与气缸盖整体形成的排气歧管的制作方法

与气缸盖整体形成的排气歧管的制作方法

与气缸盖整体形成的排气歧管的制作方法专利名称:与气缸盖整体形成的排气歧管的制作方法技术领域:本创造涉及一种发动机,所述发动机装备与气缸盖整体形成的排气歧管,更详细地,本创造涉及一种发动机,其中其排气效率得到改善。

背景技术:概括地说,排气歧管作为分别部件进行开发,并且装配至发动机,但是它能够影响发动机的总体性能和耐久性。

排气歧管不仅需要与四周的部件保持间隙,从而不会过度地使四周的部件变热;而且需要空间以将其收容在发动机舱中。

此外,布置在排气歧管下游的催化转化器需要靠近发动机安装,从而由热量激化。

因此,排气歧管和发动机必需紧凑。

例如,随着气缸数量的增加,存在如下问题在直列式-四缸发动机中,作为发动机重要特征的低速扭矩通过排气脉动阻力而减小。

图6是显示通常的四缸发动机及其排气冲程的示意图表。

如图6左边的示意图中所示,发动机包括第一气缸#1、其次气缸#2、第三气缸#3以及第四气缸#4。

此外,各个气缸的进气侧和排气侧连接至涡轮增压器600和605。

如图6右边的表中所示,膨胀冲程被挨次操作,例如第一气缸#1〉第三气缸#3〉第四气缸#4其次气缸#2。

因此,如表中所示,一个间隔-与另一个间隔-重叠,在所述一个间隔中排气阀在第一气缸#1中打开,在所述另一个间隔中排气阀在其次气缸#2中打开。

因此,排气阀在第一气缸#1中打开,直到排气阀在其次气缸#2中关闭,并且在这个时刻存在如下问题由于从第一气缸#1排放的废气的高排气压力,其次气缸#2的残余气体并未有效地排空。

本背景技术部分中公开的信息仅仅用于增加对本创造通常背景的理解,其不应当作为该信息形成本事域技术人员已知现有技术的承认或者任何形式的示意。

创造内容本创造的一个方面涉及一种与气缸盖整体形成的排气歧管,可以包括至少一个单排气出口,所述单排气出口使得至少两个气缸的通道结合并且排放从彼此不接近的所述至少两个气缸排放的废气,其中打开周期彼此不重叠,在所述打开周期中,所述至少两个气缸的排气阀是打开的。

通道可以包括连接至第一气缸的第一排气通道,从第一气缸排放的废气通过所述第一排气通道,以及连接至不接近第一气缸的第四气缸的第四排气通道,从第四气缸排放的废气通过所述第四排气通道,其中第一排气通道和第四排气通道结合在一起以形成第一单排气出口,并且第一气缸和第四气缸的排气阀的打开周期彼此不重叠。

通道可以包括连接至其次气缸的其次排气通道,从其次气缸排放的废气通过所述其次排气通道,以及连接至第三气缸的第三排气通道,从第三气缸排放的废气通过所述第三排气通道,并且其中其次气缸和第三气缸的排气阀的打开周期彼此不重叠,并且其中第一气缸、其次气缸、第三气缸和第四气缸挨次布置。

其次排气通道可以具有其次排气出口,并且第三排气通道具有第三排气出口。

单排气出口以及其次和第三排气出口可以形成排气组装部分。

水套可以形成在排气歧管中,并且布置为接近第一、其次、第三和第四排气通道。

水套可以延长至在第一排气通道和第四排气通5道之间形成的备用空间,并且水套可以接近其次和第三排气通道,所述备用空间布置在单排气出口之前。

双涡旋双涡轮增压器可以安装在排气组装部分上。

所述双涡轮增压器可以包括同轴连接至一个轴的第一涡旋和其次涡旋,其中第一涡旋与单排气出口联通,其次涡旋与其次或第三排气出口联通。

其次排气通道和第三排气通道可以结合在一起以形成其次单排气出口。

第一单排气出口和其次单排气出口可以形成排气组装部分。

双涡旋双涡轮增压器可以安装在排气组装部分上,其中所述双涡轮增压器包括同轴连接至一个轴的第一涡旋和其次涡旋,其中第一涡旋与第一单排气出口联通,且其次涡旋与其次单排气出口联通。

排气歧管可以与气缸盖整体形成,并且可以进一步包括形成在排气歧管中的其次和第三排气出口,用来排放从彼此接近的两个气缸排放的废气。

本创造的方法和装置具有的其它特征和优点将从附图和下面的详细实施方式部分中变得明朗,或者说将在附图和下面的详细实施方式部分中进行更加详细地说明,所述附图合并于此,与所述详细实施方式部分一起用于解释本创造的特定原理。

