專利名稱：增壓流體吸入模塊和內(nèi)燃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的增壓流體吸入模塊，包括一個(gè)作為氣態(tài)增 壓流體流路的殼體，而在殼體中布置著一個(gè)用于氣態(tài)增壓流體的熱交換器。
背景技術(shù)：
這種前面所述的氣態(tài)增壓流體吸入模塊用于輸送內(nèi)燃機(jī)燃燒過程中必需 的氣態(tài)增壓流體，它特別是以增壓空氣或者以優(yōu)選地經(jīng)過壓縮的增壓空氣一 氣體混合物的形式出現(xiàn)。
此外，增壓空氣冷卻的概念有助于減少廢氣中的有害物質(zhì)，特別是氮氧
化物。US 5,269,143對(duì)這個(gè)概念進(jìn)行了描述，其中設(shè)有一個(gè)以增壓空氣冷卻 器為形式的、作為單獨(dú)部件的熱交換器，用于對(duì)增壓空氣進(jìn)行冷卻。
另外， 一種特別節(jié)省空間的變型可通過以下方式實(shí)現(xiàn)，即-如在前面所 述的增壓流體吸入模塊上-在總進(jìn)氣道中為氣態(tài)增壓流體、特別是增壓空氣 布置了一個(gè)熱交換器。這種增壓流體吸入模塊在例如DE 10 2004 025 187 B3 中公開。
在另一個(gè)減少內(nèi)燃機(jī)-如柴油機(jī)或汽油機(jī)-的燃料消耗和廢物排放的概念 中，例如在US 2006/006 Al中，采用了一種廢氣再循環(huán)系統(tǒng)。在這里，廢氣 通常由一個(gè)以再循環(huán)廢氣冷卻器為形式的、單獨(dú)的外部熱交換器冷卻。在這 種情況下，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作點(diǎn)，廢氣的一個(gè)分流在發(fā)動(dòng)機(jī)之后被抽出， 并在一個(gè)以廢氣再循環(huán)冷卻器為形式的熱交換器中冷卻，然后再混入到吸入 空氣中。再循環(huán)的廢氣量取決于廢氣側(cè)和新鮮空氣側(cè)的壓差以及發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn) 轉(zhuǎn)特性。
而廢氣再循環(huán)可分為高壓廢氣再循環(huán)和低壓廢氣再循環(huán)。在高壓廢氣再 循環(huán)中，處于相對(duì)高壓下的管路段之間的廢氣再循環(huán)，通過例如一條廢氣再 循環(huán)管路進(jìn)行，這條管路在廢氣渦輪機(jī)之前從發(fā)動(dòng)機(jī)出口側(cè)引出，并在壓縮 機(jī)之后從發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)口側(cè)進(jìn)入。與此不同的是，低壓廢氣再循環(huán)通常為處于 相對(duì)低壓下的管路段之間的廢氣再循環(huán)，它通過例如一條廢氣再循環(huán)管路進(jìn)行，這條管路在廢氣渦輪機(jī)之后從發(fā)動(dòng)機(jī)出口側(cè)引出，并在壓縮機(jī)之前從發(fā) 動(dòng)機(jī)進(jìn)口側(cè)進(jìn)入。廢氣再循環(huán)的效率或流量通常由再循環(huán)廢氣的可輸送體積 (量)及可利用的壓差決定。在低壓廢氣再循環(huán)的情況中，壓縮機(jī)上的壓差-也被稱為掃氣壓差-通常起決定作用，并可針對(duì)通過廢氣冷卻器再循環(huán)的廢 氣量，在需要的情況下予以提高。在高壓廢氣再循環(huán)的情況中，通常只利用 到發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣側(cè)和發(fā)動(dòng)機(jī)新鮮空氣側(cè)之間的壓差。
因此，如同在DE 10 2004 025 187 B3中所述，在高壓廢氣再循環(huán)的情況 中，廢氣通常在吸入管和增壓空氣冷卻器之間的區(qū)域混入到經(jīng)過壓縮的增壓 空氣中。

