用于进气壳体的盖的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种盖（1），其适用于安装为至少和内燃发动机的供入气流和冷却剂之间的换热器（28）相对，所述换热器（28）包括管束（32）和用于将冷却剂分配在管束（32）中的冷却剂分配区域（33），其特征在于，盖（1）包括突出部（2），其适用于限制冷却剂分配区域（33）处的供入气流的流通。本发明可用于机动车。
【专利说明】用于进气壳体的盖
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于内燃发动机的供入气流的进气壳体的盖、设置有这种盖的内燃发动机进气壳体和供入气流进气模块。气应被理解为空气或空气和废气的混合物。
[0002]本发明将特别地作为气体进气装置的一体部分适用，用于将所述气体引入到机动车辆内燃发动机的汽缸盖内。
【背景技术】
[0003]机动车辆内燃发动机包括每ー个由活塞界定的多个燃烧室、汽缸、和汽缸盖的一部分。这些燃烧室接收预定用以燃烧来产生发动机做功的氧化剂和燃料的混合物。氧化剂包括空气，根据发动机是否包括涡轮增压器，其可以被压缩或不被压缩。空气还可以与废气混合，所述废气称为再循环废气。被纳入燃烧室的气将在下文中被称为供入气。
[0004]已知通过冷却供入气来增大这些供入气的密度，例如通过经由空气/空气换热器来增强供入气和车辆外部空气流之间的换热。
[0005]还已知通过供入气与液态流体之间的换热来产生该冷却，所述液态流体例如发动机的冷却剤，其在换热器中流通，供入气经过所述换热器。用于发动机中的换热器包括管束，但其还包括冷却剂分配区域，其功能是引导来自导管、换热器外部的流体到形成管束的
管道中。
[0006]这种解决方案的有效性取决于换热器管束的前部表面的使用，以及取决于在整个表面上方的供入气的质量分布。进气模块中冷却剂分配区域的存在降低了冷却剂和供入气之间的换热效率。这种供入气冷却装置的总体效率由此被影响。
[0007]因此，本发明的目的是，主要通过限制或通过阻止供入气在换热器的冷却剂分配区域处的流通来解决上述缺陷。这种限制通过简单的器件实现，其可通过在盖上形成用来引导供入气离开换热器冷却剂分配区域的部分而容易地エ业化。还加强了供入气到换热器管束的引导。
[0008]本发明的主题因此为ー种盖，其适用于安装为至少部分地面对内燃发动机的供入气流和所谓冷却剂之间的换热器，所述换热器包括管束和用于将冷却剂分配在管束中的区域，其特征在于，盖包括突出部，其适用于限制冷却剂分配区域处的供入气流的流通。突出部形成障碍物，其布置为面对冷却剂分配区域，阻挡供入气流，并将所述气流朝向换热器的管束引导。
[0009]根据本发明的第一特征，突出部具有供入气流导流功能。
[0010]根据本发明的第二特征，盖包括通过壁而结合的供入气流入ロ孔口和供入气流出ロ孔ロ，其中突出部在一平面中延伸，所述平面平行于出口孔ロ的延伸部的平面。
[0011]根据本发明的另ー特征，突出部界定入口孔口和出口孔ロ二者。
[0012]根据本发明的另ー特征，盖包括对接边缘，其适用于承载进气壳体，换热器容纳在进气壳体中，其中突出部从对接边缘延伸。
[0013]突出部的这种延伸范围优选地在对接边缘的延伸部中产生。[0014]根据该变形形式，盖借助鋳造步骤产生。换句话说，盖由通过铸造方法产生的坯料制造。
[0015]根据本发明的另ー特征，盖包括金属板，其设置有入口孔ロ形成的开ロ，所述突出部从所述金属板获得。
[0016]优选地，突出部源于入口孔ロ的边缘，且通过折叠所述金属板的一部分而形成，所述部分最初阻挡入ロ孔ロ。
[0017]还优选地，突出部的折叠布置为使得突出部的端部能接触换热器。
[0018]根据本发明该实施例的特征，盖借助模锻步骤产生。换句话说，盖包括至少ー个形成通过模锻产生的金属板的步骤。
[0019]根据对上述变形形式通用的解决方案，盖包括两个纵向端部，且突出部仅产生在两个端部的一个处。
[0020]本发明还提出内燃发动机的进气壳体，其适用于接收在壳体内流通的供入气流与流体之间的换热器，所述进气壳体包括根据上述特征中任意一个产生的盖。
[0021]最后，本发明涵盖内燃发动机的空气进气模块，其包括如上所述的进气壳体和设置在所述进气壳体中的换热器。
