸缘60用于将联接盒10直接安装在高压增压空气冷却器HD-LLK或其未详细提及的容器之上。利用其下侧的联接凸缘60将联接盒10安装在高压增压空气冷却器HD-LLK的上侧上。在此，在联接盒中在联接凸缘60的横截面中加工出(ausnehmen)通到罩壳11的内区域24中的开口 61。在将联接盒10安装在高压增压空气冷却器HD-LLK的上侧上时，在密封地联接联接凸缘60的情况下将开口61联接在高压增压空气冷却器HD-LLK的容器处。那么，罩壳11的内区域24在下侧联接到高压增压空气冷却器HD-LLK和下联接盒10. 2处，从而基本上沿着从下联接盒10. 2到联接盒10的增压空气引导部LLF以部分地与发动机组200的曲轴箱邻接的方式引导增压空气LL0增压部的其它附装件借助于承载器件50构建在联接盒10的上侧上。承载器件50安装在支持增压空气LL的引导的凹入部(Einw01bung)25上，也就是说安装在分离壁26的上侧处，其面对在分离壁或罩壳11之上的增压空气联接空间23的区段。在此，承载器件50用于支撑在图I中显示的低压增压空气冷却器ND-LLK。低压增压空气冷却器ND-LLK的未详细绘出的容器位于凹入部25的凸缘式的边缘上。在联接盒中，增压空气LL作为在分离壁26之上的区段中的第一部分流(来自低压增压空气冷却器ND-LLK)和作为在分离壁26之下的区段中的第二部分流(来自高压增压空气冷却器HD-LLK)以对流的方式被引导。由此，平行地和反平行地引导一方面在增压空气联接空间23中的增压空气LL以及另一方面在混合通道12. I, 12. 2中的增压流体LF(作为混合的废气AG和增压空气LL)，这可根据以下对图2至图5的描述看出。图2至图5以不同的图示分别显示了用于使用在增压空气引导部LLF(如已经根据图I描述的那样)之内的联接盒10的结构上的细节，以下将总地参考图2至5，其以不同的视图和截面显示了联接盒10，以进一步示出增压流体引导部100。在此，联接盒10用于直接联接到在图I中详细示出的内燃机1000的发动机组M的曲轴箱的增压流体管路90处。联接盒10形成为带有罩壳11和在此两个混合通道12. I, 12. 2。第一和第二混合通道12. I, 12. 2分别铸造在罩壳11的纵向侧LS上并且分别从罩壳11的第一端侧SSl伸延到第二端侧SS2。罩壳11自身在第二端侧SS2上具有增压空气联接空间23的以带有联接的扩散器22的凸缘21的形式形成的输出侧的第三联接部23. 1，其(如可从图I中看出的那样)构造成压缩机联接部。通过该第三联接部23. I将来自增压空气联接空间23的在分离壁26之上的区段的增压空气LL输送到高压废气涡轮增压器HD-ATL的压缩机，其为在图2中以象征性地示出的增压空气引导部LLF的一部分。 增压空气LL可在来自低压增压空气冷却器ND-LLK的已经压缩的且冷却的状态下供在罩壳11中的增压空气联接空间23的在分离壁26之上的区段使用。来自低压增压空气冷却器ND-LLK的增压空气到达以凹入部25为特征的在分离壁26之上的区段。通过扩散器22将增压空气从联接盒10中(也就是说以离开罩壳11的第二端侧SS2的方式)向外输送到增压空气引导部LLF中并且之后通过高压增压空气冷却器HD-LLK再次将增压空 气输送到罩壳11。为此，增压空气通过可在图2中看出的在下部的第二联接部23. 2处的联接凸缘60进入增压空气联接空间23的在分离壁26之下的区段中。如主要可从图4和图5中看出的那样，增压空气从该处在连接部40处转向的情况下到达罩壳11的第一端侧SSl。