發(fā)明內(nèi)容
但廢氣再循環(huán)的效率還有待改善。在這種情況下，本發(fā)明的目的是提供 一種裝置，它可以節(jié)省空間，還可以提高廢氣再循環(huán)的效率。
本發(fā)明的目的通過一種前面所述的增壓流體吸入模塊實(shí)現(xiàn)。按照本發(fā)明， 在這個(gè)模塊上，殼體具有一個(gè)廢氣進(jìn)入通道，并且這個(gè)進(jìn)入通道在為氣態(tài)增 壓流體所設(shè)的熱交換器的下游接入到流路中。
本發(fā)明以下面的設(shè)想為出發(fā)點(diǎn)，即廢氣混入的位置也對(duì)前面所述的增壓 流體吸入模塊上的掃氣壓差起決定作用，在所述增壓流體吸入模塊上，在殼 體中、特別是在總進(jìn)氣道中為氣態(tài)的增壓流體布置了一個(gè)熱交換器，特別是 增壓空氣冷卻器，或者將一個(gè)熱交換器集成到一個(gè)空氣吸入管中。在這里已 明確，在熱交換器之前將廢氣輸入是具有缺點(diǎn)的，因?yàn)樵谶@種情況下，掃氣 壓差將減少，減少的幅度相當(dāng)于氣態(tài)增壓流體、特別是增壓空氣的熱交換器 的增壓流體側(cè)即空氣側(cè)的壓差。在本發(fā)明中已提到，在這種情況下，可再循 環(huán)的廢氣量將受到不必要的限制，這樣，降低消耗方面的優(yōu)勢(shì)還有待提高。
在第一步中，發(fā)明以特別緊湊并靠近發(fā)動(dòng)機(jī)、空氣路程短的單元為出發(fā) 點(diǎn)，在這個(gè)單元中，布置著殼體，特別是在總進(jìn)氣道中，布置著氣態(tài)增壓流 體、特別是增壓空氣或增壓空氣混合物的熱交換器。這樣將使空氣側(cè)的增壓 空氣的壓力損失優(yōu)選地保持在相對(duì)較低的水平。按照本發(fā)明，在殼體進(jìn)口處， 特別是在總進(jìn)氣道中，例如在增壓空氣吸氣管中占決定地位的壓力對(duì)廢氣再 循環(huán)具有相對(duì)較大的影響，在這種情況下，本發(fā)明規(guī)定，廢氣的輸入管在熱 交換器的下游接入到氣態(tài)增壓流體的流路中，以達(dá)到盡可能大的掃氣壓差，即使發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣側(cè)和新鮮空氣側(cè)之間的壓差盡可能變大，從而為廢氣再循 環(huán)提供一個(gè)盡可能大的壓差。否則，如同現(xiàn)有技術(shù)一樣，掃氣壓差將減少， 幅度相當(dāng)于氣態(tài)增壓流體的熱交換器的空氣側(cè)的壓差。
此外，本發(fā)明所提出的技術(shù)方案將大大減少散熱器污染、熱負(fù)荷和腐蝕 的問題。
本發(fā)明還涉及一種廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，特別是高壓廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，包括 一個(gè)如本發(fā)明的技術(shù)方案所述的增壓流體吸入模塊。此外，在一個(gè)高壓廢氣 再循環(huán)系統(tǒng)上采用這個(gè)增壓流體吸入模塊具有特別的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槿缜八觯?對(duì)于一個(gè)高壓廢氣再循環(huán)系統(tǒng)而言，提高壓差的元件并不是在任何情況下都 可使用，可供使用的壓差則是由發(fā)動(dòng)機(jī)出口側(cè)的壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口側(cè)的壓力 決定的。按照本發(fā)明的設(shè)想，通過上述增壓流體吸入模塊將使這個(gè)壓差得到 盡可能優(yōu)化地利用。
本發(fā)明還涉及一種內(nèi)燃機(jī)，它具有如本發(fā)明所述的增壓流體吸入模塊。
本發(fā)明的較佳實(shí)施形式參見下述方案，并分別優(yōu)選地使本發(fā)明的目的及 其它優(yōu)點(diǎn)得以實(shí)現(xiàn)。
