本發(fā)明涉及一種根據(jù)專利權(quán)利要求1的前序部分用于內(nèi)燃機的進氣管道的空氣管，尤其用于機動車輛的內(nèi)燃機的進氣管道的空氣管。

背景技術(shù)：

這種用于內(nèi)燃機的進氣管道的空氣管，尤其用于機動車輛的內(nèi)燃機的進氣管道的空氣管已經(jīng)充分公知于一般現(xiàn)有技術(shù)。這種空氣管包括至少一個通道，空氣能夠流經(jīng)該通道，依靠該通道空氣被引導(dǎo)或者傳導(dǎo)至至少一個用于壓縮空氣的壓縮機，壓縮機能夠布置于進氣通道的下游。換句話說，在內(nèi)燃機的完全制造狀態(tài)，空氣管布置在進氣管道中。此外，壓縮機布置在進氣管道中，進氣管道相對于通過空氣管的空氣的流動方向布置于空氣管的下游。在其操作期間，內(nèi)燃機經(jīng)由進氣管道吸入空氣，其中，該空氣流經(jīng)空氣管，然后依靠壓縮機被壓縮，使得內(nèi)燃機的有效操作是可行的。這種空氣管能夠推論為公知的，例如公知于de102010047823a1。

內(nèi)燃機通常具有緊湊設(shè)計以保持內(nèi)燃機的小空間要求。由于該緊湊設(shè)計，還指代為清潔空氣管的空氣管主要構(gòu)建在具有窄半徑的壓縮機的流入?yún)^(qū)域中。已經(jīng)示出的是，盡管空氣管的優(yōu)化設(shè)計，特別是在內(nèi)燃機額定的負荷范圍內(nèi)，但是，流體誘發(fā)的分離或者湍流能夠發(fā)生在空氣管中，這導(dǎo)致壓縮機效率降低。結(jié)果是內(nèi)燃機的根本最大可能的額定功率沒有實現(xiàn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的是提供一種初始提到的類型的空氣管，依靠該空氣管能夠?qū)崿F(xiàn)壓縮機和因此整個內(nèi)燃機的特別有效的操作。

該目的通過具有專利權(quán)利要求1的特征的空氣管來解決。利用本發(fā)明的進一步發(fā)展，有利實施例具體指定在其余權(quán)利要求中。

為了提供一種專利權(quán)利要求1的前序部分中具體指定類型的空氣管，依靠該空氣管能夠?qū)崿F(xiàn)壓縮機和因此整個內(nèi)燃機的特別有效的操作，根據(jù)本發(fā)明提供的是，空氣管具有空氣引導(dǎo)設(shè)備，依靠空氣引導(dǎo)設(shè)備能夠影響沿壓縮機的方向行進的空氣的向前流動，同時能夠降低空氣的湍流。換句話說，空氣引導(dǎo)設(shè)備不構(gòu)造為用于影響從壓縮機流出的空氣的向后流動，但是，空氣引導(dǎo)設(shè)備用來影響沿壓縮機的方向行進的空氣的向前流動。依靠空氣引導(dǎo)設(shè)備，尤其流入?yún)^(qū)域中對壓縮機以及尤其對壓縮機輪的湍流擾動能夠至少保持較小，使得在內(nèi)燃機的額定負荷操作中能夠尤其實現(xiàn)壓縮機的尤其高效率。換句話說，依靠空氣引導(dǎo)設(shè)備，尤其在額定負荷操作或者在額定負荷的情形下，能夠保持空氣管中尤其在其最小半徑的區(qū)域中的氣流的分離以及湍流至少較小或者防止這些，使得在進氣管道中壓縮機的區(qū)域上游以及壓縮機的區(qū)域下游之間能夠?qū)崿F(xiàn)特別有利的壓力比率。尤其，能夠?qū)崿F(xiàn)特別有利的流入壓縮機的壓縮機葉片，這導(dǎo)致特別高的壓差，高壓差又導(dǎo)致壓縮機的高效率。尤其，能夠?qū)崿F(xiàn)有利流入壓縮機葉片的邊緣區(qū)域?？偟膩碚f，因此能夠?qū)崿F(xiàn)壓縮機的尤其高效率，因此能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)燃機的尤其高可能功率。優(yōu)選提供的是，空氣引導(dǎo)設(shè)備包括多個引導(dǎo)翅片，其從空氣管的壁向內(nèi)突出，至少局部劃界通道并且沿空氣管的周向方向彼此隔開以影響沿壓縮機的方向行進的向前流動。在該情況下，引導(dǎo)翅片的數(shù)量優(yōu)選保持尤其小。