图1是具有依据本创造的与气缸盖整体形成的排气歧管的例示性发动机的示意图。

图2是沿图1的线-的图1的发动机的截面视图。

图3是显示依据本创造的例示性排气冲程和例示性排气压力的表。

图4是依据本创造布置在排气侧的例示性双涡旋涡轮增压器的截面视图。

图5是显示依据本创造例示性实施方案的双涡旋涡轮增压器的效能的表。

图6是显示传统的四缸发动机及其排气冲程的示意图表。

详细实施例方式现在将详细参考本创造的各种实施方案,其例子在附图中说明并且在下面进行描述。

当结合例示性实施方案对本创造进行描述吋,应当理解的是当前的描述并不用于将本创造限制在那些例示性实施方案中。

相反地,本创造意在不但掩盖所述例示性实施方案,还掩盖可能包括在所附权利要求所限定的本创造的精神和范围内的各种选择形式、修改形式、等价形式以及其它实施方案。

图1是依据本创造的与气缸盖整体形成的例示性排气歧管的示意图,且图2是依据图的线-的截面视图。

应当意识到,排气歧管可以与气缸盖一体形成。

如图1中所示,第一气缸#1、其次气缸#2、第三气缸#3以及第四气缸糾挨次布置在气缸盖100中。

同样,排气歧管100与气缸盖100整体形成,且第一排气通道111、其次排气通道112、第三排气通道113以及第四排气通道114形成在歧管100中。

而且,应当意识到,排气歧管可以与气缸盖一体形成。

如图所示,第一排气通道111与第一气缸#1联通,且其次排气通道112与其次气缸#2联通。

同样,第三排气通道113与第三气缸#3联通,第四排气通道114与第四气缸#4联通。

如图1的下部所示,第一排气通道111和第四排气通道114在其次和第三气缸#2和#3的中间部分中组合在一起,以形成单排气出口121。

其次排气出口122和第三排气出口123挨次布置为接近单排气出口121的下部。

单排气出口121、其次排气出口122和第三排气出口123构成单排气组装部分。

形成其次排气通道112以在其次排气出口122和其次气缸#2之间联通,且形成第三排气通道113以在第三排气出口123和第三气缸#3之间联通。

同样,水套124形成在第一、其次、第三和第四排气通道、112、113和114以及单排气组装部分的单排气出口121、其次排气出口122和第三排气出口123的四周。

水套124通过形成在与气缸盖100整体形成的歧管1007之内的内部冷却剂通道而形成,且水套124的冷却剂冷却通过第一、其次、第三和第四排气通道111、112、113和114以及单排气组装部分的单排气出口121、其次排气出口122和第三排气出口123的废气。

图2是依据图1的线-的截面视图。

如图2中所示,备用空间形成在歧管中第一排气通道111和第四排气通道114之间,直到第一排气通道111和第四排气通道114结合在一起。

水套124形成在备用空间中。

在本创造的各种实施方案中,水套124可以朝向由第一、其次、第三和第四排气通道111、112、113和114包围的空间中心而延长。

因此,第一排气通道111和第四排气通道114与水套124之间的邻接区域增加,从而废气被有效地冷却,并且由废气的脉动产生的噪音和振动减小。

在类似的方式中,其次和第三排气通道112和113以及水套124之间的邻接区域也增加,从而通过的废气的温度有效地降低,并且由废气的脉动产生的噪音和振动减小。

在本创造的各种实施方案中,当涡轮增压器连接至单排气组装部分的单排气出口121、其次排气出口122和第三排气出口123时,脉动减小,废气的温度降低,从而能够改善涡轮增压器的耐久性和性能。

图3是显示依据本创造例示性实施方案的排气冲程和排气压力的表。

参考图3,第一气缸#1挨次执行排气、进气、压縮和膨胀冲程,且第四气缸#4依据第一气缸#1挨次执行压縮、膨胀、排气和进气冲程。

同样,其次气缸#2依据第一气缸#1挨次执行进气、压縮、膨胀和排气冲程,且第三气缸#3依据第一气缸#1挨次执行膨胀、排气、进气和压縮冲程。

如第一气缸#1和第四气缸#4中所示,当第一气缸#1处于排气间隔-时,第四气缸#4处于压縮冲程,且当第一气缸#1处于进气冲程时,第四气缸#4处于膨胀冲程。

更加详细地,当第一气缸#1处于进气冲程时,第四气缸#4处于膨胀冲程,排气阀在膨胀冲程的最终部分打开。

因此,不存在第一气缸#]和第四气缸#4的排气阀同时打开的重叠周期。

如图1中所示,依据本创造的例示性实施方案,第一和第四气缸#1和#4的排气通道111和114结合在一起以形成单排气出口121,且各个阀不重叠,使得第一和第四气缸#1和#4中的残余气体削减。