增壓流體吸入模塊優(yōu)選地具有一個(gè)用于氣態(tài)增壓流體的總進(jìn)氣道。作為 優(yōu)選、補(bǔ)充或替代的方式，增壓流體吸入模塊具有多個(gè)與內(nèi)燃機(jī)的各汽缸相 對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣道，氣態(tài)的增壓流體可通過這些進(jìn)氣道輸送到內(nèi)燃機(jī)的各汽缸中。 這種模塊也被稱為進(jìn)氣彎管。
一個(gè)節(jié)氣門或另一個(gè)減壓元件優(yōu)選地布置在用于氣態(tài)增壓流體吸入模塊 的熱交換器之前。 一個(gè)節(jié)氣門尤其是布置在吸入管和總進(jìn)氣道之間。通過這 個(gè)節(jié)氣門，該已有的掃氣壓差進(jìn)一步增大，所述的掃氣壓差則由廢氣側(cè)的抽 取點(diǎn)和新鮮空氣流路之間的壓差決定。這在以柴油機(jī)為形式的內(nèi)燃機(jī)上特別 具有優(yōu)勢(shì)，此外也優(yōu)選地用于汽油機(jī)。按照這個(gè)實(shí)施形式，節(jié)氣門優(yōu)選地布 置在空氣進(jìn)口處，即在氣態(tài)增壓流體的吸氣管的端部和總進(jìn)氣道之前。作為 補(bǔ)充或替代，節(jié)氣門或其它壓力降低或壓力調(diào)節(jié)元件集成到增壓流體吸入模 塊中，并布置在熱交換器之前或之后。
原則上，用于氣態(tài)增壓流體的熱交換器可以是多種形式的，這既表現(xiàn)在 結(jié)構(gòu)上也表現(xiàn)與冷卻介質(zhì)相關(guān)的設(shè)計(jì)上。例如，空氣/水-熱交換器特別具有 優(yōu)勢(shì)。但除了水之外的其它介質(zhì)，例如適合的制冷劑也可被用作冷卻介質(zhì)。 因此，一個(gè)熱交換器在結(jié)構(gòu)上可按需要帶有不同形式的流道-無論它是用于氣態(tài)的增壓流體/廢氣或冷卻介質(zhì)，典型的所述流道為管狀的流道，例如扁平的或多角的，或者也可以是由板片組裝而成的流道。此外，這種熱交換器在較佳的布置中還具有改善流動(dòng)、加大渦流或其它促進(jìn)傳熱的元件。熱交換器-用于氣態(tài)增壓流體或廢氣-可以采用I形流或U形流的結(jié)構(gòu)形式。它可以是單級(jí)或雙級(jí)。特別是在兩級(jí)、例如低溫級(jí)和高溫級(jí)的形式中，熱交換器可具有一個(gè)旁路，用于使流體繞過這個(gè)熱交換器或者繞過這個(gè)熱交換器中的某一級(jí)或者任意的一級(jí)。
原則上，在本發(fā)明適合各種具有優(yōu)勢(shì)的布置，從結(jié)構(gòu)上來說，只要廢氣進(jìn)氣道開口的位置布置在氣態(tài)增壓流體的流路中的熱交換器的下游。因此，按照一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施形式，較佳的是，廢氣進(jìn)氣道接入到總進(jìn)氣道中。此外，按照本發(fā)明，較佳的是將混入了再循環(huán)廢氣的吸入空氣的體積保持在盡可能低的水平。這樣，即使在負(fù)荷迅速變換的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃燒穩(wěn)定性受到的影響相對(duì)較小。按照本發(fā)明的另一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施形式，廢氣的進(jìn)氣道可直接在分吸入管道之前接入到流路中。
此外可以看出，如果出口布置在氣態(tài)增壓流體的熱交換器、特別是增壓空氣冷卻器和汽缸上的進(jìn)氣閥之間盡可能靠后的位置上，那么按照上述實(shí)施形式，氣體體積將會(huì)尤其小。原則上在這個(gè)方面特別具有優(yōu)點(diǎn)的是，廢氣進(jìn)氣道在一個(gè)分吸入管道中接到流路上。這樣，廢氣的混入在實(shí)際上就會(huì)盡可能地延后。
