[發(fā)明專利]部分關(guān)閉的四缸直列式發(fā)動(dòng)機(jī)和用于操作這樣的四缸直列式發(fā)動(dòng)機(jī)的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310360751.X
• 申請(qǐng)日: 2013-08-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103628979A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C·韋伯;M·沃斯;R·弗萊德菲爾特;G·巴奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福特環(huán)球技術(shù)公司
• 主分類(lèi)號(hào): F02B75/20
• 分類(lèi)號(hào): F02B75/20;F02D17/02
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民;董巍

相關(guān)申請(qǐng)?

此申請(qǐng)要求2012年8月23日提交的德國(guó)專利申請(qǐng)No.102012214967.8的優(yōu)先權(quán)，為了所有目的，德國(guó)專利申請(qǐng)No.102012214967.8的整個(gè)內(nèi)容被并入本文以供參考。?

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及部分關(guān)閉的四缸直列式發(fā)動(dòng)機(jī)和用于操作這樣的四缸直列式發(fā)動(dòng)機(jī)的方法。?

背景技術(shù)

通過(guò)關(guān)閉若干發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸（被稱作部分負(fù)荷操作），可以減少在特定負(fù)荷范圍內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料消耗。?

通過(guò)部分發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，可以明顯增加汽油發(fā)動(dòng)機(jī)在部分負(fù)荷操作期間的效率。在恒定的發(fā)動(dòng)機(jī)功率下，關(guān)斷多缸發(fā)動(dòng)機(jī)中的一個(gè)汽缸增加了仍處于操作的其他汽缸上的負(fù)荷。因此，布置在進(jìn)氣系統(tǒng)中的節(jié)流閥可以被進(jìn)一步打開(kāi)，以便將更大的空氣質(zhì)量引入這些汽缸內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的阻風(fēng)門(mén)開(kāi)啟（de-choking）。在部分關(guān)閉期間保持操作的汽缸因此可以在更高負(fù)荷范圍內(nèi)操作，從而降低了燃料消耗。因此，共同的負(fù)荷可以向更高的負(fù)荷轉(zhuǎn)變。?

由于在部分關(guān)閉期間供應(yīng)的更大的空氣質(zhì)量，所以仍在操作的汽缸還可以具有更多同質(zhì)混合形成物，并容許更高的排氣再循環(huán)率。?

另外的效率優(yōu)勢(shì)是由于不存在燃燒，因?yàn)楸魂P(guān)斷的汽缸會(huì)不產(chǎn)生由于從燃燒氣體到燃燒室壁的熱傳遞所導(dǎo)致的壁熱損失。?

由于高排放質(zhì)量調(diào)節(jié)，所以柴油發(fā)動(dòng)機(jī)（自動(dòng)點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)）可以具有比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)更高的效率或更低的燃料消耗，其中在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中依靠通過(guò)用新鮮混合物來(lái)填充汽缸的質(zhì)量調(diào)節(jié)來(lái)設(shè)定負(fù)荷。然而，在柴油?發(fā)動(dòng)機(jī)中，還可以依靠通過(guò)在特定負(fù)荷范圍內(nèi)部分關(guān)閉來(lái)減少燃料消耗。因此，以上與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)有關(guān)進(jìn)行的陳述相應(yīng)地應(yīng)用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。?

然而，在現(xiàn)有技術(shù)中所描述的具有部分關(guān)閉的多缸發(fā)動(dòng)機(jī)和用于操作這些發(fā)動(dòng)機(jī)的相關(guān)方法具有顯著的功率損失。在之前所描述的在低負(fù)荷操作期間使用部分關(guān)閉的實(shí)施例中，汽缸可以被分為兩個(gè)操作組，以便在部分關(guān)閉期間，所述兩個(gè)組中的一組被關(guān)閉，而另一組保持操作。以前的實(shí)施例具有這樣的汽缸組，其中兩個(gè)最外汽缸形成一組，而兩個(gè)最內(nèi)汽缸形成另一組。在使用排氣管路的分組合并的系統(tǒng)中，形成的排氣歧管沿著汽缸蓋的縱向軸線鄰近彼此布置。?

發(fā)明內(nèi)容

然而，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)基于汽缸接近度對(duì)汽缸進(jìn)行分組的若干優(yōu)勢(shì)。在所公開(kāi)的實(shí)施例中，四個(gè)汽缸可以被配置為使得最外汽缸和相鄰的最內(nèi)汽缸形成一組。另外，第二汽缸組的汽缸可以是響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷而被開(kāi)啟的汽缸，第一汽缸組的汽缸可以是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)操作時(shí)永久操作的汽缸。?

通過(guò)以此方式對(duì)汽缸進(jìn)行分組，排氣系統(tǒng)和曲軸可以被優(yōu)化為，通過(guò)使具有小曲軸角度（CA）間距的沖突汽缸的排氣分開(kāi)而使得在充氣改變期間的排氣的相互影響分開(kāi)。另外，在部分關(guān)閉期間，熱可以有效地被保存在發(fā)動(dòng)機(jī)中，以允許在全部發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸操作期間更快地暖機(jī)，并且可以易于終止對(duì)不操作汽缸的噴油冷卻。?

應(yīng)當(dāng)理解，提供以上概述以便以簡(jiǎn)化的形式介紹在具體實(shí)施方式中進(jìn)一步描述的一些概念。這并不意味著辨別要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或基本特征，要求保護(hù)的主題的范圍僅由隨附在具體實(shí)施例之后的權(quán)利要求確定。此外，要求保護(hù)的主題不限于解決在上面或在本公開(kāi)的任何部分提及的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。?

附圖說(shuō)明

圖1描述了發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的示例實(shí)施例。?

圖2示意地描述了發(fā)動(dòng)機(jī)和曲軸系統(tǒng)的示例實(shí)施例。?

圖3描述了排氣歧管的示例實(shí)施例。?

圖4描述了排氣歧管和進(jìn)氣歧管的示例實(shí)施例。?

圖5是示例操作方法的流程圖。?

具體實(shí)施方式

在本公開(kāi)的背景下，術(shù)語(yǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)可以指代汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或混合動(dòng)力燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)，其中混合燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)可以被定義為通過(guò)混合燃燒過(guò)程操作的燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)。?

圖1是示出了多缸發(fā)動(dòng)機(jī)100的一個(gè)汽缸的示意圖，發(fā)動(dòng)機(jī)100可以被包括在機(jī)動(dòng)車(chē)輛的推進(jìn)系統(tǒng)中。發(fā)動(dòng)機(jī)100可以至少部分地由包括控制器12的控制系統(tǒng)以及經(jīng)由輸入裝置130來(lái)自車(chē)輛操作者132的輸入控制。在這個(gè)示例中，輸入裝置130包括加速器踏板和用于產(chǎn)生成比例的踏板位置信號(hào)PP的踏板位置傳感器134。發(fā)動(dòng)機(jī)100的汽缸（燃燒室）30可以包括燃燒室壁32，活塞36被設(shè)置在其中。活塞36可以被耦連至曲軸40，使得活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)換為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。曲軸40可以經(jīng)由中間變速器系統(tǒng)耦連至車(chē)輛的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪。此外，起動(dòng)機(jī)馬達(dá)可以經(jīng)由飛輪耦連至曲軸40，以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)100的起動(dòng)操作。?