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发动机的进气装置及其组装方法与流程

2021-10-23 00:25:00 来源:中国专利 TAG:组装 发动机 装置 公开 方法


1.公开的技术涉及进行egr的发动机的进气装置及其组装方法。


背景技术:

2.在驱动车辆的发动机中,已知有使废气的一部分(也称作egr气体)返回到进气的技术,即所谓的egr(exhaust gas recirculation,废气再循环)。在进行egr的egr系统中,设置有由冷却高温的egr气体的egr冷却器、调整egr气体的流量的egr阀等构成的egr系统。这些egr系统一般配置于发动机的附近。
3.例如,在专利文献1所公开的发动机中,egr阀以及egr冷却器安装于进气歧管的上部。
4.详细地说,egr冷却器通过螺栓接合固定于由合成树脂成型的进气歧管的上部。在该egr冷却器的一方的端部固定有egr阀。由此,egr阀以悬臂状态支承于egr冷却器。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1:日本特开2016-102429号公报


技术实现要素:

8.发明要解决的课题
9.在发动机的运转时,因进气的流动而从进气歧管产生辐射声音。为了抑制该辐射声音的产生,通常如专利文献1的发动机中所认可的那样,在进气歧管的表面突出设置有提高其强度及刚性的多个加强肋。
10.发动机设置于车辆的发动机舱。通常,发动机舱的上方由机罩覆盖。发动机与机罩之间的间隙需要确保规定量以上的大小,以使在碰撞时机罩变形而缓和该冲击。
11.对此,在如专利文献1的发动机那样在进气歧管的上侧配置egr系统的情况下,为了避免egr系统与进气歧管的接触,必须在突出设置于其上部的加强肋的上方配置egr系统。
12.因此,egr系统的位置变高,与覆盖其上方的机罩之间的间隙变窄。特别是,在如专利文献1的发动机那样以悬臂状态支承egr阀的情况下,egr阀容易上下移动。因而,egr阀必须配置得更高,进一步变窄。
13.为了提高车辆的行驶性能、美学外观等,有时将机罩配置得较低。在那样的情况下,egr系统与覆盖其上方的机罩之间的间隙进一步变窄。其结果,有可能难以确保规定量以上的大小。
14.若减小加强肋的突出量或去除加强肋,则能够抑制间隙变窄。但是,那样的话,进气歧管的刚性降低。难以抑制从进气歧管产生的辐射声音。
15.因此,公开的技术的主要目的在于,提供一种能够在机罩下确保必要且充分的间隙,并且能够有效地抑制进气歧管的辐射声音的发动机的进气装置。
16.用来解决课题的手段
17.公开的技术涉及搭载于车辆的发动机的进气装置。
18.所述进气装置具备:进气歧管,在包含气缸体以及气缸盖的发动机主体中将所述气缸盖侧定义为上侧、将所述气缸体侧定义为下侧时,安装于该发动机主体的上部,向所述发动机主体导入进气;以及egr系统,由egr冷却器和egr阀中的至少某一方构成,该egr冷却器冷却从所述发动机的排气通路向所述进气歧管回流的egr气体,该egr阀调整所述egr气体的流量。
19.所述egr系统配置于所述进气歧管的上方的规定位置。在安装于所述进气歧管的状态的所述egr系统的下部与所述进气歧管的上部,设置有隔着规定的大小的空隙而相对的一对对置面,并且在所述一对对置面之间配置有具有弹性的减震板。
20.而且,所述减震板具有比所述空隙大的厚度,并且具有比构成所述一对对置面的所述进气歧管的下侧对置面部和所述egr系统的上侧对置面部各自的杨氏模量小的杨氏模量,并由所述下侧对置面部和所述上侧对置面部夹持。
21.即,在该发动机中,通过使egr气体向进气歧管回流来进行egr。因此,在该发动机的进气装置中配备有egr冷却器以及egr阀。而且,该egr冷却器、该egr阀、或者相当于该egr冷却器以及egr阀这两方的egr系统配置于进气歧管的上方。
22.在egr系统的下部(上侧对置面部)以及进气歧管的上部(下侧对置面部)分别设有对置面。在将egr系统安装于进气歧管时,这些对置面隔着规定的大小的空隙而相对。而且,在这些对置面之间配置具有弹性的规定的减震板。
23.该减震板具有比空隙大的厚度、以及比下侧对置面部和上侧对置面部各自的杨氏模量小的杨氏模量。由此,通过将egr系统安装于进气歧管,使得减震板在被压缩变形的状态下被下侧对置面部以及上侧对置面部夹持。
24.其结果,egr系统与进气歧管经由相对较大的面积紧贴而一体化。egr系统稳定地支承于进气歧管。而且,即使不用肋加强,也提高了进气歧管的强度及刚性。因而,能够有效地抑制辐射声音。通过基于减震板的紧贴的夹持,能够减小肋的突出量、或去除肋。因而,也能够抑制egr系统与机罩之间的间隙变窄。
25.另外,所述进气装置也可以是,在所述进气歧管的表面中的所述下侧对置面部的周围形成有加强用的肋,所述下侧对置面部成为没有所述肋的平滑面。
