新鲜空气系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于向增压内燃机（1）的燃烧室（3）供给新鲜空气的新鲜空气系统（4），其具有：壳体（13），新鲜空气通道（14）贯穿所述壳体；增压空气冷却器（12），其承受新鲜空气通流并设置在所述新鲜空气通道（14）中；其中所述壳体（13）包括插入开口（18），通过所述插入开口所述增压空气冷却器（21）横向于所述新鲜空气通道（14）能够横向地插入到所述壳体（13）中。当所述增压空气冷却器（12）的外端部区域（20）封闭所述插入开口（18）并包括周向保持凸缘（23）时，获得简化的装配，其中所述保持凸缘被夹持在包围所述插入开口（18）的保持边缘（24）和单独的保持框（25）之间。
【专利说明】新鲜空气系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于向增压内燃机的燃烧室供给新鲜空气的新鲜空气系统，尤其在机动车辆中。
【背景技术】
[0002]这样的新鲜空气系统通常包括壳体，新鲜空气通道穿通该壳体。在增压内燃机中，通常将增压的新鲜空气、即增压空气在进入燃烧室之前进行冷却。为此，这样的新鲜空气系统可以配备有增压空气冷却器，新鲜空气可以流动通过该增压空气冷却器并且该增压空气冷却器设置在新鲜空气的通道中。这里，增压空气冷却器可以以不同的方式插入到新鲜空气系统的壳体中。原则上可以想象的是抽屉式的解决方案，在这种情况下增压空气冷却器被横向滑动或插入到壳体中，即横向于流动方向。为此，该壳体可以包括横向插入开口，通过该横向插入开口增压空气冷却器可以横向于新鲜空气的通道的方式横向地插入到壳体中。在这种抽屉式的解决方案的情况下，该插入开口例如可以利用增压空气冷却器的外端部区域封闭，它同时包括用于供给和排出的冷却剂的接口。为了实现在插入开口的区域中将增压空气冷却器足够地固定在壳体上并且为了实现在插入开口的区域中在增压空气冷却器和壳体的之间足够的密封，需要比较大的努力。
【发明内容】
[0003]本发明涉及的问题在于，提供一种用于在开头所述类型的新鲜空气系统的改进实施例，其特征特别在于以节省成本的方式生产。
[0004]根据本发明，这一问题是通过独立权利要求的主题解决。有利实施例是从属权利要求的主题。
[0005]本发明基于如下总的思想:借助于独立的保持框架在插入开口的区域中将增压空气冷却器固定在壳体上。利用这样的保持框架，在插入开口的区域中能够以特别简单和成本有效的方式实现在增压空气冷却器和壳体之间足够的固定和足够的密封，所述保持框架相对于所述壳体并相对于增压空气冷却器是单独的部件。为了这个目的，该增压空气冷却器其外端部区域上配备有周向保持凸缘，该周向保持凸缘在增压空气冷却器滑动到壳体中后到达其插入的端部位置时，从外侧抵靠壳体的保持边缘，所述保持边缘包围插入开口。单独的保持框架现在也从外侧附连并固定在壳体上，其中，所述保持凸缘在保持边缘和保持框架之间被夹持，即以于载的方式被保持。这里，预载平行于所述增压空气冷却器的滑动方向定向。借助于保持框架能够实现并且能够相对容易地实现增压空气冷却器在壳体上的固定。最多，只有保持框架必须被附连以便将增压空气冷却器固定在壳体上。保持框架在壳体上的直接固定，特别地在保持边缘的区域中的直接固定，从而导致增压空气冷却器在壳体上或在保持边缘上的间接固定。有利的是，可以省略用于将增压空气冷却器在抽屉式开口的区域中固定在所述壳体上的其他的紧固元件。因此，能够得到在增压空气冷却器的外端部区域上没有其他紧固装置的有利的实施例，所述紧固装置将增压空气冷却器紧固在壳体上。
[0006]有益地，保持框架构造成周向封闭的，以便沿整个保持凸缘实现将增压空气冷却器固定在壳体上。
