專利名稱：增壓空氣冷卻器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱交換器，尤其涉及內(nèi)燃機(jī)的增壓空氣冷卻器(chargeair cooler)及其制造方法。
由于各種各樣的原因，內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)增加使用了渦輪增壓器或者增壓器。如公知的那樣，渦輪增壓器包括渦輪，該渦輪由發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣來(lái)驅(qū)動(dòng)，而該渦輪本身驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓縮器。增壓器包括旋轉(zhuǎn)壓縮器，而該壓縮器直接由發(fā)動(dòng)機(jī)或者馬達(dá)來(lái)驅(qū)動(dòng)，而馬達(dá)最終由發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)提供動(dòng)力。
在任何一種情況下，在燃燒空氣進(jìn)入到內(nèi)燃機(jī)的燃燒室之前，旋轉(zhuǎn)壓縮器壓縮燃燒空氣。當(dāng)使用渦輪增壓器時(shí)，該系統(tǒng)利用了部分廢能，而這些廢能產(chǎn)生于沒有完全使用的廢氣進(jìn)行膨脹而沒有進(jìn)行工作的時(shí)候。與通過(guò)內(nèi)燃機(jī)本身的幾何尺寸所能得到的壓縮比相比，這兩種系統(tǒng)提供了更大的壓縮比，并且在任何給定的工作條件下允許燃燒更大量的燃料，從而增加發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。
長(zhǎng)期觀察到，當(dāng)新來(lái)的燃燒空氣由旋轉(zhuǎn)壓縮器進(jìn)行壓縮時(shí)，它同時(shí)被加熱，這本身意味著它的密度減少了。因此，在任何給定的壓力下，來(lái)自渦輪增壓器或者增壓器中的單位體積的熱空氣所含有的、能夠燃燒的氧氣量比在上述壓力下的相同體積的冷空氣所含有的氧氣量少。這個(gè)因素本身設(shè)置了在內(nèi)燃機(jī)的任何給定工作循環(huán)中所能燃燒的燃料量的極限，而這本身限制了輸出。因此，特別是在車的應(yīng)用上，在壓縮器級(jí)之間或者在渦輪增壓器或者增壓器的壓縮器側(cè)和內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣管(或者等同物)之間加入了所謂的增壓空氣冷卻器。來(lái)自渦輪增壓器或者增壓器的熱的、燃燒空氣通過(guò)增壓空氣冷卻器進(jìn)入到發(fā)動(dòng)機(jī)中。同時(shí)，周圍空氣通過(guò)流動(dòng)通道內(nèi)的增壓空氣冷卻器，該流動(dòng)通道與燃燒空氣隔開但是處于熱交換關(guān)系。實(shí)現(xiàn)了燃燒空氣的冷卻，從而提高了燃燒空氣密度，從而最大限度地為發(fā)動(dòng)機(jī)的每次充氣提供更大量的氧氣，從而有助于燃燒更大量的燃料，因此提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出。
增壓空氣冷卻器工作在相對(duì)較差的環(huán)境中。增壓空氣加入到增壓空氣冷卻器中時(shí)的溫度一般是在400-500°F的范圍內(nèi)，同時(shí)增壓空氣冷卻器的外部承受周圍溫度。其結(jié)果是，存在較大的熱應(yīng)力。
