СИСТЕМА ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ДВИГАТЕЛЯ В СЛУЧАЕ СТОЛКНОВЕНИЯ(ВАРИАНТЫ)

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ
Настоящая полезная модель относится к ограничению перемещения компонента двигателя при ударе.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Система впуска транспортного средства содержит верхний впускной коллектор, присоединенный к нижнему впускному коллектору. Верхний впускной коллектор может быть расположен поверх крышки газораспределительного механизма. Направляющие-распределители для топлива для подачи топлива в соответствующие цилиндры могут быть установлены впереди и позади соединения между верхним впускным коллектором и нижним впускным коллектором. В случае столкновения, верхний впускной коллектор может подвергаться чрезмерным усилиям сдвига, возможно, приводя к срезанию соединения с нижним впускным коллектором.
Модификации в отношении впускного коллектора были произведены для уменьшения движения впускного коллектора во время столкновений. Предшествующие подходы применяют добавление компонентов к верхнему впускному коллектору для повышения конструктивной жесткости или для направления действующих при столкновении сил в сторону от окружающих компонентов. Другие предшествующие подходы применяют добавленную монтажную арматуру для упрочнения соединения между верхним впускным коллектором и нижним впускным коллектором. Эти дополнительные компоненты или модификации для производства впускного коллектора могут повышать затраты на производство и/или общий вес двигателя.
Еще один подход для принятия мер в ответ на действующие при столкновении силы использует жесткий корпус на стороне впускного коллектора, противоположной крышке газораспределительного механизма и головке блока цилиндров (см. например US 8,051,837, опубл. 08.11.2011, МПК F02M 35/10). Жесткий корпус может направлять действующие при столкновении силы в некоторых сценариях столкновений, но делает мало в случае, если сдвиговое усилие направлено на впускной коллектор. Например, боковое усилие может прикладываться к верхнему впускному коллектору и распространяться по ее длине, так что верхний впускной коллектор может срезаться на своих точках крепления к нижнему впускному коллектору.
СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Авторы выявили описанные выше проблемы и, в материалах настоящего описания, описывают потенциальное решение. В одном из аспектов предложена система для ограничения перемещения компонентов двигателя в случае столкновения, содержащая:
верхний впускной коллектор;
крышку газораспределительного механизма;
сдвиговый стопор, содержащий:
верхний компонент на верхнем впускном коллекторе на стороне, обращенной к крышке газораспределительного механизма, с по существу плоской вертикальной поверхностью; и
нижний компонент, продолжающийся вверх от крышки газораспределительного механизма, обращенный к верхнему впускному коллектору;
верхний и нижний компоненты расположены друг напротив друга для их взаимодействия, когда верхний впускной коллектор подвергается чрезмерным усилиям сдвига.
В одном из вариантов предложена система, в которой верхний компонент является выемкой, выполненной за одно целое в стенке верхнего впускного коллектора, при этом нижний компонент выполнен за одно целое в стенке крышки газораспределительного механизма.
В одном из вариантов предложена система, в которой нижний компонент имеет треугольную форму, выполненную с возможностью взаимодействия с изготовленным за одно целое верхним компонентом, когда верхний впускной коллектор подвергается чрезмерным усилиям сдвига.
В одном из вариантов предложена система, в которой нижний компонент имеет шипованную форму, выполненную с возможностью разрыва изготовленного за одно целое верхнего компонента, когда верхний впускной коллектор подвергается чрезмерным усилиям сдвига.
В одном из вариантов предложена система, в которой нижний компонент приболчен к крышке газораспределительного механизма, а верхний компонент приболчен к верхнему впускному коллектору.
В одном из вариантов предложена система, в которой верхний и нижний компоненты выполнены в виде ребер, продолжающихся вдоль верхнего впускного коллектора и нижнего впускного коллектора, соответственно.
В одном из вариантов предложена система, в которой верхний и нижний компоненты имеют треугольную форму.
В одном из вариантов предложена система, в которой верхний и нижний компоненты не взаимодействуют в нормальных условиях.
В одном из вариантов предложена система, в которой нижний компонент выполнен с возможностью прокалывания верхнего впускного коллектора, когда верхний впускной коллектор подвергается чрезмерным усилиям сдвига.
В одном из вариантов предложена система, в которой верхний компонент выполнен с возможностью прокалывания крышки газораспределительного механизма, когда верхний впускной коллектор подвергается чрезмерным усилиям сдвига.
В одном из дополнительных аспектов предложена система для ограничения перемещения компонентов двигателя в случае столкновения, содержащая:
верхний компонент, прикрепленный к верхнему впускному коллектору;
нижний компонент, прикрепленный к крышке газораспределительного механизма; и
верхний компонент и нижний компонент расположены для их взаимодействия, когда верхний впускной коллектор подвергается чрезмерным усилиям сдвига.
В одном из вариантов предложена система, в которой верхний компонент и нижний компонент приболчены к верхнему впускному коллектору и крышке газораспределительного механизма, соответственно.
В одном из вариантов предложена система, в которой верхний и нижний компоненты содержат множество частей, расположенных в качестве сопрягаемых пар.
В одном из вариантов предложена система, в которой нижний компонент профилирован, чтобы он прокалывал верхний впускной коллектор, когда верхний впускной коллектор подвергается чрезмерным усилиям сдвига.
