新鮮空氣系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于向增壓內(nèi)燃機（1）的燃燒室（3）供給新鮮空氣的新鮮空氣系統(tǒng)（4），其具有：殼體（13），新鮮空氣通道（14）貫穿所述殼體；增壓空氣冷卻器（12），其承受新鮮空氣通流并設(shè)置在所述新鮮空氣通道（14）中；其中所述殼體（13）包括插入開口（18），通過所述插入開口所述增壓空氣冷卻器（21）橫向于所述新鮮空氣通道（14）能夠橫向地插入到所述殼體（13）中。當所述增壓空氣冷卻器（12）的外端部區(qū)域（20）封閉所述插入開口（18）并包括周向保持凸緣（23）時，獲得簡化的裝配，其中所述保持凸緣被夾持在包圍所述插入開口（18）的保持邊緣（24）和單獨的保持框（25）之間。
【專利說明】新鮮空氣系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于向增壓內(nèi)燃機的燃燒室供給新鮮空氣的新鮮空氣系統(tǒng)，尤其在機動車輛中。
【背景技術(shù)】
[0002]這樣的新鮮空氣系統(tǒng)通常包括殼體，新鮮空氣通道穿通該殼體。在增壓內(nèi)燃機中，通常將增壓的新鮮空氣、即增壓空氣在進入燃燒室之前進行冷卻。為此，這樣的新鮮空氣系統(tǒng)可以配備有增壓空氣冷卻器，新鮮空氣可以流動通過該增壓空氣冷卻器并且該增壓空氣冷卻器設(shè)置在新鮮空氣的通道中。這里，增壓空氣冷卻器可以以不同的方式插入到新鮮空氣系統(tǒng)的殼體中。原則上可以想象的是抽屜式的解決方案，在這種情況下增壓空氣冷卻器被橫向滑動或插入到殼體中，即橫向于流動方向。為此，該殼體可以包括橫向插入開口，通過該橫向插入開口增壓空氣冷卻器可以橫向于新鮮空氣的通道的方式橫向地插入到殼體中。在這種抽屜式的解決方案的情況下，該插入開口例如可以利用增壓空氣冷卻器的外端部區(qū)域封閉，它同時包括用于供給和排出的冷卻劑的接口。為了實現(xiàn)在插入開口的區(qū)域中將增壓空氣冷卻器足夠地固定在殼體上并且為了實現(xiàn)在插入開口的區(qū)域中在增壓空氣冷卻器和殼體的之間足夠的密封，需要比較大的努力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明涉及的問題在于，提供一種用于在開頭所述類型的新鮮空氣系統(tǒng)的改進實施例，其特征特別在于以節(jié)省成本的方式生產(chǎn)。
[0004]根據(jù)本發(fā)明，這一問題是通過獨立權(quán)利要求的主題解決。有利實施例是從屬權(quán)利要求的主題。
[0005]本發(fā)明基于如下總的思想:借助于獨立的保持框架在插入開口的區(qū)域中將增壓空氣冷卻器固定在殼體上。利用這樣的保持框架，在插入開口的區(qū)域中能夠以特別簡單和成本有效的方式實現(xiàn)在增壓空氣冷卻器和殼體之間足夠的固定和足夠的密封，所述保持框架相對于所述殼體并相對于增壓空氣冷卻器是單獨的部件。為了這個目的，該增壓空氣冷卻器其外端部區(qū)域上配備有周向保持凸緣，該周向保持凸緣在增壓空氣冷卻器滑動到殼體中后到達其插入的端部位置時，從外側(cè)抵靠殼體的保持邊緣，所述保持邊緣包圍插入開口。單獨的保持框架現(xiàn)在也從外側(cè)附連并固定在殼體上，其中，所述保持凸緣在保持邊緣和保持框架之間被夾持，即以于載的方式被保持。這里，預(yù)載平行于所述增壓空氣冷卻器的滑動方向定向。借助于保持框架能夠?qū)崿F(xiàn)并且能夠相對容易地實現(xiàn)增壓空氣冷卻器在殼體上的固定。最多，只有保持框架必須被附連以便將增壓空氣冷卻器固定在殼體上。保持框架在殼體上的直接固定，特別地在保持邊緣的區(qū)域中的直接固定，從而導(dǎo)致增壓空氣冷卻器在殼體上或在保持邊緣上的間接固定。有利的是，可以省略用于將增壓空氣冷卻器在抽屜式開口的區(qū)域中固定在所述殼體上的其他的緊固元件。因此，能夠得到在增壓空氣冷卻器的外端部區(qū)域上沒有其他緊固裝置的有利的實施例，所述緊固裝置將增壓空氣冷卻器緊固在殼體上。
