本發(fā)明涉及設(shè)置在殼體內(nèi)的熱交換器的冷卻劑連接件,包括:在熱交換器那一側(cè)上的至少一個(gè)凸連接器;和至少一個(gè)連接桿部,其中,所述至少一個(gè)連接桿部在其遠(yuǎn)離熱交換器的那一側(cè)上用于連接冷卻劑線路或者作為冷卻劑線路的一部分,在其面向熱交換器的那一側(cè)上配置為用于所述至少一個(gè)連接桿部的凹連接器,其中,在所述至少一個(gè)凸連接器至少部分地突出到所述凹連接器中的組裝狀態(tài),設(shè)置至少兩個(gè)密封區(qū)域,每個(gè)相對(duì)于連接桿部軸線周向地延伸,在軸向看時(shí),一個(gè)在另一個(gè)后面,在相對(duì)于連接桿部軸線的所述至少一個(gè)凸連接器的徑向外部周向側(cè)面和凹連接器的徑向內(nèi)部周向側(cè)面之間,其中,在從熱交換器看時(shí),至少一個(gè)外部密封區(qū)域從冷卻劑傳導(dǎo)區(qū)域密封,至少一個(gè)內(nèi)部密封區(qū)域從要由熱交換器冷卻的流體的流體傳導(dǎo)區(qū)域密封。
此外,本發(fā)明涉及設(shè)置在殼體內(nèi)的熱交換器的冷卻劑連接件的連接桿部,其中,所述連接桿部可以設(shè)置或者可以已經(jīng)設(shè)置在殼體那一側(cè)上,用于連接到熱交換器那一側(cè)上的凸連接器,其中,所述連接桿部在其流體上遠(yuǎn)離熱交換器的那一側(cè)上用于連接冷卻劑線路或者作為冷卻劑線路的一部分,在其朝向熱交換器的那一側(cè)上形成為用于所述凸連接器的凹連接器,其中,在所述凹連接器的徑向內(nèi)部周向側(cè)面上,設(shè)置至少兩個(gè)密封區(qū)域的凹側(cè)部分,每個(gè)相對(duì)于連接桿部軸線周向地延伸,在相對(duì)于連接桿部軸線軸向看時(shí),一個(gè)在另一個(gè)后面,其中,在組裝狀態(tài),在從熱交換器看時(shí),至少一個(gè)外部密封區(qū)域能從冷卻劑傳導(dǎo)區(qū)域密封,至少一個(gè)內(nèi)部密封區(qū)域能從要由熱交換器冷卻的流體的流體傳導(dǎo)區(qū)域密封。
此外,本發(fā)明涉及殼體的殼體部段,包括能設(shè)置在殼體內(nèi)的熱交換器的冷卻劑連接件的至少一個(gè)連接桿部,其中,所述至少一個(gè)連接桿部可以設(shè)置或者可以已經(jīng)設(shè)置在殼體那一側(cè)上,用于連接到熱交換器那一側(cè)上的凸連接器,其中,所述至少一個(gè)連接桿部在其流體上遠(yuǎn)離熱交換器的那一側(cè)上用于連接冷卻劑線路或者作為冷卻劑線路的一部分,在其朝向熱交換器的那一側(cè)上形成為用于所述凸連接器的凹連接器,在所述凹連接器的徑向內(nèi)部周向側(cè)面上,設(shè)置至少兩個(gè)密封區(qū)域的凹側(cè)部分,每個(gè)相對(duì)于連接桿部軸線周向地延伸,在相對(duì)于連接桿部軸線軸向看時(shí),一個(gè)在另一個(gè)后面,其中,在組裝狀態(tài),在從熱交換器看時(shí),至少一個(gè)外部密封區(qū)域能相對(duì)于冷卻劑傳導(dǎo)區(qū)域密封,至少一個(gè)內(nèi)部密封區(qū)域能從要由熱交換器冷卻的流體的流體傳導(dǎo)區(qū)域密封。
此外,本發(fā)明涉及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管,例如,渦輪增壓內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī),具有設(shè)置在進(jìn)氣歧管內(nèi)的熱交換器尤其是增壓空氣冷卻器的至少一個(gè)冷卻劑連接件,所述熱交換器具有在熱交換器那一側(cè)的至少一個(gè)凸連接器和在進(jìn)氣歧管那一側(cè)的至少一個(gè)連接桿部,其中,所述至少一個(gè)連接桿部在其流體上遠(yuǎn)離熱交換器的那一側(cè)上形成為用于連接冷卻劑線路或者作為冷卻劑線路的一部分,在其朝向熱交換器的那一側(cè)上形成為用于所述至少一個(gè)凸連接器的凹連接器,其中,在所述至少一個(gè)凸連接器至少部分地突出到所述凹連接器中的組裝狀態(tài),設(shè)置至少兩個(gè)密封區(qū)域,每個(gè)相對(duì)于連接桿部軸線周向地延伸,在相對(duì)于連接桿部軸線軸向看時(shí),一個(gè)在另一個(gè)后面,在相對(duì)于連接桿部軸線的所述至少一個(gè)凸連接器的徑向外部周向側(cè)面和凹連接器的徑向內(nèi)部周向側(cè)面之間,其中,在從熱交換器看時(shí),至少一個(gè)外部密封區(qū)域相對(duì)于冷卻劑傳導(dǎo)區(qū)域密封,至少一個(gè)內(nèi)部密封區(qū)域從要由熱交換器冷卻的流體的流體傳導(dǎo)區(qū)域密封。
背景技術(shù):