26.由于配置egr系统的下侧对置面部成为没有肋的平滑面,因此能够有效地降低egr系统的高度。由于egr系统与机罩之间的间隙变大,因此能够在机罩下确保充分的间隙。另一方面,在未配置有egr系统的下侧对置面部的周围形成有加强用的肋。通过肋,能够确保进气歧管的充分的强度及刚性。因而,能够在进气歧管的大部分充分地确保强度及刚性。其结果,能够进一步有效地抑制辐射声音。
27.在下侧对置面部为平滑面的情况下,优选的是,在所述上侧对置面部的下表面形成规定的凹凸形状,将所述减震板的上表面形成为与所述凹凸形状嵌合。
28.若下侧对置面部为平滑面,则没有用于配置减震板的标记。因此,在安装时,难以适当地配置减震板。对此,若使减震板的上表面与形成于上侧对置面部的下表面的凹凸形状嵌合,则能够容易且适当地将减震板配置于规定位置。
29.另外,所述进气装置优选的是,所述空隙比所述肋的高度小。
30.肋越高,进气歧管中的由肋加强的部位的强度及刚性越提高。而且,空隙越小,减震板越被压缩而egr系统与进气歧管进一步紧贴。因而,进气歧管中的未由肋加强的部位的强度及刚性也提高。并且,egr系统的高度进一步变低。因而,由于egr系统与机罩之间的间隙进一步变大,因此能够在机罩下确保更充分的间隙。
31.另外,所述进气装置也可以是,所述egr系统通过在多个紧固部位紧固而安装于所述进气歧管,所述多个紧固部位包括:第一紧固部位;第二紧固部位,位于比所述第一紧固部位远离所述发动机主体的位置;以及第三紧固部位,在将所述第一紧固部位和所述第二紧固部位排列的方向设为纵向时,在比所述第二紧固部位靠所述发动机主体的一侧,位于从所述第一紧固部位和所述第二紧固部位这两方沿横向离开的位置,在由所述第一紧固部位、所述第二紧固部位以及所述第三紧固部位包围的分区配置有所述减震板的中央部。
32.在对进气歧管紧固的紧固部位中,靠近发动机主体的第一紧固部位的强度及刚性相对较高。与此相对,远离发动机主体的第二紧固部位的强度及刚性相对较低。通过紧固这两个部位,能够提高远离发动机主体的进气歧管的部位的强度及刚性。而且,通过紧固从这两个部位沿横向离开的第三紧固部位,能够高效地分散支承力,因此能够进一步提高进气歧管的强度及刚性。
33.而且,若在由这三个部位包围的分区配置减震板的中央部,则能够在减震板的较大的范围内作用压接力。由此,能够进一步有效地抑制辐射声音。
34.另外,所述进气装置也可以是,所述进气歧管具有:上游部,在远离所述发动机主体的侧面的位置沿纵向延伸;以及下游部,从所述上游部的上端部沿横向扩展而安装于所述发动机主体的侧面,在所述下游部的下方的空间配置冷却所述进气的中间冷却器,在所述下游部的远离所述发动机主体的位置设有所述下侧对置面部。
35.若将中间冷却器配置于下游部的下方的空间,则能够紧凑地构成进气装置。另外,能够使进气歧管与中间冷却器单元化。若将它们单元化,则能够提高向发动机舱的收容性以及向发动机主体的组装作业性。
36.越远离发动机主体,进气歧管的强度及刚性越低。即,容易产生辐射声音。对此,若在下游部的远离发动机主体的位置设置下侧对置面部,则能够有效地提高进气歧管的强度及刚性。因而,能够有效地抑制辐射声音。
37.另外,所述进气装置也可以是,所述egr系统为所述egr阀,所述egr阀具有:阀主体,通过阀的开闭调整所述egr气体的流量;以及阀适配器,具有将从所述阀主体流出的所述egr气体导入所述进气歧管的流路,并且与所述阀主体一体地构成而安装于所述进气歧管,所述上侧对置面部由所述阀适配器的下部构成。
38.在该进气装置中,将egr阀确定为上述egr系统。而且,该egr阀具有兼用作相对于阀主体的安装部件与配管部件的阀适配器,该阀适配器的下部构成了上侧对置面部。根据该进气装置,仅通过将egr阀安装于进气歧管,就能够进行从egr阀到进气歧管的egr导入。因而,进气装置变得紧凑,能够提高向发动机舱的收容性。
39.另外,公开的技术涉及一种进气装置的组装方法,其在搭载于车辆的发动机中,将由egr冷却器以及egr阀中的至少某一方构成的egr系统安装于安装在气缸盖的进气歧管的上方的规定位置。
40.所述进气装置的组装方法包括:配置步骤,在将所述egr系统安装于所述进气歧管
时,在设于所述进气歧管的上部的下侧对置面部与设于所述egr系统的上侧对置面部相对的规定大小的空隙配置减震板,该减震板具有比所述空隙大的厚度,并且具有比所述下侧对置面部和所述上侧对置面部各自的杨氏模量小的杨氏模量;以及夹持步骤,通过将所述egr系统安装于所述进气歧管,使得由所述下侧对置面部和所述上侧对置面部夹持所述减震板。
41.根据该进气装置的组装方法,将规定的减震板配置于egr系统以及进气歧管的各对置面之间,在该状态下将egr系统安装于进气歧管。由此,夹持减震板。由此,减震板被压缩,在较大的范围内紧贴于egr系统与进气歧管这两方。egr系统与进气歧管经由减震板而一体化。