[0006]有益地，保持框架構(gòu)造成周向封閉的，以便沿整個保持凸緣實現(xiàn)將增壓空氣冷卻器固定在殼體上。
[0007]在另一個實施例中，在所述殼體上，在所述保持框架的區(qū)域中設(shè)置有接合元件，所述接合元件與形成在所述保持框架上的配對接合元件相互作用以便將所述保持框架固定在所述殼體上并夾緊所述保持凸緣。特別地，這種接合元件和配對接合元件因此能夠限定接合，所述接合元件和配對接合元件通過將所述保持框架壓靠于所述殼體相互作用并自動地彼此接合。這簡化了保持框架在殼體上的固定。特別地，可以省略用于將保持框架固定所述殼體上的單獨的緊固裝置和附加的工具。特別地，因此可以以無需工具的方式將保持框架緊固到殼體上。
[0008]特別具有成本效益并因此有利的是進一步的改進方案，其中所述接合元件一體地模制在殼體上。這里，殼體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別容易地集成在注塑件。
[0009]在另一個有利的改進方案中，接合元件可以包括沿著所述保持凸緣周向地伸展的保持套環(huán)，所述保持套環(huán)遠離所述殼體朝外面突出，所述保持套環(huán)包括多個接合開口。那么有益地，配對接合元件具有接合鉤，所述接合鉤與所述接合開口是互補的，所述接合鉤接合到所述接合開口中并將所述保持框架固定在所述保持套環(huán)上，所述結(jié)合夠特別是能夠構(gòu)成為橫向于插入方向是彈簧彈性的。接合開口可被設(shè)計成不穿透所述保持套環(huán)的凹陷部，或者設(shè)計為橫向于插入方向貫穿保持套環(huán)的貫通開口。通過使用這樣的保持套環(huán)，沿著整個插入開口在周向上實現(xiàn)在保持框架和殼體之間固定。有益地，接合元件和配對接合元件基本上均勻地分布在圓周方向上。
[0010]在另一個有利的進一步改進方案中，保持框架可以包括周向接合槽，所述接合鉤設(shè)置在所述接合槽中并且所述保持套環(huán)嵌入到所述接合槽中。因為如此，通過接合槽和保持套環(huán)的相互作可以實現(xiàn)在保持套環(huán)和殼體之間的精確定位。
[0011]在另一個有利的實施例中，保持邊緣在面向所述保持凸緣的外側(cè)上包括完全周向密封槽，在所述周向密封槽中設(shè)置有用于接觸所述保持凸緣的密封件。在殼體側(cè)上的該密封槽在下面也可以描述為殼體密封槽。插入其中的密封件也可以在下面稱為殼體密封件。借助于該殼體密封件，可以實現(xiàn)在增壓空氣冷卻器和殼體之間的有效密封，殼體密封件為平行于插入方向作用的軸向密封件。
[0012]根據(jù)附加于或替代于上述實施例的另一個實施例，所述保持框架在面向所述保持凸緣的內(nèi)側(cè)上包括完全的周向密封槽，在所述周向密封槽中設(shè)置有用于接觸所述保持凸緣的密封件。在框架側(cè)的該密封槽在下面可以稱為框架密封槽。插入其中的密封件在下面也可以稱為框架密封件。借助于這樣的框架密封件，可以實現(xiàn)平行于插入方向?qū)⒈３挚蚣苡行У仡A(yù)載到增壓空氣冷卻器的保持凸緣上，該框架密封件構(gòu)造為平行于插入方向作用的軸向密封件。利用該框架密封件的密封功能是次級重要的。特別有利的是上面的兩個實施例的組合，使得既存在殼體密封件也存在框架密封件。在這種情況下，借助于兩個密封件可以實現(xiàn)或增強用于夾緊保持凸緣的預(yù)載。