用于設(shè)置在殼體中的熱交換器的噴嘴連接件從de102013005796a1已知。所述殼體可以是進(jìn)氣歧管,其中,進(jìn)氣噴嘴和出口噴嘴可以用于供應(yīng)和排出增壓空氣或者增壓空氣和排氣的混合物。兩個(gè)第二噴嘴直接或者間接整體形成在進(jìn)氣歧管中。第二噴嘴用于供應(yīng)和排出不同的熱交換介質(zhì),例如流動(dòng)通過(guò)熱交換器堆的板或管的流體。第二噴嘴朝向外側(cè)形成為用于對(duì)應(yīng)線路的連接桿部。第二桿部在其相對(duì)的另一側(cè)上形成為用于凸連接器的凹連接器。凸連接器設(shè)置在所述堆的蓋板上。凸連接器具有隔開設(shè)置的兩個(gè)凹槽,其中每個(gè)具有相對(duì)于凹連接器密封的密封件。一個(gè)密封件朝向流體側(cè)密封,另一個(gè)密封件朝向增壓空氣側(cè)密封。
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一開始所述類型的冷卻劑連接件、連接桿部、殼體部段和進(jìn)氣歧管,其中,可以改進(jìn)操作可靠性,尤其是涉及密封區(qū)域的密封和/或密封區(qū)域的泄漏檢測(cè)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
該目的根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn),其中,在至少一個(gè)外部密封區(qū)域和至少一個(gè)內(nèi)部密封區(qū)域之間,至少一個(gè)流體線路從凹連接器的內(nèi)部空間引導(dǎo)通過(guò)連接桿部的周向壁。
根據(jù)本發(fā)明,設(shè)置至少一個(gè)流體線路,在位于相鄰密封區(qū)域中的至少一個(gè)內(nèi)的泄漏的情況下,因此冷卻劑或者待冷卻流體通過(guò)所述至少一個(gè)流體線路能夠流出所述至少一個(gè)凸連接器的徑向外部周向側(cè)面和至少一個(gè)凹連接器的徑向內(nèi)部周向側(cè)面之間的空間。如果至少一個(gè)未密封區(qū)域是外部密封區(qū)域,來(lái)自于冷卻劑線路的冷卻劑能夠進(jìn)入所述至少一個(gè)外部密封區(qū)域和所述至少一個(gè)內(nèi)部密封區(qū)域之間的空間。所述冷卻劑能夠通過(guò)對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)流體線路從所述至少一個(gè)連接桿部的內(nèi)部空間排出。
本發(fā)明所述的密封區(qū)域是兩個(gè)相鄰流體傳導(dǎo)空間以不透流體的方式彼此分離的區(qū)域。密封區(qū)域尤其在至少一個(gè)凸連接器和至少一個(gè)凹連接器之間實(shí)現(xiàn),尤其是涉及相鄰部件。密封區(qū)域可以具有合適的密封器件、密封裝置或其部分,尤其是密封件、密封座和/或密封表面等。
借助于根據(jù)本發(fā)明的冷卻劑連接件,可以允許能夠更簡(jiǎn)單和較不復(fù)雜的密封件,尤其是與已知連接件相比,尤其是根據(jù)vda(德國(guó)汽車行業(yè)協(xié)會(huì))標(biāo)準(zhǔn)化的連接件。
在至少一個(gè)外部密封區(qū)域有泄漏時(shí),所述至少一個(gè)流體線路還可以具有這樣的效果:沒有冷卻劑進(jìn)入熱交換器或殼體的傳導(dǎo)待冷卻流體的區(qū)域,尤其是渦輪增壓內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管。由此,在帶有熱交換器的進(jìn)氣歧管的情況下,在至少一個(gè)外部密封區(qū)域有泄漏時(shí),沒有逸出的冷卻劑可以經(jīng)由進(jìn)氣歧管進(jìn)入內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室。
此外,借助于根據(jù)本發(fā)明的冷卻劑連接件,可以增大用于組裝殼體和/或在殼體中安裝熱交換器的位置公差。由此,可以簡(jiǎn)化制造和組裝。經(jīng)由根據(jù)本發(fā)明的冷卻劑連接件,殼體的殼體部段(尤其是進(jìn)氣歧管的外殼)可以獨(dú)立于至少一個(gè)凸連接器和/或熱交換器的位置彼此結(jié)合,尤其是焊接、膠合或熔接。
有利地,至少一個(gè)流體線路可以朝向環(huán)境開口。因而,在至少一個(gè)密封區(qū)域泄漏的情況下,逸出的冷卻劑和/或待冷卻流體可以排泄到環(huán)境中。冷卻劑和/或待冷卻流體的合適壓力可以經(jīng)由至少一個(gè)流體線路耗散。
有利地,至少一個(gè)流體線路到環(huán)境的至少一個(gè)開口可以在尤其是維護(hù)人員可見的區(qū)域。由此,冷卻劑和/或冷卻流體的逸出可以從外側(cè)檢測(cè)到。由此,可以容易地檢測(cè)至少一個(gè)密封區(qū)域的泄露,而不必打開冷卻劑連接件。
此外,使用所述至少一個(gè)流體線路,可以在流體線路設(shè)置在其之間的密封區(qū)域泄漏時(shí)防止來(lái)自于冷卻劑線路的冷卻劑能夠進(jìn)入殼體或熱交換器的用于待冷卻流體的流體傳導(dǎo)區(qū)域,或者反之亦然。由此,可以防止熱交換或連接負(fù)載(尤其是內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī))的區(qū)域中的故障和損害。
有利地,至少一個(gè)凸連接器和/或至少一個(gè)凹連接器可以至少在一些部段中具有圓柱形和/或圓錐形形狀。有利地,至少一個(gè)凸連接器和/或至少一個(gè)凹連接器可以至少在一些部段中具有圓形、橢圓形、矩形或其它形狀的橫截面。