В одном из вариантов предложена система, в которой верхний компонент продолжается на всю длину верхнего впускного коллектора, а нижний компонент продолжается на всю длину крышки газораспределительного механизма.
В одном из вариантов предложена система, в которой верхний и нижний компоненты имеют ребристую форму, выполненную на конструкции основания.
В одном из еще дополнительных аспектов предложена система для ограничения перемещения компонентов двигателя в случае столкновения, содержащая
верхний впускной коллектор;
нижний впускной коллектор;
губку, расположенную на соединении между верхним впускным коллектором и нижним впускным коллектором, чтобы упрочнять соединение, когда верхний впускной коллектор подвергается чрезмерным усилиям сдвига.
В одном из вариантов предложена система, в которой губка дополнительно расположена между направляющей-распределителем для топлива и соединением между верхним впускным коллектором и нижним впускным коллектором.
В одном из вариантов предложена система, в которой губка продолжается на всю длину соединения между верхним впускным коллектором и нижним впускным коллектором.
В одном из вариантов предложена система, в которой губка приболчена к верхнему впускному коллектору и нижнему впускному коллектору.
Раскрыт сдвиговый стопор, который применяет компоненты, установленные под впускным коллектором между коллектором и крышкой газораспределительного механизма. Сдвиговый стопор содержит компоненты, которые могут уменьшать усилия сдвига, распространяемые по длине впускного коллектора, которые потенциально могут приводить к расцеплению верхнего впускного коллектора с нижним впускным коллектором. В некоторых вариантах осуществления, сдвиговый стопор содержит верхний компонент, установленный на нижнюю сторону верхнего впускного коллектора, и нижний компонент, установленный на верхнюю сторону крышки газораспределительного механизма. Верхние и нижние компоненты могут взаимодействовать различными способами, такими как посредством обдирного шлифования, взаимодействия крюком, взаимной блокировки, захватывания, деформации друг друга среди прочего. Таким образом, может достигаться технический эффект переноса нагрузки на промежуточные компоненты.
В варианте осуществления, сдвиговый стопор может регулировать деформацию промежуточных частей для ослабления удара и переноса нагрузки на компоненты, ближайшие к коллектору, при ударе. В одном из примеров, это может достигаться добавлением конструктивных признаков в промежуточные части и окружающие части (например, крышки газораспределительного механизма, нижний впускной коллектор, головку блока цилиндров), которые зацепляются при ударе. Эти признаки вызывают деформацию промежуточной части, уменьшая перенос нагрузки и соударение с окружающими компонентами. При компоновке верхнего и нижнего компонента между впускным коллектором и крышкой газораспределительного механизма, есть зазор между верхним и нижним компонентами. Этот зазор может предоставлять возможность для легкой сборки, технического обслуживания и для снижения характеристик шума, вибрации и неплавности хода (NVH). Расположение сдвигового стопора также уменьшает необходимость в дополнительном кронштейне(ах) или дополнительном местоположении(ях) крепления, таким образом, снижая себестоимость и вес. Однако, в других примерах, дополнительные конструктивные признаки и компоненты могут быть добавлены к впускному коллектору и/или крышке газораспределительного механизма в дополнение к сдвиговому стопору.
В варианте осуществления, раскрыты системы для ограничения перемещения компонентов двигателя в случае столкновения. Система может содержать верхний впускной коллектор; крышку газораспределительного механизма; сдвиговый стопор, расположенный между верхним впускным коллектором и крышкой газораспределительного механизма; верхний компонент сдвигового стопора расположен на верхнем впускном коллекторе; нижний компонент сдвигового стопора расположен на крышке газораспределительного механизма; и верхний компонент и нижний компонент расположены друг напротив друга для их взаимодействия, когда верхний впускной коллектор подвергается усилиям сдвига. Примерные варианты в отношении размера, компоновки и формы сдвигового стопора раскрыты в материалах настоящего описания.
Вышеприведенные преимущества и другие преимущества и признаки настоящего описания будут без труда очевидны из последующего подробного описания, когда воспринимаются по отдельности или в связи с прилагаемыми чертежами.
Следует понимать, что сущность полезной модели, приведенная выше, представлена для ознакомления с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Не предполагается идентифицировать ключевые или существенные признаки заявленного предмета полезной модели, объем которой однозначно определен формулой полезной модели, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет полезной модели не ограничен вариантами осуществления, которые исключают какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания. Кроме того, авторы в материалах настоящего описания выявили недостатки, отмеченные в ней, и не признают их в качестве известных.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 показывает вид сверху сегмента впускного коллектора и двигателя по первому варианту осуществления сдвигового стопора.
Фиг. 2 показывает вид сбоку сегмента впускного коллектора и двигателя по первому варианту осуществления сдвигового стопора.
Фиг. 3 показывает вид сверху сегмента впускного коллектора и двигателя по второму варианту осуществления сдвигового стопора.
Фиг. 4 показывает вид сбоку сегмента впускного коллектора и двигателя по второму варианту осуществления сдвигового стопора.
Фиг. 5 показывает вид сверху сегмента впускного коллектора и двигателя по третьему варианту осуществления сдвигового стопора.
Фиг. 6 показывает вид сбоку сегмента впускного коллектора и двигателя по третьему варианту осуществления сдвигового стопора.