连接部40布置在罩壳11的第一端侧SSl上并且通过可在图5中看出的通道沿着第一端侧SSl将增压空气联接空间23的在分离壁26之下的区段与第一和第二混合通道12. I, 12. 2相连接。增压空气联接空间23位于在两个纵向侧地引导的混合通道12. I, 12. 2之间的罩壳11的内区域24中。通过以上提及的在分离壁26中的凹入部25得到适宜流动的通过箭头标出的增压空气LL沿着罩壳11的第一端侧SSl流入到通道式的连接部中。结果，这导致从第二端侧SS2以几乎沿着罩壳半对角线(如在图4中指出的那样)的横向伸延引导增压空气LL。因此，使增压空气LL以到罩壳11的纵向侧LS上的方式分配到混合通道12. I, 12. 2中。具体地，实现增压空气LL从在第二端侧SS2处的端部中间侧SSM2起分别到在第一端侧SSl的区域中的罩壳11的纵向侧LS的横向行进。在此，第一和第二纵向侧LS分别与发动机组M的在图5中绘出的A和B侧相关联。由此，如可从图4和图5中根据箭头看出的那样，将增压空气LL从罩壳11的第二端侧SS2引导到罩壳11的两个纵向侧LS。之后，在离开罩壳的内区域24的情况下，在侧向的位于罩壳11的纵向侧的作为混合区段MS的开始的第一混合区段点MPl处将增压空气LL分别引导到纵向侧的混合通道12. I, 12. 2中，其在图5中详细示出。纵向侧的混合通道12. I, 12. 2的每一个具有增压流体管路侧的混合通道联接部41. 1，41. 2，其在该实施形式中分别构造成联接凸缘。混合通道联接部41. 1，41. 2限定作为混合通道12. I, 12. 2中的混合区段MS的终点的第二混合区段点MP2。在第一和第二混合通道12. I, 12. 2中且在可在图I和图2中看出的增压流体管路90中进行废气AG和增压空气LL的混合。然而，在增压流体通过混合通道联接部41. I, 41. 2进入增压流体管路90中之前，混合通道12. I, 12. 2的每一个已经引起废气AG在增压空气LL中的均匀的且良好的混合，增压流体管路90最终作为歧管实现成增压流体到气缸组的气缸的输入部。在此，分别将废气从输送侧的废气联接部31. I, 31. 2 (在此部分地显示的废气再循环部(AGR) 200联接到该废气联接部处)中在混合区段的第一混合区段点MPl处输送到混合通道12. I, 12. 2中。对于图5来说补充的是，此外显示出在图4中未详细绘出的到增压流体输送部100的用于废气AG的管引导部。就此而言通过输送侧的废气联接部31. I, 31. 2喷入废气AG的点限定混合区段MS的第一混合区段点MP1，在图5中绘出第一混合区段点MP1。在第一混合区段点MPl之后在混合通道12. I, 12. 2中共同引导增压空气LL和废气AG直至在弯管侧的联接部41. I, 41. 2中的第二混合区段点MP2。就此而言，由此限定在罩壳11的纵向侧并且沿着增压流体管路90的纵向延伸部伸延的混合区段MS，其在图5中近似绘出。在纵向侧的混合通道12. I, 12. 2中伸延的混合区段MS分别基本上从在增压流体输送部100的第一端侧SSl的区域中的废气联接部31. I, 31. 2引导到在增压流体输送部100的第二端侧SS2的区域中的增压流体管路侧的混合通道联接部41. I, 41. 2。由此，混合区段MS在混合通道12. I, 12. 2中在罩壳11的纵向侧且沿着在发动机组M的A侧和B侧上的气缸列伸延。在联接盒10的结构中实现的混合通道12. I, 12. 2的纵向侧的引导的方案导致，可足够长地设计混合区段MS，其中，即使在沿着其纵向侧相对小的发动机尺寸的情况下，足够的结构空间供使用。 