更加具體地說(shuō)，典型的增壓空氣冷卻器包括若干通常平行的、間隔開的管子，而這些管子在相對(duì)端上具有頂蓋從而形成芯部。側(cè)片沿著芯部的側(cè)部延伸。由于增壓空氣的熱空氣流過(guò)管子，但是沒有接觸側(cè)片，而這些管子傾向于伸長(zhǎng)，而側(cè)片不會(huì)伸長(zhǎng)。一般通過(guò)使用延伸通過(guò)側(cè)片的狹縫把每個(gè)側(cè)片分成兩個(gè)獨(dú)立的元件來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，而當(dāng)管子伸長(zhǎng)時(shí)這兩個(gè)獨(dú)立的元件分開，其結(jié)果是形成了熱膨脹。
這種解決方案已經(jīng)成功地使管與頂蓋連接的損壞減少到最小，或者基本上消除了這種損壞。但是，它在其它地方產(chǎn)生一些損壞。
在其它情況下，特別是采用了非常長(zhǎng)的管子的地方，如在機(jī)車的散熱器上，安放戒尺(ferules)的管子設(shè)置在頂蓋的狹槽內(nèi)，繞著每個(gè)戒尺所模制出的彈性體的精確度使得戒尺與頂蓋互連。把管子加入到戒尺中，然后焊接到戒尺上。這產(chǎn)生了流動(dòng)的管子結(jié)構(gòu)，其中，由于互連戒尺和頂蓋的彈性體的易彎屬性，因此管子和戒尺可以相對(duì)于頂蓋移動(dòng)。還有，這種方法解決了管子到頂蓋的連接的所有問(wèn)題，但是沒有解決所有問(wèn)題。
具體地說(shuō)，傳統(tǒng)增壓空氣冷卻器具有安裝管子的相對(duì)頂蓋，容器在與管子相對(duì)側(cè)上施加到頂蓋上。特別是在進(jìn)入容器和頂蓋連接中，加入了來(lái)自渦輪增壓器或者增壓器的旋轉(zhuǎn)壓縮器的熱空氣，由于容器具有較大的表面積，因此與頂蓋相比，它更加有能力使來(lái)自新來(lái)的增壓空氣的、噴射到它上面上的熱量散失。由于，在通常的情況下，頂蓋和容器伸長(zhǎng)，因此與頂蓋相比，容器容易使更多的熱量散失，這個(gè)事實(shí)在兩者的伸長(zhǎng)方向上引起了不等的熱膨脹，其結(jié)果是損壞了頂蓋/容器的連接。本發(fā)明克服了一個(gè)或者多個(gè)上述問(wèn)題。
本發(fā)明的主要目的是提供一種新的和改進(jìn)的增壓空氣冷卻器及其制造方法。
更加具體地說(shuō)，本發(fā)明的目的是提供一種新的和改進(jìn)的增壓空氣冷卻器結(jié)構(gòu)及制造這種增壓空氣冷卻器的方法，其中，在增壓空氣冷卻器結(jié)構(gòu)中，進(jìn)入頂蓋和容器的熱膨脹制造得接近相等，從而消除了在這兩者相互連接起來(lái)的位置上的應(yīng)力。
與內(nèi)燃機(jī)一起使用的增壓空氣冷卻器的示例性實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了上述目的，該增壓空氣冷卻器包括一對(duì)隔開的頂蓋。隔開的管子狹槽設(shè)置在每個(gè)頂蓋上，而一個(gè)頂蓋上的狹槽與其它頂蓋的狹槽對(duì)準(zhǔn)，從而安放相應(yīng)管子的端部。設(shè)置了一對(duì)容器，每個(gè)頂蓋上有一個(gè)容器，這兩個(gè)容器通過(guò)冶金結(jié)合到一側(cè)上的相應(yīng)頂蓋上。若干個(gè)細(xì)長(zhǎng)管子在頂蓋之間延伸，并且具有安放在相關(guān)頂蓋內(nèi)的相應(yīng)狹槽內(nèi)的相對(duì)端部，頂蓋內(nèi)的每個(gè)相應(yīng)狹槽具有一個(gè)細(xì)長(zhǎng)管子。管子端部至少通過(guò)進(jìn)入頂蓋從而進(jìn)入到相應(yīng)容器內(nèi)，并且通過(guò)容器焊到其上的進(jìn)入頂蓋的一側(cè)。采用流體型冶金結(jié)合把管子端部固定在相應(yīng)的狹槽內(nèi)，冷卻片設(shè)置成在鄰近管子之間進(jìn)行延伸，并且設(shè)置成處于熱交換關(guān)系。容器設(shè)置有合適的增壓空氣進(jìn)入口和增壓空氣出口，耐熱彈性體的主體相對(duì)于管子端部以包圍和接觸的方式結(jié)合到相對(duì)于管子的進(jìn)入頂蓋的側(cè)邊上，同時(shí)在管子端部和結(jié)合到那個(gè)頂蓋上的容器的內(nèi)部之間可以進(jìn)行流體流通。