[0007]在另一个实施例中，在所述壳体上，在所述保持框架的区域中设置有接合元件，所述接合元件与形成在所述保持框架上的配对接合元件相互作用以便将所述保持框架固定在所述壳体上并夹紧所述保持凸缘。特别地，这种接合元件和配对接合元件因此能够限定接合，所述接合元件和配对接合元件通过将所述保持框架压靠于所述壳体相互作用并自动地彼此接合。这简化了保持框架在壳体上的固定。特别地，可以省略用于将保持框架固定所述壳体上的单独的紧固装置和附加的工具。特别地，因此可以以无需工具的方式将保持框架紧固到壳体上。
[0008]特别具有成本效益并因此有利的是进一步的改进方案，其中所述接合元件一体地模制在壳体上。这里，壳体例如可以是由塑料制成的注射模塑件，使得接合元件可以特别容易地集成在注塑件。
[0009]在另一个有利的改进方案中，接合元件可以包括沿着所述保持凸缘周向地伸展的保持套环，所述保持套环远离所述壳体朝外面突出，所述保持套环包括多个接合开口。那么有益地，配对接合元件具有接合钩，所述接合钩与所述接合开口是互补的，所述接合钩接合到所述接合开口中并将所述保持框架固定在所述保持套环上，所述结合够特别是能够构成为横向于插入方向是弹簧弹性的。接合开口可被设计成不穿透所述保持套环的凹陷部，或者设计为横向于插入方向贯穿保持套环的贯通开口。通过使用这样的保持套环，沿着整个插入开口在周向上实现在保持框架和壳体之间固定。有益地，接合元件和配对接合元件基本上均匀地分布在圆周方向上。
[0010]在另一个有利的进一步改进方案中，保持框架可以包括周向接合槽，所述接合钩设置在所述接合槽中并且所述保持套环嵌入到所述接合槽中。因为如此，通过接合槽和保持套环的相互作可以实现在保持套环和壳体之间的精确定位。
[0011]在另一个有利的实施例中，保持边缘在面向所述保持凸缘的外侧上包括完全周向密封槽，在所述周向密封槽中设置有用于接触所述保持凸缘的密封件。在壳体侧上的该密封槽在下面也可以描述为壳体密封槽。插入其中的密封件也可以在下面称为壳体密封件。借助于该壳体密封件，可以实现在增压空气冷却器和壳体之间的有效密封，壳体密封件为平行于插入方向作用的轴向密封件。
[0012]根据附加于或替代于上述实施例的另一个实施例，所述保持框架在面向所述保持凸缘的内侧上包括完全的周向密封槽，在所述周向密封槽中设置有用于接触所述保持凸缘的密封件。在框架侧的该密封槽在下面可以称为框架密封槽。插入其中的密封件在下面也可以称为框架密封件。借助于这样的框架密封件，可以实现平行于插入方向将保持框架有效地预载到增压空气冷却器的保持凸缘上，该框架密封件构造为平行于插入方向作用的轴向密封件。利用该框架密封件的密封功能是次级重要的。特别有利的是上面的两个实施例的组合，使得既存在壳体密封件也存在框架密封件。在这种情况下，借助于两个密封件可以实现或增强用于夹紧保持凸缘的预载。
[0013]在另一个有利的实施例中，用于将冷却剂供给到所述增压空气冷却器的供给接口和用于从所述增压空气冷却器排出的冷却剂的排放接口可以设置在所述增压空气冷却器的外端部区域上，优选地在由所述保持凸缘围绕的区域内。有益地，供给接口和排出接口相对于所述增压空气冷却器的滑入方向设置在所述外端部区域的端面上。通过这种设计，可以省略在壳体中的用于增压空气冷却器的冷却剂接口的供给通孔。
[0014]根据另一个有益的实施例，所述壳体在位于所述插入开口对面的壁上包括定位元件，所述定位元件与所述增压空气冷却器的内端部区域相互作用，以便将所述增压空气冷却器定位在所述壳体中。以这种方式，定位增压空气冷却器的位置并且因此适当地在其两个端部区域相对于所述壳体固定。
[0015]本发明的其他重要的特征和优点，从从属权利要求，从附图以及借助于附图的相关附图描述中获得。