有利地,至少一個(gè)凹連接器可以至少在其徑向內(nèi)部周向側(cè)面處具有與至少一個(gè)凸連接器的徑向外部周向側(cè)面基本互補(bǔ)的形狀。由此,至少一個(gè)凸連接器可以設(shè)置成優(yōu)選配合在至少一個(gè)凹連接器中。
有利地,至少一個(gè)凸連接器的徑向外部周向側(cè)面可以漸縮,尤其是臺(tái)階狀和/或圓錐形。至少一個(gè)流體線路可以位于漸縮部的區(qū)域中。至少一個(gè)流體線路相對(duì)側(cè)上的至少兩個(gè)密封區(qū)域可以位于漸縮部的相對(duì)側(cè)上。至少一個(gè)外部密封區(qū)域可以位于橫截面漸縮的部段中。至少一個(gè)外部密封區(qū)域可以位于橫截面增大的部段中。至少一個(gè)外部密封區(qū)域的直徑可以小于至少一個(gè)內(nèi)部密封區(qū)域的直徑。由此,可以簡(jiǎn)化至少一個(gè)凸連接器插入到對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)凹連接器中。
有利地,至少一個(gè)連接桿部可以具有用于至少一個(gè)冷卻劑線路的至少一個(gè)連接器件,或者至少在一些部段中形成為用于至少一個(gè)冷卻劑線路的連接器件。所述至少一個(gè)連接桿部可以直接在連接器件的區(qū)域中延伸,即,相對(duì)于連接桿部軸線軸向地或者彎曲。
有利地,所述至少一個(gè)凸連接器可以在其內(nèi)部具有至少一個(gè)流體通道。所述至少一個(gè)凸連接器至少還可以在其內(nèi)部形成用于冷卻劑的冷卻劑通道或冷卻劑線路。優(yōu)選地,所述至少一個(gè)凸連接器可以在其內(nèi)部是中空的。
優(yōu)選地,至少一個(gè)凸連接器和至少一個(gè)對(duì)應(yīng)的連接桿部(尤其是凹連接器)可以相對(duì)于連接桿部軸線同軸。由此,它們可以容易地插入彼此中。
有利地,待冷卻流體可以是氣體或液體。具體地,待冷卻流體可以是空氣或者具有空氣,尤其是增壓空氣。有利地,冷卻劑可以是液體或氣體。液體可以在從至少一個(gè)流體線路逸出時(shí)容易地檢測(cè)到。
有利地,根據(jù)本發(fā)明的冷卻劑連接件可以結(jié)合機(jī)動(dòng)車輛的渦輪增壓內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓空氣冷卻器一起使用,所述增壓空氣冷卻器設(shè)置在進(jìn)氣歧管中。借助于增壓空氣冷卻器,可以冷卻用渦輪增壓器裝載的增壓空氣。因而,可以使用液體冷卻劑。
然而,本發(fā)明并不限于這種類型的冷卻劑。相反,本發(fā)明還可以與設(shè)置在殼體中的其它類型熱交換器的其它類型冷卻劑連接件一起使用。本發(fā)明還可以在機(jī)動(dòng)車輛技術(shù)外使用,尤其是工業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)。
在有利實(shí)施例的情況下,至少一個(gè)連接桿部可以以多部件的方式連接到殼體的至少一個(gè)殼體部段,且/或至少一個(gè)連接桿部可以整體地連接到殼體的至少一個(gè)殼體部段。
至少一個(gè)連接桿部可以有利地連接到進(jìn)氣歧管外殼,所述進(jìn)氣歧管外殼形成進(jìn)氣歧管的至少一個(gè)殼體部段,進(jìn)氣歧管形成渦輪增壓內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)殼體。
有利地,至少一個(gè)連接桿部可以以多部件的方式連接到殼體的至少一個(gè)殼體部段。因而,至少一個(gè)連接桿部可以獨(dú)立于至少一個(gè)殼體部段制造,且在隨后的組裝階段連接到至少一個(gè)殼體部段。在組裝時(shí),熱交換器可以設(shè)置在殼體內(nèi)。因而,至少一個(gè)凸連接器可以配合到殼體的對(duì)應(yīng)開口。具體地,至少一個(gè)凸連接器可以通過(guò)開口插入或者放置在開口前面。然后,至少一個(gè)連接桿部可以插入,其凹連接器配合到凸連接器中。連接桿部因而可以至少部分地突出穿過(guò)殼體的開口或者終止于開口前面。連接桿部可以永久性地、可拆卸地或者非不可破壞性地連接到殼體(尤其是殼體部段)。
有利地,至少一個(gè)殼體,尤其是至少一個(gè)殼體部段,可以以多部件的方式與至少一個(gè)連接桿部模塊化地設(shè)計(jì)。因而,不同配置的殼體或殼體部段可以根據(jù)需要與不同配置的連接桿部組合。
有利地,用于冷卻劑連接件的殼體開口的直徑可以大于凸連接器的外直徑和/或至少一個(gè)連接桿部的外直徑。由此,凸連接器和/或連接桿部可以引導(dǎo)穿過(guò)開口,同時(shí)保持公差間隙。因而,殼體(尤其是殼體的殼體部段)和熱交換器可以用較大的位置公差組裝。由此,可以簡(jiǎn)化部件的生產(chǎn)和/或組裝。
有利地,至少一個(gè)連接桿部可以具有至少一個(gè)連接凸緣。借助于所述至少一個(gè)連接凸緣,至少一個(gè)連接桿部可以連接到至少一個(gè)殼體部段。至少一個(gè)連接桿部可以連接到(尤其是整體地)至少一個(gè)連接桿部或者至少一個(gè)連接桿部的一部分。