Фиг. 7 показывает вид сверху сегмента впускного коллектора и двигателя по четвертому варианту осуществления сдвигового стопора.
Фиг. 8 показывает вид сбоку сегмента впускного коллектора и двигателя по четвертому варианту осуществления сдвигового стопора.
Фиг. 9 показывает вид сверху сегмента впускного коллектора и двигателя по пятому варианту осуществления сдвигового стопора.
Фиг. 10 показывает вид сбоку сегмента впускного коллектора и двигателя по пятому варианту осуществления сдвигового стопора.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Различные конфигурации сдвигового стопора описаны в материалах настоящего описания. Один из примерных сдвиговых стопоров может быть расположен между крышкой газораспределительного механизма и впускным коллектором, и может включать в себя верхний и нижний компонент. Верхний компонент может быть приболчен, заформован или иным образом прикреплен к нижней стороне впускного коллектора, а соответствующий нижний компонент может быть прикреплен подобным образом к верхней стороне крышки газораспределительного механизма или другому компоненту двигателя. В некоторых вариантах осуществления, каждый из верхнего и нижнего компонента могут содержать множество частей. Например, каждый верхний компонент может иметь соответствующий нижний компонент, чтобы формировать множество сопрягаемых пар компонентов. В качестве альтернативы, верхние компоненты могут взаимодействовать с единым удлиненным нижним компонентом, или множество нижних компонентов могут взаимодействовать с единым удлиненным верхним компонентом. Более того, верхний или нижний компонент может содержать существующий признак крышки газораспределительного механизма или верхнего впускного коллектора соответственно. Например, выемка на нижней стороне впускного коллектора может служить в качестве верхнего компонента для добавленного прикрепленного нижнего компонента на крышке газораспределительного механизма. В еще одном варианте осуществления, сдвиговый стопор может содержать одиночный элемент, перекрывающий соединение между верхним впускным коллектором и нижним впускным коллектором. В случае столкновения, соответствующие верхние и нижние компоненты могут взаимодействовать, уменьшая усилия сдвига, прикладываемые к впускному коллектору. Это взаимодействие компонентов может регулировать усилия сдвига, предоставляя промежуточным компонентам возможность сминаться или деформироваться, и может уменьшать перенос нагрузки на близлежащие компоненты.
Варианты осуществления раскрытия будут подробнее описаны ниже со ссылкой на фигуры. Фиг. 1 и 2 показывают первый вариант осуществления сдвигового стопора, где сдвиговый стопор выполнен в виде рейки, продолжающейся вдоль крышки газораспределительного механизма и впускного коллектора. Фиг. 3 и 4 показывают второй вариант осуществления сдвигового стопора, где сдвиговый стопор содержит треугольные компоненты, разнесенные по длине крышки газораспределительного механизма и верхнего впускного коллектора. Фиг. 5 и 6 показывают третий вариант осуществления сдвигового стопора, где сдвиговый стопор содержит треугольные компоненты, прикрепленные к крышке газораспределительного механизма, выровненные с неотъемлемыми признаками стопора верхнего впускного коллектора. Фиг. 7 и 8 показывают четвертый вариант осуществления сдвигового стопора, где шипы прикреплены к крышке газораспределительного механизма, чтобы инициировать разломы или разрывы в верхнем впускном коллекторе в случае столкновения. Фиг. 9 и 10 показывают пятый вариант осуществления сдвигового стопора, где ребро прикреплено на нижней поверхности верхнего впускного коллектора, выполненное с возможностью предотвращать срезание верхнего впускного коллектора с нижнего впускного коллектора.
Далее, с обращением к фиг. 1, показан вид сверху местного разреза двигателя. Здесь, верх должен пониматься находящимся в направлении впускного коллектора, а низ должен пониматься находящимся в направлении коленчатого вала относительно блока цилиндров двигателя. В изображенных примерах, верхний указывает ссылкой на положительное направление y, а нижний указывает ссылкой на отрицательное направление y. Следует понимать, что, в целях этого раскрытия, поперечная плоскость может указывать ссылкой на плоскость, которая по существу параллельна плоскости x-z, как изображено. В варианте осуществления транспортного средств, поперечная плоскость, кроме того, может быть параллельна плоскости ориентации двух передних и двух задних шин и/или коленчатого вала. Отметим, что, в этом примере, ориентация цилиндров двигателя единственного ряда цилиндров проходит в направлении z. В некоторых вариантах осуществления, передняя часть транспортного средства может находиться в положительном направлении x, а задняя часть транспортного средства в положительном направлении y. В альтернативных вариантах осуществления, передняя часть транспортного средства может находиться в положительном направлении z, а задняя часть транспортного средства может находиться в отрицательном направлении z. В целях этого раскрытия, сдвиговое усилие может быть усилием, прикладываемым спереди/сзади транспортного средства или сбоку транспортного средства, в зависимости от ориентации двигателя. Таким образом, сдвиговое усилие может быть любым поперечным усилием в направлении x или усилием, перпендикулярным ориентации цилиндра и длине топливной магистрали.