[0016]但是应当理解的是，在不偏离本发明的范围的情况下，上述的或者下面将解释的特征不仅能够用在相应说明的组合中，而且也能够用在其他组合中或者单独使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]在附图中示出本发明的优选示例性实施例，并在下面的描述中更详细地解释本发明的优选示例性实施例，其中相同的附图标记指代相同或类似的或功能相同的部件。
[0018]分别示意地示出，
[0019]图1示出表示具有新鲜空气系统的内燃机极其简化的线路图，
[0020]图2示出新鲜空气系统在用于插入增压空气冷却器的插入开口的区域中的，稍微立体剖视图，
[0021]图3示出增压空气冷却器在插入开口的区域中的立体视图。
【具体实施方式】
[0022]根据图1，内燃机I包括发动机汽缸体2，其中设置有多个燃烧室3。在这种情况下，燃烧室3通过汽缸形成，活塞以行程调节的方式设置在汽缸中。内燃机I还包括用于向燃烧室3供给新鲜空气的新鲜空气系统4和用于从燃烧室3排出的废气的排气系统5。相应的新鲜空气流6是由图1中的箭头表示。相应的排气流动7是由图1中的箭头表示。内燃机I在这种情况下被配置为增压内燃机I。为此，内燃机I配备有合适的增压装置，其在这种情况是由排气涡轮增压器9的压缩机8形成。为此，压缩机8设置在新鲜空气系统4中。在排气涡轮增压器9的情况下，压缩机8或未在这里更详细地示出的压缩机叶轮借助于涡轮10或在此未示出的涡轮叶轮驱动，为此目的，压缩机8和涡轮10借助于共同的轴11驱动地连接。涡轮10设置在废气5中。
[0023]明显的是，新鲜空气系统4还可以包括其它部件，诸如节流装置和新鲜空气过滤器。此外，明显的是，废气5还可以包括其他部件，例如微粒过滤器，催化转化器和消音器。
[0024]借助于压缩机8压缩的空气通过其压缩在同时被加热。为了重新冷却增压空气，增压空气冷却器12设置在新鲜空气系统4中，在压缩机8的下游。为了容纳所述增压空气冷却器12，新鲜空气系统4包括壳体13，新鲜空气通道14贯穿该壳体，其在图1用箭头标志。增压空气冷却器12现在设置在壳体13中，使得新鲜空气通道14通过增压空气冷却器12。因此，新鲜空气可以流动通过增压空气流冷却器12。此外，增压空气冷却器12包括冷却剂通道15，该冷却剂通道以热传递但介质分离的方式合适地耦联于新鲜空气通道14。冷却剂通道15可以连接到增压空气冷却回路16。该增压空气冷却回路16可以热传递方式耦联于发动机冷却回路17，所述发动机冷却回路用于冷却发动机组2。同样地，增压空气冷却回路16和发动机冷却回路17可以是独立的冷却回路。
[0025]根据图1至图3，壳体13包括插入开口 18，通过该插入开口增压空气冷却器12在插入方向19或滑入方向19上横向地插入到壳体13中。插入方向19在这种情况下横向于新鲜空气通道14定向。在图2和图3中，壳体13只来部分地示出，即仅在插入开口 18的区域中。
[0026]根据图1，增压空气冷却器12包括外端部区域20和内端部区域21，它们相对于所述插入方向19彼此远地设置或彼此远离地设置。在增压空气冷却器12插入壳体13期间，内端部区域21引导并且在插入状态下完全位于壳体13内。与之相反，在增压空气冷却器12的插入状态下，外端部区域20形成用于插入开口 18的封闭件。增压空气冷却器12的远离内端部区域21或远离新鲜空气通道14的至少一个端面22，保持在壳体13之外，其中该端面位于所述外端部区域20上。