有利地,可以設(shè)置至少一個(gè)連接裝置,借助于所述至少一個(gè)連接裝置,至少一個(gè)連接桿部可以結(jié)合到殼體部段。至少一個(gè)連接裝置的至少一部分可以具有至少一個(gè)連接凸緣和/或至少一個(gè)連接桿部,或者形成有至少一個(gè)連接凸緣和/或至少一個(gè)連接桿部或由至少一個(gè)連接凸緣和/或至少一個(gè)連接桿部形成。
至少一個(gè)連接凸緣可以與用于至少一個(gè)凸連接器和/或至少一個(gè)連接桿部的殼體部段的至少一個(gè)開口重疊。由此,可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定和/或緊密的連接。
可選地或者附加地,至少一個(gè)連接桿部可以有利地整體地結(jié)合到殼體的至少一個(gè)殼體部段,尤其是形成有殼體的至少一個(gè)殼體部段。由此,至少一個(gè)連接桿部與至少一個(gè)殼體部段一起可以具體地在接頭制造過(guò)程中生產(chǎn)。此外,至少一個(gè)連接桿部與至少一個(gè)殼體部段一起可以以若干組裝步驟連接到凸連接器和熱交換器。
有利地,至少一個(gè)殼體部段可以連接到尤其是由塑料制成的至少一個(gè)連接桿部。具有至少一個(gè)連接桿部的至少一個(gè)殼體部段可以有利地經(jīng)由模制過(guò)程制造,尤其是注塑過(guò)程、鑄造過(guò)程、注塑模制過(guò)程等。
在另一有利實(shí)施例中,至少一個(gè)連接桿部可以經(jīng)由形狀配合和/或力配合和/或整體式連接件連接到殼體的至少一個(gè)殼體部段。由此,至少一個(gè)連接桿部可以以穩(wěn)固和/或緊密配合的方式連接到至少一個(gè)殼體部段。
有利地,至少一個(gè)整體式和/或形狀配合和/或力配合連接件可以具有至少一個(gè)螺栓接頭,尤其是經(jīng)由螺栓、配件、推入式連接件、粘合劑接頭、焊接接頭、熔接接頭、夾持連接件、卡扣連接件、扭鎖連接件,尤其是螺栓接頭和/或插銷接頭等或者多個(gè)所列舉或其它連接類型的組合。
此外,整體式連接件也可以以不透流體的方式實(shí)現(xiàn),尤其是粘合劑接頭、焊接接頭、熔接接頭。由此,可以免去獨(dú)立的密封化合物。形狀配合和/或力配合連接件,尤其是螺栓接頭,尤其是經(jīng)由螺栓、推入式連接件、插銷式連接件、夾持連接件等,可以設(shè)計(jì)為非破壞性地可拆卸的。
在至少一個(gè)連接桿部與至少一個(gè)殼體部段的焊接接頭、熔接接頭和/或粘合劑接頭的情況下,殼體的至少一個(gè)殼體部段相對(duì)于殼體的另一個(gè)對(duì)應(yīng)殼體部段(尤其是進(jìn)氣歧管的頂部外殼相對(duì)于底部外殼)定位的自由度可以增大。
有利地,殼體的多個(gè)殼體部段,尤其是進(jìn)氣歧管的頂部外殼和底部外殼,可以經(jīng)由整體式連接件尤其是焊接接頭和/或粘合劑接頭連接。
在另一有利實(shí)施例中,用于與殼體的至少一個(gè)殼體部段連接的至少一個(gè)連接桿部的至少一個(gè)連接裝置可以設(shè)置在殼體的用于待冷卻流體的流體傳導(dǎo)區(qū)域和環(huán)境之間。冷卻劑連接件的至少一個(gè)外部密封區(qū)域和至少一個(gè)內(nèi)部密封區(qū)域可以流體地設(shè)置在冷卻劑線路和至少一個(gè)連接裝置之間。所述至少一個(gè)連接裝置因而不直接連接到冷卻劑線路。由此,減少了冷卻劑可能通過(guò)至少一個(gè)外部密封區(qū)域、至少一個(gè)內(nèi)部密封區(qū)域和至少一個(gè)連接裝置進(jìn)入環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。如果在至少一個(gè)連接裝置的區(qū)域中有泄漏,僅僅待冷卻流體能夠進(jìn)入環(huán)境。在進(jìn)氣歧管帶有整體式增壓空氣冷卻器的情況下,這將是增壓空氣。總之,因而可以減少至少一個(gè)連接裝置的密封性要求。
在另一有利實(shí)施例中,至少一個(gè)密封裝置可以設(shè)置在至少一個(gè)連接桿部和殼體的至少一個(gè)殼體部段之間。借助于所述至少一個(gè)密封裝置,殼體部段的流體傳導(dǎo)空間(尤其是用于待冷卻流體)可以從環(huán)境密封。
有利地,在一些情況下,所述至少一個(gè)密封裝置可以設(shè)置在將至少一個(gè)連接桿部與至少一個(gè)殼體部段連接的至少一個(gè)連接裝置的區(qū)域中。因而,至少一個(gè)連接裝置可以從環(huán)境密封。有利地,所述至少一個(gè)密封裝置可以與至少一個(gè)連接裝置組合,尤其是至少由其整體形成。
有利地,至少一個(gè)密封裝置可以相對(duì)于連接桿部軸線尤其是以連續(xù)的方式周向地延伸。由此,冷卻劑傳導(dǎo)空間和傳導(dǎo)待冷卻流體的空間,尤其是在至少一個(gè)連接裝置的位于連接桿部和至少一個(gè)殼體部段之間的區(qū)域中,可以從環(huán)境密封。
有利地,所述至少一個(gè)密封裝置可以具有至少一個(gè)密封件,尤其是密封環(huán)。至少一個(gè)密封環(huán)可以具有o形環(huán)密封件或平墊片。
有利地,所述至少一個(gè)密封裝置可以具有用于至少一個(gè)密封環(huán)的密封表面。由于至少一個(gè)密封表面相對(duì)于連接桿部軸線的徑向膨脹相應(yīng)大,可以增加位置公差。
