流體流管道的制作方法
【專利摘要】一種流體流管道，包括入口部分、中間輸送部分和出口部分，其中所述入口部分和中間輸送部分的一端以使該流體流管道的橫截面從入口部分至輸送部分漸變的方式被一體地連接，并且所述輸送部分的另一端以使該流體流管道的橫截面從輸送部分至出口部分漸變的方式連接到出口部分。所述輸送部分具有第一喉部、第二喉部、以及連接第一喉部和第二喉部的過渡部分。所述第一喉部和第二喉部的形狀或表面幾何形狀為卵形，并且每個喉部具有寬端部和窄端部。每個喉部是外凸內凹的，以在流體中實現(xiàn)文丘里效應，從而減少該管道上的壓降。該管道的特征性的形狀有助于該管道在受限制的位置下的方便的封裝。
【專利說明】流體流管道
【技術領域】
[0001]本發(fā)明一般涉及流體流管道，并且更具體地，涉及一種從其入口至其出口具有最小壓降的流體流管道。
【背景技術】
[0002]流體流管道通常用于將流體從一個位置供給到另一個位置。理想地，人們希望供給流體而不會有任何損失，并且希望管道出口處的流體與入口處的流體具有相同的特性。然而，由于多種限制條件，實際上由于各種損失導致難以使出口處的流體具有相同的特性。過去人們已經(jīng)做出了各種嘗試，試圖使這種損失最小化并且從一個位置向另一位置平穩(wěn)地輸送流體。
[0003]在包括越野車輛的車輛中，為了供給液壓流體、冷卻劑、潤滑劑、空氣、廢氣等，流體流管道的使用是不可避免的。
[0004]例如，車輛中使用的內燃機具有用于將來自空氣過濾器的吸入空氣輸送至渦輪增壓器的進氣管。進氣管被設置在引擎罩下方并且與例如空氣過濾器、壓縮機、發(fā)動機、散熱器等各種其他部件封裝在一起。制造工藝使得汽車制造商能夠使用長的并且形狀不規(guī)則的部件，從而有效地利用引擎罩下方可用空間。當空氣流過進氣管時，沿進氣管的長度存在壓降。當該管的橫截面存在突變或者該管是不規(guī)則形狀或具有不同尺寸時，所述壓降的增加超出可接受的限度。過去人們已經(jīng)做出努力，試圖在橫截面彼此不同的點之間提供平穩(wěn)的輸送。這種輸送可能將壓降降低到一定程度，但在封裝或引擎罩下部空間管理方面提出了新的挑戰(zhàn)。
[0005]因此，需要提供一種流體流管道，其除了在其長度范圍內具有最小的壓降之外，還能夠在受限的條件下容易被封裝。
【發(fā)明內容】
[0006]本發(fā)明的主要目的是提供一種流體流管道，其能夠以最小的壓降將流體從一個位置輸送至另一個位置。
[0007]本發(fā)明的另一個目的是提供一種流體流管道，其能夠在受限的條件下容易被封裝。
[0008]本發(fā)明的另一個目的是提供一種流體流管道，其結構簡單，成本節(jié)約。
[0009]一種用于從一個位置向另一位置供給流體的流體流管道，包括入口部分、中間輸送部分和出口部分，其中所述入口部分和中間輸送部分的一端以使該流體流管道的橫截面從入口部分至輸送部分漸變的方式被一體地連接，并且所述輸送部分的另一端以該流體流管道的橫截面從輸送部分至出口部分漸變的方式一體地連接到出口部分。所述入口部分、輸送部分和出口部分的形狀可以是圓形的、或長方形的、或多邊形的、或扁平的、或橢圓形的，或者是這些形狀的組合，然而，在任意指定的時間點處，在所述部分處必須存在兩個不同的形狀或尺寸。
[0010]流體流管道的入口部分適于通過一個或多個過濾或清潔裝置連接到流體源。所述入口部分以使該流體流管道的橫截面從入口部分至輸送部分漸變的方式被一體地連接到輸送部分。輸送部分的另一端以使該流體流管道的橫截面從輸送部分至出口部分同樣漸變的方式連接到出口部分。橫截面的漸變有助于使流體損失最小化并有助于減少該管道上的壓降。所提到的流體可以是空氣、液體或氣體。