同样,第一和第四气缸#1和#4的废气并不相互干涉,从而使得低中时扭矩并不减小。

特殊地,在发动机在高负载低下操作并且进气压力匀称的状况下,由于排气压力变得较低,残余气体的净化效能增加。

同时、其次气缸#2和第三气缸#3分别使用排气通道112和113,从而几乎不与其发生排气干涉。

然而,在本创造的各种实施方案中,与其次和第三气缸#2和#3联通的其次和第三排气通道112和113可以结合在一起以形成单排气出口。

如图3中所示,由于排气阀打开的周期不重叠,总体排气压力得到安排,且排气压力的高点降低,使得排气脉动减小。

图4是依据本创造例示性实施方案的布置在排气侧的双涡旋涡轮增压器的截面视图。

参考图4,双涡旋涡轮增压器包括双涡旋400,所述双涡旋包括第一涡旋和其次涡旋、涡轮机叶轮405、涡轮机壳体410以及压缩机叶轮420,且双涡旋400通过废气而旋转,从而压縮机叶轮420将入口空气注入发动机的气缸内。

参考图和图4,第一涡旋能够连接至单排气出口121,且其次涡旋能够连接至其次和第三排气通道122和123。

如上面所述,废气的排气脉动能量传递至入口空气,从而改善排气效率和进气效率。

在如上面所述的与其次和第三气缸#2和#3联通的其次和第三排气通道112和113结合在一起以形成单排气出口的各种实施方案中,第一涡旋能够连接至单排气出口121,所述单排气出口121连接至第一和第四排气通道111和114,且其次涡旋能够连接至单排气出口,所述单排气出口连接至其次和第三排气通道122和123。

在通常的单涡轮增压器中,当第一气缸的排气冲程正在完成的时候,第三气缸的排气冲程开头,且所述排气冲程重叠,从而排气侧的压力增大,且排气效率变差。

然而,在各种实施方案中,在排气冲程的过程中,为了不增加由排气脉动产生的其它气缸的排气压力,可以使用双涡旋涡轮增压器。

图5是显示依据本创造例示性实施方案的双涡旋涡轮增压器的效能的表。

如图5中所示,当单涡轮增压器和双涡轮增压器比较的时候,在1500处,,。

同样,在1750处,,。

如上面所述,与单涡轮增压器比较,双涡轮增压器更有效率地使用在排气阀打开时产生的废气脉动能量,从而改善入口空气的压縮比。

因此,发动机的输出和燃烧效率得到改善。

为了便利解释和在所附权利要求中精确限定,术语下、内等用于参考图中显示的这些特征的位置描述例示性实施方案的特征。

前面对本创造详细例示性实施方案的描述是出于说明和描述的目的。

前面的描述并不想要成为毫无遗漏的,也不是想要把本创造限制为所公开的精确形式,明显,依据上述教育许多转变和变化都是可能的。

选择例示性实施方案并进行描述是为了解释本创造的特定原理及其实际应用,从而使得本事域的其它技术人员能够实现并利用本创造的各种例示性实施方案及其不同选择形式和修改形式。

本创造的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

权利要求1、一种与气缸盖整体形成的排气歧管,包括至少一个单排气出口,所述单排气出口使得至少两个气缸的通道结合并且排放从彼此不接近的所述至少两个气缸排放的废气,其中打开周期彼此不重叠,在所述打开周期中,所述至少两个气缸的排气阀是打开的。

2、依据权利要求所述的排气歧管,其中通道包括连接至第一气缸的第一排气通道,从第一气缸排放的废气通过所述第一排气通道;以及连接至不接近第一气缸的第四气缸的第四排气通道,从第四气缸排放的废气通过所述第四排气通道,其中第一排气通道和第四排气通道结合在一起以形成第一单排气出口,并且第一气缸和第四气缸的排气阀的打开周期彼此不重叠。

3、依据权利要求2所述的排气歧管,进一步包括连接至其次气缸的其次排气通道,从其次气缸排放的废气通过所述其次排气通道;以及连接至第三气缸的第三排气通道,从第三气缸排放的废气通过所述第三排气通道,并且其中其次气缸和第三气缸的排气阀的打开周期彼此不重叠,并且其中第一气缸、其次气缸、第三气缸和第四气缸挨次布置。

4、依据权利要求3所述的排气歧管,其中其次排气通道具有其次排气出口,并且第三排气通道具有第三排气出口。

5、依据权利要求4所述的排气歧管,其中单排气出口以及其次和第三排气出口形成排气组装部分。