МОДУЛЬНЫЙ ВХОДНОЙ КОЛЛЕКТОР, СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТАКОГО КОЛЛЕКТОРА И УЗЕЛ ДВИГАТЕЛЯ И ВПУСКНОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2019 года по МПК F02M35/10 B60K13/02 

Область техники

[1] Различные варианты осуществления настоящего изобретения относятся к входному коллектору двигателя внутреннего сгорания транспортного средства.

Уровень техники

[2] Двигатель внутреннего сгорания может использоваться для приведения транспортного средства в движение. Зачастую, один и тот же тип двигателя используют в различных моделях транспортных средств, включая транспортные средства с приводом на передние колеса и с приводом на задние колеса. В зависимости от того, является ли транспортное средство переднеприводным или заднеприводным, двигатель в транспортном средстве располагается по-разному, чтобы обеспечить соединение с карданным валом и трансмиссией, а также с учетом особенностей компоновки. Например, в переднеприводном транспортном средстве расположение двигателя может быть поперечным, при этом продольная ось двигателя в целом перпендикулярна продольной оси транспортного средства. В заднеприводном транспортном средстве расположение двигателя может быть продольным, при этом продольная ось двигателя в целом параллельна продольной оси транспортного средства. Когда один и тот же двигатель, например - блок цилиндров и головка, используется для обеих компоновок транспортного средства, возможно использование двух разных конструкций входного коллектора, а двигатель подлежит перенастройке для каждой конструкции входного коллектора.

Сущность изобретения

[3] В одном из вариантов осуществления транспортное средство оборудовано двигателем и модульным входным коллектором. Модульный входной коллектор содержит распределительную камеру, имеющую на противоположных концах первое и второе отверстия с, по существу, идентичными поперечными сечениями, соединитель корпуса дроссельной заслонки, заглушку и каналы для соединения входного коллектора с двигателем. Продольная ось распределительной камеры в целом параллельна продольной оси двигателя, при этом размер каждого из первого и второго отверстий рассчитан на прием одного из следующего: соединителя корпуса дроссельной заслонки и заглушки. Транспортное средство содержит пару ведущих колес, получающих крутящий момент от двигателя, чтобы привести транспортное средство в движение, при этом расположение колес соответствует переднеприводной компоновке или заднеприводной компоновке. Соединитель корпуса дроссельной заслонки присоединен к первому отверстию, а заглушка - ко второму отверстию, если расположение пары ведущих колес соответствует переднеприводной компоновке. Соединитель корпуса дроссельной заслонки присоединен ко второму отверстию, а заглушка - к первому отверстию, если расположение пары ведущих колес соответствует заднеприводной компоновке.

[4] В другом варианте осуществления предложен модульный входной коллектор, выполненный с возможностью использования с поперечно расположенным двигателем и с продольно расположенным двигателем. Коллектор содержит распределительную камеру с первым и вторым отверстиями на противоположных концах указанной камеры. Каждое из отверстий имеет, по существу, идентичное поперечное сечение и его размеры обеспечивают возможность приема одного из следующего: соединителя корпуса дроссельной заслонки и заглушки. С распределительной камерой соединен ряд каналов, расположенных между первым и вторым отверстиями.

[5] Еще в одном варианте осуществления предложен способ обеспечения входного коллектора для двигателя. Каналы входного коллектора присоединяют к головке цилиндров двигателя, поперечно расположенного в транспортном средстве. Входной коллектор содержит соединитель корпуса дроссельной заслонки, присоединяемый к одной из первой концевой зоны и второй концевой зоны распределительной камеры, и заглушку, присоединяемую к другой из первой концевой зоны и второй концевой зоны.

[6] Различные примеры осуществления раскрываемого в настоящей заявке изобретения имеют дополнительные, не имеющие ограничительного характера, преимущества. Например, при использовании модульного входного коллектора все его компоненты или большая их часть могут монтироваться в различных вариантах компоновки для обеспечения входного коллектора для двигателя, который установлен в транспортном средстве в различных положениях, например - продольно или поперечно. Используя во входном коллекторе одни и тех же базовые компоненты, один и тот же график характеристик и настройки могут использоваться для поперечно, так и для продольно установленного двигателя. Кроме того, при использовании модульных компонентов можно свести к минимуму или рационализировать набор используемых инструментов, а также другие аспекты разработки и производства двигателей.

