專利名稱：汽車發動機的進氣系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及進氣系統，并更具體涉及汽車內燃機的進氣系統。
背景技術：
汽車發動機的進氣系統可通過配合件與汽車的主體結構連接。美國專利文件 US7237635公開了一種機動車輛進氣系統，該進氣系統總體上包括進氣包圍和連接至進氣 包圍的氣道，進氣包圍由格柵上的格柵開口、散熱器和位于機動車輛前部的發動機罩前端 形成。然而該配合件與氣道以及車輛主體結構不合適的連接會造成噪音、振動和粗劣度 (NVH)。在配合件處進氣系統入口氣體的泄漏會產生熱氣再循環造成發動機和/或動力系 統制冷系統性能的降低。
實用新型內容本實用新型提供一種進氣系統，其包括將進氣引導到內燃機的管道和作為管道 與散熱器組件的承梁之間的連接的配合件，從而有效地解決了上述噪音、振動和粗劣度 (NVH)、進氣系統入口氣體泄漏以及進氣系統的氣流性能問題。在至少一個實施例中，該配 合件由比該管道更為柔軟的材料制成，從而可減少承梁與管道之間能量傳輸所產生的噪 音、振動和粗劣度(NVH)。在至少一個實施例中，該配合件包括一個或多個密封片，所述密封 片改善了進氣系統入口與承梁之間的密封功能，同時也適應了通過制造或安裝過程而引入 的可變性。在至少一個實施例中，該配合件包括喇叭口形前緣，該喇叭形前緣通過減少承梁 與進氣系統之間的連接處的氣流阻力來提高進氣系統的氣流性能。根據本發明的一個實施 例，公開了一種汽車發動機的進氣系統，包括構造成傳輸進氣到發動機的管道；和布置在 管道入口端的配合件，該配合件可由不同于所述管道的材料制成，該配合件可構造成連接 所述汽車的結構支撐元件。該配合件還可包覆到所述管道上以形成所述發動機的單一進 氣本體。該配合件可由橡膠材料或類似橡膠的材料制成，而該管道可由硬塑料或聚合物材 料制成。該配合件可包括限定入口的前緣，該前緣可包含錐形或喇叭口狀的外形。該配合 件還可包含一個或多個從該配合件外表面伸出的密封片，且該配合件還可包含彼此分隔且 至少沿著該配合件兩側或更多側從該配合件的外表面伸出的至少三個密封片。根據本發明 的另一實施例，上述進氣系統所安裝的汽車的結構支撐元件還可包含承梁。該承梁可包含 散熱器組件；機罩密封件可沿著所述承梁上表面布置，而進氣口可布置在承梁的一部分和 機罩密封件之間。根據另一方面，汽車系統包括具有進氣系統的發動機，該進氣系統包括含有散熱 組件的承梁，沿著該承梁上表面布置的機罩密封件，包括布置在承梁的一部分和機罩密封 件之間的進氣口的配合件，(該配合件被構造成連接汽車的結構支撐元件，)以及與該配合 件相連結的管道，該管道被構造成將由該配合件進氣口接收到的進氣傳輸到發動機，該配 合件包括不同于管道的材料。這里描述的進氣系統提供了許多優于以前進氣方法的優點。一些優點包括，(1)通 過更為柔軟的配合件將進氣系統從汽車的主體結構有效隔離從而減少或避免噪音、振動和粗劣度(NVH)，(2)在配合件處進氣系統入口的更好密封功能減少或防止降低發動機和/或 動力系制冷系統性能的熱氣再循環，(3)配合件的密封功能適應更大的制造與組裝可變性， 以及(4)通過喇叭口形進口區域減少進氣系統的氣流阻力。
圖1圖解說明了發動機進氣系統的一個示例實施例。圖2A-2D圖解說明了圖1的進氣系統的附加視圖。圖3A-5D圖解說明了圖1的進氣系統入口的詳細視圖。圖6A-6C圖解說明了圖1的進氣系統的附加視圖。
具體實施方式