[0011]輸送部分具有第一喉部、第二喉部、以及連接第一喉部和第二喉部的過渡部分。第一喉部和第二喉部的形狀或表面幾何形狀為卵形，并且每個喉部具有寬端部和窄端部。每個喉部是外凸內凹的以在流體中形成文丘里效應。第一喉部的寬端部被設置為更靠近入口部分，并且第二喉部的寬端部被設置為更靠近出口部分。輸送部分的過渡部分具有圓角多邊形橫截面。第一喉部和第二喉部沿著該多邊形橫截面的最長邊的表面設置。
[0012]該流體流管道由諸如聚合物之類的柔性材料制成，并且可通過吹塑、注塑、旋轉注模被制造，以能夠形成期望的形狀和輪廓。沿該管道長度的變化的橫截面使其能夠成功地適應受限制的位置而無需干擾或重新布置現(xiàn)有的封裝結構。在將流體從一側輸送到另一側的同時，該管道的第一喉部和第二喉部將管道內的壓降保持為最小水平。
[0013]一個或多個安裝裝置，如安裝孔/輪廓，被設置在流體流管道上，以用于在組裝過程中將該管道安裝在其正確的位置中。
[0014]在另一實施例中，用于從一個位置向另一個位置輸送流體的流體流管道包括入口部分和輸送部分，所述輸送部分將用作出口部分，其中，所述入口部分和輸送部分以使該流體流管道的橫截面從入口部分到輸送部分漸變的方式被一體地連接。所述入口部分和輸送部分的形狀可以是圓形的、長方形的、扁平的或橢圓形的，但在任一指定的時間點處，在所述部分處必須存在兩個不同的形狀或尺寸。輸送部分具有連接入口部分和輸送部分的喉部。
[0015]一種設有流體流管道的內燃機，其中所述流體流管道設有入口部分、中間輸送部分和出口部分，其中所述入口部分和中間輸送部分的一端以使該流體流管道的橫截面從入口部分至輸送部分漸變的方式被一體地連接，并且所述輸送部分的另一端以該流體流管道的橫截面從輸送部分至出口部分的漸變的方式一體地連接到出口部分，其中所述入口部分、輸送部分和出口部分具有不同的形狀或尺寸。其中，流體流管道的入口部分連接到空氣過濾器，并且出口部分連接到渦輪增壓器?？諝鈴倪^濾器流動至入口部分，空氣從入口部分流動至輸送部分，并空氣從輸送部分流動至渦輪增壓器。由于從入口部分至輸送部分和從輸送部分至出口部分的橫截面的變化，空氣壓力傾向于在出口部分處降低。然而，由于通過具有多邊形橫截面的喉部和過渡部分提供了橫截面的漸變，該管道上的空氣壓降被最小化。
[0016]一種設有流體流管道的內燃機，其中所述流體流管道設有入口部分和輸送部分，所述輸送部分還將用作出口部分。其中，所述入口部分和輸送部分的一端以使該流體流管道的橫截面從入口部分至輸送部分漸變的方式被一體地連接，并且輸送部分具有連接所述入口部分和輸送部分的喉部，其中入口部分和輸送部分在相鄰的部分處具有不同的形狀或尺寸。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]現(xiàn)在參見附圖，其中，這些附圖僅是用于圖示本發(fā)明的優(yōu)選實施例的目標，而并非意圖限定本發(fā)明。
[0018]圖1示出了空氣流動路徑的示意圖；
[0019]圖2示出了內燃機中使用的流體流管道；
[0020]圖3示出了在3-3處截取的輸送部分的截面視圖；
[0021]圖4示出了從一側觀察的流體流管道；
[0022]圖5示出了從底側觀察的流體流管道。
【具體實施方式】
[0023]現(xiàn)在參見圖1，其中，流體流管道10的一端連接到用作該管道的入口的空氣過濾器12，管道10的另一端連接到用作該管道的出口的渦輪增壓器14，依次地，流體，在這里為空氣，從空氣過濾器12經(jīng)由內燃機E的渦輪增壓器14和歧管16流向汽缸18。