Краткое описание чертежей

[7] На фиг. 1 схематично изображен двигатель внутреннего сгорания с возможностью применения различных вариантов осуществления настоящего изобретения;

[8] На фиг. 2 изображена в разобранном виде система входного коллектора согласно одному из вариантов осуществления для использования с двигателем, изображенным на фиг. 1;

[9] На фиг. 3 схематично изображено переднеприводное транспортное средство с двигателем и входным коллектором, изображенными на фиг. 1 и 2 соответственно;

[10] На фиг. 4 схематично изображено заднеприводное транспортное средство с двигателем и входным коллектором, согласно настоящему изобретению; и

[11] На фиг. 5 изображена блок-схема способа изготовления и сборки входного коллектора по фиг. 2-4, согласно одному из вариантов осуществления.

Подробное раскрытие изобретения

[12] Согласно установленным требованиям, в настоящем документе подробно раскрыты варианты осуществления изобретения согласно; при этом подразумевается, что данные варианты раскрыты исключительно в качестве примеров осуществления изобретения, которое может быть осуществлено в различных формах и модификациях. Рисунки не обязательно даны в масштабе; некоторые элементы могут быть представлены в преувеличенном или сильно уменьшенном виде, чтобы показать характеристики конкретных компонентов. В связи с этим, конкретные конструктивные и функциональные характеристики, раскрытые в настоящей заявке, должны рассматриваться не как ограничивающие признаки, а исключительно как типовая основа, показывающая и объясняющая специалисту в данной области техники как применять различные варианты осуществления настоящего изобретения.

[13] На фиг. 1 схематично изображен двигатель 20 внутреннего сгорания. Двигатель 20 содержит несколько цилиндров 22, один из которых показан. Двигатель 20 может содержать любое количество цилиндров 22: три, четыре, шесть, восемь или иное количество. Расположение цилиндров в двигателе может быть разным, например: V-образным, однорядным или иным.

[14] Двигатель 20 содержит камеру 24 сгорания, сообщающуюся с каждым цилиндром 22. Цилиндр 22 образован стенками 32 цилиндра и поршнем 34. Поршень 34 соединен с коленчатым валом 36. Камера 24 сгорания сообщается по текучей среде с входным коллектором 38 и выпускным коллектором 40. Впускной клапан 42 регулирует расход потока из входного коллектора 38 в камеру 24 сгорания. Выпускной клапан 44 регулирует расход потока из камеры 24 сгорания в выпускной коллектор 40. Впускной и выпускной клапаны 42, 44 могут работать различными способами, известными из уровня техники, для регулирования работы двигателя.

[15] Топливный инжектор 46 подает топливо из топливной системы непосредственно в камеру 24 сгорания, в связи с чем двигатель является двигателем с прямым впрыском. С двигателем 20 может использоваться система впрыска топлива низкого или высокого давления, в других примерах может использоваться система впрыска во впускные каналы. Система зажигания содержит свечу 48 зажигания, регулируемую для выработки энергии в виде искры для воспламенения топливно-воздушной смеси в камере 24 сгорания. В других вариантах осуществления возможно использование других систем или технологий подачи топлива и зажигания, включая воспламенение от сжатия.

[16] Двигатель 20 содержит регулятор и различные датчики, предназначенные для направления сигналов регулятору для регулирования подачи воздуха и топлива в двигатель, опережения зажигания, отдаваемой мощности и крутящего момента двигателя, и прочих параметров. Состав датчиков двигателя может включать в себя, не ограничиваясь этим: кислородный датчик в выпускном коллекторе 40, датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя, датчик положения педали акселератора, датчик давления (абсолютного) во входном коллекторе, датчик контроля положения двигателя для положения коленчатого вала, датчик расхода воздуха во входном коллекторе 38, датчик положения дроссельной заслонки и прочие датчики.

[17] В некоторых вариантах осуществления двигатель 20 используют в качестве единственного пускового двигателя, например - в обычных транспортных средствах или транспортных средствах с частыми остановками. Другие варианты осуществления предусматривают возможность использования двигателя в гибридных транспортных средствах, имеющих дополнительный пусковой двигатель, например - электрическую установку, чтобы обеспечить дополнительную мощность для приведения транспортного средства в движение.

[18] Каждый из цилиндров 22 может работать в четырехтактном цикле, включая такт впуска, такт сжатия, рабочий ход и такт выпуска. Другие варианты осуществления предусматривают возможность работы в двухтактном цикле. Во время такта впуска впускной клапан 42 открывается, а выпускной клапан 44 закрывается, в то время, как поршень 34 перемещается из верхней части цилиндра 22 в нижнюю часть цилиндра 22 для подачи воздуха из входного коллектора в камеру сгорания. Положение поршня 34 в верхней части цилиндра 22 общеизвестно как верхняя мертвая точка (ВМТ). Положение поршня 34 в нижней части цилиндра общеизвестно как нижняя мертвая точка (НМТ).

[19] Во время такта сжатия впускной и выпускной клапаны 42, 44 закрыты. Поршень 34 перемещается от низа к верху цилиндра 22 для сжатия воздуха в камере 24 сгорания.