Впускной коллектор может содержать верхний впускной коллектор и нижний впускной коллектор. Верхний впускной коллектор 100 может включать в себя основной впускной канал, который идет вдоль направления, параллельного коленчатому валу, то есть, в направлении z. Основной впускной канал может иметь впуск заряда воздуха, который присоединен к системе впуска для приема воздуха из атмосферы. Система впуска может содержать один или более охладителей или компрессоров наддувочного воздуха. Ниже по потоку от впуска заряда воздуха, верхняя часть 100 впускного коллектора может разветвляться от основного канала на один или более отдельных воздушных каналов. Каждый из отдельных воздушных каналов может быть присоединен к цилиндру двигателя через нижний впускной коллектор. Верхний впускной коллектор может быть прикреплен к нижнему впускному коллектору через крепежное соединение 107. Нижняя часть впускного коллектора может иметь отдельные воздушные каналы, соответствующие воздушным каналам в верхнем впускном коллекторе и/или цилиндрам двигателя. Впускной клапан может избирательно приводиться в действие, чтобы присоединять по текучей среде отдельный воздушный канал нижнего впускного коллектора к цилиндру двигателя. Система выпуска подобным образом может избирательно присоединяться к цилиндру через выпускной клапан.
Распределительный вал может быть механически присоединен к впускному и выпускному клапанам, которые могут быть воплощены в качестве тарельчатых клапанов. Распределительный вал может быть присоединен к каждому из впускных клапанов и выпускных клапанов ряда цилиндров. Другие варианты осуществления могут иметь множество распределительных валов, приводящих в действие один или более клапанов ряда цилиндров. Например, первый распределительный вал может приводить в действие впускные клапаны, а второй распределительный вал может приводить в действие выпускные клапаны одиночного ряда цилиндров. Распределительный вал может проходить по длине ряда цилиндров в направлении z и может иметь некоторое количество рабочих выступов, выступающих радиально и асимметрично из вала. Каждый рабочий выступ может смещать вал, присоединенный к впускному или выпускному тарельчатому клапану по мере того, как вал вращается. Распределительный вал может проходить вдоль одной или обеих сторон ряда цилиндров и может быть помещен внутри крышки газораспределительного механизма, проходящей вдоль и прикрепленной к головке блока цилиндров.
Направляющие-распределители 106 для топлива могут идти параллельно коленчатому валу по одну или обе стороны от впускного коллектора. Направляющие-распределители 106 для топлива могут идти параллельно плоскости сопряжения верхней и нижнего впускного коллектора. Кроме того, направляющие-распределители 106 для топлива могут быть слегка смещены от или могут пересекаться в продольном направлении плоскостью сопряжения верхней части 100 впускного коллектора и нижней части 108 впускного коллектора. Направляющая-распределитель для топлива может присоединять топливный бак к топливной форсунке. Топливная форсунка может впрыскивать топливо в цилиндр двигателя или систему выпуска для сгорания.
Верхняя часть 100 впускного коллектора изображена в прозрачном виде, чтобы крышка 102 газораспределительного механизма была видна ниже (то же самое справедливо на фиг. 3, 5, 7 и 9). Дополнительно, сдвиговый стопор 104 видим под верхней частью 100 впускного коллектора поверх крышки 102 газораспределительного механизма. Направляющие-распределители 106 для топлива расположены по любую сторону от крепежного соединения 107 верхней части 100 впускного коллектора и нижней части 108 впускного коллектора. Другие обращающиеся с топливом компоненты могут быть расположены возле соединения 107 верхней части 100 впускного коллектора и нижней части 108 впускного коллектора, в том числе, топливные форсунки, насосы, магистрали, и т.д.
Фиг. 2 показывает второй вид первого варианта осуществления сдвигового стопора 104. Сдвиговый стопор содержит верхний компонент 112, имеющий ребристый профиль, который прикреплен к нижней стороне 101 верхней части 100 впускного коллектора. Верхний компонент 112 может быть приболчен или иным образом сцеплен с первой частью впускного коллектора, или может быть заформован в качестве компонента верхней части 100 впускного коллектора. Нижний компонент 110, имеющий ребристый профиль, присоединен к крышке 102 газораспределительного механизма. Ребристый профиль содержит по существу линейную вертикальную губку 116, сформированную на конструкции 114 основания, которая может служить в качестве поддерживающего фланца, способного к дополнительному рассосредоточению усилий сдвига, или может предусматривать поверхность, посредством которой следует приболчивать или заформовывать верхний и нижний компоненты в верхний впускной коллектор или крышку газораспределительного механизма соответственно. Конструкция основания может продолжаться в направлении x по любую сторону от вертикальной части профиля рейки. Основание также может быть заформовано или профилировано, чтобы оно покоилось равным образом на крышке газораспределительного механизма или верхнем впускном коллекторе посредством подгонки к неотъемлемой кривизне или элементам на них.
Сдвиговый стопор 104 и верхняя часть 100 впускного коллектора показаны на виде в разрезе на фиг. 2, но следует понимать, что верхний компонент 112 и нижний компонент 110 могут продолжаться по длине крышки 102 газораспределительного механизма и нижней стороне 101 верхней части 100 впускного коллектора, чтобы формировать ребро, продолжающееся вверх от крышки газораспределительного механизма и вниз от верхнего впускного коллектора, соответственно.
В одном из примеров, система содержит впускной коллектор; крышку газораспределительного механизма; и сдвиговый стопор. Крышка газораспределительного механизма может быть установлена на головку блока цилиндров двигателя. Впускной коллектор, по выбору выполненный из верхнего впускного коллектора и нижнего впускного коллектора, также может быть установлен на головку 121 блока цилиндров и/или блок цилиндров двигателя.