[0013]在另一個有利的實施例中，用于將冷卻劑供給到所述增壓空氣冷卻器的供給接口和用于從所述增壓空氣冷卻器排出的冷卻劑的排放接口可以設(shè)置在所述增壓空氣冷卻器的外端部區(qū)域上，優(yōu)選地在由所述保持凸緣圍繞的區(qū)域內(nèi)。有益地，供給接口和排出接口相對于所述增壓空氣冷卻器的滑入方向設(shè)置在所述外端部區(qū)域的端面上。通過這種設(shè)計，可以省略在殼體中的用于增壓空氣冷卻器的冷卻劑接口的供給通孔。
[0014]根據(jù)另一個有益的實施例，所述殼體在位于所述插入開口對面的壁上包括定位元件，所述定位元件與所述增壓空氣冷卻器的內(nèi)端部區(qū)域相互作用，以便將所述增壓空氣冷卻器定位在所述殼體中。以這種方式，定位增壓空氣冷卻器的位置并且因此適當?shù)卦谄鋬蓚€端部區(qū)域相對于所述殼體固定。
[0015]本發(fā)明的其他重要的特征和優(yōu)點，從從屬權(quán)利要求，從附圖以及借助于附圖的相關(guān)附圖描述中獲得。
[0016]但是應(yīng)當理解的是，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，上述的或者下面將解釋的特征不僅能夠用在相應(yīng)說明的組合中，而且也能夠用在其他組合中或者單獨使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]在附圖中示出本發(fā)明的優(yōu)選示例性實施例，并在下面的描述中更詳細地解釋本發(fā)明的優(yōu)選示例性實施例，其中相同的附圖標記指代相同或類似的或功能相同的部件。
[0018]分別示意地示出，
[0019]圖1示出表示具有新鮮空氣系統(tǒng)的內(nèi)燃機極其簡化的線路圖，
[0020]圖2示出新鮮空氣系統(tǒng)在用于插入增壓空氣冷卻器的插入開口的區(qū)域中的，稍微立體剖視圖，
[0021]圖3示出增壓空氣冷卻器在插入開口的區(qū)域中的立體視圖。
【具體實施方式】
[0022]根據(jù)圖1，內(nèi)燃機I包括發(fā)動機汽缸體2，其中設(shè)置有多個燃燒室3。在這種情況下，燃燒室3通過汽缸形成，活塞以行程調(diào)節(jié)的方式設(shè)置在汽缸中。內(nèi)燃機I還包括用于向燃燒室3供給新鮮空氣的新鮮空氣系統(tǒng)4和用于從燃燒室3排出的廢氣的排氣系統(tǒng)5。相應(yīng)的新鮮空氣流6是由圖1中的箭頭表示。相應(yīng)的排氣流動7是由圖1中的箭頭表示。內(nèi)燃機I在這種情況下被配置為增壓內(nèi)燃機I。為此，內(nèi)燃機I配備有合適的增壓裝置，其在這種情況是由排氣渦輪增壓器9的壓縮機8形成。為此，壓縮機8設(shè)置在新鮮空氣系統(tǒng)4中。在排氣渦輪增壓器9的情況下，壓縮機8或未在這里更詳細地示出的壓縮機葉輪借助于渦輪10或在此未示出的渦輪葉輪驅(qū)動，為此目的，壓縮機8和渦輪10借助于共同的軸11驅(qū)動地連接。渦輪10設(shè)置在廢氣5中。
[0023]明顯的是，新鮮空氣系統(tǒng)4還可以包括其它部件，諸如節(jié)流裝置和新鮮空氣過濾器。此外，明顯的是，廢氣5還可以包括其他部件，例如微粒過濾器，催化轉(zhuǎn)化器和消音器。