[0022]根据本发明的首要优势在于增大供入气流与换热器内流通的流体之间的换热效率。
[0023]另ー个优势在于产生限制冷却剂分配区域处供入气的流通的器件的简单性。实践中，这样的器件合并在盖中，从而其安装不要求额外的动作。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]本发明的其他特征、细节和优势在阅读以下给出的作为表示相对于附图的描述而更加清楚。
[0025]图1是根据本发明第一变形形式实施例的盖的透视图；
[0026]图2是根据本发明的盖的第一变形形式的第一实施例的透视图；
[0027]图3是根据本发明的盖的第二变形形式的第二实施例的透视图；
[0028]图4是空气进气模块的局部透视图，该空气进气模块合并有图3中图示的盖。
【具体实施方式】
[0029]图1示出了内燃发动机进气壳体的盖I。这种壳体接收换热器，在壳体内流通的供入气流经过所述换热器。该换热器的主要功能是在供入气进入内燃发动机的燃烧室之前冷却该供入气。
[0030]盖I将供入气流朝向换热器的前部面引导，但是根据本发明的盖还可以布置在换热器的出口处，即，用来在供入气已经通过换热器冷却之后引导供入气。接下来的描述将參考朝向换热器的前部面引导或导向而给出，但是当然地，该描述适用于盖在换热器出口处的使用。
[0031]盖I意图安装为至少面向换热器，更特别地，面向该换热器的入口前部面。气流的冷却通过该气流与所谓冷却剂之间的换热而获得，所述冷却剂在换热器的核部处流通。这样的流体是例如冷却剤，其在发动机的冷却回路中流通，所述发动机安装在车辆中。这种回路或冷却环路參与安装在车辆中的内燃发动机的热调节。
[0032]换热器包括管束和用于分配管束中的冷却剂的区域。管束是专用于供入气流与冷却剂之间换热的部分，且其包括多个管道，例如通过附接到彼此的多对平板形成，在平板之间安装有分隔件，所述分隔件提高在管道之间流通的供入气流与在管道内流通的冷却剂之间的换热。这样的管束接收来自冷却剂分配区域的冷却剂，所述冷却剂分配区域也称为换热器收集箱。冷却剂分配区域具有一系列肩部，例如一起凸起，且在其中令冷却剂流通以到达管束的管道。这样的换热器将在图4中更详细地描述。
[0033]盖I包括突出部2，其被设计以限制供入气流在冷却剂分配区域处的流通。换句话说，突出部2被安装在盖I上，以便将供入气流导流，以便令所述供入气流不经过冷却剂分配区域。相关地，通过突出部2实现的这种导流有助于管束的使用。
[0034]根据第一变形形式，盖I由通过铸造方法产生的部件获得。形成盖部件的材料在这里为铝或铝合金。盖I包括壁3，也称为外罩，其界定供入气流流通于其中的内部容腔。壁3包括底部4，第一侧壁5和第二侧壁6在在底部4的边缘处延伸。底部具有曲线的外形，然而第一侧壁5和第二侧壁6是平面的且被切削有坡度，以便匹配底部4的曲线外形。
[0035]第一侧壁5、第二侧壁6和底部4界定用于供入气流的入口孔ロ 7。该入口孔ロ 7是由连接边缘8围绕的孔，所述连接边缘形成第一侧壁5、第二侧壁6和底部4的整体部分。入口孔ロ 7在盖的第一端部处形成，而盖的相对端部(称为第二端部)以坡度終止，以便迫使供入气流的方向朝向换热器。这些端部在下文中被冠以纵向的称谓，因为它们沿盖的长度终止盖。
[0036]出口孔ロ 9由对接边缘10外周地围绕，所述对接边缘全部沿第一侧壁5、第二侧壁6和底部4的自由端部形成。对接边缘10是盖I的结构元件，其支承抵靠容纳换热器的进气壳体。对接边缘10接收例如焊缝，以密封并机械地连接盖I和进气壳体。
[0037]出口孔ロ 9由此通过敞ロ操作的区段形成，其在经过对接边缘10的平面中延伸。突出部2例如产生为延伸进入出口孔ロ 9。根据变形形式实施例，突出部2通过线性的尺部(rule)形成，其延伸平面平行于出口孔ロ 9的平面。这样的尺部或肋由此侵入到通过对接边缘10界定的出ロ孔ロ 9的区域上。以互补的方式，本发明提供突出部2的外部面11，即被转动朝向换热器的面，以在与出口孔ロ 9的平面重合的平面中延伸。由此将理解，突出部2在对接边缘10的突出部中产生，即，与该边缘为相同的材料，朝向限定出口孔ロ 9的敞开区段。