圖1圖解說明了發動機10的進氣系統100的一個示例實施例。進氣系統100可 包括具有與空氣箱150連通的入口 140的進氣本體110。進氣本體110可包括配合件120 和管道130。空氣箱150可與內燃機進氣歧管(沒有示出)連通。在一些實施例中，空氣箱 150可選擇性地省去，在這種情況下，導管130直接與發動機的進氣歧管連通。圖2A-2D圖解說明了汽車動力系統的散熱器組件210中的進氣系統100的附加 圖。散熱器組件210的本體結構或汽車的結構支撐元件或承梁240如圖所示與進氣本體110 的配合件120連接。圖2A示出由配合件120提供進口 140的散熱器組件的前視圖。圖2B 示出通過進氣本體110的圖2A的垂直剖視圖。圖2C示出散熱器組件和包括配合件120和 管道130的進氣本體110的后視圖。圖2D示出通過進氣本體110的圖2C的垂直剖視圖。參考圖3A-3C，更詳細地示出了進氣本體110。如圖3A所示，配合件120可包括前 緣或凸緣部分310，該前緣或凸緣部分310在至少一些實施例中具有喇叭口形狀。這個喇叭 口形狀可通過減少配合件120和本體結構240之間連接處的流體阻力來提高進氣系統的流 體動力學性能。這里發明人已經認識到增加與進氣系統相關的流體阻力可降低發動機的能 量輸出或性能。由此，減少進氣系統的流體阻力可用來提高發動機的能量輸出(例如，用馬 力為單位測定)，該發動機由進氣系統提供進氣。配合件120也可包括一個或多個從配合件120外表面徑向向外伸出的肋或密封片 320。如圖3A，3B和3C所示，配合件120可包括三個布置在離前緣不同距離的三個密封片。 在另一個其他實施例中，配合件120可包括更多或更少的密封片。比如配合件120可包括 1,2,4,5,6個或更多個密封片。此外，密封片320可從配合件120的整個外圍或圓周方向伸 出，或僅從配合件120的部分外圍或圓周方向伸出。例如，圖2B和圖3A所示的剖視圖示出 了密封片與連接本體結構或承梁240的配合件的下側外表面相比，可以不繞配合件120的 上側外表面伸展。該上側表面與如圖6A-6C所示的機罩密封件連接，如圖6A-6C所示。圖3B和3C進一步說明管道130如何可包括一個或多個從管道外表面向外延伸的 整合的安裝凸出部340。安裝凸出部340可包括容納緊固件的安裝孔350，該緊固件又可 固定到散熱器組件210的本體結構240。圖3C示出通過進氣本體110的安裝凸出部340的 圖3B的剖視圖。圖4圖示說明了進氣本體110的另一個詳細視圖。在一些實施例中，配合件120 由不同于管道130的材料制成。例如，配合件120可由比管道130更為柔軟且更不具剛性的材料制成，該管道由較不柔軟且更具剛性的材料制成。作為非限制性實例，配合件120由 橡膠或類似橡膠的材料制成，如Santoprene (山都平)，而管道130可由硬質塑料或聚合物 制成，如聚丙烯。配合件120的更為柔軟的材料能降低NVH以及提供管道與本體結構之間 的分隔。管道130的較不柔軟的材料在真空狀態下能保持它的形狀，同時也給空氣箱提供 了結構支撐。在一些實施例中，配合件120可包括成形在管道130上的橡膠外模。喇叭口形凸 緣部分、密封片以及配合件的NHV隔離特征可在管道材料上被包覆成形(如用橡膠或其他 合適的材料)。由此，該進氣本體可包括由采用不同材料的兩次模制過程形成的單一元件。 這種方法通常可用于減少部件間的可變性。因此，在至少某些實施例中，進氣本體110可由 配合件120和管道130的單一組合而構成。應該理解的是，在其他的實施例中配合件120 和管道130可由在一些實施例中相同或相似的材料制成，而一些實施例中配合件與管道可 通過任意合適的緊固件或壓配合而緊固結合。圖5A-5D圖示說明了進氣本體110的其他詳細視圖。在一些實施例中，密封片320 可包括它們的外邊緣處的拐角和耳狀物。例如，如圖5A和5B所示，密封片320包括上側右 和左邊緣處的耳狀物510，而密封片的下側右和左邊緣包括如512所指的較大的曲率半徑。 在一些實施例中，這些密封片及它們相應的拐角的輪廓可與承梁半徑的相應形狀匹配(圖 6A-6C所示)。應當理解的是，在一些實施例中這些拐角從密封片上去除，而其他的實施例 中，在512處包括的密封片的下側右和左邊緣可包括這些拐角。此外，在一些實施例中，相對于配合件120外表面，密封片可以是掃掠(sw印t)或 彎曲的。例如，如圖5D描述的剖視圖所示，密封片320可遠離進氣本體的入口掃掠。