[20] Затем в камеру 24 сгорания подается топливо и воспламеняется там. В изображенном двигателе 20 топливо впрыскивается в камеру 24, после чего воспламеняется с помощью свечи 48 зажигания. В других вариантах воспламенение топлива может происходить от сжатия.

[21] Во время рабочего хода, воспламененная топливно-воздушная смесь в камере 24 сгорания расширяется, приводя поршень 34 в движение из верхней части цилиндра 22 в нижнюю часть цилиндра 22. Перемещение поршня 34 вызывает соответствующее движение коленчатого вала 36 и обеспечивает отдачу механического крутящего момента двигателем 20.

[22] Во время такта выпуска впускной клапан 42 остается закрытым, а выпускной клапан 44 открывается. Поршень 34 перемещается из нижней части цилиндра в верхнюю часть цилиндра 22 для удаления отработавших газов и продуктов сгорания из камеры 24 сгорания путем уменьшения объема камеры 24. Поток отработавших газов от цилиндра 22 направляется в выпускной коллектор 40 и в систему доочистки, например, каталитический нейтрализатор.

[23] Положения и установку моментов открытия и закрытия впускного и выпускного клапанов 42, 44, а также установку момента впрыска и установку момента зажигания, можно изменять для различных тактов двигателя.

[24] Двигатель 20 содержит систему охлаждения для отвода тепла из двигателя 20, которая может быть включена в состав двигателя 20 в виде рубашки охлаждения, содержащей воду или иную охлаждающую жидкость.

[25] Для уплотнения цилиндров 22 между блоком 76 цилиндров и головкой 79 блока цилиндров вставляют прокладку 78 головки.

[26] Входной коллектор 38 двигателя 20 содержит распределительную камеру 80, распределяющую всасываемые газы по каналам 82. По каналам 82 всасываемые газы, включая атмосферный воздух, отработавшие газы из системы рециркуляции отработавших газов и т.п., поступают во впускные клапаны 42. Для регулирования потока всасываемых газов в камеру 80 установлен дроссельный клапан 84. Дроссельный клапан 84 может быть соединен с корпусом электронной дроссельной заслонки для электронного регулирования положения клапана. Входной коллектор 38 может быть подключен к системе рециркуляции отработавших газов (РОГ), клапану продувки адсорбера (КПА) и топливной системе, системе принудительной вентиляции картера (ПВК), усилителю тормозов и другим подобным системам. Предусмотрена возможность установки воздушного фильтра (не показан) перед дроссельным клапаном 84.

[27] На фиг. 2 изображена в разобранном виде система входного коллектора 100 в одном из вариантов осуществления для использования с двигателем, изображенным на фиг. 1. Входной коллектор 100 представляет собой модульную систему, обеспечивающую возможность размещать и собирать отдельные составляющие части коллектора в различных вариантах компоновки для формирования коллектора. Возможность нескольких вариантов компоновки с использованием одних и тех же базовых компонентов позволяет использовать входной коллектор 100 с одним и тем же двигателем внутреннего сгорания, устанавливаемым различными способами в транспортном средстве. При использовании модульного входного коллектора 100 для изготовления всех или части его компонентов требуется всего один комплект инструментов.

[28] Монтаж входного коллектора 100 возможен в нескольких вариантах компоновки в зависимости от расположения двигателя и с учетом особенностей компоновки транспортного средства. Например, компоненты входного коллектора 100 могут быть собраны в одном из вариантов компоновки для использования с двигателем, установленным поперечно в переднеприводном транспортном средстве. Те же компоненты входного коллектора 100 можно смонтировать в другом варианте компоновки для использования с тем же двигателем, установленным продольно в заднеприводном транспортном средстве. Поскольку входной коллектор 100 обеспечивает в целом одинаковую геометрию потока всасываемого газа в различных вариантах компоновки, двигатель потребует только однократной настройки, при этом одни и те же графики характеристик двигателя или тарировочные таблицы можно использовать для двигателя в составе разных платформ автомобилей, что обеспечивает более надежное решение.

[29] Входной коллектор 100 содержит распределительную камеру 102. Распределительная камера 102 может быть цилиндрической или иной формы. Распределительная камера 102 является полой и обеспечивает внутреннее пространство для всасываемых газов, подлежащих распределению по каналам 104. Размеры и форма распределительной камеры 102 могут быть рассчитаны на состояние частичного вакуума во время работы двигателя. Впрыск топлива в камеру сгорания двигателя может быть прямым, в этом случае в двигатель может подаваться всасываемый воздух и/или газ из системы рециркуляции отработавших газов (РОГ). Если двигатель имеет карбюратор, для распределения топливно-воздушной смеси в каналы 104 и камеру сгорания могут использоваться входной коллектор и распределительная камера.