其結(jié)果是，頂蓋由彈性體來(lái)進(jìn)行絕熱，并且以比其它情況下還低的溫度進(jìn)行工作，該較冷溫度與這樣的溫度接近在該溫度下容器進(jìn)行工作，因此兩者接近相等的熱膨脹，因此在它們的接觸表面上消除了熱應(yīng)力。
頂蓋上的狹槽由法蘭來(lái)包圍，或者可以不是由法蘭來(lái)包圍，不僅在進(jìn)入頂蓋上提供彈性材料的主體，而且在出口頂蓋上也提供彈性材料的主體。最好，彈性體是硅基彈性體，并且屬于在室溫時(shí)就可進(jìn)行硬化的那種流體型。此外，彈性體最好是可流動(dòng)型，因此它可以在施加到其上的頂蓋上就地進(jìn)行硬化。
可以預(yù)料，頂蓋具有邊緣法蘭，彈性體的主體基本上沿著邊緣法蘭之間的頂蓋的整個(gè)長(zhǎng)度進(jìn)行延伸。
根據(jù)本發(fā)明，還提供了制造內(nèi)燃機(jī)的增壓空氣冷卻器的方法。該方法包括這些步驟
(a)把若干細(xì)長(zhǎng)的管子裝配到兩個(gè)間隔開的頂蓋上，每個(gè)頂蓋具有安放管子的狹槽，因此，管子的端部至少延伸通過(guò)一側(cè)上的一個(gè)頂蓋；(b)在管子和頂蓋之間形成流體冶金緊結(jié)合；(c)把可硬化的彈性體至少施加到一個(gè)頂蓋的一側(cè)上，從而基本上蓋住上述頂蓋，同時(shí)使管子的端部保持打開；(d)使彈性體硬化；(e)通過(guò)冶金把容器結(jié)合到至少一側(cè)上的一個(gè)頂蓋上；及(f)在容器內(nèi)提供增壓空氣進(jìn)入口。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，彈性體是可流動(dòng)的彈性體，通過(guò)把彈性體流到頂蓋的一側(cè)上執(zhí)行步驟(c)。還可預(yù)料到，彈性體在室溫時(shí)可以硬化，因此步驟(d)可以在室溫時(shí)進(jìn)行。本發(fā)明還注意到，提供增壓空氣進(jìn)入口的步驟可以在把容器結(jié)合到頂蓋上的步驟之前進(jìn)行，結(jié)合步驟由熔焊或者銅焊來(lái)實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)結(jié)合附圖的下面說(shuō)明，其它目的和優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見的。


圖1是根據(jù)本發(fā)明制造的增壓空氣冷卻器的側(cè)視圖；圖2是本發(fā)明所采用的、一種型式的頂蓋的放大、局部視圖；圖3是圖2頂蓋的局部、剖視圖，該頂蓋具有裝配到它上面的管子和施加到其上的一層彈性體；圖4是與圖3相似的視圖，但是采用了不同的頂蓋結(jié)構(gòu)；圖5是一種頂蓋的局部平面視圖，它可以用在制造圖4的實(shí)施例中。
圖6是與圖5相類似的視圖，但是它示出了另一種可以用來(lái)制造圖4的實(shí)施例的頂蓋；及圖7是流程示意圖，它圖解了制造增壓空氣冷卻器方法中的步驟。
圖1表示了根據(jù)本發(fā)明制成的增壓空氣冷卻器的示例性實(shí)施例?？梢钥吹?，除了管子延伸通過(guò)頂蓋板和把彈性體應(yīng)用到頂蓋之外，該增壓空氣冷卻器基本上是傳統(tǒng)的那種。考慮到這個(gè)，現(xiàn)在描述一個(gè)實(shí)施例。
增壓空氣冷卻器包括相對(duì)的容器10、12，這些容器一般由鋁形成。如圖1所示一樣，容器10、12從頂部到底部被拉長(zhǎng)，并且具有各自的矩形開口(未示出)，這些開口基本上在各自的容器10、12的長(zhǎng)度上延伸，但不是完全地延伸。如圖1中所看到的那樣，在它們的上端上，容器10、12包括增壓空氣口14、16?？諝饪?4、16中的一個(gè)如空氣口14可以是進(jìn)入口，并且一般連接到渦輪增壓器或者增壓器的旋轉(zhuǎn)壓縮器的出口上，而增壓空氣冷卻器與該壓縮器一起使用。剩下的空氣口如空氣口16連接到內(nèi)燃機(jī)的燃燒空氣進(jìn)入口，而該增壓空氣冷卻器與內(nèi)燃機(jī)一起使用。