可選地或者附加地,至少一個(gè)密封裝置可以經(jīng)由至少一個(gè)連接桿部到至少一個(gè)殼體部段的至少一個(gè)整體式連接件實(shí)現(xiàn),尤其是粘合劑接頭、焊接接頭和/或熔接接頭等。整體式連接件可以以不透流體的方式容易實(shí)現(xiàn)。由此,可以省去獨(dú)立的密封部件。由于結(jié)合區(qū)域(尤其是粘合區(qū)域、熔接區(qū)域或焊接區(qū)域)相對(duì)于連接桿部軸線的徑向膨脹相應(yīng)大,可以增加位置公差。
有利地,在至少一個(gè)連接桿部和至少一個(gè)殼體部段之間的至少一個(gè)密封裝置可以在相對(duì)于連接桿部軸線的軸向方向具有密封效果。由此,所述至少一個(gè)密封裝置可以在徑向和/或周向方向以位置容差的方式設(shè)置。由此,可以更容易地實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)連接桿部和至少一個(gè)殼體部段之間的徑向和周向方向的公差補(bǔ)償。
有利地,至少一個(gè)密封裝置可以設(shè)置在至少一個(gè)連接桿部和殼體的至少一個(gè)殼體部段之間相對(duì)于連接桿部軸線在將至少一個(gè)連接桿部與至少一個(gè)殼體部段連接的至少一個(gè)連接裝置徑向內(nèi)側(cè)。由此,甚至可以減少連接裝置的密封性要求。
可選地或者附加地,至少一個(gè)密封裝置可以設(shè)置在至少一個(gè)連接裝置的徑向外側(cè)。
可選地或者附加地,至少一個(gè)連接裝置和至少一個(gè)密封裝置可以相對(duì)于連接桿部軸線設(shè)置在相同的徑向高度處。由此,至少一個(gè)連接裝置可以與至少一個(gè)密封裝置組合。這尤其可以經(jīng)由不透流體的牢固粘合的連接件實(shí)現(xiàn)。
在另一個(gè)有利實(shí)施例中,至少一個(gè)密封區(qū)域可以具有至少一個(gè)密封件,所述至少一個(gè)密封件在至少一個(gè)凸連接器和至少一個(gè)凹連接器之間相對(duì)于連接桿部軸線至少?gòu)较虻刈饔?。帶有徑向作用的密封效果的密封件可以具有這樣的優(yōu)勢(shì):在至少一個(gè)凸連接器相對(duì)于連接桿部軸線以軸向方向插入至少一個(gè)凹連接器中時(shí),它們可以在比尤其是純軸向作用密封件的情況下更大的位置公差的情況下密封。
有利地,至少一個(gè)凸連接器可以在相對(duì)于連接桿部軸線在外部的周向側(cè)上具有用于至少一個(gè)徑向密封的密封件的至少一個(gè)密封件凹槽??蛇x地或附加地,至少一個(gè)凹連接器可以在相對(duì)于連接桿部軸線朝向內(nèi)側(cè)的周向側(cè)上具有用于至少一個(gè)徑向密封的密封件的至少一個(gè)密封件凹槽。
有利地,帶有徑向作用的密封效果的至少一個(gè)密封件可以是o形環(huán)密封件或者具有o形環(huán)密封件。o形環(huán)密封件可以容易地安裝在尤其是密封件凹槽中。在至少一個(gè)凸連接器插入到至少一個(gè)凹連接器中時(shí),o形環(huán)密封件可以容易地抵靠與密封件凹槽相對(duì)的密封表面滑動(dòng)。
在另一個(gè)有利實(shí)施例中,至少一個(gè)凸連接器和至少一個(gè)連接桿部可以由不可整體結(jié)合或者僅僅困難地或者不可靠地整體結(jié)合的不同材料制成。由此,至少一個(gè)凸連接器和至少一個(gè)連接桿部均可以以其相應(yīng)功能有關(guān)的每個(gè)最佳方式配置。借助于根據(jù)本發(fā)明的冷卻劑連接件,仍然可以實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)凸連接器和至少一個(gè)連接桿部之間的可靠連接。
有利地,至少一個(gè)插入件可以至少具有金屬或者由金屬制成。
有利地,所述至少一個(gè)插入件可以由與熱交換器的區(qū)域相同或類似的材料制成,尤其是至少一個(gè)插入件所連接的蓋板。由此,至少一個(gè)插入件到熱交換器的連接可以更容易和/或更可靠地實(shí)現(xiàn)。有利地,至少一個(gè)凸連接器可以整體地或者以多個(gè)構(gòu)件的方式連接到熱交換器,尤其是蓋板。
有利地,至少一個(gè)凸連接器可以整體地和/或以形狀配合和/或力配合的方式連接到至少一個(gè)熱交換器,尤其是蓋板。具體地,至少一個(gè)插入件可以熔接或焊接到熱交換器。
有利地,至少一個(gè)連接桿部可以至少具有塑料或者由塑料制成。由此,可以容易地生產(chǎn)。
有利地,至少一個(gè)連接桿部可以由與至少一個(gè)連接桿部所連接或者將要連接的殼體的至少一個(gè)殼體部段相同或類似的材料制成。由此,至少一個(gè)連接桿部可以容易地整體地或者以多個(gè)構(gòu)件的方式連接到殼體部段。
此外,在連接桿部的情況下,該目的根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn),其中,至少一個(gè)流體線路從凹連接器的內(nèi)部空間引導(dǎo)通過(guò)至少一個(gè)外部密封區(qū)域的至少一個(gè)部分和至少一個(gè)內(nèi)部密封區(qū)域的至少一個(gè)部分之間的連接桿部周向壁。
在連接桿部那一側(cè)上的密封區(qū)域的至少一個(gè)部分可以具有至少一個(gè)密封表面、一個(gè)密封座和/或一個(gè)密封件等,或者由至少一個(gè)密封表面、一個(gè)密封座和/或一個(gè)密封件等形成。