[30] Распределительная камера 102 имеет ряд отверстий 106, размер которых рассчитан на прием концевой части 108 каждого из каналов 104. Отверстия 106 могут содержать крепежный фланец или аналогичное устройство для обеспечения поверхности сопряжения с концевой частью 108 каналов 104. В другом варианте осуществления распределительная камера 102 и каналы 104 сформированы как единое целое, либо как пустотелые детали с последующей сборкой.

[31] Каналы 104 содержат еще одну концевую зону 110 для присоединения к впускным отверстиям двигателя для подачи всасываемых газов через впускные клапаны в камеру сгорания двигателя. Каналы 104 могут иметь различные формы, известные из уровня техники для использования в двигателе. Например, каналы могут быть прямой или изогнутой формы, иметь разную длину и другие характеристики в зависимости от конструкции двигателя. Каналы 104 могут быть отрегулированы так, чтобы воспользоваться преимуществами такого явления, как резонанс Гельмгольца.

[32] Распределительная камера 102 содержит первую концевую зону 112 и вторую концевую зону 114. Распределительная камера 102 проходить вдоль и создает продольную ось 116 входного коллектора 100. В первой концевой зоне 112 сформировано первое отверстие 118 или проем. Во второй концевой зоне сформировано второе отверстие 120 или проем. Размеры первого и второго отверстий 118, 120 могут быть равны друг другу. Первое и второе отверстия 118, 120 могут быть расположены на расстоянии друг от друга на продольной оси 116, при этом в одном из примеров продольная ось 116 проходит через первое и второе отверстия 118, 120. В одном неограничивающем примере распределительная камера также может содержать опору датчика (такую как, опора 154 датчика), например - для датчика температуры всасываемого газа, датчика давления и т.п. Распределительная камера 102 также может содержать присоединительный элемент, например - раскрытый ниже присоединительный элемент 156 для присоединения или крепления входного коллектора 100 к двигателю и/или транспортному средству.

[33] Диаметр или размер отверстий 118, 120 может отличаться от диаметра распределительной камеры 102 или в общем равняться диаметру или размеру распределительной камеры 102.

[34] Первая концевая зона 112 и отверстие 118 содержат соединительный элемент 122, или часть муфты или соединителя. Вторая концевая зона 114 и отверстие 120 содержат соединительный элемент 124, или часть муфты или соединителя. В одном из примеров кромки отверстий или проемов 118, 120 сами формируют соединительные элементы 122, 124. Соединительные элементы 122, 124 могут быть идентичны друг другу, что играет роль в обеспечении модульного характера входного коллектора 100.

[35] Входной коллектор 100 содержит соединитель 130 корпуса дроссельной заслонки. Соединитель 130 корпуса дроссельной заслонки является крепежной частью для присоединения дроссельного клапана к входному коллектору 100. Соединитель 130 корпуса дроссельной заслонки может представлять собой вспомогательный проход, создающий дросселирующий или проточный канал для потока всасываемых газов из дроссельного клапана в камеру 102. Форма соединителя 130 может быть коленчатой (как показано), прямой или иной.

[36] Соединитель 130 корпуса дроссельной заслонки содержит концевую зону 132, формирующую отверстие 134 или проем. Концевая зона 132 и проем 134 содержат соединительный элемент 136, или другую часть муфты или соединителя, выполненные с возможностью сопряжения с соединительным элементом 122 и соединительным элементом 124 для присоединения к распределительной камере 102. В одном из примеров кромка отверстия 134 или проема образует соединительный элемент 136.

[37] Корпус дроссельной заслонки также содержит другую концевую зону 138, образующую отверстие 140. Концевая зона 138 выполнена с возможностью присоединения к дроссельному клапану или корпусу электронной дроссельной заслонки. К другой стороне дроссельного клапана может быть подключен воздушный фильтр или другое впускное устройство.

[38] Соединитель 130 корпуса дроссельной заслонки может также содержать несколько отверстий для присоединения к системам двигателя или транспортного средства. Примеры отверстий для соединителя 130 корпуса дроссельной заслонки представлены на фиг. 2; при этом предусматривается, что соединитель 130 может содержать большее или меньшее количество отверстий или разъемов для датчиков, которые могут располагаться различными способами. В представленном примере соединитель 130 содержит отверстие 142 для усилителя тормозов, крепление или отверстие 144 для крепления кожуха системы рециркуляции отработавших газов (РОГ), присоединительное отверстие или крепление 146 для клапана или системы принудительной вентиляции картера (ПВК), а также присоединительное отверстие или крепление 148 для системы или клапана продувки адсорбера (КПА). Схема расположения отверстий или креплений может зависеть от их размеров и особенностей компоновки.