Стопор может содержать два или более компонентов, отделенных друг от друга, но по меньшей мере частично выровненных друг с другом в продольном направлении относительно транспортного средства, в котором расположен двигатель. Стопор может содержать верхний компонент, выполненный на внешней стенке верхнего впускного коллектора на стороне, обращенной к крышке газораспределительного механизма; и нижний компонент, расположенный на крышке газораспределительного механизма, обращенной к верхнему впускному коллектору. Верхний компонент может находиться дальше впереди в транспортном средстве, чем нижний компонент, или наоборот. Верхний компонент может быть расположен, так чтобы он продолжался ниже верхней протяженности нижнего компонента. Верхний компонент может быть расположен в той же плоскости, что и нижний компонент, но ближе, в направлении x, к передней части транспортного средства (указанной под 122 на фиг. 2). Верхний и нижний компоненты могут быть расположены друг напротив друга, чтобы они могли взаимодействовать, когда впускной коллектор подвергается чрезмерным усилиям сдвига.
Если верхний компонент прикреплен к верхнему впускному коллектору, как показано, нижний компонент может быть расположен между верхним компонентом и направляющей-распределителем для топлива. Верхний компонент может выступать из верхней части 100 впускного коллектора в направлении распределительного вала на первую величину, а нижний компонент может выступать от распределительного вала к верхнему впускному коллектору на вторую величину. Сумма первой величины и второй величины может быть большей, чем линейное расстояние от распределительной коробки до верхнего впускного коллектора, чтобы, если бы впускной коллектор был поперечно смещен в направлении к топливной магистрали, верхний компонент входил бы в физический контакт с нижним компонентом.
Верхняя часть 100 впускного коллектора может быть присоединена к нижней части 108 впускного коллектора через соединение 107, которое может быть болтовым соединением. Нижняя часть впускного коллектора может быть присоединена к головке 121 блока цилиндров или блоку цилиндров двигателя. Верхний впускной коллектор может содержать две половины, которые соединены сваркой на шве 124. Шов может быть швом по всему периметру верхнего впускного коллектора, каждый из которых может быть сформирован из пластмассы. Шов может быть звуковым сварным швом в одном из примеров.
Система дополнительно может включать в себя направляющую-распределитель 106 для топлива. Направляющая-распределитель для топлива может быть расположена поблизости от соединения между верхней частью 100 и нижней частью 108 впускного коллектора. Направляющая-распределитель для топлива может быть расположена по любую сторону от соединения относительно продольной оси транспортного средства (направления x), в котором установлен двигатель.
В нормальных условиях, верхний и нижний компоненты не находятся в контакте, но скорее разнесены друг от друга без каких бы то ни было других компонентов между ними. Отсутствие контакта между двумя реберными признаками сдвигового стопора может понижать характеристики NVH. Однако, во время аварии, впускной коллектор может контактировать с кузовом транспортного средства и начинать деформироваться или поперечно проталкиваться (в направлении x, показанном на чертежах), побуждая верхний компонент 112 взаимодействовать с нижним компонентом 110 на поверхности 118 взаимодействия. Поверхность взаимодействия может быть рифленой, вытравленной, текстурированной или выполненной с возможностью иным образом помогать взаимодействию верхнего и нижнего компонентов для рассосредотачивания чрезмерных усилий сдвига.
Верхний и нижний компоненты могут иметь различные формы. В одном из примеров, каждый из компонентов может иметь грань, каждая грань является обращенной друг к другу без каких бы то ни было других компонентов между ними. Промежуток может быть сформирован между двумя гранями. Верхний и нижний компоненты могут быть сформированы расширенными рейками, расположенными поперечно вдоль блока цилиндров двигателя. Расширенные рейки могут быть расположены параллельно коленчатому валу или ряду цилиндров блока цилиндров двигателя. Расширенные рейки могут продолжаться по полной длине блока цилиндров двигателя, впускного коллектора и/или крышки газораспределительного механизма. В еще одном примере, рейки могут не полностью продолжаться поперечно вдоль двигателя. Кроме того, рейки могут быть поделены на отдельные подсекции или пары компонентов, каждая пара расположена в продольном направлении друг напротив друга. Впускной коллектор может быть расположен, чтобы продолжаться между первой и второй направляющими-распределителями для топлива, вертикально, а затем в продольном направлении (в направлении x) к передней части транспортного средства (указанной под 122).
Когда сдвиговый стопор взаимодействует, к примеру, когда сила прикладывается к кузову 120 транспортного средства, она может прикладываться в направлении стрелки 122 от передней части транспортного средства. Нагрузка, передаваемая сдвиговым стопором к соединению 107 между верхним впускным коллектором и нижним впускным коллектором, может уменьшаться, таким образом, уменьшая повреждение соединения. Сдвиговый стопор может уменьшать это повреждение соединения, возможно предотвращая свободное отламывание верхней части впуска или передавая нагрузку на близлежащие компоненты. Сдвиговый стопор может помогать ограничивать или сдерживать перемещение компонентов двигателя при ударе.