此外,該目的根據(jù)本發(fā)明的殼體部段實(shí)現(xiàn),至少一個(gè)流體線路從凹連接器的內(nèi)部空間引導(dǎo)出通過(guò)至少一個(gè)外部密封區(qū)域的至少一個(gè)部分和至少一個(gè)內(nèi)部密封區(qū)域的至少一個(gè)部分之間的連接桿部周向壁。
此外,該目的根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)氣歧管實(shí)現(xiàn),至少一個(gè)流體線路從凹連接器的內(nèi)部空間引導(dǎo)出通過(guò)至少一個(gè)外部密封區(qū)域和至少一個(gè)內(nèi)部密封區(qū)域之間的連接桿部周向壁。
此外,結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的冷卻劑連接件、根據(jù)本發(fā)明的連接桿部、根據(jù)本發(fā)明的殼體部段和根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)氣歧管及其相應(yīng)有利實(shí)施例所述的特征和優(yōu)勢(shì)可相互適用,反之亦然。應(yīng)當(dāng)容易理解,各個(gè)特征和優(yōu)勢(shì)可以彼此組合,其中,可以涌現(xiàn)超出各個(gè)效果總和之外的其它有利效果。
附圖說(shuō)明
本發(fā)明的其它優(yōu)勢(shì)、特征和細(xì)節(jié)應(yīng)當(dāng)通過(guò)更詳細(xì)地闡述本發(fā)明實(shí)施例的如下說(shuō)明參考附圖更清楚。在附圖、說(shuō)明書和權(quán)利要求組合公開的特征將在適當(dāng)時(shí)被獨(dú)立考慮,由本領(lǐng)域技術(shù)人員組合到其它合適組合中。在示意圖中,
圖1是機(jī)動(dòng)車輛渦輪增壓內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的帶有可整體形成增壓空氣冷卻器的進(jìn)氣歧管的平面圖,所述進(jìn)氣歧管具有根據(jù)第一實(shí)施例的冷卻劑連接件;
圖2圖示了沿剖面線ii-ii截取的圖1的進(jìn)氣歧管的縱向截面;
圖3是在冷卻劑連接件區(qū)域中的圖1的進(jìn)氣歧管的平面圖的詳細(xì)圖;
圖4圖示了沿在那里示出的剖面線iv-iv截取的圖3的冷卻劑連接件的細(xì)節(jié)的縱向截面;
圖5是根據(jù)第二實(shí)施例的冷卻劑連接件的詳細(xì)圖,類似于圖1-4的根據(jù)第一實(shí)施例的冷卻劑連接件;
圖6圖示了沿在那里示出的剖面線vi-vi截取的圖5的冷卻劑連接件的縱向截面。
在附圖中,相同的部件被分配相同的附圖標(biāo)記。
具體實(shí)施方式
圖1-4以不同的視圖和截面示出了渦輪增壓內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(其它方面并未示出)的具有整體式增壓空氣冷卻器12的進(jìn)氣歧管10。進(jìn)氣歧管10設(shè)置在渦輪增壓器的壓縮機(jī)和內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室之間,并且將它們彼此連接。借助于進(jìn)氣歧管10,從環(huán)境吸入,用過(guò)濾器(并無(wú)進(jìn)一步的感興趣)過(guò)濾且用壓縮機(jī)壓縮的增壓空氣從壓縮機(jī)傳導(dǎo)給燃燒室。增壓空氣冷卻器12用于以已知方式冷卻增壓空氣。為了熱交換,合適冷卻劑傳導(dǎo)通過(guò)增壓空氣冷卻器12。增壓空氣冷卻器12例如可以是所謂的板式冷卻器。
進(jìn)氣歧管10包括由圖2下方的底部外殼16和頂部外殼18制成的殼體14。底部外殼16和頂部外殼18均由塑料作為獨(dú)立部件模制出。增壓空氣冷卻器12以這樣的方式(這里并無(wú)進(jìn)一步的感興趣)設(shè)置在殼體14的內(nèi)部空間72中:增壓空氣可以流動(dòng)進(jìn)入其并通過(guò)其。
根據(jù)第一示例性實(shí)施例,根據(jù)本發(fā)明的圖2中的頂部冷卻劑連接件20設(shè)置在頂部外殼18中。頂部冷卻劑連接件20可以例如設(shè)置用于將流動(dòng)通過(guò)增壓空氣冷卻器12的冷卻劑排出。另一個(gè)冷卻劑連接件22(這里并無(wú)進(jìn)一步的感興趣)是圖2中的底部冷卻劑連接件,且可以例如用作冷卻劑的供應(yīng)線路,設(shè)置在底部外殼16上。
頂部冷卻劑連接件20在下文參考圖3和4中的詳細(xì)圖更詳細(xì)地闡述。頂部冷卻劑連接件20包括在增壓空氣冷卻器12那一側(cè)上的凸連接器24和殼體14那一側(cè)上的連接桿部26。凸連接器24相對(duì)于連接桿部軸線28同軸地插入到連接桿部26的凹連接器30中。
“徑向”、“軸向”、“同軸”、“周向”等的任何隨后討論都參考連接桿部軸線28,除非另有聲明。
連接桿部24由金屬制成。其在端面處熔接到增壓空氣冷卻器12的連接板32。連接板32也由金屬制成。凸連接器24具有圓形中空?qǐng)A柱體的形狀。中空?qǐng)A柱體的內(nèi)部形成冷卻劑的冷卻劑通道的一部段。凸連接器24的內(nèi)部空間流體地連接到增壓空氣冷卻器12的冷卻劑通道(這里并無(wú)進(jìn)一步的感興趣)。