从增压空气、废气以及由增压空气和废气混合的增压流体的流动线的模拟中可得到用于图I至图5的增压流体输送部的流动的图示，其指出与增压流体输送部的部位相关的增压流体的废气份额。例如，具体地可给出在增压流体LF中的废气的质量份额以及在流动线图示中的流动。从这种模拟和试验中，可证明根据本发明的设计方案的增压流体引导部的出色的混合质量。最终，这从这样的方案中得出，即，实际上从内燃机1000的力对侧KGS至力侧KS的整个长度供使用，以使得在罩壳11的纵向侧在混合通道12中形成混合区段MS。在此，作为联接盒10和增压流体管路的结构单元的增压流体输送部100共同使在增压流体LF中增压空气LL和废气AG有利的流动成为可能。在根据当前实施形式的混合区段MS的情况下，废气AG和增压空气LL在联接盒(也就是说带有罩壳11和纵向侧的混合通道12)中实际上完全的且均匀的混合是可能的。这在增压流体LF被输送到增压流体管路90的弯管侧的弯管联接部41处之前已经实现。这意味着，在内燃机1000的发动机组200的燃烧室中的增压流体质量的相当显著的改进。显著提高在内燃机1000的燃烧室中的燃烧的效率。结果内燃机1000的功率提高，并且在废气AG中的有害物质大量减小。
权利要求
1.一种用于直接联接到增压流体输送部(100)的增压流体管路(90)处的联接盒(10)，该联接盒(10)设计成用于将增压空气(LL)和废气(AG)结合成增压流体(LF)，该联接盒(10)具有 -罩壳(11)，所述罩壳(11)带有 -带有至少一个用于增压空气引导部(LLF)的联接部(23.1,23.2,23.3)的增压空气联接空间(23)，并且带有 -至少一个与所述增压空气联接空间(23)通过连接部(40)相连接的混合通道(12. I, 12. 2)，其中，可通过所述连接部(40)将增压空气(LL)从所述增压空气联接空间(23)输送到所述至少一个混合通道(12. I, 12. 2)，并且其中 所述混合通道(12. 1，12. 2)具有用于废气再循环部(200)的输送侧的废气联接部(31. 1，31. 2)以及用于所述增压流体管路(90)的增压流体管路侧的混合通道联接部(41. I, 41. 2)， 其特征在于， -所述连接部(40)布置在所述罩壳(11)的第一端侧(SSl)上，并且 -所述混合通道(12. I, 12. 2)沿着所述罩壳(11)的纵向侧(LS)从所述罩壳(11)的第一端侧(SSl)伸延到第二端侧(SS2)，所述第二端侧(SS2)与所述第一端侧(SSl)相对而置。
2.根据权利要求I所述的联接盒(10)，其特征在于，在所述第一端侧(SSl)上仅仅布置起输入作用的流体通过部(31. 1，31. 2，40)，并且在所述第二端侧(SS2)上仅仅布置起输出作用的流体通过部(23. 3，41. 1，41. 2)。
3.根据权利要求I或2所述的联接盒(10)，其特征在于，所述增压流体管路侧的混合通道联接部(41. 1,41.2)布置在所述罩壳(11)的所述第二端侧(SS2)上。
4.根据权利要求I至3中任一项所述的联接盒(10)，其特征在于，所述混合通道(12) (a)单件式地尤其地以铸造的方式形成在所述罩壳(11)处，或者 (b)以两件式的方式、尤其地以附装的方式形成在所述罩壳(11)处。
5.根据权利要求I至3中任一项所述的联接盒(10)，其特征在于，可在分离壁(26)的不同的侧边上在所述罩壳(11)的增压空气联接空间(23)中使增压空气(LL)作为以对流形式的两个独立的增压空气流被引导。
6.根据权利要求5所述的联接盒(10)，其特征在于，在所述连接部(40)处流动反向之后可尤其地以平行于在所述增压空气联接空间(23)中的增压空气(LL)的第一增压空气流且反平行于在所述增压空气联接空间(23)中的增压空气(LL)的第二增压空气流的方式在所述混合通道(12)中引导增压流体(LF)。