[0027]根据图2和图3，外端部区域20包括周向保持凸缘23，其用于在插入开口 18的区域中将所述增压空气冷却器12固定在壳体13上。壳体13包括包围的插入开口 18的完全周向保持边缘24。这里介绍的新鲜空气系统4另外配备有保持框架25，其相对于增压空气冷却器12和相对于壳体13是一个单独的部件。保持框架25用于在插入开口 18的区域中将增压空气冷却器12固定在壳体13上。为此，保持框架25固定在壳体13上，其中，所述保持凸缘23在插入方向19上被设置并夹紧在保持框架25和保持边缘24之间。正如保持凸缘23 —样，保持框架25是一个闭合的周向构造。特别地，保持框架25是单件注塑的塑料件。但是，原则上保持框架25也可以由金属制造，特别地由轻金属制造。
[0028]在壳体13上，在插入开口 18的区域中或在保持边缘24的区域中设置有接合元件26。在保持框架25上，设置有配对接合元件27，其配置和设置成与接合元件26互补。接合元件26与配对接合元件27相互作用，以便将保持框架25固定在壳体13上并用于夹紧保持凸缘23。只要壳体13通过注塑由塑料制成时，接合元件26有益地一体地模制在壳体上。
[0029]原则上，接合元件26和对应的接合元件27可以以任何方式构造，只要它们可以被用来实现在保持框架25和壳体13之间的接合。在这种情况下，这种接合可以优选完全实现而无需额外的紧固装置。
[0030]在这种情况下优选的是，在图2和3中所示的实施例，其中接合元件26包括保持套环28，其优选地在周向上沿保持边缘24封闭地伸展并且在该过程中从壳体13向外突出。保持套环28包括多个接合开口 29，它们设置成在圆周方向上分布。在图2的例子中，接合开口 29设计成通孔，其彻底穿透保持套环28。在另一个实施例中，接合开口 29也可以设计成凹陷部，其不穿透保持套环28。在这种情况下，对应的接合元件27包括接合钩30，它们的尺寸设定为并设置为与接合开口 29互补并且接合到接合开口 29中。通过与接合开口29接合的接合钩30，保持框架25最终固定在保持套环28并由此固定在壳体13上。保持套环28优选地一体地模制在壳体13上。
[0031]保持框架25可以包括周向接合槽31，周向接合槽朝向壳体13敞开并且接合钩30能够设置在周向接合槽中。接合槽31与保持套环28互补地形成并且设置成，使得当保持框架25附连在壳体13上时，保持套环28在滑入方向19嵌入到接合槽31中。保持框架25在远离壳体13的外侧32上在接合槽31的区域中可以包括多个穿通部33。在这种情况下，这些穿通部33特别地尺寸设定为并设置为，使得利用合适的工具通过穿通部33可以释放在各个接合钩30和相关联的接合开口 29之间的接合。
[0032]如从图2进一步明显示出，保持边缘24在面向保持凸缘23的外面34上可以具有完整周向密封槽35，其朝向保持凸缘23敞开。在壳体侧上的这个密封槽35中设置有壳体密封件36,该密封槽在下面描述为壳体密封槽35,壳体密封件相对于插入方向19作为轴向密封件并抵靠保持凸缘23。在这里所示的实施例中，保持框架25在朝向保持凸缘23的内侧37上包括完全周向的密封槽38，其朝向保持凸缘23敞开。在框架侧上的该密封槽38中设有框架密封件39，该密封槽在下文中称为框架密封槽38，其中框架密封件相对于插入方向19作为轴向密封件并抵靠所述保持凸缘23。
[0033]根据图3，用于将冷却剂供给到增压空气冷却器12的供给接口 40和用于从增压空气冷却器12中排出冷却剂的排出接口 41设置在所述外端部区域20上并且优选设置在增压空气冷却器12的外端面22上。这里，包括两个冷却剂的接口 40，41的端面22由保持凸缘23包围，并因此还由保持框架25包围。
[0034]如从图1中明显地示出，壳体13在位于插入开口 18的对面的壁42上可以包括定位元件43。在增压空气冷却器12的插入状态下，定位元件与内端部区域21相互作用以用于将增压空气冷却器12定位在壳体13中。
【权利要求】