[39] Входной коллектор 100 также содержит заглушку 150, или торцевую крышку. Заглушка 150 используется для закрытия и изоляции внутренней полости распределительной камеры 102 путем закрытия отверстия 118, 120, остающегося открытым после присоединения соединителя 130 корпуса дроссельной заслонки. Заглушка 150 содержит соединительный элемент 152 или другую часть муфты или соединителя, выполненные с возможностью сопряжения с соединительным элементом 122 и соединительным элементом 124 для присоединения к распределительной камере 102. В одном из примеров наружная кромка заглушки 150 может формировать соединительный элемент 152. Соединительный элемент 152 заглушки 150 и соединительный элемент 136 соединителя 130 корпуса дроссельной заслонки могут быть идентичны друг другу, что играет роль в обеспечении модульного характера входного коллектора.

[40] На заглушке 150 также могут быть сформированы различные опоры или отверстия под датчики для входного коллектора 100. В одном неограничивающем примере (как показано) заглушка 150 содержит опору 154 под датчик, например - датчик температуры всасываемого газа, датчик давления и т.п. Заглушка 150 также может содержать присоединительный элемент 156 для присоединения или крепления входного коллектора 100 к двигателю и/или транспортному средству.

[41] Соединитель 130 корпуса дроссельной заслонки выполнен с возможностью присоединения либо к соединительному элементу 122 первой концевой зоны 112, либо к соединительному элементу 124 второй концевой зоны 114. Заглушка присоединяется к оставшемуся соединительному элементу: либо соединительному элементу 122 первой концевой зоны 112, либо соединительному элементу 124 второй концевой зоны 114. В зависимости от компоновки двигателя и его расположения в транспортном средстве, соединитель 130 корпуса дроссельной заслонки присоединяется, по выбору, к одному из соединительных элементов 122, 124, а заглушка 150 - к другому из соединительных элементов 122, 124.

[42] В одном из примеров соединительные элементы 122, 124 представляют собой охватываемые соединительные элементы, а соединительные элементы 136, 152 - соответствующие охватывающие соединительные элементы. В другом примере соединительные элементы 122, 124 являются охватывающими, а соединительные элементы 136, 152 - соответствующими охватываемыми соединительными элементами. Еще в одном примере соединительные элементы 122, 124, 136, 152 могут соединяться заподлицо и встык друг с другом. Соединительные элементы могут быть различных типов, известных из уровня техники. Например, соединительные элементы могут представлять собой муфтовое соединение, в котором внутренний охватываемый элемент муфтового соединения входит в наружный охватывающий элемент муфтового соединения. В других примерах соединительные элементы представляют собой соединительные элементы завинчивающегося, защелкивающегося или иного подобного типа. В альтернативных вариантах осуществления изобретения соединительные элементы представляют собой фланцы, соединяемые друг с другом с помощью крепежного изделия, например - одним или несколькими болтами, или с помощью кулачкового зажимного механизма. Между соединительными элементами может быть установлена прокладка или иная уплотнительная деталь, предотвращающая утечку всасываемых газов из распределительной камеры 102. В зависимости от материалов входного коллектора, его компоненты могут присоединяться друг к другу с использованием различных производственных методов. Например, компоненты могут соединяться с помощью сварки, сварки трением, клея или с помощью иных подобных методов.

[43] В других вариантах осуществления в состав компонентов системы входного коллектора 100 может входить второй дополнительный соединитель корпуса дроссельной заслонки или иной компонент для использования в некоторых комплектациях транспортного средства. Например, система входного коллектора может включать первый соединитель корпуса дроссельной заслонки и второй соединитель корпуса дроссельной заслонки, отличающиеся друг от друга, при этом распределительная камера, каналы и заглушка остаются одними и теми же. Отличающийся от первого соединитель корпуса дроссельной заслонки может использоваться в зависимости от наличия пространства для его установки и геометрических особенностей, связанных с типом размещения конкретного двигателя в транспортном средстве, а также для формирования большего или меньшего количества отверстий или опор для датчиков.

[44] Согласно одному из примеров переднеприводное транспортное средство с поперечно расположенным двигателем изображено на фиг. 3. Транспортное средство 200 содержит пару ведущих колес 202, используемых для приведения транспортного средства в движение. Двигатель 204 соединен с трансмиссией 206 и мостом 208 для передачи крутящего момента на колеса 202. Передняя сторона транспортного средства указана стрелкой 210. Транспортное средство 200 имеет продольную ось 212. Двигатель 204 также имеет продольную ось 214. Как можно видеть на фигуре, продольная ось 214 двигателя в целом поперечна или перпендикулярна продольной оси 212 транспортного средства, если оно является переднеприводным.

