用于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的軟管組件的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)公開了一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣的軟管組件(20)，包括軟管(22)，所述軟管具有位于軟管第一端和第二端的連接區(qū)域(22a，22b)以及布置在兩個(gè)連接區(qū)域之間的軸向可壓縮和可延伸的波紋管區(qū)域(22c)。在本發(fā)明中，不可延伸的內(nèi)管(24)布置在具有不透氣的壁的軟管(22)內(nèi)。內(nèi)管(24)具有第一端和第二端(24a，24b)，當(dāng)波紋管區(qū)域被壓縮時(shí)，內(nèi)管的第一端和第二端分別抵靠軟管的第一連接區(qū)域和第二連接區(qū)域(22a，22b)密封。當(dāng)波紋管區(qū)域(22c)延伸時(shí)，內(nèi)管的第一端和第二端中的至少一個(gè)(24a)與軟管(22)的相鄰連接區(qū)域(22a)間隔開。
【專利說明】
用于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的軟管組件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種軟管組件，該軟管組件適用于具有中冷器的發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)中。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣的渦輪增壓或增壓使得空氣的壓力和溫度都增加。盡管高壓是想要的，因?yàn)槠湓黾恿丝梢赃M(jìn)入至發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸中的空氣的質(zhì)量，但高溫降低了空氣密度并且因此降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的容積效率。為了改進(jìn)的性能，已知通過使進(jìn)氣經(jīng)過中冷器(CAC)(還稱為中間冷卻器，其構(gòu)造為使得進(jìn)氣能通過熱消耗冷卻至環(huán)境空氣的換熱器)而降低進(jìn)氣的溫度。
[0003]已知將CAC鄰接冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的散熱器安裝或安裝在散熱器上，從而流過散熱器的空氣首先通過CAC。如在農(nóng)用車輛的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常在很臟的環(huán)境下操作，污垢被捕集在CAC和散熱器內(nèi)，CAC和散熱器需要不時(shí)地清潔以維持有效的發(fā)動(dòng)機(jī)操作并且避免過熱。
[0004]附圖的圖1示出了安裝在散熱器12上的CAC10的布置。CAC 10通過支架14保持在散熱器12上，支架允許CAC 10有限程度地運(yùn)動(dòng)離開散熱器，以提供進(jìn)入通道，用于清潔。
[0005]為了避免在清潔操作期間需要將CAC與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)斷開，已知使用柔性軟管將CAC的進(jìn)口 16和出口 18與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)連接，也就是說與渦輪增壓器或增壓器和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管連接。為此，柔性和可延伸的軟管是公知的，其具有構(gòu)造為波紋管的壁，即呈六角形手風(fēng)琴的形式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明基于柔性和可延伸軟管的波紋管產(chǎn)生不需要的壓力下降，因?yàn)槠湓谲浌苤刑峁┰黾拥臍饬髯枇?，并且設(shè)法減輕該問題。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，提供了用于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣的軟管組件，包括外部軟管，所述外部軟管具有用作連接區(qū)域的第一端和第二端以及布置在兩個(gè)連接區(qū)域之間的軸向可壓縮和可延伸的波紋管區(qū)域，其特征在于，還包括布置在外部軟管內(nèi)并且具有不透氣的壁的不可延伸的內(nèi)管，其中，內(nèi)管具有第一端和第二端，當(dāng)波紋管區(qū)域被壓縮時(shí)，內(nèi)管的第一端和第二端分別抵靠外部軟管的第一連接區(qū)域和第二連接區(qū)域密封，當(dāng)波紋管區(qū)域延伸時(shí)，內(nèi)管的第一端和第二端中的至少一個(gè)與外部軟管的相鄰連接區(qū)域間隔開。
