[發(fā)明專利]用于來自多缸燃式發(fā)動機的排氣的排氣歧管

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280051609.0
• 申請日: 2012-10-10
• 公開（公告）號: CN103958848A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: D·康斯坦?jié)?/a>
• 申請（專利權(quán)）人: 斯堪尼亞商用車有限公司
• 主分類號: F01N13/10
• 分類號: F01N13/10
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 蔡勝利

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的一種用于接收來自多缸燃式發(fā)動機的排氣的歧管。本發(fā)明還涉及一種配置有這種歧管的燃式發(fā)動機。

背景技術(shù)

來自多缸燃式發(fā)動機的排氣通常在歧管中被接收。歧管包括接收來自發(fā)動機氣缸的排氣的支管和接收來自各支管的排氣的公共管。當(dāng)氣缸的排氣閥打開時，排氣開始以高壓流出進入支管，所述高壓與在燃燒沖程剛好結(jié)束后在氣缸中的排氣壓力充分相關(guān)。在排氣閥打開的余下時間中，支管中的排氣壓力將會降低并且與活塞將排氣從氣缸推入支管中做的功充分相關(guān)。氣缸的排氣閥通常在整個排氣沖程中打開，也就是在四沖程發(fā)動機的工作循環(huán)的大部分時候打開。在多缸燃式發(fā)動機中，各個氣缸的排氣閥的打開時間通常重疊。在這種情況下，排氣同時從兩個或者更多個氣缸中導(dǎo)入歧管。

將排氣同時從兩個或者更多個氣缸中導(dǎo)出到共同的歧管中并不簡單。當(dāng)氣缸的排氣閥打開時，排氣以高壓從氣缸導(dǎo)出到所連接的支管和公共管。如果排氣在同一時間從另一個氣缸以較低的壓力導(dǎo)出到另一個支管中，那么明顯存在的風(fēng)險在于，處于較高壓力的排氣可能向下匯入處于較低壓力的支管。因此，后者支管中的壓力將會上升，必須通過增加由氣缸活塞泵送的功來驅(qū)使排氣排出。泵送功的量增加導(dǎo)致發(fā)動機燃料消耗增加。對歧管內(nèi)的排氣流的干擾可以稱為交叉泄漏。

抑制這種干擾的一種已知手段是配置具有收縮件的公共管，所述收縮件處于靠近從支管進入公共管的出口處，從而提高排氣的速度并且降低靠近從支管進入公共管的出口處的排氣靜壓力。降低的排氣靜壓力使得排氣以較低的壓力從支管導(dǎo)出到公共管中成為可能。然而，配置具有收縮件的公共管帶來的缺點在于，增加公共管中排氣流動損失。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于接收來自燃式發(fā)動機的排氣的歧管，從而使得基本上消除稱為交叉泄漏的排氣流干擾類型的風(fēng)險，而同時公共管中的排氣流動損失能夠保持在低水平。

所述目的通過在背景技術(shù)中提及類型的歧管實現(xiàn)，歧管具有在權(quán)利要求1的特征部分中指示出的特征。采用引導(dǎo)元件是減小公共管中的靠近第二支管出口孔的排氣流橫截面的簡單方法。因而，公共管中的排氣在靠近從第二支管進入公共管的出口孔處獲得提高的速度和降低的靜壓力。這意味著，即使在當(dāng)?shù)诙飧椎呐艢忾y已打開時第一氣缸的排氣閥打開的情況下，排氣從公共管被向下引入第二支管的風(fēng)險也基本上完全消除。因此，在這種情況下，不需要第二氣缸中的活塞做任何額外的泵送功以驅(qū)動排氣從氣缸排出到第二支管和公共管中。引導(dǎo)元件包括邊緣部，排氣與引導(dǎo)元件的接觸在邊緣部停止。減壓渦流不可避免地存在于邊緣部下游。因此，引導(dǎo)元件配置有孔，以使得排氣的一部分能夠穿過到達引導(dǎo)元件的下風(fēng)側(cè)。因此，引導(dǎo)元件的下風(fēng)側(cè)的負壓減小，繼而減壓渦流的量度減小，并且從而公共管中的排氣在流過引導(dǎo)元件時的損失減小。引導(dǎo)元件可以配置有一個以上的孔。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，引導(dǎo)元件伸入公共管中，從而使得排氣流橫截面減小約10-40％。流動橫截面的這種減小可以顯著提高排氣的速度并且將排氣靜壓力降低到基本上消除交叉泄漏風(fēng)險的程度，并且不會在排氣流通過引導(dǎo)元件時對排氣流造成過多阻力。引導(dǎo)元件有利地定位，從而主要減小在公共管的定位有第二支管出口孔的那一側(cè)的排氣流橫截面。引導(dǎo)元件有利地相對于公共管中排氣流動方向定位在進入公共管的出口孔的基本上緊鄰上游處。因而，公共管內(nèi)的排氣將在由引導(dǎo)元件伸入公共管的長度限定的距離處流過第二支管出口孔。又一個結(jié)果是，來自第二支管的排氣能夠在引導(dǎo)元件下游區(qū)域?qū)牍补堋＿@種引導(dǎo)元件也傾向于防止來自第二支管的排氣在公共管中沿不期望的方向移動。

根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例，引導(dǎo)元件包括適于與排氣在公共管中流動的那部分相遇的第一引導(dǎo)面，所述第一引導(dǎo)面具有斜面，從而使得第一引導(dǎo)面使靠近第二出口孔處的排氣流橫截面逐漸減小。流動橫截面的這種逐漸減小意味著流動減小區(qū)域中的排氣流動損失能夠保持在低水平。所述孔的橫截面可以占據(jù)第一引導(dǎo)面的5-15％。借助這種孔，排氣到達引導(dǎo)元件的相對小的那部分將會穿過引導(dǎo)元件到達引導(dǎo)元件下風(fēng)側(cè)，但是在大部分情況下足以減小在引導(dǎo)元件下游出現(xiàn)的排氣渦流。穿過所述孔的排氣流還使得排氣渦流移動遠離引導(dǎo)元件。這種合適的移動將會導(dǎo)致渦流處于渦流至少部分遮蓋第二支管出口孔的位置，因此進一步減小排氣從公共管向下匯入第二支管的風(fēng)險。