已經(jīng)示出的是，如果空氣引導(dǎo)設(shè)備具有至多九個，優(yōu)選至多四個引導(dǎo)翅片，那么這是特別有利的。通過最小化以及優(yōu)化設(shè)計引導(dǎo)翅片，尤其在壓縮機的流入面積中，相比于沒有窄半徑的理想管引導(dǎo)，能夠至少避免或者過渡補償可能的壓力損失劣勢。尤其通過具體定位引導(dǎo)翅片，發(fā)生在加載情形下的氣流的分離效果以及湍流能夠至少保持較小或者避免，使得能夠?qū)崿F(xiàn)壓縮機的尤其高效率。同時，空氣管能夠構(gòu)造為具有非常窄半徑以保持空氣管的空間要求，因此保持具有進氣管道的內(nèi)燃機的空間要求總體尤其小。由于引導(dǎo)翅片的數(shù)量保持尤其低，因此能夠避免過度的壓力損失，使得能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)燃機的尤其高功率。在該情況下，優(yōu)選提供的是，引導(dǎo)翅片沿空氣管的周向方向非均勻地分布。

方便地，能夠提供的是，引導(dǎo)翅片布置在通道的出口端部。尤其，能夠提供的是，引導(dǎo)翅片僅布置在該出口端部。

在另一實施例中，通道能夠具有曲線形狀，使得其具有曲線內(nèi)側(cè)和曲線外側(cè)。然后優(yōu)選分布引導(dǎo)翅片，使得它們在通道的曲線內(nèi)側(cè)比在通道的外側(cè)曲線上具有較多數(shù)量和/或沿周向方向彼此間隔更短。結(jié)果，能夠依靠氣流中的引導(dǎo)翅片再次補償曲線形狀的偏轉(zhuǎn)效應(yīng)。

關(guān)于流動阻力的優(yōu)勢是這樣一種構(gòu)造，通道從空氣管的入口連接件連續(xù)延伸直到空氣管的出口連接件，空氣通過該入口連接件能夠進入通道，空氣通過該出口連接件能夠從通道離開。

根據(jù)特別有利的實施例，通道能夠由管主體形成，管主體被空氣管的殼主體沿周向方向封閉，其中，中間空間徑向形成在管主體和殼主體之間。現(xiàn)在管主體能夠具有穿孔，通過該穿孔通道流體地連接至中間空間。在最簡單的情形下，能夠依靠穿孔和中間空間實現(xiàn)消音器。然后中間空間形成膨脹室。如果中間空間額外地填充有吸音材料，即填充有吸收劑材料，那么中間空間也能夠形成吸收室。

但是，另一發(fā)展是優(yōu)選的，中間空間用來沿周向方向分布地引入另一氣態(tài)流體。然后殼主體具有連接件，其流體地連接至中間空間，用于將氣態(tài)流體引入空氣，使得流體能夠流經(jīng)該連接件、流經(jīng)中間空間、流經(jīng)穿孔進入通道。結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)將流體均質(zhì)地混合至空氣流中。例如，流體包括供給至空氣作為一部分排氣返回的排氣，或者包括漏氣，漏氣供給至空氣作為曲柄箱體通風的一部分。尤其，因此空氣管能夠構(gòu)造為漏氣引入設(shè)備。

在另一進一步發(fā)展中，管主體能夠從形成在殼主體上的空氣管的入口連接件引導(dǎo)至形成在殼主體上的出口連接件。這也導(dǎo)致降低的流動阻力。

適合以及旨在用于向內(nèi)燃機供給空氣的內(nèi)燃機的進氣管道包括先前提出的類型的空氣管以及壓縮機，空氣管在出口側(cè)連接至壓縮機。借助于空氣引導(dǎo)設(shè)備能夠改善對壓縮機的流入。方便地，壓縮機是排氣渦輪增壓器的一部分。進氣管道能夠包含空氣管上游的空氣過濾器。

參考附圖，本發(fā)明的進一步重要的優(yōu)勢、特征及細節(jié)獲得于優(yōu)選示范實施例的以下說明書。在說明書中先前提到的特征以及特征組合以及下文附圖說明中提到的和/或附圖中示出的特征及特征組合不僅能夠單獨使用在分別給定的組合中而且能夠使用在其他組合中或者單獨使用，這并不超出本發(fā)明的范圍。