Более того, нижний компонент может быть приболчен, заформован, приварен или иным образом прикреплен поверх крышки газораспределительного механизма. Крышка газораспределительного механизма может быть присоединена сверху головки блока цилиндров. Нижний компонент может выступать вверх из крышки газораспределительного механизма в направлении y, показанном на фиг. 2. Нижний компонент может иметь конструкцию основания, которая продолжается в направлении x по крышке газораспределительного механизма, чтобы обеспечивать поверхность для присоединения нижнего компонента к крышке газораспределительного механизма. Конструкция основания нижнего компонента дополнительно может предусматривать ребро жесткости в случае, если нижний компонент входит в контакт с верхним компонентом в случае столкновения. Нижний компонент может взаимодействовать с верхним компонентом на хорошо подогнанных, по существу плоских поверхностях. Это взаимодействие верхнего и нижнего компонента может служить для рассосредотачивания усилий сдвига, толкающих верхний впускной коллектор в направлении x. Взаимодействие верхнего и нижнего компонента дополнительно может служить для рассосредотачивания усилий сдвига, инициируя деформацию, смятие, разрыв или другое искривление крышки газораспределительного механизма, верхнего впускного коллектора или дополнительных близлежащих компонентов. Поглощение или рассосредоточение приложенного усилия посредством деформации промежуточных компонентов (например, верхнего впускного коллектора и крышки газораспределительного механизма) может служить для уменьшения перемещения компонентов в пределах моторного пространства, где они могут становиться отсоединенными и потенциально повреждать или создавать помехи другим компонентам.
Описанный здесь в качестве линейного или ребристого профиля, сдвиговый стопор по настоящему раскрытию может принимать многообразие форм, примеры которых описаны ниже со ссылками на фиг. 3-10. Эти другие варианты осуществления предполагают разные профили или ориентации и могут содержать множество сопряженных пар верхнего и нижнего компонентов, разнесенных по впускному коллектору и крышке газораспределительного механизма соответственно. Кроме того, можно комбинировать варианты осуществления сдвигового стопора. Например, линейный или ребристый нижний компонент, такой как 110, показанный на фиг. 2, может быть расположен прилегающим к множеству автономных верхних компонентов, таких как 302 по фиг. 4, которые разнесены по нижней стороне верхнего впускного коллектора. В еще одном варианте осуществления, верхний или нижний компонент может содержать существующие конструктивные признаки промежуточного компонента. В качестве примера, верхний впускной коллектор имеет, на своей нижней стороне изгибы или выемки. Эта наружная кривизна является результатом воздушных каналов внутри впускного коллектора, в то время как они ведут в различные цилиндры. Эти выемки или углубленные области на нижней стороне впускного коллектора могут быть пригодны, чтобы служить в качестве верхнего компонента. Часть стенки нижней стороны верхнего впускного коллектора может иметь углубленную область с по существу плоской, вертикальной поверхностью, продолжающейся в направлении крышки газораспределительного механизма в направлении y. Эта по существу плоская поверхность (например, 504 по фиг. 6) может действовать в качестве поверхности взаимодействия для нижнего компонента, установленного на крышке газораспределительного механизма. Нижний компонент может расширяться вверх в направлении к нижней стороне впускного коллектора в области, противоположной неотъемлемому признаку, служащему в качестве верхнего компонента на верхней части коллектора.
Фиг. 2 изображает v-образный двигатель с нижним впускным коллектором, расположенным в желобе между двумя рядами цилиндров двигателя (показанными сверху в качестве крышек 102 газораспределительного механизма). Следует принимать во внимание, что настоящее раскрытие пригодно для любого типа или вида двигателя и, например, может быть приспособлено под двигатели V-6, I-4, I-6, V-12, оппозитный 4-цилиндровый или другой тип двигателя до тех пор, пока сдвиговый стопор может быть выполнен с возможностью справляться с чрезмерными усилиями сдвига, которым может подвергаться верхний впускной коллектор. Более того, сдвиговый стопор по настоящему раскрытию приспособлен, чтобы адаптироваться под известные двигатели без переконструирования существующих крышек газораспределительного механизма или впускных коллекторов. Верхний и нижний компоненты могут быть приболчены к верхнему впускному коллектору или крышке газораспределительного механизма после производства компонентов или во время сборки двигателя. Однако также можно выполнить крышку газораспределительного механизма или впускной коллектор, заключающие в себе сдвиговый стопор, например, чтобы компоненты могли быть заформованы в крышку газораспределительного механизма или верхний впускной коллектор.
В варианте осуществления, в котором верхний и нижний компоненты крепятся к впускному коллектору и/или крышке газораспределительного механизма, стопорный компонент может иметь многообразие профилей. Например, стопорный компонент может иметь поперечное сечение в форме 'T', при этом верхняя часть T формирует соединительную поверхность, которая может устанавливаться в направлении, по существу параллельном крышке газораспределительного механизма или впускного коллектора. Верхняя часть T-образного профиля может быть приварена или приболчена таким образом, что она находится на одном уровне с поверхностью крышки газораспределительного механизма или впускного коллектора. Нижняя часть T-образного профиля, таким образом, может выступать перпендикулярно из крышки газораспределительного механизма в направлении впускного коллектора, или наоборот.