7.根据权利要求I至6中任一项所述的联接盒(10)，其特征在于，在所述增压空气联接空间(23)的第一联接部(23. I)和所述连接部(40)之间伸延的增压空气引导部(LLF)在所述罩壳(11)的内区域(24)之上伸延，所述内区域(24)在所述罩壳(11)中布置在第一和第二混合通道(12. 1，12. 2)之间。
8.根据权利要求I至7中任一项所述的联接盒(10)，其特征在于，以尤其地借助于分离壁(26)的凹入部(25)引起的方式，在所述增压空气联接空间(23)的第二联接部(23. 2)和所述连接部(40)之间伸延的增压空气引导部(LLF)跟随在所述罩壳(11)的内区域(24)中朝向所述罩壳(11)的纵向侧(LS)引导的横向伸延。
9.根据权利要求I至8中任一项所述的联接盒(10)，其特征在于，以尤其地借助于分离壁(26)的凹入部(25)引起的方式，在所述增压空气联接空间(23)的第一联接部(23. I)和第三联接部(23. 3)之间伸延的增压空气引导部(LLF)基本上跟随在所述罩壳(11)的内区域(24)中朝向端部中间侧(SSM2)引导的轴向伸延。
10.根据权利要求I至9中任一项所述的联接盒(10)，其特征在于，所述至少一个输送侧的废气联接部(31)布置在所述罩壳(11)的第一端侧(SSl)上。
11.根据权利要求I至10中任一项所述的联接盒(10)，其特征在于，所述增压空气联接空间(23)的第三联接部(23.3)作为压缩机联接部在所述罩壳(11)的第二端侧(SS2)上。
12.根据权利要求I至11中任一项所述的联接盒(10)，其特征在于，第一和第二联接部(23. I, 23. 2)形成通到第一和第二增压空气冷却器(ND-LLK，HD-LLK)的上冷却器联接部和下冷却器联接部。
13.根据权利要求I至12中任一项所述的联接盒(10)，其特征在于，所述罩壳(11)具有用于附装件，尤其地用于待布置在所述罩壳(11)之上的增压空气冷却器(ND-LLK)的承载器件(50)和/或尤其地用于待布置在所述罩壳(11)之下的增压空气冷却器(HD-LLK)的下侧的联接凸缘(60)。
14.一种增压流体输送部(100)，带有用于将由增压空气(LL)和再循环的废气(AG)混合的增压流体(LF)输送到内燃机(1000)的燃烧室的增压流体管路(90)以及带有直接以结构单元的形式联接到所述增压流体管路(90)处的用于结合所述增压空气(LL)和所述废气(AG)的联接盒(10)，其中，根据前述权利要求中任一项构造所述联接盒(10)，并且其中 -所述至少一个混合通道(12. I, 12. 2)沿着所述罩壳(11)的纵向侧(LS)伸延，所述纵向侧(LS)沿着所述增压流体管路(90)的纵向延伸取向，并且其中 -所述罩壳(11)的每个端侧(SS1，SS2)横向于所述增压流体管路(90)的纵向延伸取向。
15.根据权利要求14所述的增压流体输送部(100)，其特征在于，为了形成增压空气引导部(LLF)，所述增压空气联接空间的至少一个联接部(23. 1,23. 2，23. 3)联接到第一和第二增压空气冷却器(ND-LLK，HD-LLK)处并且联接到通向废气涡轮增压器(ND-ATL，HD-ATL)的增压空气压缩机的联接部处，并且，所述至少一个混合通道(12. I, 12. 2)与所述增压空气联接空间(23)流体连接。
16.根据权利要求14或15所述的增压流体输送部(100)，其特征在于，所述增压空气弓丨导部(LLF)在所述罩壳(11)的内区域(24)中伸延，并且在输出方向上布置在至少一个增压空气冷却器(ND-LLK, HD-LLK)之后。