附圖說明

在附圖中：

圖1示出了根據(jù)用于內(nèi)燃機的進氣管道的第一實施例的空氣管的示意性立體圖，空氣管包括至少一個通道，空氣能夠流經(jīng)該通道用于將空氣引導(dǎo)至至少一個壓縮機，壓縮機能夠布置在空氣管的進氣管道下游，用于壓縮空氣，其中，空氣管具有空氣引導(dǎo)設(shè)備，依靠該空氣引導(dǎo)設(shè)備能夠影響沿壓縮機的方向行進的空氣的向前流動，同時降低空氣的湍流；

圖2的截面示出了根據(jù)第二實施例的空氣管的立體圖；

圖3的截面示出了根據(jù)第三實施例的空氣管的立體圖；

圖4的截面示出了根據(jù)第四實施例的空氣管的立體圖；以及

圖5示出了具有進氣管道的內(nèi)燃機的電路圖狀示意圖，這種空氣管布置于進氣管道中。

在附圖中，相同或者功能地相同元件設(shè)置有相同附圖標記。

具體實施方式

圖1示出了根據(jù)用于內(nèi)燃機(在圖5中被指代為48)進氣管道(圖5中被指代為46)的第一實施例的空氣管(整體被指代為10)的立體圖。在其操作期間內(nèi)燃機48經(jīng)由進氣管道46吸收空氣，空氣流經(jīng)進氣管道46，以及因此流經(jīng)空氣管10。此處空氣管10還指代為清潔空氣管。在內(nèi)燃機48的準備好制造狀態(tài)中，圖5示出的壓縮機52布置在進氣管道46中，其中，壓縮機52相對于通過進氣管道46的空氣的流動方向s布置于空氣管10的下游。這意味著空氣初始流經(jīng)空氣管10，然后流經(jīng)壓縮機52，使得空氣依靠空氣管10被引導(dǎo)或者指導(dǎo)至壓縮機52。為了該目的，空氣管10包括通道12，空氣能夠流經(jīng)通道12，空氣依靠通道12連接至壓縮機52。

在該情況下，空氣管10具有連接區(qū)域14，依靠連接區(qū)域14或者在連接區(qū)域14中，空氣管10-處于進氣管道46的準備好制造狀態(tài)-流體地連接至或者能夠流體地連接至壓縮機52。

可見于圖1的是，空氣管10具有彎曲的輪廓。為了該目的，空氣管10構(gòu)建有至少一個半徑。為了保持空氣管10的空間要求，因此保持進氣管道46的空間要求總體較小，該半徑尤其小，使得空氣管10高度彎曲。作為空氣管10的該彎曲構(gòu)造的結(jié)果，相比于空氣的直線流動，空氣依靠空氣管10被偏轉(zhuǎn)或者轉(zhuǎn)向。在該方案中，此處空氣管10具有彎曲輪廓，其中，曲線內(nèi)側(cè)28和曲線外側(cè)30由曲線形狀或者曲率限定。

根據(jù)圖5的壓縮機52具有壓縮機殼體56和壓縮機輪58，壓縮機輪58相對于壓縮機殼體56繞旋轉(zhuǎn)軸線可旋轉(zhuǎn)地布置在壓縮機殼體56中。壓縮機殼體56具有至少一個空氣通道，在進氣管道46的準備好制造狀態(tài)中空氣通道流體地連接至通道12。結(jié)果，流經(jīng)通道12的空氣能夠從通道12流出并且流入壓縮機殼體56的通道，使得空氣依靠壓縮機殼體56的通道被引導(dǎo)至壓縮機輪58。壓縮機輪58具有多個壓縮機葉片，空氣流動至壓縮機葉片。從而空氣依靠壓縮機輪58被壓縮。

壓縮機52是排氣渦輪增壓器50的一個部件，排氣渦輪增壓器50還包括渦輪54，其布置于內(nèi)燃機48的排氣管道60中。渦輪54能夠由內(nèi)燃機48的排氣驅(qū)動，其中，壓縮機52能夠由渦輪54驅(qū)動。結(jié)果，包含在排氣中的能量能夠用來壓縮空氣。相應(yīng)地在圖5中，進氣管道46引導(dǎo)至內(nèi)燃機48的氣缸體62，其中燃燒室位于內(nèi)燃機48中，同時排氣管道60引導(dǎo)離開氣缸體62。