Далее, с обращением к фиг. 3 и 4, показан второй вариант осуществления сдвигового стопора. Во втором варианте осуществления, сдвиговый стопор 104 содержит множество верхних компонентов 302, имеющих треугольную форму, и нижних компонентов 304, имеющих треугольную форму, расположенных по длине нижней стороны 101 верхней части 100 впускного коллектора и крышки 102 газораспределительного механизма соответственно. Как видно на фиг. 3, компоненты сдвигового стопора 104 могут быть разнесены по длине крышки газораспределительного механизма или верхнего впускного коллектора, поскольку верхний компонент 302 и нижний компонент 304 находятся друг напротив друга, так что они могут взаимодействовать в случае столкновения. Треугольная форма может служить в качестве ребра жесткости, когда верхний и нижний компоненты зацепляются.
Верхний и нижний компоненты могут иметь по существу прямоугольную форму, при этом первая сторона может быть одной из сторон треугольника, прилегающего к по существу прямому углу. Первая сторона может находиться заподлицо с поверхностью крышки газораспределительного механизма или верхним впускным коллектором. Вторая сторона может быть другой стороной треугольника, прилегающей к по существу прямому углу. Вторая сторона может быть обращенной к противоположному компоненту, чтобы гипотенуза была обращена от противоположного компонента. Например, первая сторона нижнего компонента может находиться на одном уровне с и быть прикрепленной к крышке газораспределительного механизма; вторая сторона нижнего компонента может быть обращенной от топливной магистрали, чтобы гипотенуза была обращенной к топливной магистрали. Кроме того, первая сторона верхнего компонента может быть прикреплена к и расположена на одном уровне с впускным коллектором; вторая сторона верхнего компонента может быть обращена в направлении нижнего компонента и топливной магистрали, чтобы гипотенуза была обращенной от топливной магистрали. Сумма длины второй стороны верхнего компонента и второй стороны нижнего компонента может быть большей, чем линейное расстояние между впускным коллектором и крышкой газораспределительного механизма. Таким образом, если впускной коллектор поперечно смещается в направлении к топливной магистрали, верхний компонент и нижний компонент будут входить в физический контакт.
На фиг. 4, две сопрягаемых пары верхнего компонента 302 и нижнего компонента 304 показаны по длине двигателя ради простоты чертежей. Поверхность взаимодействия верхнего компонента 308 и поверхность взаимодействия нижнего компонента 306 расположены друг напротив друга, но не соприкасаются в нормальных обстоятельствах. При ударе, чрезмерное усилие сдвига может прикладываться к верхней части 100 впускного коллектора, приводя к контакту поверхностей 306 и 308 взаимодействия. Треугольная форма сдвигового стопора по второму варианту осуществления может функционировать в качестве ребра жесткости, передающего усилия сдвига через расширяющуюся часть 310 на крышку газораспределительного механизма или нижнюю сторону 101 верхнего впускного коллектора.
Следует принимать во внимание, что большее количество сопрягаемых пар может быть прикреплено к крышке газораспределительного механизма и верхнему впускному коллектору. Более того, размер каждого компонента сдвигового стопора 104 может меняться. Хотя здесь изображены в качестве треугольников, верхний стопор и нижний стопор могут содержать, прямоугольный, квадратный, крючковатый или другие профили до тех пор, пока они пригодны для взаимодействия и поглощения или передачи усилий в случае столкновения. Более того, каждый компонент стопора может быть сконструирован, чтобы прокалывать, разрывать или иным образом деформировать промежуточный компонент (например, верхний впускной коллектор), чтобы сдерживать повреждение компонента.
Далее, с обращением к фиг. 5 и 6, показан третий вариант осуществления сдвигового стопора 104 в соответствии с настоящим раскрытием. В этом третьем варианте осуществления, нижний компонент 502 показан заформованным, приболченным, присоединенным или иным образом прикрепленным к крышке газораспределительного механизма. Зацепляющийся верхний компонент 504 может быть неотъемлемым с верхней частью 100 впускного коллектора. Зацепляющийся верхний компонент 504 может быть сформирован выемкой коллектора, где контур нижней стороны 101 верхней части 100 впускного коллектора формирует губку или вогнутость, пригодную для взаимодействия с нижним компонентом в случае столкновения, когда верхний впускной коллектор может подвергаться усилиям сдвига.
Как приведено выше, профиль и количество верхних и нижних компонентов может меняться. Более того, каждая пара верхнего и нижнего компонентов не обязательно должна быть идентичной по форме, размеру или ориентации, и может быть оконтурирована индивидуально, чтобы лучше всего соответствовать конкретному двигателю, или выровнена, чтобы наиболее эффективно рассосредотачивать усилия сдвига. Как у любого сдвигового стопора по настоящему раскрытию, нижний компонент 502 по третьему варианту осуществления также может быть сконструирован, чтобы прокалывать промежуточные компоненты двигателя, если полезно для предотвращения перемещения, и передавать нагрузку компонентов двигателя при ударе. Например, кончик 506 нижнего компонента 502 может быть заострен, заточен, зазубрен, упрочнен или иным образом оснащен для прокалывания нижней стороны 101 верхней части 100 впускного коллектора. Как у второго варианта осуществления сдвигового стопора 104, как показано на фиг. 3 и 4, треугольная форма может функционировать в качестве ребра жесткости по отношению к усилиям сдвига. Более того, основание 508 нижнего компонента 502 может быть профилировано или сформировано, чтобы соответствовать крышке 102 газораспределительного механизма. Нижний компонент может выступать в поперечной плоскости (параллельно плоскости x-z), которая пересекает впускной коллектор, чтобы поперечное смещение впускного коллектора в направлении направляющей-распределителя для топлива вынуждало бы впускной коллектор к физическому контакту с нижним компонентом в одном или более местоположениях.