[45] Каналы 104 входного коллектора 100 соединены с впускными отверстиями двигателя 204. Соединитель 130 корпуса дроссельной заслонки присоединен к первой концевой зоне 112 распределительной камеры 102. Заглушка 150 присоединена к другой концевой зоне 114 распределительной камеры 102. Дроссельная заслонка 216 присоединена к соединителю 130 корпуса дроссельной заслонки. Воздушный фильтр 218 подключен к дроссельной заслонке 216.

[46] Продольная ось 116 распределительной камеры 102 и входного коллектора 100 в целом параллельна продольной оси 214 двигателя. Продольная ось 116 распределительной камеры 102 и входного коллектора 100 в целом поперечна или перпендикулярна продольной оси 212 транспортного средства.

[47] В другом примере, на фиг. 4 изображено заднеприводное транспортное средство с продольно расположенным двигателем. Номера позиций компонентов, также изображенных на фиг. 2 и 3, либо аналогичных им компонентов, остаются теми же. Транспортное средство 250 содержит пару ведущих колес 202, используемых для приведения транспортного средства в движение. Двигатель 204 соединен с трансмиссией 206 и мостом 208 для передачи крутящего момента на колеса 202. Передняя сторона транспортного средства указана стрелкой 210, а задняя - стрелкой 252. Транспортное средство 200 имеет продольную ось 212. Двигатель 204 также имеет продольную ось 214. Как можно видеть на фигуре, продольная ось 214 двигателя в целом параллельна продольной оси 212 заднеприводного транспортного средства. Продольная ось 214 двигателя может совпадать с продольной осью 212 транспортного средства, как показано на фигуре. В других примерах продольная ось 214 двигателя может быть смещена относительно продольной оси 212 транспортного средства в зависимости от расположения двигателя 204 в транспортном средстве 250.

[48] По сравнению с фиг. 3, схема или порядок сборки компонентов входного коллектора 100 отличаются. Каналы 104 входного коллектора 100 присоединяют к впускным отверстиям двигателя 204. Соединитель 130 корпуса дроссельной заслонки присоединяют ко второй концевой зоне 114 распределительной камеры 102. Заглушку 150 устанавливают на другой концевой зоне 112 распределительной камеры 102.

Дроссельный клапан 216 присоединяют к соединителю 130 корпуса дроссельной заслонки. Воздушный фильтр 218 подключают к дроссельному клапану 216.

[49] Продольная ось 116 распределительной камеры 102 и входного коллектора 100 в целом параллельна продольной оси 214 двигателя. Продольная ось 116 распределительной камеры 102 и входного коллектора 100 в целом параллельна продольной оси 212 транспортного средства.

[50] Блок-схема способа 300 сборки модульного входного коллектора двигателя согласно раскрытому в настоящей заявке изобретению представлена на фиг. 5. Входной коллектор может представлять собой входной коллектор 100, раскрытый выше. В других вариантах осуществления, способ 300 может содержать большее или меньшее количество шагов, при этом различные шаги могут выполняться один за другим или одновременно. Кроме того, в других вариантах осуществления, порядок выполнения шагов по способу 300 может отличаться от изображенного.

[51] Модульные компоненты - распределительную камеру, каналы, соединитель корпуса дроссельной заслонки и заглушку - выполняют на шаге 302. Эти компоненты можно выполнять отдельно друг от друга, а также в зависимости от использованных материалов; каждый из компонентов может содержать несколько субкомпонентов, предварительно собираемых для выполнения компонента. Компоненты могут быть изготовлены штамповкой или подобным способом из листового металла, например - из алюминиевого сплава или иного подходящего металла. Компоненты также можно выполнить из пластмассы, армированной волокнами пластмассы или композитного материала, используя такие технологии, как литье под давлением, термоформование, вакуумное формование, формование раздувом и т.п.

[52] На шаге 302 выполняют распределительную камеру с первым и вторым отверстием, каждое из которых содержит первый соединительный элемент. Заглушку выполняют со вторым соединительным элементом с возможностью состыковки с первым соединительным элементом. Соединитель корпуса дроссельной заслонки также выполняют со вторым соединительным элементом с возможностью состыковки с первым соединительным элементом.

[53] На шаге 304 определяют планируемую схему монтажа и расположения двигателя в транспортном средстве, чтобы обеспечить соответствующую конфигурацию и расположение входного коллектора. Например, входной коллектор может быть предназначен для использования в транспортном средстве с двигателем либо продольного, либо поперечного расположения. В зависимости от требуемой схемы расположения двигателя и входного коллектора, компоненты собирают в разных конфигурациях, например, представленных на блоках 306, 308.

