[發明專利]用于內燃機的排氣系統，內燃機和交通運輸工具

在審

• 申請號: 201210397251.9
• 申請日: 2012-10-18
• 公開（公告）號: CN103061913A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: P.西格;M.簡克;M.克萊因
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F02F1/42
• 分類號: F02F1/42;F01N13/10
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 侯宇

技術領域

本發明涉及一種用于內燃機的排氣系統和一種帶有該排氣系統的內燃機以及一種帶有該內燃機的交通運輸工具。?

背景技術

內燃機通常裝配排氣系統，借助所述排氣系統導出在內燃機內或者在內燃機的氣缸內產生的廢氣。所述廢氣從各自氣缸通過排氣彎管流到聯合出口，然后被導入催化器，在此所述廢氣不需要的部分被去除或者轉化為無毒害的物質。?

所述廢氣彎管可以作為獨立部件來制造，其借助螺釘或者類似物裝配在內燃機的氣缸上。所述廢氣彎管朝向外部空氣懸空地設置并且設計為獨立于氣缸蓋的部件，所以所述廢氣彎管可以不用通過冷卻水套而是通過外部空氣來冷卻。由于所述廢氣彎管單獨地裝配在發動機上，所以反而會提高裝配成本。在發動機內的狹窄空間限制了在技術上對于廢氣彎管的設計構造可能性。?

專利文件DE102008058852A1公布了一種內燃機的廢氣系統，在此廢氣系統中氣缸蓋和廢氣彎管設計為一體式的。所述構造有如下優點，使裝配簡化并且優化發動機內空間上的利用。然而也可能由于緊湊的結構而提升廢氣阻力和燃油消耗。為了避免所述技術問題，DE102008058852A1公開建議設置各個從氣缸到氣缸蓋內的廢氣法蘭的單獨的通道，由此實現較少的紊流以及較小的流通阻力，從而可降低燃油消耗。?

發明內容

本發明的目的在于進一步改進內燃機的排氣系統，由此進一步降低燃油消耗。?

上述目的通過一種用于內燃機的排氣系統來實現，該內燃機具有多個氣缸，一個氣缸蓋以及一個發動機缸體，所述排氣系統具有集成在氣缸蓋內的?排氣彎管和額外的排氣管，所述排氣管與氣缸蓋的缸蓋法蘭相連。所述集成在氣缸蓋內的排氣彎管具有分別從氣缸延伸到缸蓋法蘭的流動通道。至少兩個與在點火順序中不是依次點燃的氣缸相連的流動通道，在氣缸蓋內相互交匯并且形成聯合流動通道。與在點火順序中依次點燃的氣缸相連的至少另一個流動通道被單獨地導引到缸蓋法蘭。所述聯合流動通道與所述另一個流動通道在排氣管內才交匯。?

因此根據本發明的排氣系統一部分集成在氣缸蓋內并且另一部分在氣缸蓋外安置，如使用獨立的排氣彎管的情況。尤其在點火順序中不是依次點燃的兩個氣缸的流動通道在氣缸蓋內交匯。與之相反地，至少一個在點火順序中依次點燃的氣缸的流動通道與至少一個在點火順序中依次點燃的氣缸的流動通道在氣缸蓋外排氣管內才相連。排氣系統和廢氣系統這兩個概念具有相同含義，排氣彎管和廢氣彎管這兩個概念的含義也相同。?

所述布置構造有如下優點，依次點燃的氣缸的流動通道相比于集成的廢氣彎管長度加長了。這相對于全部的流動通道在氣缸蓋內彼此相連的排氣彎管而言，導致更加優化地隔開廢氣脈沖，導致較低的殘余廢氣含量以及功率和扭矩的提高。?

例如對于四缸內燃機通常的點火順序是Ⅰ—Ⅲ—Ⅳ—Ⅱ。在所述例子中氣缸Ⅰ和Ⅳ的流動通道可以在氣缸蓋內交匯，并且氣缸Ⅱ和Ⅲ的流動通道與氣缸Ⅰ和Ⅳ的聯合流動通道只是在氣缸蓋外在缸蓋法蘭下游的排氣管內才交匯。?

在一個實施例中，所述另一個流動通道在氣缸蓋法蘭下游與聯合流動通道相連。所述另一個流動通道與在和所述聯合流動通道相連的氣缸中的一個之后接著點燃的氣缸相連，并且和所述聯合流動通道只是在缸蓋法蘭下游才交匯。因此從所述氣缸到從兩個依次點燃的氣缸中流出的廢氣的交匯點的流動距離延長了。因此由于額外的排氣管，所述從兩個依次點燃的氣缸中流出的廢氣脈沖更好地被相互隔開。?

在另一個實施例中設有第三流動通道，其從與聯合流動通道相連的兩個氣缸中的一個之后按點火順序接著被點燃的氣缸延伸出。所述第三流動通道在氣缸蓋下游才與聯合流動通道相連。?

例如在點火順序為Ⅰ-Ⅲ-Ⅳ-Ⅱ的四缸內燃機內，氣缸Ⅰ和Ⅳ的流動通道在氣缸蓋內交匯，并且氣缸Ⅱ的流動通道和氣缸Ⅲ的流動通道與Ⅰ和Ⅳ?的聯合流動通道只是在氣缸蓋外在缸蓋法蘭下游的排氣管內才交匯。?

所述氣缸Ⅲ的流動通道可以進一步在氣缸Ⅱ的流動通道與氣缸Ⅰ和Ⅳ的聯合流動通道的連接點下游與氣缸Ⅰ、Ⅳ和Ⅱ的聯合流動通道相連。所述氣缸Ⅲ的流動通道也可以選擇在相同的連接點上和氣缸Ⅱ的流動通道一起，與氣缸Ⅰ和Ⅳ的聯合流動通道相連。?

在另一實施例中，排氣管具有至少兩個隔開的排氣支路，所述排氣支路會交匯，以形成聯合排氣支路。所述兩個隔開的排氣支路設置在上游，聯合排氣支路位于下游。其中一個排氣支路與聯合流動通道相連，并且另一個排氣支路與在氣缸蓋內集成的排氣彎管的另一個流動通道相連。因此所述兩個排氣支路延長了依次點燃的氣缸的廢氣流的分隔長度。?