[0038]在该变形形式中，突出部仅在盖I的两个纵向端部的一个处产生，因为换热器仅包括单个的冷却剂分配区域。当然地，本发明涵盖这样的情况:盖I配备有多个突出部2，布置用来限制多个冷却剂分配区域处的供入气的流通。类似地，突出部2的位置不被限制为盖I的端部处。实践中，这样的突出部可起源于第一侧壁并延伸到第二侧壁，但从纵向端部分开。
[0039]在图1中示出的第一变形形式中，将注意到，突出部2延伸到出口孔ロ 9和入口孔ロ 7 二者。换句话说，突出部2在出口孔ロ 9的ー侧上与对接边缘10部分重叠，同时其限定入口孔ロ 7的连接边缘8。
[0040]在盖I的内部体积(其由第一侧壁5、第二侧壁6和底部4界定)内，延伸有至少ー个用于引导气流流通的器件。该器件特别地采取至少ー个叶片12的形式，所述叶片在第一侧壁5和第二侧壁6之间、在距离底部4 一定距离处延伸。该叶片用作导流器，其改变供入气流的方向，以便协助其进入到换热器的管束内。将注意到，图1显示了标记为12的第一叶片和标记为13的第二叶片,其中第二叶片13在盖的内部体积内至少部分地在第一叶片12和底部4之间延伸，任何情况下都不与这两个元件接触。
[0041]图2显示了根据本发明的盖I的第二变形形式的第一实施例。
[0042]盖I在这里由金属板或板条(特别是铝或铝合金的)14产生。金属板14通过模锻方法成形。其包括基本平行立方体形式的中心板条15和标记为16和17的两个凸缘，所述两个凸缘沿中心板条15的长度延伸。这些凸缘16和17在垂直于中心板条的延伸平面的平面中延伸。它们通过例如折叠操作产生，或在模锻操作中产生。
[0043]金属板14设置有形成入口孔ロ 7的孔。这样的孔产生在中心板条中的端部处。
[0044]盖I具有一系列区段，其相对于彼此折叠。第一区段18开始于盖的纵向端部并在第一平面中延伸。第一区段18与在第二平面中延伸的第二区段19连接，通过沿反三角方向折叠，所述第二平面相对于第一平面倾斜二者之间的角度，例如20和30°。在第二区段19之后是第三区段20，其在第三平面中延伸，通过沿反三角方向折叠，所述第三平面相对于第ニ平面倾斜二者之间的角度，例如20和30°。
[0045]盖I继续存在第四区段21，其在第四平面中延伸，通过沿三角方向折叠，所述第四平面相对于第三平面倾斜二者之间的角度，例如40和60°。在这种情况中，第四平面值得ー提地平行于第一平面。最后，盖通过在第五平面中延伸的第五区段21结束，通过沿三角方向折叠，所述第五平面正交于第四平面。
[0046]更具体地，入口孔ロ 7穿过第五区段产生，并占据该第五区段22的整个区域。入ロ孔ロ 7则通过边缘23界定，所述边缘23外周地围绕形成入口孔ロ 7的孔。
[0047]突出部2源自金属板14，因为它是形成突出部2的中心板条15的一部分。该突出部2随后通过板部分的折叠来执行限制供入气的流通的功能，所述折叠在切削入口孔ロ7之前处于第五区段22。换句话说，通常从盖I去除以产生入口孔ロ 7的材料被用来产生突出部2，所述突出部2在换热器的冷却剂分配区域处阻挡供入气流的流通。
[0048]突出部2由此附接到入口孔ロ 7的边缘23，且还包括位于盖I的两个纵向端部之间的自由端部24。有优势地，突出部2以这样的方式被折叠，使得该自由端部24接触换热器，更特别地，接触换热器的前部面。这由此通过突出部和冷却剂分配区域之间的间隙而确保供入气流不能朝向换热器的冷却剂分配区域回流。突出部2则在相对于第五区段22倾斜90°至100°之间的角度的平面中延伸，并延反三角方向被折叠。
[0049]这种布置允许突出部2实现附加功能，该功能在第二变形形式的两个实施例中(图2-4)均有所应用。实践中，突出部2也用作供入气流的导流器，帮助朝向换热器的管束引导供入气流，且更特别地，朝向与第一区段15成一线的管束的部分引导。
[0050]图3示出了盖I的第二变形形式实施例的第二实施例。
[0051]该第二实施例由金属板14制造，该金属板具有开始于盖的纵向端部处的第一区段18。第一区段18在第一平面中延伸且连接在第二平面中延伸的第二区段19，通过沿三角方向折叠，所述第二平面相对于第一平面倾斜二者之间的角度，例如40和90°。盖I则具有大致L形形状。
[0052]中心板条15以凸缘16和17为边缘，所述凸缘16和17 二者分别在第一和第二区段(标记为18、19)上延伸。