[0008]當(dāng)CAC在其工作位置時(shí)，軟管的波紋管區(qū)域完全壓縮并且內(nèi)管在其兩個(gè)端部抵靠軟管的連接區(qū)域密封。以這種方式，空氣在沒有由波紋管區(qū)域引起任何湍流的情況下可以單獨(dú)平滑地流動(dòng)通過內(nèi)管。當(dāng)CAC移動(dòng)到清潔位置時(shí)，當(dāng)內(nèi)管的端部與軟管的相鄰連接區(qū)域分開并且暴露軟管的一部分波紋管區(qū)域時(shí)，增加空氣阻力。然而，由于有時(shí)當(dāng)CAC在清潔位置時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)通常不工作，因此當(dāng)波紋管區(qū)域延伸時(shí)增加的空氣阻力不重要。因此本發(fā)明供應(yīng)了一種軟管組件，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)該軟管組件提供低的空氣阻力，還允許CAC移動(dòng)到清潔位置，而不必與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)斷開。
[0009]如果CAC的連接器僅僅要求沿直線運(yùn)動(dòng)，內(nèi)管可以是剛性的并且僅外部軟管需要由柔性材料制成。然而，為了使CAC能沿曲線運(yùn)動(dòng)，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，外部軟管和內(nèi)管都可能是柔性的。如果外部軟管和內(nèi)管兩者都由彈性體材料制成，這可能實(shí)現(xiàn)。
[0010]對(duì)于流線型的空氣流，在軟管組件的內(nèi)壁中應(yīng)當(dāng)有最小的不連續(xù)性。在該目的下，當(dāng)軟管組件延伸時(shí)，可以與內(nèi)管分開的外部軟管的任何連接區(qū)域的內(nèi)徑可以等于內(nèi)管的內(nèi)徑。
[0011]當(dāng)軟管組件延伸時(shí)，盡管內(nèi)管的每一端都可以設(shè)計(jì)為與外部軟管的其相鄰連接區(qū)域分開，在一些實(shí)施例中，管的一端可以設(shè)計(jì)為安裝在軟管的相鄰連接區(qū)域內(nèi)，從而在軟管組件的延伸和壓縮狀態(tài)中都保持相同的相對(duì)位置。在這種情況下，外部軟管的一端的內(nèi)徑可以等于內(nèi)管第一端的外徑，以便接收內(nèi)管的第一端和抵靠其密封。
[0012]為了幫助實(shí)現(xiàn)與軟管的良好密封，內(nèi)管的第二端可以具有錐形外壁。內(nèi)管的第二端還可以形成有軸向延伸的槽，以允許內(nèi)管的第二端被徑向地壓縮。
[0013]應(yīng)當(dāng)注意，內(nèi)管和外部軟管的連接區(qū)域之間的“密封”將不會(huì)指密閉的流體靜力密封而是流體動(dòng)力密封。密封要求保證整個(gè)空氣的通過量以流線型的方式從內(nèi)管通過至外部軟管的連接區(qū)域中。在管的錐形端中存在的軸向槽并不干擾空氣流的平滑性，而是用于實(shí)現(xiàn)內(nèi)管內(nèi)的空間與位于內(nèi)管和外部軟管的波紋管區(qū)域之間的空間之間的壓力平衡。
[0014]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，外部夾持環(huán)布置在由波紋管的折疊部限定的谷形部中并且用于抵靠?jī)?nèi)管壓緊波紋管。這樣的夾持環(huán)使得波紋管區(qū)域能承受由渦輪增壓器產(chǎn)生的
【附圖說明】
[0015]現(xiàn)在將參照附圖通過示例進(jìn)一步描述本發(fā)明，其中:
[0016]圖1如之前所述示出了可運(yùn)動(dòng)地安裝在散熱器上的的中冷器，
[0017]圖2是處于壓縮狀態(tài)的本發(fā)明的軟管組件的截面，其在CAC的操作位置中采用，