[0024]現(xiàn)在參見圖2:
[0025]流體流管道10包括具有通道21的入口部分20、中間輸送部分22和出口部分24，其中，所述入口部分20和中間輸送部分22的一端以使該管道的橫截面從入口部分到輸送部分漸變的方式被一體連接，并且輸送部分22的另一端也以使該管道的橫截面從輸送部分到出口部分漸變的方式一體地連接到出口部分24。所述入口部分20、輸送部分22和出口部分24可以是圓形的、長方形的、多邊形的、扁平的或橢圓形的，或者是其形狀和尺寸的組合，但是在任意指定的時間點處，在所述部分處必須存在兩個不同的形狀或尺寸。
[0026]輸送部分22還包括第一喉部42、第二喉部52和過渡部分36。第一喉部42具有帶有外凸面和內凹面的卵形表面形狀，該卵形表面形狀具有在一端處的寬端部40和在另一端處的窄端部41。第二喉部52也具有帶有外凸面和內凹面的卵形表面形狀，該卵形表面形狀具有寬端部50和窄端部51。出口部分24設有用于流體地連接到流體流路中的相鄰部件的出口通道25。一個或多個安裝裝置26被設置在流體流管道上，用于將該管道安裝在其正確的位置中。喉部42、52本質上是外凸內凹的，這支持在流體中形成反向文丘里效應。所述文丘里效應有助于使該管道上的壓降最小化。第一喉部42的寬端部40被設置成更加靠近入口部分20，并且第二喉部52的寬端部被設置成更靠近出口部分24，并且窄端部41，51被設置成朝向過渡部分36。過渡部分36具有圓角多邊形橫截面S。第一喉部和第二喉部沿該多邊形橫截面的最長邊的表面設置。
[0027]該流體流管道優(yōu)選地可以由諸如聚合物之類的柔性材料制成，并且可通過使用諸如吹塑、注塑、旋轉注模之類的可行的制造工藝制造，或者所述管道還可以用諸如薄鋼板之類的延性材料通過諸如液壓成型或加工之類的可行的工藝制造，以能夠形成期望的形狀和輪廓。
[0028]沿該管道長度的變化的橫截面使其能夠成功地適應受限制的位置而無需干擾或重新布置現(xiàn)有的封裝結構，同時實現(xiàn)在該管道的長度范圍內的最小化的壓降。
[0029]現(xiàn)在參加圖3。
[0030]該附圖示出了在過渡部分36處截取的輸送部分22的橫截面視圖。過渡部分36具有圓角梯形橫截面，該橫截面具有長邊L和短邊S?？商鎿Q地，對于從一個部分向另一部分平穩(wěn)地輸送流體而言，使用具有其他適當?shù)膱A角多邊形形狀的橫截面也是有利的，這些形狀包括但不限于圓角矩形、圓角方形、圓角四邊形、圓角平行四邊形、圓角菱形、圓角多邊形等。
[0031]如圖1和2所示，流體流管道10通過進氣部分20的進氣通道21連接到空氣過濾器12。流體流管道10的進氣部分20延伸并與輸送部分22結合在一起。第一喉部42的窄端部41與過渡部分36的一端接合。過渡部分36的另一端與第二喉部52的窄端部51接合，并且寬端部52與出口部分24接合。流體流管道10通過出口部分24的出口通道25連接到渦輪增壓器14。
[0032]現(xiàn)在參見圖4:
[0033]該附圖示出了流體流管道的側視圖，其中可以看到兩個喉部42，52的位置和定向。所述喉部42，52的整體定向有助于為流體提供收縮-發(fā)散路徑，該路徑有助于流體的平穩(wěn)的輸送，從而在該管道的長度范圍內的壓降可以被最小化。
[0034]現(xiàn)在參見圖3和圖4，第一喉部42和第二喉部52沿具有圓角梯形橫截面的過渡部分36的長邊L的方向定位。
[0035]現(xiàn)在參見圖5:
[0036]第一喉部42的較寬的一側40被設置成在空間上更加靠近進氣部分20。類似地，第二喉部52的較寬的一側50被設置成在空間上更加靠近流體流管道10的出口部分24。