[0053]入口孔ロ 7穿过第二区段19形成，但仅部分地占据由第二区段19覆盖的区域。换句话说，存在在盖I的纵向端部与边缘23之间延伸的带部25，所述边缘23界定入口孔ロ7，突出部2从其起源。所述突出部在相对于第二区段19倾斜80到100°之间的角度的平面中延伸。突出部2的自由端部24包括特定结构，因为突出部的端部略微沿反三角方向折叠。
[0054]图4部分地显示了进气壳体26和进气模块27，二者都合并了根据本发明的盖I。
[0055]进气壳体26将供入气流朝向内燃发动机导向或引导。进气壳体26适于接收换热器，所述换热器在这里标记为28。这样的进气壳体26包括至少ー个外壳29和一个根据本发明的盖I。外壳29至少布置在换热器28的每个端部处，且具有折叠的边缘30，该边缘与盖I的凸缘16协作。折叠的边缘30与凸缘16处的密封例如通过焊缝产生。
[0056]进气模块27包括进气壳体26和换热器28。该模块27由此形成易于安装在车辆中的独立的组件。
[0057]换热器28被部分地描绘。其包括多个管道31，每ー个通过彼此相对地附接的ー对平板产生。这些平板之间的通道限定冷却剂在管束32中的流通。经过每个管道的顶部边缘的平面限定换热器28的前部面35，该面是供入气流沿其在进气模块27中的流通方向首先经过的。
[0058]换热器28还包括冷却剂分配区域33，在这里，冷却剂被弓丨导以被分配到管束32的每个管道。在每个管道24之间存在波浪形式的分隔件34，其功能是提高冷却剂和在进气模块27中流通的供入气流之间的换热。
[0059]形成在盖I上的突出部2定位为面对冷却剂分配区域33。其由此有利于管束32地阻止或阻挡供入气流在冷却剂分配区域33中的任何流通。突出部2至少部分地界定换热器的前部面35的工作表面，其对应于换热效率最高的换热器区域。
[0060]执行突出部2的折叠和长度，使得自由端部24定位为接触管束32与换热器28的冷却剂分配区域33的结合部。
【权利要求】
1.ー种盖(1)，适用于安装为至少和内燃发动机的供入气流和所谓冷却剂之间的换热器(28)相对，所述换热器(28)包括管束(22)和用于将冷却剂分配在管束(32)中的区域(33)，其特征在于，所述盖(I)包括突出部(2)，该突出部适用于限制冷却剂分配区域(33)处的供入气流的流通。
2.如权利要求1所述的盖，其中所述突出部(2)具有气流导流功能。
3.如权利要求1或2所述的盖，其包括通过壁(3)联结的气流入ロ孔ロ(7)和气流出ロ孔ロ(9)，且其中所述突出部(2)在平行于出口孔ロ(9)的延伸平面的平面中延伸。
4.如权利要求3所述的盖，其中所述突出部(2)界定入口孔ロ(7)和出ロ孔ロ(9)ニ者。
5.如前述权利要求中任ー项所述的盖，包括对接边缘(10)，其适用于承载进气壳体(26),换热器(28)容纳在所述进气壳体中，其中所述突出部(2)从所述对接边缘(10)延伸。
6.如权利要求5所述的盖，其中所述突出部(2)在对接边缘(10)的延伸区域中延伸。
7.如权利要求1至6中的任ー项所述的盖，其借助鋳造步骤产生。
8.如权利要求1或2所述的盖，包括金属板(14)，该金属板设置有入口孔ロ形成的开ロ(7)，所述突出部(2)从所述金属板(14)获得。
9.如权利要求8所述的盖，其中所述突出部(2)源于入口孔ロ(7)的边缘(23)，且通过折叠所述金属板(14)的一部分而形成，该所述金属板(14)的一部分最初阻挡入口孔ロ(7)。
10.如权利要求9所述的盖，其中所述突出部(2)的折叠布置为使得所述突出部(2)的端部(24)能接触换热器(28)。
11.如权利要求8至10中的任ー项所述的盖，其借助模锻步骤产生。
12.如前述权利要求中任ー项所述的盖，包括两个纵向端部，且其中，所述突出部(2)在两个纵向端部的仅ー个处产生。
13.一种用于内燃发动机的进气壳体(26)，其适用于接收在壳体内流通的供入气流与流体之间的换热器(28)，所述进气壳体(26)包括如权利要求1至12中任ー项所述的盖(I)。
14.一种用于内燃发动机的进气模块(27),其包括如权利要求13所述的进气壳体(26)和设置在所述进气壳体(26)中的换热器(28)。
【文档编号】F02B29/04GK103608559SQ201280022403
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2012年2月13日 优先权日:2011年3月10日
【发明者】N.瓦里, Y.诺丁 申请人:法雷奥热系统公司