[0018]圖3是圖2的軟管組件處于延伸狀態(tài)的截面，其在CAC的清潔位置中采用，以及
[0019]圖4是類似于圖4的截面，示出了本發(fā)明的可選實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0020]圖2和3示出了軟管組件20，軟管組件由外部軟管22和內(nèi)管24組成，該外部軟管和內(nèi)管由彈性材料制成。外部軟管22具有:連接區(qū)域22a，該連接區(qū)域?qū)⒈还潭ǖ紺AC 10的進(jìn)口 16或出口 18，例如通過聯(lián)接螺旋夾(未示出)固定;和端部區(qū)域22b，端部區(qū)域?qū)⒁灶愃频姆绞脚c通向渦輪增壓器或發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管的管連接。在兩個(gè)端部連接區(qū)域22a和22b之間的區(qū)域22c構(gòu)造為具有多個(gè)環(huán)形折疊部的波紋管，該折疊部允許其延伸和壓縮。
[0021]具有不透氣壁的內(nèi)管24具有:壁厚增加和外徑擴(kuò)大的中心區(qū)域24c，該中心區(qū)域布置有外部軟管22的波紋管區(qū)域22c;端部區(qū)域24b，該端部區(qū)域保持在外部軟管22的端部區(qū)域22b內(nèi)；和端部區(qū)域24a，該端部區(qū)域?yàn)殄F形的，以實(shí)現(xiàn)抵靠外部軟管22的連接區(qū)域22a的流體動(dòng)力密封。
[0022]彈簧或夾持線26安裝在由波紋管區(qū)域22c的折疊部限定的谷形部?jī)?nèi)，以加強(qiáng)外部軟管22并徑向地抵靠?jī)?nèi)管24的外表面壓緊波紋管。
[0023]在CAClO的操作位置中，軟管組件20采用圖2所示的位置。由渦輪增壓器壓縮的空氣從右側(cè)進(jìn)入內(nèi)管24(如圖所示)并且流過內(nèi)管24的內(nèi)部。由于內(nèi)管的內(nèi)部具有光滑的壁，其不產(chǎn)生湍流并且氣流因此遇到最小的流動(dòng)阻力。當(dāng)?shù)竭_(dá)軟管組件的相對(duì)端時(shí)，空氣從內(nèi)管24平滑地轉(zhuǎn)移到外部軟管22的連接區(qū)域22a。
[0024]由于內(nèi)管24的錐形端24a和外部軟管22的連接區(qū)域22a彼此推靠，內(nèi)管24的端部被徑向地壓縮。在管的端部中的軸向延伸槽24d在配合的錐形表面的作用下能使得其直徑減小。這產(chǎn)生了使空氣阻力最小的有效的流體動(dòng)力密封。在初始均衡內(nèi)管2 4的相對(duì)側(cè)上的壓力后，不存在通過槽24d、以在壓縮空氣的通流中產(chǎn)生湍流的空氣運(yùn)動(dòng)。
[0025]圖3所示的軟管組件的位置是當(dāng)組件延伸至適應(yīng)CAC10運(yùn)動(dòng)至清潔位置時(shí)采用的位置。盡管允許CAC的運(yùn)動(dòng)，外部軟管22的連接區(qū)域不需要與和其固定的管道分開。在軟管組件內(nèi)，波紋管區(qū)域22c的延伸使得內(nèi)管24的端部24a與外部軟管22的連接區(qū)域22a分開。盡管這干擾了通過軟管組件20的層流，但是這并不重要，因?yàn)楫?dāng)清潔操作正在執(zhí)行時(shí)沒有空氣流過CAC。
[0026]盡管內(nèi)管24已經(jīng)描述為保持在外部軟管的連接區(qū)域22b內(nèi)的一端處，但是這并不是必須的，因?yàn)閮?nèi)管24可以在外部軟管22內(nèi)浮動(dòng)，僅當(dāng)軟管組件20被壓縮時(shí)，內(nèi)管以對(duì)于端部24a描述的方式在其兩個(gè)端部實(shí)現(xiàn)與外部軟管22的密封。
[0027]圖2和3中的軟管組件20可以連接到CAC的進(jìn)口16或出口 18。由于軟管組件的內(nèi)徑在軟管組件的整個(gè)長(zhǎng)度上基本上一致，氣流的方向以及軟管組件的方位并不重要。
[0028]圖4所示的本發(fā)明的實(shí)施例在外部軟管122和內(nèi)管124結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)上不同于圖2和3所示的實(shí)施例。然而在圖2和3的實(shí)施例中，內(nèi)管24的錐形外壁接觸外部軟管22的錐形內(nèi)壁以實(shí)現(xiàn)密封，在圖4的實(shí)施例中，是內(nèi)管124的軸向端表面接觸外部軟管122以實(shí)現(xiàn)密封。在這種情況下，外部軟管122在附圖左側(cè)所示的波紋管區(qū)域和連接區(qū)域之間的連接處具有夾持環(huán)126。內(nèi)管124的相鄰端不再具有軸向槽并且其外表面不是錐形。相反，內(nèi)管124具有向內(nèi)突出的圓形的環(huán)形肋124a，其增加了內(nèi)管124的端部的剛度。