容器10、12上的上述矩形開口由各自的頂蓋板18、20來(lái)封閉，下文中將更加詳細(xì)地描述頂蓋板18、20。若干隔開的、細(xì)長(zhǎng)的扁管子22在頂蓋板18、20之間延伸，并且通過(guò)位于頂蓋板10、20上的、將要描述的狹槽與容器10、12進(jìn)行流體連通。冷卻片24設(shè)置在管子22的鄰近一對(duì)上并且與它們進(jìn)行熱交換。如圖1所示一樣，冷卻片24是彎曲的冷卻片，但是板形的冷卻片可以用來(lái)取代之。由頂蓋板18、20、管子22和冷卻片24所形成的芯部的相對(duì)側(cè)包括一組冷卻片22，側(cè)板26通過(guò)冶金焊到冷卻片22上。傳統(tǒng)地，側(cè)板26構(gòu)造在這樣，以致，它們不能剛性地互聯(lián)頂蓋18、20，因此在管子24和側(cè)板26之間允許進(jìn)行不同熱膨脹。
轉(zhuǎn)到圖2，圖示了一種形式的頂蓋18、20。頂蓋18、20呈淺通道形狀，這就是說(shuō)，上述頂蓋18、20包括彎曲28，而支架30和32位于彎曲28的側(cè)面上，支架30和32起著在相應(yīng)頂蓋18、20的整個(gè)長(zhǎng)度上沿著彎曲28的邊緣而進(jìn)行延伸的法蘭的作用。管子狹槽34形成于彎曲28中，并且拉伸來(lái)尚可接受扁管子24。管子狹槽34一般沿著與每個(gè)頂蓋18和20的細(xì)長(zhǎng)方向的橫向進(jìn)行延伸。頂蓋18上的管子狹槽34與頂蓋20上的管子狹槽34對(duì)準(zhǔn)，從而安放相應(yīng)的一些管子22。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3，圖解了把圖2的頂蓋并入到圖1的熱交換器上。如這里所看到的那樣，管子22具有它們的端部36，這些端部36延伸通過(guò)支架30、32之間的彎曲28的表面38一個(gè)短的距離。在通常情況下，該距離大約接近1/4”，盡管所選擇的極限距離部分依賴于容器的尺寸大小和增壓空氣冷卻器本身的尺寸大小。理想地，管子端部36被露出，但是不能延伸得太遠(yuǎn)以致進(jìn)入到容器10、12中，從而與空氣流面接。緊緊鄰近端部36，管子22繞著用標(biāo)號(hào)40所示出的邊緣而通過(guò)冶金進(jìn)行結(jié)合例如通過(guò)銅焊。為此，管子22最好由鋁形成，并且還有銅焊包層。
把彈性材料42的主體粘附到表面38上。彈性材料42耐溫，在優(yōu)選實(shí)施例中，在高達(dá)600°F時(shí)不會(huì)分解。其結(jié)果是，容易承受通過(guò)進(jìn)入口14進(jìn)入到頂蓋10中的新來(lái)增壓空氣的400°-500°的溫度。彈性體42接觸和包圍，但管子端部36沒有這樣，因此，在管子端部和容器14的內(nèi)部之間可以進(jìn)行流體連通。
在滿意地使用許多種彈性體的同時(shí)，彈性體42是硅基彈性體或者粘性物質(zhì)是優(yōu)選的，更加優(yōu)選的是，它是可硬化的(curable)、可流動(dòng)的彈性體，更加優(yōu)選的是彈性體可以在室溫時(shí)硬化(cure)。一種這樣的彈性體識(shí)別為SuperflexTM596高溫(600°F)低揮發(fā)性工業(yè)硅號(hào)粘性物質(zhì)/密封膠，并且可以從Loctite Corporation ofRocky Hill，Connecticut中得到的。彈性體42的主體在支架30和32之間基本上沿著頂蓋18的整個(gè)長(zhǎng)度上進(jìn)行延伸，并且可粘附地粘附到那里。但是，可以使用機(jī)械連接裝置。因此，它用作絕緣體從而防止新來(lái)的增壓空氣與進(jìn)入頂蓋18直接接觸，其結(jié)果是，后者將工作在比其它情況更冷的溫度下。其結(jié)果是，頂蓋18和相關(guān)容器10之間的任何不同熱膨脹被減少到最小或者全部消除，從而基本上減少了它們相互連接位置上的應(yīng)力。