В ссылке на фиг. 7 и 8, показан четвертый вариант осуществления сдвигового стопора 104. В четвертом варианте осуществления, нижний компонент 702 прикреплен к крышке 102 газораспределительного механизма и продолжается в направлении нижней стороны 101 верхней части 100 впускного коллектора. Как видно по виду сбоку на фиг. 8, нижние компоненты 702 могут быть профилированы крючком или шипами. Форма, размер и ориентация нижнего снабженного шипами компонента может быть оптимизирована, чтобы вызывать разрывы в промежуточном компоненте, а именно, верхнего впускного коллектора, чтобы повреждение компонента могло сдерживаться. Например, кончик 704 нижнего компонента 702 может быть заострен, заточен, зазубрен, упрочнен или иным образом оснащен для прокалывания нижней стороны 101 верхней части 100 впускного коллектора.
В контексте профилированного шипами нижнего компонента 702, элементы верхнего впускного коллектора вновь могут служить в качестве верхнего компонента 504. Эти элементы могут быть выемкой или губкой коллектора, как описано выше со ссылкой на фиг. 5 и 6, но может быть любой поверхностью верхнего впускного коллектора, которая пригодна для разрыва или прокалывания, когда зацепляется с нижним компонентом 702. Более того, нижний компонент 702 может быть приболчен к крышке газораспределительного механизма на своем основании 706. В других примерах, основание профилированного шипами нижнего компонента может содержать другую или расширенную форму, которая может гораздо легче обеспечивать приболчивание или приваривание к крышке газораспределительного механизма. В еще одном другом примере, основание может быть выполнено кронштейном с гранью, прилегающей к крышке газораспределительного механизма, и выполнено с возможностью удерживать нижний компонент относительно крышки газораспределительного механизма.
Далее, с обращением к фиг. 9 и 10, показан пятый вариант осуществления сдвигового стопора 104. Этот вариант осуществления сдвигового стопора содержит одиночную губку 902, отлитую на кромке нижней поверхности верхней части 100 впускного коллектора, чтобы предотвращать срезание с нижней части 108 впускного коллектора. Губка расположена на соединении 107 между верхним впускным коллектором и нижним впускным коллектором, чтобы защищать соединение 107, когда верхний впускной коллектор подвергается чрезмерным усилиям сдвига. Губка, кроме того, расположена между направляющей-распределителем для топлива и соединением между верхним впускным коллектором и нижним впускным коллектором. Губка 902 может быть выполнена в виде ребра, перекладины или другого жесткого признака. Губка 902 может продолжаться по длине впускного коллектора и/или крышки газораспределительного механизма (как видно на фиг. 9). Губка может быть изготовлена за одно целое с верхней частью 100 впускного коллектора или заформована, приболчена или иным образом прикреплена к основанию верхнего впускного коллектора. Губка, кроме того, может быть приболчена к нижней части 108 впускного коллектора. Губка 902 может содержать металлический сплав или любой пригодный жесткий материал. Губка 902 по пятому варианту осуществления дополнительно может комбинироваться с другими вариантами осуществления сдвигового стопора 104, изображенными на фиг. 1-8.
Раскрыты системы для ограничения перемещения компонентов двигателя в случае столкновения. Система может содержать верхний впускной коллектор; крышку газораспределительного механизма; сдвиговый стопор, расположенный между верхним впускным коллектором и крышкой газораспределительного механизма; верхний компонент сдвигового стопора расположен на верхнем впускном коллекторе; нижний компонент сдвигового стопора расположен на крышке газораспределительного механизма; и верхний компонент и нижний компонент расположены друг напротив друга для их взаимодействия, когда верхний впускной коллектор подвергается усилиям сдвига. Варианты в отношении размера, компоновки и формы сдвигового стопора раскрыты в материалах настоящего описания.
Следует принимать во внимание, что конфигурации и процедуры, раскрытые в материалах настоящего описания, являются примерными по природе, и что эти специфичные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, так как возможны многочисленные варианты. Например, вышеприведенная технология может быть применена к типам двигателя V6, I-4, I-6, V-12, оппозитному 4-цилиндровому и другим типам двигателя. Предмет настоящего раскрытия включает в себя все новейшие и не очевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, и другие признаки, функции и/или свойства, раскрытые в материалах настоящего описания.
Последующая формула полезной модели подробно указывает некоторые комбинации и подкомбинации, рассматриваемые в качестве новейших и неочевидных. Эти пункты формулы полезной модели могут указывать ссылкой на элемент в единственном числе либо «первый» элемент или его эквивалент. Следует понимать, что такие пункты формулы полезной модели включают в себя объединение одного или более таких элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Другие комбинации и подкомбинации раскрытых признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть заявлены формулой полезной модели посредством изменения настоящей формулы полезной модели или представления новой формулы полезной модели в этой или родственной заявке. Такая формула полезной модели, более широкая, более узкая, равная или отличная по объему по отношению к исходной формуле полезной модели, также рассматривается в качестве включенной в предмет полезной модели настоящего раскрытия.