為了能夠?qū)崿F(xiàn)尤其有利效率，以及因此整體地有效的操作壓縮機5以及因此有效的操作排氣渦輪增壓器50以及內(nèi)燃機48。空氣管10具有空氣引導(dǎo)設(shè)備16，其布置于連接區(qū)域14相關(guān)于空氣的流動方向s的上游，依靠空氣引導(dǎo)設(shè)備16能夠影響沿壓縮機的方向行進的空氣的向前流動，而降低空氣管10中空氣的湍流。換句話說，空氣引導(dǎo)設(shè)備16不用于影響遠離壓縮機52的空氣的向后流動，而是依靠空氣引導(dǎo)設(shè)備16影響空氣的向前流動。向前流動具有流動方向s，利用流動方向s空氣流經(jīng)空氣管10或者其通道12。

在第一實施例中，空氣引導(dǎo)設(shè)備16具有精確的一個連續(xù)的橫向翅片18，依靠該翅片18影響空氣的向前流動，由此，空氣與空氣管10的分離以及空氣的不期望湍流能夠至少降低或者保持較小。

可見于圖1的是，橫向翅片18連續(xù)延伸過通道12的流動截面，空氣能夠流經(jīng)通道12，因此能夠流經(jīng)空氣管10。在該情況下，橫向翅片18具有直的輪廓并且延伸，例如，延伸通過優(yōu)選至少大致圓形的流動截面的中央點，使得通道12構(gòu)造為至少在流動截面的區(qū)域中至少大致圓形。

在流動截面的區(qū)域中，通道12被空氣管10的壁劃界，其中，例如壁由塑料形成。橫向翅片18從壁的一個區(qū)域連續(xù)延伸至壁的對置區(qū)域，其中，優(yōu)選地設(shè)置橫向翅片18與壁一體地形成，并且因此優(yōu)選由塑料制成。

圖2示出了空氣管10的第二實施例。在第二實施例中，空氣引導(dǎo)設(shè)備16包括多個引導(dǎo)翅片20a-i，它們從在圖2中指代為10的空氣管10的壁向內(nèi)突出，并且至少局部劃界通道12。此處引導(dǎo)翅片20a-i沿空氣管10的徑向方向突出，或者通道12從壁22向內(nèi)突出，并且沿空氣管10的周向方向u彼此隔開。為了將通過空氣引導(dǎo)設(shè)備16帶來的壓力損失保持在至少較低，引導(dǎo)翅片20a-i的數(shù)量較小。

在第二實施例中，引導(dǎo)翅片20a-i每個具有的沿空氣管10的周向方向u行進的寬度為2.5毫米，沿空氣管10或者通道12的徑向方向行進的高度為5.75毫米，以及沿空氣的流動方向s行進的或者沿空氣管10的縱向方向延伸的長度為15毫米，其中，長度還指代為引導(dǎo)翅片20a-i的深度。因此，在第二實施例中，引導(dǎo)翅片20a-i具有的其寬度b與其高度h的比率為2.5比5.75。

圖3示出了空氣管10的第三實施例，其中，空氣引導(dǎo)設(shè)備16包括精確的四個引導(dǎo)翅片20a-d，例如，它們沿空氣管10的周向方向u非均勻地分布。在第三實施例中，優(yōu)選提供的是，引導(dǎo)翅片20a和引導(dǎo)翅片20c每個具有的寬度為2.5毫米，高度為10毫米以及長度或者深度為15毫米。引導(dǎo)翅片20b和20d優(yōu)選具有的寬度為2.5毫米，高度為10毫米以及長度或者深度為10毫米。這意味著第三實施例的引導(dǎo)翅片20a-d具有的其寬度與其高度的比率為0.25。結(jié)果，驚奇地發(fā)現(xiàn)，能夠特別有利地影響空氣的向前流動。

已經(jīng)證明，如果相應(yīng)的引導(dǎo)翅片20a-d具有包括10毫米至包括50毫米范圍的長度或者深度，那么這是有利的，由此空氣的向前流動能夠特別有利地受15毫米深度或者長度的影響。