[0037]周圍空氣進入空氣過濾器12，灰塵、污物和其他粗顆粒在空氣過濾器12中被過濾。過濾后的空氣進入也可以稱之為進氣管道的流體流管道10，穿過入口通道21，并流向輸送部分22。在流動過程中，空氣首先到達第一喉部42的寬端部40，所述寬端部40有助于空氣平穩(wěn)地進入喉部42。該喉部和相鄰的輸送部分的形狀的組合有助于流體的平穩(wěn)流動，從而第一喉部42將防止進入的空氣壓力隨著進入輸送部分22而降低。第一喉部42的內凹面有助于隨著空氣從入口部分20移動到輸送部分22中而增加可用于已過濾的空氣的自由流動的表面積。過渡部分36有助于空氣從第一喉部42到第二喉部52中的平穩(wěn)的通過，在第二喉部52處，設置于第二喉部52中的內凹面再次向空氣提供了增加的表面積。來自輸送部分22的空氣通過出口部分24的出口通道25被輸送到渦輪增壓器14。在輸送部分22的進入點和出口點處，第一喉部42和第二喉部52形成文丘里效應，從而由管道10中的最小的壓降提供平穩(wěn)的空氣流，這最終對于發(fā)動機E的整體性能會產(chǎn)生影響。特征性的形狀、表面幾何形狀和連續(xù)改變的橫截面積可通過諸如吹塑之類的可行的制造工藝獲得，其中，聚合材料被用于吹出不同的期望形狀和構造。
[0038]在另外的實施例中，用于從一個位置向另一個位置輸送流體的流體流管道包括入口部分20和輸送部分22,所述輸送部分將用作出口部分,其中，所述入口部分和輸送部分以使該管道的橫截面從入口部分到輸送部分漸變的方式被一體地連接。輸送部分22在這種情況下將用作出口部分。所述入口部分和輸送部分可以是圓形的、長方形的、扁平的或橢圓形的，但在任一指定的時間點處，在所述部分處必須存在兩個不同的形狀。輸送部分22具有連接入口部分20和輸送部分22的喉部42。
[0039]用在內燃機中的流體流管道包括進氣部分、輸送部分和出口部分。進氣部分具有連接到空氣過濾器的通道?？諝膺^濾器限制來自環(huán)境的磨損性顆粒進入燃燒室，否則將導致發(fā)動機部件的磨損和撕裂。進氣部分逐漸地通向輸送部分，并且輸送部分具有沿其長度變化的橫截面。輸送部分與出口部分結合。出口部分具有與渦輪增壓器流體連通的通道。在缺少渦輪增壓器的情況下，進氣管的出口部分可以與中冷器或進氣歧管直接地流體連通。
[0040]這里描述和請求保護的本發(fā)明不僅限于文中描述的特定實施例，因為該實施例只是用于說明本發(fā)明的某些方面。目的是任何等同的實施例都將落入本發(fā)明的范圍之內。實際上，對于本領域的技術人員來說，通過上面的描述，對于本文示出和描述的發(fā)明做出的各種修改都將變得明顯。同樣希望這些修改都應當落入所附權利要求的范圍之內。
[0041]附圖標記列表
[0042]10:流體流管道
[0043]12:空氣過濾器
[0044]14:渦輪增壓器
[0045]16:歧管
[0046]18:汽缸
[0047]20:入口部分
[0048]21:入口通道
[0049]22:輸送部分
[0050]24:出口部分
[0051]25:出口通道
[0052]26:安裝裝置
[0053]36:過渡部分
[0054]L:長邊
[0055]S:短邊
[0056]E:發(fā)動機
[0057]40:第一喉部的寬端部
[0058]41:第一喉部的窄端部
[0059]42:第一喉部
[0060]50:第二喉部的寬端部
[0061]51:第二喉部的窄端部
[0062]52:第二喉部
【權利要求】