[54] На шаге 306 распределительную камеру, каналы, соединитель корпуса дроссельной заслонки и заглушку собирают и располагают относительно друг друга в первой конфигурации. Первая конфигурация может использоваться с поперечно расположенным двигателем, изображенным на фиг. 3, или с иным выбранным вариантом компоновки. Например, соединитель корпуса дроссельной заслонки можно присоединить к первой концевой зоне распределительной камеры, а заглушку - ко второй концевой зоне распределительной камеры для использования с двигателем, поперечно расположенным в транспортном средстве.

[55] На шаге 308 распределительную камеру, каналы, соединитель корпуса дроссельной заслонки и заглушку собирают и располагают относительно друг друга во второй конфигурации. Вторая конфигурация может использоваться с продольно расположенным двигателем, изображенным на фиг. 4, или с иным выбранным вариантом компоновки. Например, соединитель корпуса дроссельной заслонки можно присоединить ко второй концевой зоне распределительной камеры, а заглушку - к первой концевой зоне распределительной камеры для использования с двигателем, продольно расположенным в транспортном средстве.

[56] На шаге 310 компоненты крепят друг к другу. В зависимости от используемых материалов, предусматриваются различные способы крепления компонентов. Например, если компоненты выполнены из пластмассы, их можно соединять сваркой трением либо склеивать для формирования системы входного коллектора. Если компоненты выполнены из металла, соединения системы входного коллектора могут быть сварными.

[57] На шаге 312 входной коллектор соединяют с двигателем в транспортном средстве на окончательном шаге сборки.

[58] Различные примеры раскрытого в настоящей заявке устройства имеют дополнительные, не имеющие ограничительного характера, преимущества. Например, при использовании модульного входного коллектора все его компоненты или большая их часть могут монтироваться в различных вариантах компоновки для создания входного коллектора для двигателя с возможностью установки в различных вариантах расположения в транспортном средстве, например - продольно или поперечно. При использовании во входном коллекторе одних и тех же базовых компонентов, один и тот же график характеристик и настройки могут использоваться для двигателя как с поперечным, так и с продольным расположением. Кроме того, при использовании модульных компонентов можно свести к минимуму или рационализировать набор используемых инструментов, а также другие аспекты разработки и производства двигателей.

[59] При раскрытии примеров осуществления изобретения не ставилась цель раскрыть все возможные варианты изобретения. Напротив, термины, используемые в описании, имеют скорее описательный, чем ограничивающий характер, при этом подразумевается возможность внесения различных изменений без отступления от существа и объема раскрытого изобретения. Кроме того, признаки различных вариантов осуществления изобретения могут комбинироваться для создания дальнейших вариантов осуществления изобретения.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания транспортных средств. Узел двигателя и впускной системы для транспортного средства содержит двигатель (204) и модульный входной коллектор (100). Модульный входной коллектор (100) конфигурирован в первой компоновке для использования в переднеприводном транспортном средстве (200) или во второй компоновке для использования в заднеприводном транспортном средстве в зависимости от расположения ведущих колес (202) транспортного средства. Модульный входной коллектор (100) содержит непрерывную трубчатую распределительную камеру (102), имеющую первое и второе отверстия (118) и (120), расположенные на противоположных концах, с идентичными поперечными сечениями, и ряд проходящих через распределительную камеру (102) продольно расположенных отверстий, соединитель (130) корпуса дроссельной заслонки, заглушку (150) и каналы (104) для соединения распределительной камеры (102) с двигателем (204). Продольная ось (116) распределительной камеры (102) параллельна продольной оси (214) двигателя (204). Размеры каждого из первого и второго отверстий (118) и (120) обеспечивают возможность приема или соединителя (130) корпуса дроссельной заслонки или заглушки (150). Каждое из первого и второго отверстий (118), (120) центрировано относительно продольной оси (116) распределительной камеры (102) и перпендикулярно ей. Соединитель (130) корпуса дроссельной заслонки и заглушка (150) являются взаимозаменяемыми для обеспечения первой и второй компоновок модульного входного коллектора (100). Раскрыты модульный входной коллектор и способ обеспечения входного коллектора. Технический результат заключается в создании входного коллектора для двигателя с возможностью установки в различных вариантах расположения двигателя в транспортном средстве. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Узел двигателя и впускной системы для транспортного средства, содержащий:

двигатель; и

модульный входной коллектор, конфигурируемый в первой компоновке для использования в переднеприводном транспортном средстве или второй компоновке для использования в заднеприводном транспортном средстве в зависимости от расположения ведущих колес транспортного средства и содержащий непрерывную трубчатую распределительную камеру, имеющую первое и второе отверстия, расположенные на противоположных концах, с по существу идентичными поперечными сечениями, и ряд проходящих через указанную камеру продольно расположенных отверстий, соединитель корпуса дроссельной заслонки, заглушку и каналы для соединения распределительной камеры с двигателем, при этом продольная ось распределительной камеры в целом параллельна продольной оси двигателя, причем размеры каждого из первого и второго отверстий обеспечивают возможность приема одного из следующего: соединителя корпуса дроссельной заслонки и заглушки, при этом каждое из первого и второго отверстий центрировано относительно продольной оси распределительной камеры и перпендикулярно ей, причем соединитель корпуса дроссельной заслонки и заглушка являются взаимозаменяемыми для обеспечения первой и второй компоновок модульного входного коллектора.