按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施形式，廢氣進(jìn)氣道具有多個(gè)與分吸入管道分別對(duì)應(yīng)的開口，所述開口分別接入到一個(gè)進(jìn)氣道中，或者在一個(gè)分吸入管道中接到流路上。換句話說，若干進(jìn)氣道可從一個(gè)共同的廢氣進(jìn)氣道引出，或者一個(gè)進(jìn)氣道具有多個(gè)開口，它們分別在一個(gè)分吸入管道中接到流路上。特別優(yōu)選的是設(shè)有至少兩個(gè)不同尺寸或形狀的開口。這些尺寸或形狀應(yīng)優(yōu)選地使廢氣均勻分布地輸送到多個(gè)汽缸中。典型的是，可根據(jù)進(jìn)氣道接口的位置將廢氣均勻地分配到內(nèi)燃機(jī)的所有汽缸。特別優(yōu)選的是，廢氣進(jìn)氣道可采用分配板的形式和/或具有若干分配板，它們優(yōu)選地布置在接入口區(qū)域。
例如在接入口區(qū)域，混合元件可優(yōu)選地促進(jìn)廢氣的混合或按照本發(fā)明以對(duì)壓力有利的方式形成廢氣的混合。典型適合的是一個(gè)噴嘴，例如調(diào)節(jié)閥式噴嘴或混合葉片或者布置在流路中的滲透性元件。按照本發(fā)明進(jìn)一步發(fā)展的第一個(gè)變型， 一個(gè)廢氣熱交換器與增壓流體吸入模塊對(duì)應(yīng)。這個(gè)廢氣熱交換器優(yōu)選地作為相對(duì)于增壓流體模塊獨(dú)立的部件。按照上面所述的實(shí)施形式，不管再循環(huán)廢氣的廢氣管的相對(duì)位置如何，首先使廢氣均勻地分配到汽缸中，例如通過各廢氣再循環(huán)管道上的不同大小的開口，在必要時(shí)也無需考慮前面所述的進(jìn)氣道中的壓差，例如分配板中的壓差。
按照進(jìn)一步發(fā)展的第二變型，廢氣熱交換器布置在殼體中，特別是在廢氣進(jìn)氣道中。這樣，在必要時(shí)，可為按照第一個(gè)變型的熱交換器節(jié)省更多的空間。廢氣熱交換器優(yōu)選地布置在殼體中，從而使廢氣從熱交換器到進(jìn)氣道的流路處于殼體之內(nèi)。這將節(jié)省連接所需的成本。
在第二變型的一個(gè)特別優(yōu)選的發(fā)展中，氣態(tài)增壓流體的熱交換器和廢氣
熱交換器為一個(gè)共同的熱交換器模塊。這樣，將進(jìn)一步節(jié)省所占的空間；此外，熱交換器作為增壓空氣和廢氣共用的模塊在結(jié)構(gòu)上具有優(yōu)勢(shì)，并節(jié)省成本。
殼體優(yōu)選為一個(gè)鑄件，特別是是注射成型件。材料優(yōu)選為塑料和/或鋁或化合物。殼體優(yōu)選為由鋁制成的注射成型件。
在使用鋁作為材料時(shí)，優(yōu)點(diǎn)是殼體特別適合使熱交換器進(jìn)一步集成。按照本發(fā)明的一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施形式，熱交換器的一個(gè)或多個(gè)流道至少局部地與殼體成為一體。但原則上，這種進(jìn)一步的集成通過除鋁之外的其它材料也可以實(shí)現(xiàn)。
殼體優(yōu)選為一個(gè)由多個(gè)部分組成的殼體，特別是包括一個(gè)用于總進(jìn)氣道的單獨(dú)的殼體部分和一個(gè)用于分吸入管道的單獨(dú)的殼體部分。此外，按照需要也可采用其它的作為補(bǔ)充或替代的殼體的實(shí)施形式。 一個(gè)一體式的殼體特別節(jié)省成本。