42.因而,egr系统稳定地支承于进气歧管。进气歧管的强度及刚性提高,能够有效地抑制辐射声音。由于能够减小肋的突出量、或去除肋,因此能够抑制egr系统与机罩之间的间隙变窄。
43.另外,所述进气装置的组装方法也可以是,通过在多个紧固部位紧固而将所述egr系统安装于所述进气歧管,该多个紧固部位包括:第一紧固部位;第二紧固部位,位于比所述第一紧固部位远离所述发动机主体的位置;以及第三紧固部位,在将所述第一紧固部位和所述第二紧固部位排列的方向设为纵向时,在比所述第二紧固部位靠所述发动机主体的一侧,位于从所述第一紧固部位和所述第二紧固部位这两方沿横向离开的位置,在所述配置步骤中,以所述减震板的中央部位于由所述第一紧固部位、所述第二紧固部位以及所述第三紧固部位包围的分区的方式配置。
44.如上述那样,通过紧固处于强度及刚性高的地方的第一紧固部位、以及处于强度及刚性低的地方的第二紧固部位,能够提高进气歧管的强度及刚性。而且,通过紧固从这两个部位沿横向离开的第三紧固部位,能够进一步提高进气歧管的强度及刚性。
45.而且,若在由这三个部位包围的分区配置减震板的中央部,则能够在减震板的较大的范围内作用压接力。
46.发明效果
47.若为应用了公开的技术的发动机的进气装置,则能够在机罩下确保必要且充分的间隙,还能够有效地抑制进气歧管的辐射声音。
附图说明
48.图1是从斜前方观察发动机的进气装置的主要部分的概略立体图。
49.图2是图1中的箭头线y1-y1的概略剖面图。
50.图3是从上方观察发动机的进气装置的主要部分的概略图。发动机主体简略地示出了其内部构造。
51.图4a是egr阀的概略俯视图。
52.图4b是egr阀的概略仰视图。
53.图4c是egr阀的概略侧视图。
54.图5是放大地示出进气歧管的上部的概略立体图。
55.图6是用于对egr阀相对于进气歧管的安装进行说明的图。
56.图7是表示在下侧对置面部之上配置了减震板的状态的概略图。
57.图8a是放大地示出图2中的主要部分的概略剖面图。
58.图8b是图8a中的箭头线y2-y2的概略剖面图。
59.图9是表示与辐射声音的抑制相关的验证试验的结果的一个例子的图表。
60.附图标记说明
61.1 发动机
62.3 进气装置
63.10 发动机主体
64.20 中间冷却器
65.30 进气歧管
66.31 冷却器单元部
67.33 上游部
68.34 下游部
69.34a 扩张部
70.34b 分支部
71.36c 冷却器用凸台部(紧固凸台部)
72.36v 阀用凸台部(紧固凸台部)
73.36v5 第五凸台部(第一紧固部位)
74.36v6 第六凸台部(第二紧固部位)
75.36v7 第七凸台部(第二紧固部位)
76.36v8 第八凸台部(第三紧固部位)
77.37 egr导入部
78.40 egr冷却器
79.50 egr阀
80.51 阀主体
81.51a 马达
82.52 阀适配器
83.61 第一螺栓孔
84.62 第二螺栓孔
85.63 第三螺栓孔
86.70 对置面
87.71 上侧对置面部
88.72 下侧对置面部
89.80 减震板
90.b 螺栓
91.g 间隙
92.s 空隙
具体实施方式
93.以下,对公开的技术进行说明。但是,以下的说明是例示性的。本发明并不限制其
应用物或者其用途。
94.在图1中,例示了从前方观察发动机的进气装置的主要部分的概略立体图。图2是图1中的箭头线y1-y1的概略剖面图。图3是从上方观察发动机的进气装置的主要部分的概略图。
95.如这些图所示,进气装置3与发动机一体地构成(也将这些统称为“发动机1”)。另外,各图所示的箭头示出了说明中所使用的“前后”、“左右”以及“上下”的方向。另外,说明中所使用的“上游”以及“下游”以作为对象的流体流动的方向为基准。
96.-发动机1-
97.发动机1作为驱动源,搭载于四轮的汽车。如图2所示,发动机1收容于配置在汽车的车厢前方的发动机舱2。发动机1的上方由机罩2a覆盖。发动机1与机罩2a间的间隙g需要确保规定量以上的大小,以使在碰撞时机罩2a变形而缓和该冲击。在该发动机1中设计为,通过包括进气装置3在内地抑制其整体高度,能够确保该间隙g。
98.按照驾驶员的操作,发动机1运转,从而汽车行驶。发动机1在后述的多个燃烧室11中,使含有汽油的混合气燃烧。发动机1是反复进行进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程以及排气冲程的4冲程发动机。
99.进气装置3伴随着这些燃烧循环,将进气导入各燃烧室11。如图1、图3所示,进气装置3的主要部分配置于发动机1的前侧。在发动机1中还配备有将废气从各燃烧室11排出的排气装置4。如仅图3中示出的那样,排气装置4的主要部分配置于发动机1的后侧。
100.<发动机主体10>