[0024]借助于壓縮機8壓縮的空氣通過其壓縮在同時被加熱。為了重新冷卻增壓空氣，增壓空氣冷卻器12設(shè)置在新鮮空氣系統(tǒng)4中，在壓縮機8的下游。為了容納所述增壓空氣冷卻器12，新鮮空氣系統(tǒng)4包括殼體13，新鮮空氣通道14貫穿該殼體，其在圖1用箭頭標志。增壓空氣冷卻器12現(xiàn)在設(shè)置在殼體13中，使得新鮮空氣通道14通過增壓空氣冷卻器12。因此，新鮮空氣可以流動通過增壓空氣流冷卻器12。此外，增壓空氣冷卻器12包括冷卻劑通道15，該冷卻劑通道以熱傳遞但介質(zhì)分離的方式合適地耦聯(lián)于新鮮空氣通道14。冷卻劑通道15可以連接到增壓空氣冷卻回路16。該增壓空氣冷卻回路16可以熱傳遞方式耦聯(lián)于發(fā)動機冷卻回路17，所述發(fā)動機冷卻回路用于冷卻發(fā)動機組2。同樣地，增壓空氣冷卻回路16和發(fā)動機冷卻回路17可以是獨立的冷卻回路。
[0025]根據(jù)圖1至圖3，殼體13包括插入開口 18，通過該插入開口增壓空氣冷卻器12在插入方向19或滑入方向19上橫向地插入到殼體13中。插入方向19在這種情況下橫向于新鮮空氣通道14定向。在圖2和圖3中，殼體13只來部分地示出，即僅在插入開口 18的區(qū)域中。
[0026]根據(jù)圖1，增壓空氣冷卻器12包括外端部區(qū)域20和內(nèi)端部區(qū)域21，它們相對于所述插入方向19彼此遠地設(shè)置或彼此遠離地設(shè)置。在增壓空氣冷卻器12插入殼體13期間，內(nèi)端部區(qū)域21引導(dǎo)并且在插入狀態(tài)下完全位于殼體13內(nèi)。與之相反，在增壓空氣冷卻器12的插入狀態(tài)下，外端部區(qū)域20形成用于插入開口 18的封閉件。增壓空氣冷卻器12的遠離內(nèi)端部區(qū)域21或遠離新鮮空氣通道14的至少一個端面22，保持在殼體13之外，其中該端面位于所述外端部區(qū)域20上。
[0027]根據(jù)圖2和圖3，外端部區(qū)域20包括周向保持凸緣23，其用于在插入開口 18的區(qū)域中將所述增壓空氣冷卻器12固定在殼體13上。殼體13包括包圍的插入開口 18的完全周向保持邊緣24。這里介紹的新鮮空氣系統(tǒng)4另外配備有保持框架25，其相對于增壓空氣冷卻器12和相對于殼體13是一個單獨的部件。保持框架25用于在插入開口 18的區(qū)域中將增壓空氣冷卻器12固定在殼體13上。為此，保持框架25固定在殼體13上，其中，所述保持凸緣23在插入方向19上被設(shè)置并夾緊在保持框架25和保持邊緣24之間。正如保持凸緣23 —樣，保持框架25是一個閉合的周向構(gòu)造。特別地，保持框架25是單件注塑的塑料件。但是，原則上保持框架25也可以由金屬制造，特別地由輕金屬制造。
[0028]在殼體13上，在插入開口 18的區(qū)域中或在保持邊緣24的區(qū)域中設(shè)置有接合元件26。在保持框架25上，設(shè)置有配對接合元件27，其配置和設(shè)置成與接合元件26互補。接合元件26與配對接合元件27相互作用，以便將保持框架25固定在殼體13上并用于夾緊保持凸緣23。只要殼體13通過注塑由塑料制成時，接合元件26有益地一體地模制在殼體上。
[0029]原則上，接合元件26和對應(yīng)的接合元件27可以以任何方式構(gòu)造，只要它們可以被用來實現(xiàn)在保持框架25和殼體13之間的接合。在這種情況下，這種接合可以優(yōu)選完全實現(xiàn)而無需額外的緊固裝置。