在整體上，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，改善了經(jīng)過冷卻的廢氣的輸送和分配。如前所述，廢氣再循環(huán)通過例如在增壓流體模塊的頂部形成的分配板進(jìn)行，將有效地降低成本。前面所述的、按照第二個(gè)變型的廢氣熱交換器、特別是再循環(huán)廢氣冷卻器的進(jìn)一步集成，形成一個(gè)由總進(jìn)氣道組成的緊湊單元，它在必要時(shí)包括吸氣管、氣態(tài)增壓流體的熱交換器和廢氣熱交換器。這減少了元件之間的接口數(shù)量，此外還減少了在發(fā)動(dòng)機(jī)艙的裝配工作。另外，通過氣管和熱交換器的共同加工一如所述以分別或組合的方式一可大幅度地減少成本。下面通過附圖對(duì)發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。附圖沒有必要將實(shí)施例按照比例畫出，相反，為了能夠清楚地說明，附圖將采用示意和/或變形的方式。相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)將作為附圖中可直接看出的原理的補(bǔ)充。必須要注意的是，在實(shí)施形式的具體方式和細(xì)節(jié)方面會(huì)出現(xiàn)多種的改型和修改，這些都不違背發(fā)明的總體設(shè)想。在說明書、附圖及權(quán)利要求中所公開的特征，無論是單獨(dú)還是任意組合的方式，都對(duì)發(fā)明的實(shí)施形式有著重要意義。此外，由至少兩個(gè)在說明書、附圖和/或權(quán)利要求中所公開的特征的所有組合均屬于本發(fā)明的范疇。本發(fā)明的總體設(shè)想并不局限于在隨后所展示和描述的實(shí)施形式的具體方式或細(xì)節(jié)，也不局限于權(quán)利要求中所涉及的對(duì)象。在本發(fā)明所給出的尺寸范圍中，處于所述邊界之內(nèi)的值將作為極限值公開，可用于任意組合，并可作為權(quán)利要求的一部分。


圖1:按照增壓流體模塊的第一個(gè)優(yōu)選實(shí)施形式的空氣吸入模塊，包括整體式的再循環(huán)廢氣分配板和廢氣再循環(huán)輸送管，它在增壓空氣熱交換器的下游接入到流路中；
圖2:圖l所示的空氣吸入模塊的截面圖3:增壓流體吸入模塊的第二個(gè)優(yōu)選實(shí)施形式，以具有集成的再循環(huán)廢氣冷卻器和再循環(huán)廢氣分配板的空氣吸入模塊的形式出現(xiàn)，其中，廢氣的輸送管在增壓空氣熱交換器的下游接入到流路中；
圖4:圖3所示的實(shí)施形式的截面圖。
具體實(shí)施例方式
圖1中是按照本發(fā)明的第一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式的、用于未詳述的內(nèi)燃機(jī)的增壓流體吸入模塊，其形式為增壓空氣或空氣吸入模塊10。在圖2所示的截面圖中，空氣吸入模塊10具有一個(gè)以增壓空氣5為形式的增壓流體的主進(jìn)氣道3和多個(gè)與未詳述的內(nèi)燃機(jī)汽缸相對(duì)應(yīng)的分吸入管道7 (也被稱為進(jìn)氣彎管)，它們均作為殼體的一部分。增壓空氣5通過進(jìn)氣彎管輸入到內(nèi)燃機(jī)的汽缸中。增壓空氣5在殼體1的流路如箭頭所示，它在進(jìn)口側(cè)從一個(gè)未詳示的吸氣接管經(jīng)過一個(gè)示意表示的節(jié)氣門9進(jìn)入到總進(jìn)氣道3中，并經(jīng)過以增壓空氣冷卻器11為形式的、在圖中示意表示的熱交換器，然后進(jìn)入到進(jìn)氣彎管的分吸入管道7中，并最終輸送到內(nèi)燃機(jī)的汽缸中。
在這里，空氣吸入模塊io用于一個(gè)高壓廢氣再循環(huán)回路，但原則上也可
用于低壓廢氣再循環(huán)系統(tǒng)。如前所述，在一個(gè)高壓廢氣再循環(huán)系統(tǒng)中，其優(yōu)點(diǎn)在于，盡可能優(yōu)化地利用發(fā)動(dòng)機(jī)出口側(cè)的高壓區(qū)域和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口側(cè)的高壓