101.如图1、图2所示,发动机1具备由气缸体10a、气缸盖10b等构成的发动机主体10。气缸盖10b安装于气缸体10a之上。气缸盖10b构成了发动机主体10的上部,气缸体10a构成了发动机主体10的下部。如图3所示,在发动机主体10中设有多个燃烧室11。例示的发动机1是具有四个燃烧室11的所谓的4气缸发动机。
102.四个燃烧室11在未图示的曲柄轴延伸的方向(输出轴方向)上配置成一列。发动机主体10具有在输出轴方向上较长的形状。发动机主体10以其输出轴方向与车宽方向(左右方向)大致一致的方式横置在发动机舱2中。
103.在气缸体10a形成有四个气缸。在各气缸中设置往复运动的活塞。各气缸的下表面被活塞封堵。各气缸的上表面被气缸盖10b封堵。通过由气缸体10a、活塞以及气缸盖10b进行划分,在发动机主体10的内部构成了燃烧室11。
104.如图3所示,在气缸盖10b的后侧部分形成有与燃烧室11的各个连通的排气端口12。各排气端口12与各燃烧室11连通。各排气端口12根据各燃烧室11中的燃烧,由排气阀进行开闭控制。由各燃烧室11中的燃烧产生的废气通过这些排气端口12向排气装置4排出。
105.虽然未进行图示,但在排气装置4中配备有排气歧管、排气净化装置、消音器等。排气装置4在将各燃烧室11中产生的废气净化后,从汽车的后部向车外排出。
106.如图3所示,在气缸盖10b的前侧部分形成有与燃烧室11的各个连通的进气端口13。这些进气端口13与各燃烧室11连通。各进气端口13根据各燃烧室11中的燃烧,由进气阀进行开闭控制。在气缸盖10b的前侧面开设有各进气端口13的进气口。在发动机主体10的前侧附设有进气装置3,以通过这些进气口将进气导入各燃烧室11。
107.-进气装置3-
108.如图1所示,在进气装置3中配备有中间冷却器20、进气歧管30等。这些设备配置于供进气流动的进气通路的规定部位。另外,在进气装置3中还配备有egr冷却器40、egr阀50等。
109.即,发动机1进行使从各燃烧室11排出的废气的一部分作为egr气体向进气回流的egr。因而,导入各燃烧室11的进气不仅包含新气(空气),有时还包含废气。这些设备配置于供egr气体流动的egr通路的规定部位。
110.特别是,在该发动机1的情况下,egr冷却器40以及egr阀50分别配置于进气歧管30的上方的规定位置。另外,在本实施方式中,egr阀50相当于“egr系统”。
111.虽然未进行图示,但在进气通路的上游侧配置有节气门阀。节气门阀调整取入到进气通路的车外的空气(新气)的量。另外,在该发动机1中还设置有进行增压的增压器(涡轮增压器)。
112.增压器配置于进气通路中的比节气门阀靠下游侧的部位。增压器利用废气的流动,以进气通路内的压力在比其上游侧靠下游侧的位置变高的方式,对在进气通路流动的进气增压。另外,增压器也可以是通过发动机或者马达的驱动来增压的机械式增压器。
113.中间冷却器20是通过与循环的冷却水的热交换进行冷却的水冷式的冷却装置。中间冷却器20配置于进气通路中的比增压器靠下游侧的部位。中间冷却器20对因增压而温度变高的进气进行冷却。
114.如图1、图2所示,中间冷却器20配置于发动机主体10的前侧面的前方。而且,在该发动机1中,中间冷却器20与进气歧管30一体地构成。
115.<进气歧管30>
116.进气歧管30为了将进气导入发动机主体10,安装于发动机主体10的上部、即气缸盖10b的前侧面。进气歧管30是合成树脂制的部件。即,接合由合成树脂成型的多个零件而形成了进气歧管30。进气歧管30具有冷却器单元部31、上游部33、以及下游部34。
117.冷却器单元部31构成了中间冷却器20的外廓部分。即,冷却器单元部31由密闭的大容量的壳体形状的部分构成。在冷却器单元部31的下部设有下侧安装托架32。在冷却器单元部31的内部收容有水冷式的热交换器。由此,由于能够设置相对较大的热交换器,因此能够构成冷却性能优异的中间冷却器20。
118.如图1所示,在冷却器单元部31的左端部设有与其内部连通的进气导入口31a。如图2所示,在冷却器单元部31的下端部的前侧设有与其内部连通的进气导出口31b。进气从进气导入口31a导入冷却器单元部31并从进气导出口31b导出。导入冷却器单元部31的进气在其内部朝向右方流动,由此通过热交换器。此时,通过向冷却水散热,进气被冷却。
119.上游部33由沿纵向延伸的筒形状的部分构成。上游部33的横宽比气缸盖10b的前侧面的长度充分小。上游部33与冷却器单元部31的前部一体地形成。上游部33的上端部位于比冷却器单元部31靠上方的位置。
120.上游部33的下端部与进气导出口31b连通。由此,通过了冷却器单元部31的进气流入上游部33。然后,进气从上游部33的下方朝向上方流动。上游部33构成了位于中间冷却器20的下游侧的进气通路。