[0029]盡管描述的軟管組件已經(jīng)參照其在具有可運(yùn)動(dòng)部件的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行描述，應(yīng)當(dāng)理解其使用并不限于該應(yīng)用。而是，本發(fā)明可以在需要可延伸軟管中的任何應(yīng)用中使用，在可延伸管中，希望減少流動(dòng)阻力和橫過軟管的過大的壓力下降。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣的軟管組件(20)，包括外部軟管(22)，所述外部軟管具有用作連接區(qū)域的第一端和第二端(22a，22b)以及布置在兩個(gè)連接區(qū)域(22a，22b)之間的軸向可壓縮和可延伸的波紋管區(qū)域(22c)，其特征在于，還包括布置在外部軟管(22)內(nèi)并且具有不透氣的壁的不可延伸的內(nèi)管(24)，其中，內(nèi)管(24)具有第一端和第二端(24a，24b)，當(dāng)波紋管區(qū)域被壓縮時(shí)，內(nèi)管的第一端和第二端分別抵靠外部軟管(22)的第一連接區(qū)域和第二連接區(qū)域(22a，22b)密封，當(dāng)波紋管區(qū)域(22c)延伸時(shí)，內(nèi)管(24)的第一端和第二端中的至少一個(gè)(24a)與外部軟管(22)的相鄰連接區(qū)域(22a)間隔開。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟管組件，其中，外部軟管(22)和內(nèi)管(24)是柔性的。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軟管組件，其中，外部軟管(22)和內(nèi)管(24)由彈性體材料制成。4.根據(jù)權(quán)利要求1，2或3所述的軟管組件，其中，外部夾持環(huán)(26)布置在由外部軟管的波紋管區(qū)域(22c)的折疊部限定的谷形部中并且用于抵靠?jī)?nèi)管壓緊波紋管區(qū)域。5.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的軟管組件，其中，外部軟管(22)的連接區(qū)域的至少一個(gè)(22a)的內(nèi)徑等于內(nèi)管(24)的內(nèi)徑。6.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的軟管組件，其中，外部軟管(22)的一端(22b)的內(nèi)徑等于內(nèi)管(24)的相鄰端(24b)的外徑并且可操作成接收和抵靠?jī)?nèi)管的相鄰端(24b)密封。7.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的軟管組件，其中，當(dāng)波紋管區(qū)域(22c)延伸時(shí)與外部軟管(22)的相鄰連接區(qū)域(22a)間隔開的內(nèi)管(24)的端部(24a)具有錐形外壁。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的軟管組件，其中，當(dāng)波紋管區(qū)域(22c)在內(nèi)管(24)上延伸時(shí)與外部軟管(22)的相鄰連接區(qū)域(22a)間隔開的內(nèi)管(24)的端部(24a)形成有軸向延伸的槽(24d)。9.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的軟管組件，其中，當(dāng)波紋管區(qū)域延伸時(shí)與外部軟管(122)的相鄰連接區(qū)域間隔開的內(nèi)管(124)的端部形成有徑向向內(nèi)突出的圓形肋(124a)。
【文檔編號(hào)】F02M35/10GK105940214SQ201480067758
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2014年12月10日
【發(fā)明人】S·納塔利, F·佩肖內(nèi), L·博世, S·N·卡拉拉
【申請(qǐng)人】凱斯紐荷蘭(中國(guó))管理有限公司