區(qū)域之間的壓差，即掃氣壓差。在圖l和圖2所示的實(shí)施形式中，這通過一個(gè)廢氣再循環(huán)管路實(shí)現(xiàn)，它在殼體1中具有廢氣15的進(jìn)氣道13，而進(jìn)氣道13在增壓空氣的熱交換器11的下游接入到由箭頭所示的、增壓空氣5的流路中。在這里，進(jìn)氣道13具有一個(gè)布置在接入口區(qū)域的分配板17，它具有通向所述的流路的出口 19。如圖2所示，出口 19布置在熱交換器11的出口21的下游。
特別是在如圖1和圖2所示的實(shí)施形式中，廢氣15的進(jìn)氣道13通過分配板17加長，從而使出口 19布置在進(jìn)氣彎管的分吸入管道7上，這樣，按照這個(gè)實(shí)施形式，廢氣15混入到增壓空氣中的時(shí)機(jī)被相對(duì)推遲，也就是說，實(shí)際上直接在通向未詳示的汽缸的分吸入管道7中混入。
在這個(gè)實(shí)施形式中，沿著進(jìn)氣道13的走向存在著一個(gè)壓差。為了在這個(gè)壓差下使廢氣能夠盡可能均勻地輸送到汽缸中，出口 19的開口大小沿著廢氣15的流路方向一隨著壓力的下降一變大，即在布置在進(jìn)氣道13的進(jìn)口區(qū)域的分配板17處最小，在位于端部的、在圖1中處于最前面的分配板17的出口 19最大。此外，在開口的形式和設(shè)計(jì)上要考慮到上面的因素并使廢氣和空氣良好地混合。按照?qǐng)Dl和圖2中的實(shí)施形式，不僅提供了一個(gè)特別節(jié)省空間、帶有集成的增壓空氣冷卻器的增壓空氣吸入模塊，還通過將出口 19布置在增壓空氣5的流路中相對(duì)較后的位置，以較佳的方式完全利用了在發(fā)動(dòng)機(jī)出口側(cè)和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口側(cè)之間的壓差。此外，還利用增壓空氣5流路上位于吸氣管和主進(jìn)氣道3之間的節(jié)氣門9，以提高增壓空氣5的壓差，并從而提高廢氣15的掃氣壓差。
在圖1和圖2中，以增壓空氣冷卻器為形式的熱交換器11是代表性的和示例性的，原則上可按照使用范圍采用不同的形式。為了在增壓空氣5和一種未詳示的冷卻流體、這里為一種以水為基礎(chǔ)的冷卻介質(zhì)之間進(jìn)行換熱，該熱交換器具有一個(gè)芯體，它由相互分開并換熱的增壓空氣5和冷卻介質(zhì)的管路組成。芯體具有一個(gè)殼體23，所述殼體包括一個(gè)可被冷卻介質(zhì)穿流的腔25和布置在腔25中的增壓空氣流道27。冷卻介質(zhì)和增壓空氣5在腔25或流道27中相互分開流動(dòng)，借助于渦流或?qū)蛟?9的提高換熱的作用，使增壓空氣5和冷卻介質(zhì)之間進(jìn)行熱交換。如圖所示，增壓空氣5流入到熱交換器ll并從其流出，可沿著增壓空氣5的流路方向進(jìn)行。在變型中，也可按照需要，采用從側(cè)面流入熱交換器的方式，即垂直于所示的流路。
圖3是空氣吸入模塊20的特別優(yōu)選的第二實(shí)施形式的立體圖，圖4則是相應(yīng)的截面圖，在這里，對(duì)于相同或相同功能的零件采用與圖l和圖2相同的附圖標(biāo)號(hào)。
在結(jié)構(gòu)和功能上相同的空氣吸入模塊20與圖1和圖2所示的實(shí)施形式不同的是一包括那里在外部和單獨(dú)由空氣吸入模塊10所進(jìn)行的空氣冷卻一具有一個(gè)廢氣冷卻器31，它同樣位于殼體2之內(nèi)并布置在廢氣15的進(jìn)氣道13中，但它在這個(gè)實(shí)施形式中與增壓空氣冷卻器11形成一個(gè)共用的熱交換器模塊33。這樣，廢氣冷卻器31和增壓空氣冷卻器11分別形成這個(gè)共用的熱交換器模塊33的一個(gè)冷卻區(qū)，其中，廢氣冷卻器31的冷卻區(qū)布置在廢氣15的進(jìn)氣道13區(qū)域中，而增壓空氣冷卻器11的冷卻區(qū)布置在空氣吸入模塊20的總進(jìn)氣道3中的增壓空氣5的流動(dòng)區(qū)域內(nèi)。