這個 彎曲或掃掠構造使得密封肋在安裝過程中能夠折疊或變形從而容易裝配且一旦裝配能在 承梁與機罩密封件之間更好地保持進氣本體。應該理解的是在一些實施例中，一個或多個 密封片可朝向進氣本體的入口而掃掠，或可伸出一定角度，該角度垂直于配合件120的外 表面。密封片320可被間隔開以便適應沿三坐標方向中的一個或更多方向的適當量的 裝配可變性，同時仍為進氣本體與承梁和機罩密封件的連接處提供充分密封。在一些實施 例中，密封片可以彼此等距地間隔，而在其他實施例中密封片可以彼此不等距地間隔。圖6A-6C圖示了安裝有機罩密封件610的進氣系統100的附加視圖。如圖6所示， 包括凸緣部分310的配合件120的上緣可作為連接機罩密封件610的承梁的上緣，且如圖 6C的剖視圖詳細表示的充滿了承梁的半徑。因此，圖6示出了處于已安裝構造的進氣本體 110，其中配合件120安坐在承梁240的表面和機罩密封件610之間。在一些情況下，在節氣閥體(例如，管道130的下游)處稱為“超過環境”溫度 (ROA)的現象可引起發動機扭矩損耗從而導致車輛性能降低。為了處理這個問題及其它問 題，設置進氣系統100給發動機提供更冷的空氣。如上所述，這樣的進氣系統可構造成從汽 車發動機室外接收空氣，從而減少從發動機室引入的熱空氣量。進氣系統100是在汽車應用背景下描述的，其中進氣系統被構造成通過汽車前護 柵從散熱器前面或平行于散熱器方向傳輸空氣。例如，如圖1到圖6所示，該進氣系統的入 口構造成通過結構前承梁，結構前承梁給散熱器提供支撐。但是，應該清楚這里描述的進氣 系統可設置成從其他合適位置傳輸空氣。
權利要求汽車發動機的進氣系統，包括構造成傳輸進氣到發動機的管道；和布置在管道入口端的配合件，其特征在于制成該配合件的材料與制成所述管道的材料不相同，該配合件被構造連接所述汽車的結構支撐元件。
2.根據權利要求1所述的進氣系統，其特征在于該配合件包覆到所述管道上以形成所 述發動機的單一進氣本體。
3.根據權利要求1所述的進氣系統，其特征在于該配合件由橡膠材料或類似橡膠的材 料制成和其中該管道由硬塑料或聚合物材料制成。
4.根據權利要求1所述的進氣系統，其特征在于該配合件包括限定入口的前緣，且其 中該前緣包含錐形或喇叭口狀的外形。
5.根據權利要求1所述的進氣系統，其特征在于該配合件包含一個或多個從該配合件 外表面伸出的密封片。
6.根據權利要求5所述的進氣系統，其特征在于該配合件包含彼此分隔且至少沿著該 配合件兩側或更多側從所述配合件的所述外表面伸出的至少三個密封片。
7.根據權利要求1所述的進氣系統，其特征在于所述汽車的該結構支撐元件包含承MTTC。
8.根據權利要求1所述的進氣系統，其特征在于包括 包含散熱器組件的承梁；沿著所述承梁上表面布置的機罩密封件； 其中所述進氣口布置在承梁的一部分和機罩密封件之間。
9.根據權利要求8所述的進氣系統，其特征在于該配合件包覆到所述管道上以形成所 述發動機的單一進氣本體。
10.根據權利要求8所述的進氣系統，其特征在于該配合件由橡膠材料或類似橡膠的 材料制成，以及其中該管道由硬塑料或聚合物材料制成。
專利摘要本實用新型公開了汽車發動機的進氣系統，包括構造成輸送進氣給發動機的管道；以及布置在該管道進口端的配合件，該配合件由不同于管道的材料制成，該配合件被構造成與汽車的結構支撐元件連接。本實用新型的進氣系統提供了許多優點，包括通過更為柔軟的配合件將進氣系統從汽車的主體結構有效隔離從而減少或避免噪音、振動和粗劣度(NVH)以及在配合件處進氣系統入口的更好密封功能能減少或防止降低發動機和/或動力系制冷系統性能的熱氣再循環。
文檔編號F02F11/00GK201747491SQ20092027324
公開日2011年2月16日 申請日期2009年12月16日 優先權日2008年12月17日
發明者H·T·鐘, M·R·米勒, R·A·斯泰克 申請人:福特環球技術公司