121.下游部34由从上游部33的上端部沿横向扩展的筒形状的部分构成。下游部34的横宽与气缸盖10b的前侧面的长度大致相同。如图2、图3、图5所示,下游部34具有扩张部34a和
四个分支部34b,以能够向燃烧室11的各个分配均质的进气。
122.扩张部34a具有与气缸盖10b的前侧面的长度大致相同的横宽,并与上游部33一体地形成。上游部33的上端部与扩张部34a的前侧的中央部位相连。扩张部34a的内部与上游部33的内部连通。因而,流过上游部33的进气流入扩张部34a。扩张部34a构成了从上游部33起使进气通路的横宽急剧地扩大的横长的进气流路。
123.各分支部34b由横宽窄的筒形状的部分构成。这些分支部34b的一端在横向排列的状态下与扩张部34a的后侧相连。这些分支部34b的另一端与横长的上侧安装托架35一体地形成。各分支部34b的内部与扩张部34a的内部连通。因而,流入到扩张部34a的进气向各分支部34b流入。
124.如图2所示,进气歧管30经由上侧安装托架35以及下侧安装托架32而安装于发动机主体10。下侧安装托架32紧固安装于气缸体10a的凸台。上侧安装托架35紧固安装于气缸盖10b的前侧面。
125.由此,各分支部34b通过各进气口而与各进气端口13连通。各分支部34b构成了将进气分配给各进气端口13的进气通路。
126.而且,中间冷却器20配置于下游部34的下方的空间。由此,能够紧凑地构成进气装置3,能够使进气歧管30与中间冷却器20单元化。能够提高这些设备向发动机舱2的收容性以及向发动机主体10的组装作业性。
127.另外,如图5所示,进气歧管30为了安装egr冷却器40以及egr阀50而具有多个紧固凸台部(后述的冷却器用凸台部36c、阀用凸台部36v)。而且,进气歧管30为了使egr气体向其内部回流,如图1所示那样具有egr导入部37。这些多个紧固凸台部36c、36v以及egr导入部37与进气歧管30一体地形成。
128.egr导入部37构成了供egr气体流动的通路。如图6所示,egr导入部37具有纵通路部37b以及两叉通路部37c。
129.纵通路部37b由设于上游部33的表面的细长的管状的部分构成。纵通路部37b沿着上游部33的中心线(通过上游部33的横宽方向的中央的虚拟线)而在上下方向上延伸。在位于其中心线上的、进气歧管30中的上游部33与下游部34的边界部分(弯曲的部分)设有egr通路的连结中所使用的阀用凸台部36v(阀连结用凸台部36v)。
130.纵通路部37b的上端与该阀连结用凸台部36v一体地设置。即,在该阀连结用凸台部36v中一体地设有后述的第六凸台部36v6与第七凸台部36v7。而且,在它们之间形成有将egr气体取入到纵通路部37b的气体导入口37a。
131.两叉通路部37c与纵通路部37b的下端相连。另外,两叉通路部37c也由设于上游部33的表面的细长的管状的部分构成。两叉通路部37c从纵通路部37b的下端向左右两侧分支而延伸。纵通路部37b的内部与两叉通路部37c的内部连通。
132.两叉通路部37c具有一对气体导出口37d。如图2所示,这些气体导出口37d在上游部33的下端部的左右两侧开口。两叉通路部37c的内部通过这些气体导出口37d与上游部33的内部连通。
133.多个紧固凸台部由用于通过螺栓b的紧固而将egr冷却器40安装于进气歧管30的冷却器用凸台部36c、以及用于通过螺栓b的紧固而将egr阀50安装于进气歧管30的阀用凸台部36v构成。
134.如图5所示,当将四个分支部34b从左侧起依次设为第一分支部34b1、第二分支部34b2、第三分支部34b3、第四分支部34b4时,冷却器用凸台部36c设于第一分支部34b1以及第二分支部34b2的上表面的三处。即,冷却器用凸台部36c由第一分支部34b1中的设于上侧安装托架35的附近的第一凸台部36c、第二分支部34b2中的设于上侧安装托架35的附近的第二凸台部36c、以及第一分支部34b1中的设于扩张部34a的附近的第三凸台部36c构成。
135.另一方面,阀用凸台部36v由第四~第八凸台部构成,设于第三分支部34b以及扩张部34a的上表面的五处。即,第四凸台部36v4设于第三分支部34b3中的上侧安装托架35的附近。第五凸台部36v5设于第三分支部34b3中的扩张部34a的附近。第六凸台部36v6以及第七凸台部36v7如上述那样设于阀连结用凸台部36v。第八凸台部36v8设于扩张部34a中的第一分支部34b1的附近。
136.另外,进气歧管30由于其表面构造的不同而具有加强面部73以及下侧对置面部72,之后另外对它们进行叙述。
137.<egr冷却器40>
138.egr冷却器40由横长且扁平的柱状部件构成。egr冷却器40的长度比上游部33的横宽小,约为一半左右。egr冷却器40的一方的端部具有供egr气体流入的流入部40a,另一方的端部具有供egr气体流出的流出部40b。egr冷却器40为水冷式的热交换器,通过冷却水的热交换对egr气体进行冷却。