在一些實(shí)施例中，如圖4所示一樣，管子狹槽34被法蘭50所包圍，而法蘭50沿著容器的方向延伸，這就是說(shuō)，在支架30和32之間向上延伸。在這種情況下，如用52所示一樣，借助于銅焊，管子22通過(guò)冶金結(jié)合到法蘭50上。最后的冶金結(jié)合在管子22和法蘭50的接觸表面上提供了流體密封。
用來(lái)形成主體42的上述彈性體的主體54設(shè)置在彎曲(bight)28的表面54上，而法蘭50從該表面54上延伸。該主體延伸通過(guò)法蘭50的頂部或者端部，并且在它們露出法蘭50的位置上該主體包圍管子22。
參照?qǐng)D5和6，在一些情況下，如圖5所示，法蘭50與支架32隔開，同時(shí)在一些情況下，如圖6所示，法蘭50的端部基本上與支架30和32毗鄰接觸。如公知的那樣，法蘭相對(duì)于圖6所示的支架30、32的取向一般最好沿著任何給定的管子形狀的方向，因此可以生產(chǎn)較薄的芯部。另一方面，在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明時(shí)，由于法蘭50的端部基本上與支架30、32鄰接，因此在每個(gè)管子狹槽34之間需要焊著彈性體54。相反，在圖5的實(shí)施例中，彈性體是可流動(dòng)的彈性體，因此如果它的粘性不是太大，那么它可以在法蘭的端部和支架30、32之間進(jìn)行流動(dòng)，簡(jiǎn)化了它的應(yīng)用。
本發(fā)明的普通方法以方塊形式圖解在圖7中，并且包括用方塊60所表示的步驟，其中，管子、頂蓋和冷卻片以傳統(tǒng)方式組裝在夾具上或者類似物中，因此管子端部延伸通過(guò)進(jìn)入頂蓋18和出口頂蓋20，但也可以不通過(guò)出口頂蓋20。
然后，把操作方塊60所示的步驟從而得到的管子、頂蓋和冷卻片的組件進(jìn)行冶金結(jié)合過(guò)程，從而通過(guò)冶金把管子結(jié)合到頂蓋上及把冷卻片結(jié)合到管子上。這個(gè)步驟用方塊62來(lái)表示，并且這個(gè)步驟一般包括銅焊，但不總是這樣。這些結(jié)合通過(guò)低溫焊接或者熔焊或者結(jié)合銅焊、低溫焊接和熔焊來(lái)實(shí)現(xiàn)也是可能的。操作方塊62所示的步驟的結(jié)果是，包括頂蓋、管子和冷卻片的芯部通過(guò)冶金結(jié)合到一起。在這個(gè)時(shí)候，操作方塊64所示的彈性體應(yīng)用步驟。把彈性體施加到進(jìn)入頂蓋18的容器側(cè)上，或者如果希望的話，把彈性體施加到進(jìn)入頂蓋18和出口頂蓋20這兩者的容器側(cè)上。應(yīng)用彈性體的要點(diǎn)絕大部分依賴于所選擇的頂蓋型式和可流動(dòng)彈性體的粘性。下面這些是需要的基本上沿著它的整個(gè)長(zhǎng)度，彈性體蓋住相關(guān)頂蓋18或者20的彎曲28并且它本身結(jié)合到彎曲28上，如果存在的話，那么彈性體在支架30和32及法蘭50之間進(jìn)行延伸。
一旦施加了彈性體，那么可以進(jìn)行方塊66所示的硬化(curing)步驟。如前面所述，最好彈性體是在室溫下可以硬化的這種彈性體，因此，在相對(duì)較短的時(shí)間期間內(nèi)如24小時(shí)，可以把帶有這種簡(jiǎn)單施加的彈性體的芯部放在一邊，直到產(chǎn)生硬化時(shí)為止。一旦產(chǎn)生了那些，可以以傳統(tǒng)的方式把容器10、12各自施加到頂蓋18、20上，并且通過(guò)冶金進(jìn)行結(jié)合。此外，這種操作一般包括銅焊或者熔焊，更加通用的是熔焊。在這點(diǎn)上，彈性體42、54不會(huì)為結(jié)合過(guò)程和伴隨上述這些的任何熱量所干擾，因?yàn)樗悄透邷氐摹?br> 從前面所描述的可以知道，最后的增壓空氣冷卻器具有進(jìn)入側(cè)的頂蓋，該頂蓋與進(jìn)入增壓空氣冷卻器中的高溫增壓空氣絕熱，因此，工作期間該頂蓋的熱膨脹接近它所連接的容器的膨脹。因此，在容器10結(jié)合到頂蓋18上的地方，因熱而引起的應(yīng)力充分地減少了或者全部消除了。其結(jié)果是，使用本發(fā)明，充分地減少了失敗比例。