通過第二個(gè)實(shí)施形式實(shí)現(xiàn)的廢氣冷卻器的集成，形成一個(gè)特別緊湊的單元，它由圖未示的吸氣管、總進(jìn)氣道3、增壓空氣冷卻器11和廢氣冷卻器13組成。這大大減少了所述部件之間的接口數(shù)量和安裝工作。此外，在制造過程中，空氣吸入模塊20與熱交換器模塊33的同步制造大大節(jié)省了成本。
綜上所述，本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的增壓流體吸入模塊IO、 20，包括一個(gè)殼體1、 2，所述殼體形成氣態(tài)的增壓流體5—特別是空氣、氣體和/或空氣—?dú)怏w混合物的流路；還包括一個(gè)氣態(tài)增壓流體5的總進(jìn)氣道3;其中，氣態(tài)增壓流體5的熱交換器11布置在總進(jìn)氣道3中。為了能夠改善廢氣的再循環(huán)，按照本發(fā)明，殼體l、 2具有一個(gè)廢氣15的進(jìn)氣道13，并且進(jìn)氣道13在氣態(tài)增壓流體5的熱交換器11的下游接入到流路中。
權(quán)利要求
1.用于內(nèi)燃機(jī)的增壓流體吸入模塊(10、20)，包括一個(gè)殼體(1、2)，所述殼體形成氣態(tài)的包括空氣、氣體和/或空氣-氣體混合物的增壓流體(5)的流路；其中，在殼體(1、2)中布置著一個(gè)氣態(tài)增壓流體(5)的熱交換器(11)，其特征在于，殼體(1、2)具有一個(gè)廢氣(15)的進(jìn)氣道(13)，進(jìn)氣道(13)在氣態(tài)增壓流體(5)的熱交換器(11)的下游接入到流路中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的增壓流體吸入模塊(10、 20)，其特征在于還 具有一個(gè)氣態(tài)增壓流體的總進(jìn)氣道(3)和/或多個(gè)與內(nèi)燃機(jī)的汽缸相對(duì)應(yīng)的 分吸入管道(7)，氣態(tài)增壓流體(5)通過它們輸送到內(nèi)燃機(jī)的汽缸中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的增壓流體吸入模塊(10、 20)，其特征在 于， 一個(gè)節(jié)氣門(9)布置在氣態(tài)增壓流體的熱交換器(11)之前，優(yōu)選地布 置在一個(gè)吸入管和一個(gè)總進(jìn)氣道(3)之間和/或集成到殼體(1、 2)之中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的增壓流體吸入模塊(10、 20)， 其特征在于，廢氣(15)的進(jìn)氣道(13)接入到總進(jìn)氣道(3)中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的增壓流體吸入模塊(10、 20)， 其特征在于，廢氣(15)的進(jìn)氣道(13)直接在分吸入管道(7)之前接入到 流路中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的增壓流體吸入模塊(10、 20)， 其特征在于，廢氣(15)的進(jìn)氣道(13)在一個(gè)分吸入管道(7)上接入到流 路中。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的增壓流體吸入模塊(10、 20)， 其特征在于，廢氣(15)的進(jìn)氣道(13)具有多個(gè)與分吸入管道(7)分別對(duì) 應(yīng)的開口，所述開口優(yōu)選地分別在一個(gè)分吸入管道(7)上接到流路上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)所述的增壓流體吸入模塊(10、 20)， 其特征在于，進(jìn)氣道(13)的至少兩個(gè)開口具有不同尺寸或形狀，這些尺寸 或形狀使廢氣(15)均勻分布地輸送到多個(gè)汽缸中。