1.一種流體流管道(10)，具有入口部分(20)、中間輸送部分(22)和出口部分(24)，其中所述入口部分(20)和中間輸送部分(22)的一端以使該流體流管道的橫截面從入口部分(20)至輸送部分(22)漸變的方式被一體地連接，并且所述輸送部分(22)的另一端以使該流體流管道的橫截面從輸送部分(22)至出口部分(24)漸變的方式一體地連接到出口部分(24)，其中所述入口部分(20)、輸送部分(22)和出口部分(24)具有不同的形狀或尺寸。
2.根據(jù)權利要求1所述的流體流管道(10)，其中，所述輸送部分(22)包括第一喉部(42)、第二喉部(52)和過渡部分(36)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的流體流管道(10)，其中，所述入口部分(20)、輸送部分(22)和出口部分(24)的形狀是圓形的或長方形的或扁平的或多邊形的或橢圓形的，或者是這些形狀或尺寸的組合。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的流體流管道(10)，其中，所述第一喉部(42)和第二喉部(52)具有帶有外凸面和內凹面的卵形表面形狀，該卵形表面形狀具有在一端處的寬端部(40，50)和在另一端處的窄端部(41，51)。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的流體流管道(10)，其中，所述過渡部分(36)具有圓角多邊形橫截面。
6.一種流體流管道(10)，具有入口部分(20)和輸送部分(22)，其中所述入口部分(20)和輸送部分(22)以使該流體流管道的橫截面從入口部分(20)至輸送部分(22)漸變的方式被一體地連接，并且輸送部分(22)具有連接所述入口部分和輸送部分的喉部，其中，入口部分(20)和輸送部分(22)具有不同的形狀或尺寸。
7.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的流體流管道(10)，其中，所述流體流管道由諸如聚合物之類的柔性材料制成并且通過吹塑或注塑或旋轉注模被制造，或者所述流體流管道(10)還能夠由諸如薄鋼板之類的延性材料通過諸如液壓成型或加工之類的可行工藝制成。
8.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的流體流管道(10)，其中，所述流體流管道設有用于將該流體流管道安裝在它的正確的位置中的一個或多個安裝裝置(26)。
9.根據(jù)權利要求1-8所述的、在本文中基本上參照附圖加以描述的流體流管道(10)。
10.一種設有流體流管道(10)的內燃機(E)，其中所述流體流管道(10)設有入口部分(20)、中間輸送部分(22)和出口部分(24)，其中所述入口部分(20)和中間輸送部分(22)的一端以使所述流體流管道的橫截面從入口部分(20)至輸送部分(22)漸變的方式通過喉部(42)被一體地連接，并且所述輸送部分(22)的另一端以使所述流體流管道的橫截面從輸送部分(22)至出口部分(24)漸變的方式通過喉部(52)被一體連接到出口部分(24)，其中所述入口部分(20)、輸送部分(22)和出口部分(24)具有不同的形狀或尺寸。
【文檔編號】F02M35/104GK104343592SQ201410027534
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年1月21日 優(yōu)先權日:2013年8月2日
【發(fā)明者】黎·陽·M, 戈埃爾·拉克希米·納拉揚, 馬丁尼·賈亞德夫 申請人:迪爾公司