圖4示出了基本對應(yīng)于第三實施例的空氣管10的第四實施例。圖4示出了空氣管10的最窄內(nèi)半徑的中央軸線24。相對于該中央軸線24，外部引導(dǎo)翅片20a和20c隔開至多110度。換句話說，優(yōu)選提供的是，外部引導(dǎo)翅片20a和20c與空氣管10的最窄內(nèi)半徑的中央軸線24封閉的相應(yīng)角度α至多110度。

此外，引導(dǎo)翅片20a和20b形成第一引導(dǎo)翅片對，其中，引導(dǎo)翅片20c和20d形成第二引導(dǎo)翅片對。通過參考引導(dǎo)翅片20c和20d圖示出的是，相應(yīng)的引導(dǎo)翅片對的相應(yīng)的引導(dǎo)翅片20c與20d或者20a與20b彼此隔開的角度β為40度。換句話說，引導(dǎo)翅片20a與20b或者20c與20d在空氣管10的圓周上彼此隔開40度，其結(jié)果是能夠特別有利地影響空氣的向前流動。

依靠空氣引導(dǎo)設(shè)備16，壓縮機52上游、尤其壓縮機入口的流動分離和湍流能夠至少保持較小或者避免。此外，壓縮機52中的湍流本身能夠避免或者保持較小，使得能夠提出壓縮機52和內(nèi)燃機48的尤其有效的操作。原則上，空氣管10能夠構(gòu)造為尤其小的半徑，小半徑具有高曲率以保持其空間要求小。相比于沒有引導(dǎo)翅片20a-i或者20a-d的空氣管10，引導(dǎo)翅片20a-d導(dǎo)致壓縮機52的上游更高的壓力損失以及更高的壓力比率以及更高的效率。壓縮機52的出口的增壓壓力因此更高，同時具有較低的壓縮機功率?？偟膩碚f，因此能夠利用尤其高效率操作壓縮機52，使得能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)燃機48的尤其有效及低燃料消耗的操作。

如果此處的空氣管10具有曲線形狀，則引導(dǎo)翅片20a-i優(yōu)選沿周向方向u分布，使得在曲線內(nèi)側(cè)28比在曲線外側(cè)30布置較多數(shù)量的引導(dǎo)翅片20a-i。額外地或者可替換地，還能夠提供的是，引導(dǎo)翅片20a-i以更高密度布置在曲線內(nèi)側(cè)28，即比在曲線外側(cè)30上彼此沿周向方向u具有較短間隔。尤其，一個實施例還是可行的：這些引導(dǎo)翅片20a-i僅布置在曲線內(nèi)側(cè)28上。

此外，方便地提供的是，引導(dǎo)翅片20a-i優(yōu)選或者僅布置于空氣管10的出口端部26。

正如可見于圖1至圖4的結(jié)合視圖的是，根據(jù)一個特別有利的實施例，能夠提供的是，通道12由管主體32形成，管主體32被空氣管10的殼主體34沿周向方向u封閉。實現(xiàn)此，使得中間空間36徑向形成在管主體32和殼主體34之間。管主體32額外地裝配有穿孔40，通道12依靠穿孔40流體地連接至中間空間36。

方便地，管主體32從形成在殼主體34上的空氣管10的入口連接件42引導(dǎo)至形成在殼主體34上的出口連接件44。這也導(dǎo)致降低的流動阻力。

在示出的例子中，進一步提供的是，中間空間36用來沿周向方向u分布地引入另一氣態(tài)流體。因此，殼主體34具有連接件38，其流體地連接至中間空間36，用于將氣態(tài)流體引入到空氣，，使得流體能夠流經(jīng)連接件38、通過中間空間36、通過穿孔40進入管主體32或者進入通道12。結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)均質(zhì)的流體與氣流的混合。例如，流體是排氣，其供給至空氣作為排氣返回的一部分，或者流體是漏氣，其供給至空氣作為曲柄箱體通風的一部分。這種曲柄箱體通風器示出在圖5的例子中并且指代為64。漏氣管66清楚地導(dǎo)入空氣管10。尤其，因而空氣管10能夠構(gòu)造為漏氣引入設(shè)備。曲柄箱體通風器64額外地具有此處未示出的油霧分離。

適于以及旨在用于向內(nèi)燃機48供給空氣的內(nèi)燃機48的進氣管道46包含空氣管10和壓縮機52，空氣管10連接至壓縮機52的出口側(cè)。進氣管道46在空氣管10的上游包含空氣過濾器68。