17.一种内燃机(1000)，具有 -发动机组(M)， -带有用于将由增压空气(LL)和再循环的废气(AG)组成的增压流体(LF)输送到所述发动机组(M)的燃烧室的增压流体管路(90)的增压流体输送部(100)， -以结构单元的形式联接到所述增压流体管路(90)处的根据权利要求I至13中任一项所述的用于将所述增压流体(LF)输送到所述增压流体管路(90)的联接盒(10)，其中-增压空气引导部(LLF)、增压流体输送部(100)以及废气再循环部(200)联接到所述联接盒(10)处。
18.根据权利要求17所述的内燃机(1000)，其特征在于，所述增压空气引导部(LLF)朝向在所述罩壳(11)的第一和第二纵向侧(LS)上的混合通道(12. I, 12. 2)引导，其中，第一纵向侧(LS)布置在所述发动机组(M)的A侧上，并且第二纵向侧(LS)布置在所述发动机组(M)的B侧上。
19.根据权利要求17或18所述的内燃机(1000)，其特征在于，所述增压空气引导部(LLF)具有用于带有第一和第二增压空气冷却器(ND-ATL，HD-ATL)的双级的增压部的冷却组件。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的内燃机(1000)，其特征在于，所述发动机组(M)具有V型布置的气缸，其中，所述联接盒(10)构造成，在发动机组(M)的上侧上布置在所述V型布置的中间空间中。
21.根据权利要求17至20中任一项所述的内燃机(1000)，其特征在于， -另一联接盒(10.1)构造成用于安装在所述联接盒(10)之下且直接安装在所述发动机组(M)之上，并且在下侧为敞开的以用于借助于所述发动机组(M)下形成下侧的罩壳壁和/或再另一联接盒(10. 2)构造成盖用于安装在所述联接盒(10)之上。
22.一种用于在联接盒(10)中、尤其地在根据权利要求I至13中任一项所述的联接盒(10)中以混合的方式将增压空气(LL)和废气(AG)结合成增压流体(LF)的方法，该方法具有以下步骤 -将所述增压空气(LL)引导到所述联接盒(10)的端侧(SSl)， -端侧地将所述增压空气(LL)输送到在所述联接盒(10)中的至少一个混合区段(MS)， -端侧地将所述废气(AG)输送到在所述联接盒(10)中的至少一个混合区段(MS)， -沿着所述混合区段(MS)以混合的方式引导所述增压空气(LL)和所述废气(AG)，其中，所述混合区段在所述联接盒(10)的纵向侧伸延。
全文摘要
本发明涉及用于增压流体输送部的联接盒、增压流体输送部、内燃机及用于以混合的方式将增压空气和废气结合成增压流体的方法，具体而言涉及用于直接联接到增压流体输送部的增压流体管路处的联接盒，其设计成用于将增压空气和废气结合成增压流体，其具有带有具有至少一个增压空气联接空间和至少一个混合通道的罩壳，其中可通过连接部将增压空气从增压空气联接空间输送到至少一个混合通道，且其中混合通道具有用于废气再循环部的输送侧的废气联接部及用于增压流体管路的增压流体管路侧的混合通道联接部。根据本发明设置，连接部布置在罩壳的第一端侧上，并且混合通道沿着罩壳的纵向侧从罩壳的第一端侧伸延到第二端侧，第二端侧与第一端侧相对而置。
文档编号F02M25/07GK102777288SQ201210143159
公开日2012年11月14日 申请日期2012年5月10日 优先权日2011年5月10日
发明者D.赛德雷尔, H.鲍曼, W.高斯 申请人:Mtu 腓特烈港有限责任公司