[發(fā)明專利]部分一體化的排氣歧管

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410041354.0
• 申請(qǐng)日: 2014-01-28
• 公開（公告）號(hào): CN103967575B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A.W.海曼;R.E.貝克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): F01N13/10
• 分類號(hào): F01N13/10;F02F1/42
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 李濤,楊炯

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及用于復(fù)式氣缸四沖程循環(huán)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣集流，并且更特別地涉及部分一體化的(partially integrated)排氣歧管，其聯(lián)接排氣氣體流量控制閥與用于一個(gè)氣缸的排氣端口，并使兩個(gè)或更多個(gè)排氣流道與其余氣缸的排氣端口一體化。控制閥將排氣氣體流選擇性引導(dǎo)至排氣氣體再循環(huán)閥或至催化轉(zhuǎn)化器，因此繞過入口系統(tǒng)。

背景技術(shù)

本部分提供與本公開有關(guān)的背景信息，其并不一定是現(xiàn)有技術(shù)。

典型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是包括具有多個(gè)氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的四沖程循環(huán)內(nèi)燃裝置。每個(gè)氣缸支承用于往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞。氣缸蓋聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的頂表面，使得缸體和蓋限定出燃燒室。氣缸蓋對(duì)于每個(gè)氣缸包括一組進(jìn)氣端口和一組排氣端口，其與進(jìn)氣閥和排氣閥組合，允許燃燒氣體進(jìn)入和排出燃燒室。進(jìn)氣歧管和排氣歧管通常聯(lián)接至氣缸蓋，用于引領(lǐng)燃燒氣體去往和來自進(jìn)氣端口和排氣端口。

常見的是排出燃燒室的排氣氣體的一部分被再循環(huán)穿過排氣氣體再循環(huán)或EGR閥至進(jìn)氣歧管或進(jìn)氣端口。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)還可以構(gòu)造有具有渦輪或蝸殼(scroll)的渦輪增壓器，其由排氣氣體驅(qū)動(dòng)并且/或者可以具有用于排氣氣體處理的催化轉(zhuǎn)化器。如此一來，這些部件還必須與排氣端口流體連通。

重要的是將這些部件定位成盡可能靠近排氣歧管。然而，其它發(fā)動(dòng)機(jī)部件(例如，閥機(jī)構(gòu)、燃料噴射器、空氣過濾器、交流發(fā)電機(jī))和車輛系統(tǒng)(例如，變速器、動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置、前懸架、空氣調(diào)節(jié)壓縮器等)也必須在車輛的防護(hù)罩下定位成鄰近發(fā)動(dòng)機(jī)。因此，用于這些部件的封裝空間(packaging space)可能極其有限。

在設(shè)計(jì)成在專用排氣氣體再循環(huán)模式中運(yùn)行的四氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)中，一個(gè)氣缸能夠向所有四個(gè)氣缸供應(yīng)排氣氣體再循環(huán)。因此，可能需要的是使該氣缸的排氣集流與其余三個(gè)氣缸分離。通常，該設(shè)計(jì)需要單個(gè)復(fù)雜的不銹鋼歧管或兩個(gè)分離的不銹鋼歧管。

發(fā)明內(nèi)容

本部分提供本公開的基本概要，而不是對(duì)其整個(gè)范圍或者所有特征的全面公開。

部分一體化的排氣歧管以上論述的能提高性能、降低成本和有效地封裝發(fā)動(dòng)機(jī)部件。部分一體化的排氣歧管適于直接聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，并包括：第一腿部，所述第一腿部從第一排氣端口伸出并終止于用于流量控制閥的安裝凸緣處；和至少一第二腿部，其從其它排氣端口伸出并終止于排出端口(exit port)凸緣處。第二腿部長(zhǎng)于第一腿部，使得排出端口凸緣與安裝凸緣間隔開。該構(gòu)造對(duì)于任何閥門配置實(shí)現(xiàn)與第一腿部相鄰的增加的封裝空間，所述任何閥門配置可能被需要來控制排氣流的方向/目的地，所述排氣流再循環(huán)至發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣側(cè)，或向下游至包括催化轉(zhuǎn)化器的排氣系統(tǒng)。

在四氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造中，第二腿部可以包括兩個(gè)流道，使得一個(gè)流道從用于2號(hào)氣缸的排氣端口伸出，而另一流道從用于3號(hào)氣缸的排氣端口伸出。第三腿部從用于4號(hào)氣缸的排氣端口伸出。第二和第三腿部可以共享同一排出端口凸緣。該實(shí)施例允許單或雙渦輪增壓器的封裝，在所述單或雙渦輪增壓器中，渦輪蝸殼由來自2-4號(hào)氣缸的排氣氣體驅(qū)動(dòng)。在單渦輪增壓器的情況下，兩個(gè)腿部都供給單蝸殼，而在雙渦輪增壓器的情況下，每個(gè)腿部供給每個(gè)自身的蝸殼。該實(shí)施例還降低可能發(fā)生在典型四氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)中的“串?dāng)_(crosstalk)”，由此為所有氣缸更均勻地分配殘留排氣氣體組分。

在本文中描述和示出的部分一體化的排氣歧管可以被輕松地調(diào)整為用于在三氣缸構(gòu)造中使用，在所述三氣缸構(gòu)造中，第一腿部與1號(hào)氣缸成對(duì)，而第二腿部與2號(hào)和3號(hào)氣缸成對(duì)。在本文中描述和示出的部分一體化的排氣歧管還可以被輕松地調(diào)整為用于直列六氣缸構(gòu)造，其中第一腿部與1號(hào)氣缸成對(duì)，第二腿部與2號(hào)和3號(hào)氣缸成對(duì)，第三腿部與4號(hào)和5號(hào)氣缸成對(duì)，而第四腿部與6號(hào)氣缸成對(duì)并被集流到第一腿部中。

本發(fā)明還提供以下技術(shù)方案：

1. 一種用于多氣缸內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的部分一體化的歧管組件，包括：

氣缸蓋，其具有本體部分和與發(fā)動(dòng)機(jī)缸體中的每個(gè)氣缸相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)端口；和

歧管部分，其包括：

第一腿部，其聯(lián)接至本體部分并具有穿過其中形成有第一通路，用以提供從形成于所述氣缸蓋中的第一端口到形成于第一凸緣中的第一排出端口的流體連通，其中所述第一凸緣設(shè)置在所述第一腿部的與所述本體部分相對(duì)的端部上；

第二腿部，其與所述本體部分一體地形成，并與所述第一腿部分離，且穿過其中形成有第二通路，用以提供從形成于所述氣缸蓋中的第二端口到形成于第二凸緣中的第二排出端口的流體連通，其中所述第二凸緣設(shè)置在所述第二腿部的與所述本體部分相對(duì)的端部上；