1.一种用于向增压内燃机(I)的燃烧室(3)供给新鲜空气的新鲜空气系统， -具有壳体(13)，新鲜空气通道(14)贯穿所述壳体， -增压空气冷却器(12)，其承受新鲜空气通流并设置在所述新鲜空气通道(14)中， -其中所述壳体(13)包括插入开口(18)，通过所述插入开口所述增压空气冷却器(21)横向于所述新鲜空气通道(14)能够横向地插入到所述壳体(13)中， -其中，所述增压空气冷却器(12)的外端部区域(20)封闭所述插入开口(18)并包括周向保持凸缘(23),所述保持凸缘被夹持在包围所述插入开口(18)的保持边缘(24)和单独的保持框(25)之间。
2.根据权利要求1所述的新鲜空气系统，其特征在于， 所述保持框架(25)构造成周向封闭的。
3.根据权利要求1或2所述的新鲜空气系统，其特征在于， 在所述壳体(13 )上，在所述保持框架(25 )的区域中设置有接合元件(26 )，所述接合元件与形成在所述保持框架(25 )上的配对接合元件(27 )相互作用以便将所述保持框架(25 )固定在所述壳体(13 )上并夹紧所述保持凸缘(23 )。
4.根据权利要求3所述的新鲜空气系统，其特征在于， 所述接合元件(26) —体地模制在所述壳体(13)上。
5.根据权利要求3或4所述的新鲜空气系统，其特征在于， -所述接合元件(26)包括沿着所述保持凸缘(24)的周向保持套环(28),所述保持套环从所述壳体(13 )朝外面突出，所述保持套环包括多个接合开口( 29 )， -配对接合元件(27 )具有接合钩(30 )，所述接合钩与所述接合开口( 29 )是互补的，所述接合钩接合到所述接合开口(29)中并将所述保持框架(25)固定在所述保持套环(28)上。
6.根据权利要求5所述的新鲜空气系统，其特征在于， 所述保持框架(25)包括周向接合槽(31)，所述接合钩(30)设置在所述接合槽中并且所述保持套环(28)嵌入到所述接合槽中。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的新鲜空气系统，其特征在于， 所述保持边缘(24)在面向所述保持凸缘(23)的外侧(34)上包括周向密封槽(35)，在所述周向密封槽中设置有用于抵靠所述保持凸缘(23 )的密封件(36 )。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的新鲜空气系统，其特征在于， 所述保持框架(25)在面向所述保持凸缘(23)的内侧(37)上包括周向密封槽(38)，在所述周向密封槽(38)中设置有用于抵靠所述保持凸缘(23)的密封件(39)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的新鲜空气系统，其特征在于， 用于将冷却剂供给到所述增压空气冷却器(12)的供给接口(40)和用于从所述增压空气冷却器(12)排出的冷却剂的排放接口(41)设置在所述增压空气冷却器(12)的外端部区域(20)上。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的新鲜空气系统，其特征在于， 所述壳体(13)在位于所述插入开口( 18 )对面的壁(42 )上包括定位元件(43 )，所述定位元件与所述增压空气冷却器(12)的内端部区域(21)相互作用，以便将所述增压空气冷却器(12)定位在所述壳体(13)中。
【文档编号】F02B29/04GK103993951SQ201410041210
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年1月28日 优先权日:2013年2月14日
【发明者】温弗里德·布兰德, 伊娃诺·摩尔格洛 申请人:马勒国际有限公司