三個(gè)增壓空氣冷卻器中(其中兩個(gè)是根據(jù)本發(fā)明來(lái)制造，另一個(gè)沒有彈性體的主體)承受熱循環(huán)和實(shí)驗(yàn)壓力。熱循環(huán)包括把125°F的空氣加入到增壓空氣冷卻器中，使空氣溫度升高到500°F，然后把空氣溫度減少到125°F。每個(gè)循環(huán)在一分鐘內(nèi)完成，并且至少重復(fù)40000次，同時(shí)125°F的空氣流過(guò)增壓空氣冷卻器的外部。
壓力實(shí)驗(yàn)包括把35psig的空氣施加到增壓空氣冷卻器的內(nèi)部，使壓縮空氣的加入停止，及15秒后觀察內(nèi)部壓力。損失應(yīng)該不超過(guò)4.0psi，否則增壓空氣冷卻器被認(rèn)為沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)壓力實(shí)驗(yàn)超過(guò)44600循環(huán)時(shí)，根據(jù)本發(fā)明制成的增壓空氣冷卻器顯示沒有壓力損失。在另一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)本發(fā)明制成的增壓空氣冷卻器只有0.5psi的壓力損失。它已經(jīng)承受超過(guò)40600熱循環(huán)。在這種情況下，由于形成管子22的金屬的損壞，而不是頂蓋/容器接觸表面上的任何損壞，因此出現(xiàn)了泄漏。在熱循環(huán)稍稍超過(guò)40000次之后，傳統(tǒng)增壓空氣冷卻器承受4.0psi的壓力損失。在這種增壓空氣冷卻器中，可以觀察到許多頂蓋裂紋。
因此，使用這種彈性體的好處是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種與內(nèi)燃機(jī)一起使用的增壓空氣冷卻器，它包括一對(duì)隔開的頂蓋；每個(gè)所述頂蓋上的、隔開的管子狹槽，而一個(gè)頂蓋上的狹槽與其它頂蓋上的狹槽對(duì)準(zhǔn)，從而安放相應(yīng)管子的端部；一對(duì)容器，每個(gè)頂蓋上有一個(gè)容器，這兩個(gè)容器通過(guò)冶金結(jié)合(bonded to)到一側(cè)上的相應(yīng)頂蓋上；若干個(gè)細(xì)長(zhǎng)管子，頂蓋上的每個(gè)狹槽中有一個(gè)管子，這些管子在頂蓋之間延伸，并且具有安放在相關(guān)頂蓋內(nèi)的相應(yīng)狹槽內(nèi)的相對(duì)端部，所述管子端部至少通過(guò)所述一個(gè)頂蓋從而進(jìn)入到相應(yīng)容器內(nèi)，并且通過(guò)所述一個(gè)頂蓋的所述一側(cè)；流體密封的冶金結(jié)合把所述管子端部固定在相應(yīng)的所述一個(gè)狹槽內(nèi)；冷卻片在鄰近所述管子之間進(jìn)行延伸，并且與鄰近所述管子處于熱交換關(guān)系；結(jié)合到所述一個(gè)頂蓋上的容器的增壓空氣進(jìn)入口，其它所述容器中的增壓空氣出口；及耐熱彈性體的主體相對(duì)于管子端部以包圍和接觸的方式固定到至少所述一個(gè)頂蓋的所述一側(cè)上，同時(shí)在所述管子端部和結(jié)合到所述一個(gè)頂蓋上的容器的內(nèi)部之間可以進(jìn)行流體流通。
2.如權(quán)利要求1所述的增壓空氣冷卻器，其特征在于所述狹槽由所述頂蓋上的法蘭來(lái)包圍，所述管子端部結(jié)合到所述法蘭上。
3.如權(quán)利要求2所述的增壓空氣冷卻器，其特征在于所述法蘭位于所述頂蓋的側(cè)部上，而所述容器結(jié)合到所述頂蓋的側(cè)部上。