139.egr冷却器40具有与各冷却器用凸台部36c对应的支承托架。在各凸台部36c中,通过用螺栓紧固支承托架,从而使得egr冷却器40安装于进气歧管30。由此,egr冷却器40配置为,流入部40a位于第一分支部34b1的上方,流出部40b位于第三分支部34b3的上方。如图3所示,在流出部40b中设有用于与egr阀50连接的连接凸缘42。
140.<egr阀50>
141.egr阀50配置于egr通路中的与egr冷却器40的下游侧邻接的部位。具体而言,如图1、图3所示,egr阀50配置于从第三分支部34b3到扩张部34a的进气歧管30的上侧。
142.在图4a、图4b、以及图4c中示出了egr阀50。egr阀50由阀主体51、阀适配器52等构成。
143.阀主体51由以金属制零件为主体的部件构成。虽然未进行图示,但在阀主体51的内部形成有具备能够调整开度的阀的气体流路。在阀主体51的下表面开设有与该气体流路中的阀的上游侧连通的气体入口、以及与该气体流路中的阀的下游侧连通的气体出口。在阀主体51一体地组装有驱动阀并控制其开闭动作的马达51a。
144.阀适配器52与阀主体51一体地构成。阀适配器52是用于支承高重量的阀主体51而安装于进气歧管30的适配器。另外,阀适配器52具有将从阀主体51流出的egr气体导入进气歧管30的egr导入部37的流路,构成了egr通路的一部分。即,阀适配器52兼用作相对于阀主体51的安装部件与配管部件。
145.阀适配器52具有基部520、配管部521、以及用于安装于进气歧管30的伸出部522。在基部520的上表面安装有阀主体51。在基部520的上表面形成有上游开口520a以及下游开口520b。上游开口520a与阀主体51的气体入口连接,下游开口520b与阀主体51的气体出口连接。
146.配管部521构成了供egr气体流动的扁平的流路。配管部521具有在一方的端部具
有上游开口520a的上游侧配管部521a、以及在一方的端部具有的下游开口520b的下游侧配管部521b。上游侧配管部521a从阀主体51朝向后方一边呈大致s形状弯曲一边延伸。下游侧配管部521b从阀主体51朝向前方一边呈大致l形状弯曲一边延伸。
147.在上游侧配管部521a延伸突出的另一方的端部设有开口有气体取入口53a的上游侧凸缘部53。在下游侧配管部521b延伸突出的另一方的端部设有开口有气体取出口54a的下游侧凸缘部54。在上游侧凸缘部53的气体取入口53a的两侧形成有贯通上游侧凸缘部53的一对螺栓孔(上游侧连结孔53b)。在下游侧凸缘部54的气体取出口54a的两侧形成有贯通下游侧凸缘部54的一对螺栓孔(下游侧连结孔54b)。
148.伸出部522由从基部520以及配管部521的规定的边缘伸出的部分构成。在伸出部522的规定部位形成有贯通伸出部522的第一~第三螺栓孔。第一螺栓孔61形成于上游侧配管部521a的上游侧凸缘部53的附近部位、且远离阀主体51一方的侧方部位。第二螺栓孔62形成于上游侧配管部521a的上游侧凸缘部53的附近部位、且靠近阀主体51一方的侧方部位。第三螺栓孔63形成于基部520的侧方部位。
149.egr阀50通过在包含上述阀用凸台部36v在内的多个紧固部位紧固螺栓b而安装于egr冷却器40以及进气歧管30。
150.具体而言,如图6所示,插通于第一螺栓孔61的螺栓b被紧固在第四凸台部36v4。插通于第二螺栓孔62的螺栓b被紧固在第五凸台部36v5。插通于第三螺栓孔63的螺栓b被紧固在第八凸台部36v8。插通于两个下游侧连结孔54b的各螺栓b被紧固在第六凸台部36v6以及第七凸台部36v7的各个。
151.这样,用螺母将插通于两个上游侧连结孔53b的螺栓b紧固于连接凸缘42,将egr阀50连结于egr冷却器40。另外,之后另外叙述安装egr阀50的方法。
152.<进气装置3的设计>
153.如上述那样,进气歧管30为树脂成型品。因而,与金属相比,强度及刚性并不高。因此,在发动机1的运转时,因进气的流动,从进气歧管30产生辐射声音。若辐射声音较高,则成为噪声。
154.因此,为了抑制辐射声音,一般在进气歧管的表面以格子状形成多个加强用的肋,提高进气歧管的强度及刚性。对此,在如该发动机1那样将egr冷却器40、egr阀50等egr系统配置于进气歧管30的上方的情况下,必须在形成于进气歧管30的上表面的肋73a之上配置egr系统。
155.但是,如图2所示,在发动机1的上方有机罩2a。而且,发动机1与机罩2a之间的间隙g需要确保规定量以上的大小,以使在碰撞时机罩2a变形而缓和该冲击。因而,egr系统能够配置的高度存在限制。
156.而且,机罩2a朝向前方向下倾斜。越朝向前方,机罩2a越低。因而,越朝向前方,egr系统能够配置的高度限制越严格。