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1到8中任一項(xiàng)所述的增壓流體吸入模塊(10、 20)， 其特征在于，廢氣(15)的進(jìn)氣道(13)具有一個(gè)分配板(17)，它布置在接 入口區(qū)域。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1到9中任一項(xiàng)所述的增壓流體吸入模塊(10、 20)，其特征在于，廢氣(15)的熱交換器(31)布置在殼體中(1、 2)中，優(yōu)選 地布置在廢氣(15)的進(jìn)氣道中。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1到10中任一項(xiàng)所述的增壓流體吸入模塊(10、 20)， 其特征在于，氣態(tài)增壓流體(5)的熱交換器(11)和廢氣(15)的熱交換器(31)布置在一個(gè)共同的熱交換器模塊(33)中。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1到11中任一項(xiàng)所述的增壓流體吸入模塊(10、 20)， 其特征在于，殼體(1、 2)為一個(gè)鑄件，優(yōu)選為注射成型件，優(yōu)選地由塑料 和/或鋁制成。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1到12中任一項(xiàng)所述的增壓流體吸入模塊(10、 20)， 其特征在于，熱交換器(ll、 31、 33)的一個(gè)或多個(gè)流道(27)至少局部地與 殼體(1、 2)成為一體。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1到13中任一項(xiàng)所述的增壓流體吸入模塊(10、 20)， 其特征在于，殼體(1、 2)為一個(gè)由多個(gè)部分組成的殼體，包括一個(gè)用于總 進(jìn)氣道(3)的獨(dú)立的殼體部分和一個(gè)用于分吸入管道(7)的獨(dú)立的殼體部 分。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1到14中任一項(xiàng)所述的增壓流體吸入模塊(10、 20)， 其特征在于，殼體(1、 2)為一體式。
16. 廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，包括高壓廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，具有一個(gè)根據(jù)權(quán)利要 求1到15中任一項(xiàng)所述的增壓流體吸入模塊(10、 20)。
17. 內(nèi)燃機(jī)具有一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1到15中任一項(xiàng)所述的增壓流體吸入 模塊(10、 20)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的增壓流體吸入模塊(10，20)，包括一個(gè)殼體(1、2)，所述殼體形成氣態(tài)的包括空氣、氣體和/或空氣—?dú)怏w混合物的增壓流體(5)的流路；其中，在殼體(1、2)中布置著一個(gè)氣態(tài)增壓流體(5)的熱交換器(11)。為實(shí)現(xiàn)改良的廢氣循環(huán)的目的，按照本發(fā)明的技術(shù)方案，殼體(1、2)具有一個(gè)廢氣(15)的進(jìn)氣道(13)，進(jìn)氣道(13)在氣態(tài)增壓流體(5)的熱交換器(11)的下游接入到流路中。
文檔編號(hào)F02B29/04GK101646849SQ200880009455
公開日2010年2月10日 申請(qǐng)日期2008年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月23日
發(fā)明者埃伯哈德·潘托, 格奧爾格·費(fèi)爾德豪斯 申請(qǐng)人:貝洱兩合公司