2. Узел по п. 1, в котором в первой компоновке продольная ось коллектора в целом поперечна продольной оси переднеприводного транспортного средства;

причем, во второй компоновке продольная ось коллектора в целом параллельна продольной оси заднеприводного транспортного средства.

3. Модульный входной коллектор, выполненный с возможностью использования с поперечно расположенным двигателем или продольно расположенным двигателем и содержащий:

распределительную камеру, образованную непрерывной трубой с первым и вторым отверстиями, выполненными на противоположных концах указанной трубы, с по существу идентичными поперечными сечениями и рядом проходящих через нее продольно расположенных отверстий, при этом каждое из первого и второго отверстий проходит наружу от общей продольной оси и перпендикулярно ей, и размеры каждого из указанных отверстий обеспечивают возможность приема одного из следующего: соединителя корпуса дроссельной заслонки и заглушки; и

ряд каналов, соединенных с указанным рядом продольно расположенных отверстий.

4. Коллектор по п. 3, дополнительно содержащий:

соединитель корпуса дроссельной заслонки; и

заглушку.

5. Коллектор по п. 4, в котором соединитель корпуса дроссельной заслонки содержит третье и четвертое отверстия, при этом третье отверстие выполнено с возможностью присоединения к одному из первого и второго отверстий, а четвертое отверстие выполнено с возможностью присоединения к корпусу электронной дроссельной заслонки.

6. Коллектор по п. 5, в котором соединитель корпуса дроссельной заслонки представляет собой коленчатый соединитель.

7. Коллектор по п. 5, в котором соединитель корпуса дроссельной заслонки содержит по меньшей мере одно из следующего: приспособление для подключения к системе рециркуляции отработавших газов, приспособление для подключения к системе принудительной вентиляции картера и опора для клапана продувки адсорбера.

8. Коллектор по п. 4, в котором соединитель корпуса дроссельной заслонки является первым соединителем корпуса дроссельной заслонки, при этом входной коллектор дополнительно содержит:

второй соединитель корпуса дроссельной заслонки, выполненный с возможностью присоединения к первому отверстию и второму отверстию.

9. Коллектор по п. 4, в котором заглушка содержит опору для датчика.

10. Коллектор по п. 3, в котором общей продольной осью является продольная ось распределительной камеры.

11. Коллектор по п. 3, в котором и первое, и второе отверстия содержат первый соединительный элемент;

причем и корпус дроссельной заслонки, и заглушка содержат второй соединительный элемент, выполненный с возможностью сопряжения с первым соединительным элементом.

12. Коллектор по п. 11, в котором первый соединительный элемент является одним из охватывающего и охватываемого элементов, при этом второй соединительный элемент является другим из охватывающего и охватываемого элементов.

13. Коллектор по п. 12, в котором охватываемый соединительный элемент является внутренней муфтой, а охватывающий соединительный элемент - наружной муфтой.

14. Коллектор по п. 3, в котором каждое отверстие распределительной камеры находится в плоскости, перпендикулярной продольной оси распределительной камеры.

15. Способ обеспечения входного коллектора, содержащий:

формирование трубчатой полой распределительной камеры с проходящими через нее продольно расположенными отверстиями и первым и вторым отверстиями, расположенными на противоположных концах указанной камеры, при этом каждое из первого и второго отверстий центрировано относительно общей продольной оси и перпендикулярно ей; и

выборочное присоединение соединителя корпуса дроссельной заслонки с одним из указанных первого и второго отверстий и заглушки с другим из указанных первого и второго отверстий в зависимости от того, расположен двигатель в транспортном средстве поперечно или продольно.

16. Способ по п. 15, дополнительно содержащий выполнение входного коллектора путем:

выполнения трубчатой распределительной камеры так, что каждое из первого и второго отверстий содержит первый соединительный элемент;

выполнение заглушки со вторым соединительным элементом, выполненным с возможностью сопряжения с первым соединительным элементом; и

выполнение соединителя корпуса дроссельной заслонки со вторым соединительным элементом.

17. Способ по п. 16, дополнительно содержащий присоединение соединителя корпуса дроссельной заслонки и заглушки к распределительной камере по меньшей мере одним из следующих способов: сварка трением, сварка, механическое крепление и прессовая посадка.