157.特别是,在该发动机1的情况下,通过将中间冷却器20配置于下游部34的下方的空间,使中间冷却器20与进气歧管30单元化。伴随于此,上游部33位于从发动机主体10向前方离开的位置。而且,下游部34向发动机主体10的前方扩展。而且,利用向其前方扩展的下游部34的上侧的空间,安装有egr冷却器40以及egr阀50。
158.egr冷却器40安装于下游部34中的上侧安装托架35的附近。在该位置,机罩2a相对
较高。因而,即使在由肋73a加强的进气歧管30的上表面安装egr冷却器40,也能够在机罩2a之下确保充分的间隙g。通过肋73a,也能够确保进气歧管30的强度及刚性,因此能够有效地抑制辐射声音。
159.对此,egr阀50配置于下游部34中的比egr冷却器40靠前方的位置。特别是,在egr阀50之中最高的阀主体51配置于远离发动机主体10的扩张部34a的上方。在该位置,机罩2a变低。因此,若在由肋73a加强的进气歧管30的上表面安装egr阀50,则存在无法在机罩2a之下确保所需的间隙g的隐患。
160.考虑减小肋73a的突出量或去除肋73a,并将egr阀50配置得较低。然而,在这样的情况下,进气歧管30的强度及刚性降低,辐射声音的抑制变得困难。并且,扩张部34a与分支部34b的各个相比,在构造上强度及刚性低,因此辐射声音容易变高。
161.对此,在该发动机1中,设计为能够兼顾间隙g的确保和辐射声音的抑制。即,如图6所示,在egr阀50与进气歧管30之间设有一对对置面70、70。而且,在这些对置面70、70之间配置规定的减震板80,并由egr阀50与进气歧管30夹持该减震板80。
162.第一,在安装于进气歧管30的状态下的egr阀50的下部(上侧对置面部71)与进气歧管30的上部(下侧对置面部72)设有隔着规定的大小的空隙s而相对的一对对置面70、70。
163.具体而言,如图5、图7所示,在扩张部34a的上表面的规定区域形成有没有肋73a的平滑面(表面平滑的平面或曲面)。该平滑面相当于对置面70,该平滑面所具有的进气歧管30的上部相当于下侧对置面部72。而且,在向该下侧对置面部72的周围扩展的进气歧管30的表面形成有加强用的肋73a(加强面部73)。加强面部73与没有肋73a的下侧对置面部72相比,强度及刚性高。
164.在下侧对置面部72的周边部分配置有用于紧固egr阀50的三个紧固部位。即,如图7所示,第一紧固部位、第二紧固部位以及第三紧固部位配置于下侧对置面部72的周边部分。第一紧固部位由第五凸台部36v5构成。第二紧固部位由第六凸台部36v6以及第七凸台部36v7构成。第三紧固部位由第八凸台部36v8构成。
165.如图8a、图8b所示,在将egr阀50(阀适配器52)紧固安装于这些紧固部位的状态下,阀适配器52的下部的规定部位与下侧对置面部72隔着规定的大小的空隙s而相对。该阀适配器52的下部的规定部位相当于上侧对置面部71,该规定部位的表面相当于对置面70。
166.空隙s设定为比肋73a的高度小。由此,上侧对置面部71进入比肋73a靠下方的位置。因而,与将egr阀50配置于肋73a的上方的情况相比,能够将egr阀50配置得较低。即使机罩2a的位置低,也容易在机罩2a之下确保所需的间隙g。
167.第二,在一对对置面70、70之间配置规定的减震板80,通过下侧对置面部72以及上侧对置面部71夹持该减震板80。
168.减震板80由具有规定形状的板状的部件构成。减震板80由橡胶、合成树脂等具有弹性的原材料形成。减震板80的厚度设定为比空隙s大。由此,在由下侧对置面部72以及上侧对置面部71夹持时,减震板80在厚度方向上被从图8a、图8b中双点划线所示的状态压缩成实线所示的状态。
169.而且,减震板80由杨氏模量(也称作纵弹性系数)比下侧对置面部72以及上侧对置面部71各自的杨氏模量小的原材料形成。由此,在由下侧对置面部72以及上侧对置面部71夹持时,比它们变形大。另外,这里,将下侧对置面部72以及上侧对置面部71排列的方向定
义为减震板的厚度方向,减震板只要为至少厚度方向的杨氏模量比下侧对置面部72以及上侧对置面部71各自的厚度方向的杨氏模量小即可。
170.即,通过将减震板80配置于下侧对置面部72以及上侧对置面部71之间,并将egr阀50安装于进气歧管30,减震板80被压缩而压接于下侧对置面部72以及上侧对置面部71各自的对置面70。无需通过粘接等将减震板80安装于阀适配器52或者进气歧管30。
171.减震板80被下侧对置面部72以及上侧对置面部71夹持。由此,egr阀50与进气歧管30经由相对较大的面积紧贴而一体化。
172.其结果,egr阀50稳定地支承于进气歧管30。通过基于减震板80的弹力的作用,也能够抑制各紧固部位的松弛。扩张部34a(下侧对置面部72)经由减震板80而与阀适配器52(上侧对置面部71)一体化。由此,即使没有肋73a,与基于肋73a的加强相比强度及刚性也提高。因而,能够有效地抑制辐射声音。