4.如權(quán)利要求3所述的增壓空氣冷卻器，其特征在于所述法蘭整個(gè)地位于彈性體材料的所述主體內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的增壓空氣冷卻器，其特征在于所述彈性體是硅基彈性體。
6.如權(quán)利要求1所述的增壓空氣冷卻器，其特征在于所述彈性體是在室溫時(shí)就可進(jìn)行硬化的那種流體，所述主體可以在所述一個(gè)頂蓋上就地進(jìn)行硬化。
7.如權(quán)利要求1所述的增壓空氣冷卻器，其特征在于存在兩個(gè)所述主體，每個(gè)所述頂蓋上有一個(gè)所述主體。
8.如權(quán)利要求1所述的增壓空氣冷卻器，其特征在于所述頂蓋是細(xì)長(zhǎng)的，并且在伸長(zhǎng)方向上延伸的邊緣上具有邊緣法蘭；所述狹槽沿著與所述伸長(zhǎng)方向成橫向的方向上伸長(zhǎng)；管子狹槽法蘭包圍每個(gè)所述狹槽；及所述主體基本上沿著所述邊緣法蘭和所述管子狹槽法蘭之間的所述一個(gè)頂蓋的整個(gè)長(zhǎng)度進(jìn)行延伸。
9.如權(quán)利要求8所述的增壓空氣冷卻器，其特征在于所述管子狹槽法蘭與所述邊緣法蘭隔開，所述彈性體在非硬化狀態(tài)時(shí)可以流動(dòng)，并且在一側(cè)上的所述一個(gè)頂蓋上就地就可以進(jìn)行硬化。
10.一種制造內(nèi)燃機(jī)的增壓空氣冷卻器的方法，該方法包括這些步驟(a)把若干細(xì)長(zhǎng)的管子裝配到兩個(gè)間隔開的頂蓋上，每個(gè)頂蓋具有安放管子的狹槽，因此，管子的端部至少延伸通過(guò)一側(cè)上的一個(gè)頂蓋；(b)在管子和頂蓋之間形成流體密封的冶金結(jié)合；(c)把可硬化的彈性體至少施加到所述一個(gè)頂蓋的至少所述一側(cè)上，從而基本上蓋住上述頂蓋，同時(shí)使管子的端部保持打開；(d)使彈性體硬化；(e)通過(guò)冶金把容器結(jié)合到至少所述一側(cè)上的所述一個(gè)頂蓋上；及(f)在所述容器內(nèi)提供增壓空氣進(jìn)入口。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于彈性體是可流動(dòng)的彈性體，通過(guò)把彈性體流到所述一側(cè)上執(zhí)行步驟(c)。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于在室溫時(shí)進(jìn)行步驟(d)。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于在步驟(e)之前進(jìn)行步驟(f)。
14.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于所述安放管子的狹槽由法蘭包圍，通過(guò)冶金把管子結(jié)合到法蘭上來(lái)執(zhí)行步驟(b)。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于通過(guò)熔焊或者銅焊來(lái)執(zhí)行步驟(b)。
全文摘要
借助于把彈性體42、54的主體施加到進(jìn)入側(cè)頂蓋18的側(cè)部38、53上來(lái)減少由于熱而導(dǎo)致的增壓空氣冷卻器的容器/頂蓋連接的損壞,而進(jìn)入容器10焊接到側(cè)邊38、53上。其結(jié)果是,彈性體42使頂蓋18工作在比其它情況下還低的溫度下,因此,它的熱膨脹接近容器10的熱膨脹,從而消除了它們接觸表面上的熱應(yīng)力。
文檔編號(hào)F28F21/06GK1278039SQ0011839
公開日2000年12月27日 申請(qǐng)日期2000年6月16日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月17日
發(fā)明者格雷格·D·奧爾森, 布賴恩·A·默克林 申請(qǐng)人:穆丹制造公司