[0030]在這種情況下優(yōu)選的是，在圖2和3中所示的實施例，其中接合元件26包括保持套環(huán)28，其優(yōu)選地在周向上沿保持邊緣24封閉地伸展并且在該過程中從殼體13向外突出。保持套環(huán)28包括多個接合開口 29，它們設(shè)置成在圓周方向上分布。在圖2的例子中，接合開口 29設(shè)計成通孔，其徹底穿透保持套環(huán)28。在另一個實施例中，接合開口 29也可以設(shè)計成凹陷部，其不穿透保持套環(huán)28。在這種情況下，對應(yīng)的接合元件27包括接合鉤30，它們的尺寸設(shè)定為并設(shè)置為與接合開口 29互補并且接合到接合開口 29中。通過與接合開口29接合的接合鉤30，保持框架25最終固定在保持套環(huán)28并由此固定在殼體13上。保持套環(huán)28優(yōu)選地一體地模制在殼體13上。
[0031]保持框架25可以包括周向接合槽31，周向接合槽朝向殼體13敞開并且接合鉤30能夠設(shè)置在周向接合槽中。接合槽31與保持套環(huán)28互補地形成并且設(shè)置成，使得當保持框架25附連在殼體13上時，保持套環(huán)28在滑入方向19嵌入到接合槽31中。保持框架25在遠離殼體13的外側(cè)32上在接合槽31的區(qū)域中可以包括多個穿通部33。在這種情況下，這些穿通部33特別地尺寸設(shè)定為并設(shè)置為，使得利用合適的工具通過穿通部33可以釋放在各個接合鉤30和相關(guān)聯(lián)的接合開口 29之間的接合。
[0032]如從圖2進一步明顯示出，保持邊緣24在面向保持凸緣23的外面34上可以具有完整周向密封槽35，其朝向保持凸緣23敞開。在殼體側(cè)上的這個密封槽35中設(shè)置有殼體密封件36,該密封槽在下面描述為殼體密封槽35,殼體密封件相對于插入方向19作為軸向密封件并抵靠保持凸緣23。在這里所示的實施例中，保持框架25在朝向保持凸緣23的內(nèi)側(cè)37上包括完全周向的密封槽38，其朝向保持凸緣23敞開。在框架側(cè)上的該密封槽38中設(shè)有框架密封件39，該密封槽在下文中稱為框架密封槽38，其中框架密封件相對于插入方向19作為軸向密封件并抵靠所述保持凸緣23。
[0033]根據(jù)圖3，用于將冷卻劑供給到增壓空氣冷卻器12的供給接口 40和用于從增壓空氣冷卻器12中排出冷卻劑的排出接口 41設(shè)置在所述外端部區(qū)域20上并且優(yōu)選設(shè)置在增壓空氣冷卻器12的外端面22上。這里，包括兩個冷卻劑的接口 40，41的端面22由保持凸緣23包圍，并因此還由保持框架25包圍。
[0034]如從圖1中明顯地示出，殼體13在位于插入開口 18的對面的壁42上可以包括定位元件43。在增壓空氣冷卻器12的插入狀態(tài)下，定位元件與內(nèi)端部區(qū)域21相互作用以用于將增壓空氣冷卻器12定位在殼體13中。
【權(quán)利要求】
1.一種用于向增壓內(nèi)燃機(I)的燃燒室(3)供給新鮮空氣的新鮮空氣系統(tǒng)， -具有殼體(13)，新鮮空氣通道(14)貫穿所述殼體， -增壓空氣冷卻器(12)，其承受新鮮空氣通流并設(shè)置在所述新鮮空氣通道(14)中， -其中所述殼體(13)包括插入開口(18)，通過所述插入開口所述增壓空氣冷卻器(21)橫向于所述新鮮空氣通道(14)能夠橫向地插入到所述殼體(13)中， -其中，所述增壓空氣冷卻器(12)的外端部區(qū)域(20)封閉所述插入開口(18)并包括周向保持凸緣(23),所述保持凸緣被夾持在包圍所述插入開口(18)的保持邊緣(24)和單獨的保持框(25)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新鮮空氣系統(tǒng)，其特征在于， 