173.减震板80对应于阀适配器52的形状等而将外形形成为规定形状。对此,下侧对置面部72的表面成为没有标记的平滑面。由于减震板80只是夹在egr阀50与进气歧管30之间,因此在安装时,难以将减震板80适当地配置在规定位置。
174.因此,减震板80形成为能够与上侧对置面部71嵌合。具体而言,如图4b所示,在上侧对置面部71的下表面存在伴随着配管部521的形状等的凹凸形状。对此,如图7所示,在减震板80的上表面设有与该凹凸形状嵌合的部位(嵌合部80a)。减震板80的下表面为平滑面。
175.当在上侧对置面部71与下侧对置面部72之间配置减震板80时,将减震板80的上表面与上侧对置面部71的下表面嵌合。由此,能够容易且适当地将减震板80配置在规定位置。
176.在将减震板80配置于规定位置的情况下,能够使减震板80有效地压接于上侧对置面部71以及下侧对置面部72这两方。
177.具体而言,如图7所示,在将减震板80配置于规定位置的情况下,设定为减震板80的中央部位于由第一紧固部位(第五凸台部36v5),第二紧固部位(第六凸台部36v6以及第七凸台部36v7)以及第三紧固部位(第八凸台部36v8)包围的分区。
178.如上述那样,这些第一紧固部位(第五凸台部36v5)、第二紧固部位(第六凸台部36v6以及第七凸台部36v7)以及第三紧固部位(第八凸台部36v8)在下侧对置面部72的周边部分分散地配置。因而,通过在这些紧固部位紧固,能够使压接力平衡性良好地作用于减震板80的较宽的范围内。由此,能够更有效地抑制辐射声音。
179.<进气装置3的组装方法>
180.接下来,对组装进气装置3的各工序中的、将egr阀50安装于进气歧管30的上方的规定位置的工序进行说明。该工序大致由配置步骤和夹持步骤构成。
181.在配置步骤中,在egr阀50的上侧对置面部71与进气歧管30的下侧对置面部72相对的部分配置减震板80。
182.此时,将减震板80的上表面与egr阀50的下表面嵌合。由此,能够防止弄错减震板80的朝向以及正反的作业错误。而且,即使下侧对置面部72为没有标记的平滑面,也能够以减震板80的中央部位于由第一紧固部位、第二紧固部位以及第三紧固部位包围的分区的方式可靠地配置。
183.在夹持步骤中,通过将egr阀50安装于进气歧管30,使得由下侧对置面部72以及上侧对置面部71夹持减震板80。
184.在将减震板80配置于规定位置的状态下,在包含上述的第一紧固部位、第二紧固部位以及第三紧固部位在内的多个紧固部位紧固螺栓b。由此,将egr阀50安装于进气歧管30。
185.具体而言,如图6所示,将螺栓b插通于第一螺栓孔61而紧固于第四凸台部36v4。将螺栓b插通于第二螺栓孔62而紧固于第五凸台部36v5。将螺栓b插通于第三螺栓孔63而紧固于第八凸台部36v8。而且,将螺栓b插通于两个下游侧连结孔54b而紧固于第六凸台部36v6以及第七凸台部36v7的各个。
186.此时,优选的是,交替地多次紧固第一紧固部位(第五凸台部36v5)、第二紧固部位(第六凸台部36v6以及第七凸台部36v7)以及第三紧固部位(第八凸台部36v8)的各个。即,并不是将这些紧固部位的各个一次性地紧固,而是一边逐渐提高紧固力,一边交替地多次紧固各紧固部位,直到获得规定的紧固力为止。
187.由此,能够抑制作用于减震板80的压接力的偏差。能够适当地夹持减震板80。其结果,能够进一步有效地抑制辐射声音。
188.<实施例>
189.使用应用了公开的技术的发动机,进行了验证辐射声音的抑制效果的试验。在图9中,示出了该试验结果的一个例子。
190.横轴为发动机的转速,纵轴为声压等级(db)。示出了在一般的发动机的转速的范围内由进气歧管产生的辐射声音的声压等级的测量结果。实线为在夹持有减震板的情况下的测量结果(实施例)。虚线为未夹持减震板的情况下的测量结果(比较例)。
191.在从中旋转区域到高旋转区域中未确认到显著差异,但在低旋转区域中,实施例与比较例相比,确认到声压等级的大幅降低。即,确认到,通过应用公开的技术,能够有效地抑制进气歧管的辐射声音。
192.另外,涉及公开的技术的发动机的进气装置并不限定于上述的实施方式,也包含除此以外的各种构成。
193.例如,在实施方式中,例示了egr阀相当于“egr系统”的情况,但并不限定于此。也可以与egr阀同样地,在egr冷却器与进气歧管之间也设置减震板,使这双方相当于“egr系统”。
194.另外,也可以代替egr阀,而仅使egr冷却器相当于“egr系统”。特别是,在egr冷却器配置于比egr阀远离发动机主体的位置的情况下是有效的。
195.实施方式的发动机的构成能够根据规格而适当变更。发动机也可以是柴油发动机。
再多了解一些

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