在其徑向外部周向側(cè)面,在軸向看時(shí),凸連接器24具有朝向中心粗略漸縮的臺(tái)階。其在朝向連接板32的那一側(cè)上的外直徑大于其遠(yuǎn)離連接板32的那一側(cè)。漸變臺(tái)階的行程粗略為圓錐形。在其邊界區(qū)域(遠(yuǎn)離連接板32),凸連接器24類似地為圓錐形形狀。由此,更容易插入凹連接器30。
在其徑向外部周向側(cè)面,凸連接器24具有兩個(gè)同軸環(huán)狀凹槽34和36。朝向連接板32的環(huán)狀凹槽稱為內(nèi)部密封件凹槽34。另一個(gè)密封件凹槽稱為外部密封件凹槽36。內(nèi)部密封件凹槽34位于凸連接器24的橫截面增大部段中,外部密封件凹槽36在對(duì)應(yīng)地漸縮部段中。內(nèi)部密封環(huán)38設(shè)置在內(nèi)部密封件凹槽34中。外部密封環(huán)40設(shè)置在外部密封件凹槽36中。密封環(huán)38和40均在徑向方向具有密封效果。
頂部外殼18具有一致的圓形插入開口42。連接桿部26和凸連接器24從其相應(yīng)側(cè)突出穿過(guò)所述插入開口42。在那里,插入開口42的直徑大于凹連接器30的外直徑和凸連接器24的外直徑。周向公差間隙44保持在界定插入開口42的頂部外殼18的徑向內(nèi)邊緣和連接桿部26的徑向外部周向側(cè)面之間。
總體來(lái)說(shuō)單件式連接桿部26包括凹連接器30、用于冷卻劑線路47的連接件46和用于將連接桿部26連接到頂部外殼18的連接凸緣48。凹連接器30在其徑向內(nèi)部周向側(cè)面上與凸連接器24的徑向外部周向側(cè)面粗略地互補(bǔ),且相應(yīng)地漸變。
連接凸緣48周向地且以遠(yuǎn)離凹連接器30的徑向方向延伸。在軸向看時(shí),連接凸緣48粗略地位于凹連接器30的漸變臺(tái)階的高度處。
在相對(duì)于凹連接器30的對(duì)應(yīng)漸變臺(tái)階彼此軸向相對(duì)的部段中,徑向內(nèi)部周向側(cè)面形成為類似于用于外部密封環(huán)40的外部密封表面52且類似于用于內(nèi)部密封環(huán)38的內(nèi)部密封表面50。在組裝狀態(tài),內(nèi)部密封表面52、內(nèi)部密封環(huán)38和內(nèi)部密封件凹槽34形成內(nèi)部密封區(qū)域51。外部密封表面52、外部密封環(huán)40和外部密封件凹槽36形成外部密封區(qū)域53。
多個(gè)流體線路54通過(guò)內(nèi)部密封區(qū)域50和外部密封區(qū)域52之間的凹連接器30的壁引導(dǎo)出連接桿部26,在軸向看時(shí),粗略地在凹連接器30的漸變臺(tái)階的高度處。流體線路54穿過(guò)連接凸緣48從徑向內(nèi)側(cè)引導(dǎo)到徑向外側(cè)。流體線路54以周向分布的方式設(shè)置。流體線路54徑向向外朝向環(huán)境開口。
在用于冷卻劑線路47的連接件46的那一側(cè),凸連接器24的內(nèi)部空間74的內(nèi)部輪廓在那里過(guò)渡至連接桿部26的內(nèi)部空間的對(duì)應(yīng)內(nèi)部輪廓。
在其朝向頂部外殼18的底側(cè),連接凸緣48設(shè)置有接頭密封表面56。接頭密封表面56連續(xù)地和同軸地周向環(huán)繞凹連接器30。
粗略相對(duì)的兩個(gè)螺釘套筒58整體地形成在連接凸緣48的徑向外部周向側(cè)面上。螺釘套筒58的軸線平行于連接桿部軸線28延伸。螺釘套筒58通過(guò)兩個(gè)增強(qiáng)肋部60支撐。增強(qiáng)肋部60均與連接凸緣48、螺釘套筒58和凹連接器30整體地結(jié)合。在軸向看時(shí),螺釘套筒58粗略地位于連接凸緣48和流體線路54上方,圖4中外部密封表面52的高度處。
螺釘套筒58軸線所位于的平面稍微從連接桿部軸線28偏移。圖3的剖面線iv-iv具有偏移,使得圖4中的剖面線在中心延伸穿過(guò)連接桿部軸線28且在外側(cè)在相對(duì)側(cè)上延伸穿過(guò)螺釘套筒58的軸線。
頂部外殼18具有連接項(xiàng)圈62。連接項(xiàng)圈62與頂部外殼18一體地形成。連接項(xiàng)圈62可以認(rèn)為是頂部冷卻劑連接件20的一部分。連接項(xiàng)圈62相對(duì)于插入開口42同軸延伸,且周向連續(xù)地環(huán)繞插入開口42。
在遠(yuǎn)離殼體14的內(nèi)部空間的外部端面上,連接項(xiàng)圈62具有連接密封件凹槽64。連接密封件凹槽64在相對(duì)于插入開口42的軸線或連接桿部軸線28軸向遠(yuǎn)離進(jìn)氣歧管10的內(nèi)部空間72的那一側(cè)上開口。
接頭環(huán)形密封件66設(shè)置在連接密封件凹槽64中。接頭環(huán)形密封件66周向連續(xù)。接頭環(huán)形密封件66例如具有矩形輪廓。在頂部冷卻劑連接件20的組裝狀態(tài),接頭環(huán)形密封件66以相對(duì)于連接桿部軸線28和插入開口42的軸線軸向密封的方式鄰靠連接凸緣48的接頭密封表面56。