所述保持框架(25)構(gòu)造成周向封閉的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新鮮空氣系統(tǒng)，其特征在于， 在所述殼體(13 )上，在所述保持框架(25 )的區(qū)域中設(shè)置有接合元件(26 )，所述接合元件與形成在所述保持框架(25 )上的配對接合元件(27 )相互作用以便將所述保持框架(25 )固定在所述殼體(13 )上并夾緊所述保持凸緣(23 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新鮮空氣系統(tǒng)，其特征在于， 所述接合元件(26) —體地模制在所述殼體(13)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的新鮮空氣系統(tǒng)，其特征在于， -所述接合元件(26)包括沿著所述保持凸緣(24)的周向保持套環(huán)(28),所述保持套環(huán)從所述殼體(13 )朝外面突出，所述保持套環(huán)包括多個接合開口( 29 )， -配對接合元件(27 )具有接合鉤(30 )，所述接合鉤與所述接合開口( 29 )是互補的，所述接合鉤接合到所述接合開口(29)中并將所述保持框架(25)固定在所述保持套環(huán)(28)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新鮮空氣系統(tǒng)，其特征在于， 所述保持框架(25)包括周向接合槽(31)，所述接合鉤(30)設(shè)置在所述接合槽中并且所述保持套環(huán)(28)嵌入到所述接合槽中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的新鮮空氣系統(tǒng)，其特征在于， 所述保持邊緣(24)在面向所述保持凸緣(23)的外側(cè)(34)上包括周向密封槽(35)，在所述周向密封槽中設(shè)置有用于抵靠所述保持凸緣(23 )的密封件(36 )。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的新鮮空氣系統(tǒng)，其特征在于， 所述保持框架(25)在面向所述保持凸緣(23)的內(nèi)側(cè)(37)上包括周向密封槽(38)，在所述周向密封槽(38)中設(shè)置有用于抵靠所述保持凸緣(23)的密封件(39)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的新鮮空氣系統(tǒng)，其特征在于， 用于將冷卻劑供給到所述增壓空氣冷卻器(12)的供給接口(40)和用于從所述增壓空氣冷卻器(12)排出的冷卻劑的排放接口(41)設(shè)置在所述增壓空氣冷卻器(12)的外端部區(qū)域(20)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的新鮮空氣系統(tǒng)，其特征在于， 所述殼體(13)在位于所述插入開口( 18 )對面的壁(42 )上包括定位元件(43 )，所述定位元件與所述增壓空氣冷卻器(12)的內(nèi)端部區(qū)域(21)相互作用，以便將所述增壓空氣冷卻器(12)定位在所述殼體(13)中。
【文檔編號】F02B29/04GK103993951SQ201410041210
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月14日
【發(fā)明者】溫弗里德·布蘭德, 伊娃諾·摩爾格洛 申請人:馬勒國際有限公司