連接密封件凹槽64的徑向外側(cè)是兩個(gè)螺紋套筒68,每個(gè)整體地實(shí)現(xiàn)在頂部外殼18的外側(cè)上。螺紋套筒68以分布的方式設(shè)置,從而配合連接桿部26的螺釘套筒58。穿過(guò)螺紋套筒68的軸線的平面相應(yīng)地相對(duì)于插入開口42的軸線偏心地延伸。
連接凸緣48的接頭密封表面56清楚地在接頭環(huán)形密封件66的徑向內(nèi)側(cè)和徑向外側(cè)兩者突出。由此,連接桿部28能夠相對(duì)于連接桿部軸線28或插入開口42的軸線以徑向和周向位置容差的方式組裝。
帶有增壓空氣冷卻器12的進(jìn)氣歧管10的制造在下文描述。底部外殼16、頂部外殼18和連接桿部26均由塑料制出為獨(dú)立部件,例如澆注。增壓空氣冷卻器12預(yù)先制造且熔接到凸連接器24,使得冷卻劑通道流體地連接到凸連接器24的內(nèi)部空間74。因此,用于連接到底部外殼16的底部冷卻劑連接件22的器件(這里并無(wú)進(jìn)一步的感興趣)在增壓空氣冷卻器12上。
內(nèi)部密封環(huán)38設(shè)置在內(nèi)部密封件凹槽34中,外部密封環(huán)40設(shè)置在凸連接器24的外部密封件凹槽36中。
增壓空氣冷卻器12首先插入到底部外殼16的底側(cè)(在圖2中從頂部),使得對(duì)應(yīng)的結(jié)合器件與底部外殼16的底部冷卻劑連接件22相對(duì)應(yīng)。
然后,頂部外殼18從上方放置到底部外殼16上,使得凸連接器24突出穿過(guò)插入開口42。頂部外殼18和底部外殼16沿其邊界彼此焊接。由于與接頭環(huán)形密封件66(在徑向方向是位置容差的)和接頭密封表面56有關(guān)的公差間隙44,底部外殼16和頂部外殼18可以在更大的位置公差的情況下彼此連接。連接桿部軸線28和插入開口42的軸線可以重合。由于對(duì)應(yīng)的位置公差,所述軸線也可以設(shè)置為彼此偏移。
接頭環(huán)形密封件66插入連接密封件凹槽64中。連接桿部26首先用凹連接器30放置在凸連接器24上??赡苄枰獓@連接桿部軸線28轉(zhuǎn)動(dòng)連接桿部26,使得螺釘套筒58與相應(yīng)的螺紋套筒68對(duì)齊。
最后,螺釘70插入穿過(guò)螺釘套筒58的螺紋孔進(jìn)入螺紋套筒68的內(nèi)螺紋。在該上下文中,連接桿部26相對(duì)于連接桿部軸線28和插入開口42的軸線以軸向方向被壓靠底部外殼16。
接頭環(huán)形密封件66以密封的方式軸向地鄰靠接頭密封表面56。接頭環(huán)形密封件66密封進(jìn)氣歧管10的內(nèi)部空間72,進(jìn)氣歧管10的內(nèi)部空間72將增壓空氣排出到環(huán)境。
內(nèi)部密封環(huán)38以徑向密封的方式鄰靠?jī)?nèi)部密封表面50。內(nèi)部密封環(huán)38將內(nèi)部空間72從流體線路54密封。
外部密封環(huán)40以徑向密封的方式鄰靠外部密封表面52。外部密封環(huán)40將凸連接器24的內(nèi)部空間74和連接件46中的冷卻劑通道從流體線路54密封。
外部密封環(huán)40和內(nèi)部密封環(huán)38防止冷卻劑流出冷卻劑傳導(dǎo)內(nèi)部空間74和冷卻劑線路47進(jìn)入進(jìn)氣歧管10的內(nèi)部空間72且能夠在那里與增壓空氣混合。由此,可以防止冷卻劑進(jìn)入內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室。
如果外部密封區(qū)域53中有泄漏,冷卻劑能從冷卻劑傳導(dǎo)內(nèi)部空間74和冷卻劑線路47進(jìn)入流體線路54。冷卻劑可以從那里流出進(jìn)入環(huán)境。這可以從外側(cè)檢測(cè)到。由此,外部密封區(qū)域53中的泄漏可以從頂部冷卻劑連接件20外側(cè)檢測(cè)到。此外,由于冷卻劑通過(guò)流體線路54排出,可以在內(nèi)部密封環(huán)38上有泄漏的情況下防止冷卻劑進(jìn)入進(jìn)氣歧管10的內(nèi)部空間72。冷卻劑的對(duì)應(yīng)壓力可以經(jīng)由流體線路54減小。
頂部冷卻劑連接件20的第二示例性實(shí)施例在圖5和6中示出。與圖1-4的第一實(shí)施例類似的那些元件設(shè)置有相同的附圖標(biāo)記。第二示例性實(shí)施例與第一示例性實(shí)施例不同之處在于,連接桿部26并不經(jīng)由螺紋接頭而是經(jīng)由焊接接頭連接到頂部外殼18??梢允∪ミB接密封件凹槽58、接頭環(huán)形密封件66、連接項(xiàng)圈62、螺紋套筒68、螺釘套筒58和螺釘70。
在第二示例性實(shí)施例中,接頭密封表面56設(shè)置為接頭焊接表面156。頂部外殼18的連接項(xiàng)圈62的軸向外部端面類似地配置為接頭焊接表面。連接凸緣48的接頭焊接表面156相對(duì)于連接桿部軸線28和插入開口42的軸線以徑向和周向位置容差的方式沿環(huán)狀焊接縫176焊接到連接項(xiàng)圈62的邊緣。焊接部176周向連續(xù),且由此形成進(jìn)氣歧管10的內(nèi)部空間72和環(huán)境之間的周向密封裝置。
在第二示例性實(shí)施例中,連接桿部軸線28和插入開口42的軸線也可以重合。由于對(duì)應(yīng)的位置公差,所述軸線也可以設(shè)置為彼此偏移。