[發明專利]用于具有三個汽缸的內燃發動機的雙端口集成排氣歧管

在審

• 申請號: 201710148801.6
• 申請日: 2017-03-14
• 公開（公告）號: CN107191257A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: K·D·米亞戈維茨;M·B·馬戈南;A·卡里姆;P·達米安;J·D·弗拉赫蒂
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F01N13/10
• 分類號: F01N13/10;F01N3/04;F02F1/42;F02F1/40
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 徐東升,趙蓉民

技術領域

本描述總體涉及用于包括三個汽缸的內燃發動機的集成排氣歧管。

背景技術

內燃發動機(諸如汽油發動機)在操作期間產生各種廢氣，這些廢氣通過汽缸蓋從汽缸排出。一種管理這些氣體的方法使用排氣歧管引導它們遠離汽缸蓋。排氣歧管通過被稱為流道的一系列通道統一從汽缸排出的廢氣。多個流道可以組合以形成被稱為端口(例如，歧管排氣口(manifold exhaust port))的更大的出口。來自端口的輸出然后可以被引導朝向期望的方位，諸如渦輪增壓器渦輪、排氣再循環(EGR)系統、大氣等(或其一些組合)。作為實體存在于汽缸蓋外側的排氣歧管占據發動機艙內的附加體積并且對整個系統貢獻附加重量。當在發動機(或其組件)上執行維修并且空間受限制時，導航也可能是繁瑣的。解決有限空間的這種問題的嘗試包括通過將排氣歧管作為集成排氣歧管(IEM)直接并入汽缸蓋來減少排氣歧管的占用空間。在WO2013/045018中示出單端口IEM的一個這種示例。

然而，發明人在此已經意識到這種系統的潛在問題。作為一個示例，對于在三缸發動機中使用的單端口IEM，當流道連結在汽缸蓋內導致流動損失時，可以發生排氣脈沖相互作用。連結流道所需的汽缸蓋的骨架體積也可以降低流速。這可以導致供應到渦輪增壓器的能量的減少和發動機性能的退化。雖然一種方法可以利用雙端口外部排氣歧管，諸如美國專利No.2014/0283799，但是這種特定的外部解決方案導致前述問題，諸如附加體積要求和附加重量以及歧管自身的成本增加。

發明內容

在一個示例中，上述問題可以通過集成排氣歧管解決，其包括：第一歧管排氣口和第二歧管排氣口；來自第一汽缸的第一組流道；來自第二汽缸的第二組流道；以及來自第三汽缸的第三組流道，其中第三組的第一流道在第一歧管排氣口處與第一組流道合并，并且第三組的第二流道在第二歧管排氣口處與第二組流道合并。以這種方式，集成排氣歧管可以占據減小的體積、貢獻較少的重量并且減少第一汽缸和第二汽缸(其可以是外部汽缸，其中第三汽缸被定位在第一汽缸和第二汽缸之間)之間的排氣連通以減小脈沖相互作用。

應當理解，提供以上本發明內容是為了以簡化的形式介紹一系列概念，這些概念在具體實施方式中被進一步描述。這并不意味著識別要求保護的主題的關鍵或必要特征，要求保護的主題的范圍由緊隨具體實施方式之后的權利要求唯一地限定。另外，要求保護的主題不限于解決在上面或在本公開的任何部分中提及的任何缺點的實施方式。

附圖說明

圖1描繪包括單渦旋渦輪增壓器和雙端口集成排氣歧管的三缸發動機的示意性布局。

圖2描繪具有排氣流道和表示為實心形式的周圍的冷卻劑通道的雙端口集成排氣歧管的透視圖。

圖3描繪汽缸蓋從第一側的截面視圖，該汽缸蓋包含具有排氣流道和表示為中空形式的周圍的冷卻劑通道的集成排氣歧管。

圖4描繪汽缸蓋從第二側(與第一側相對)的截面視圖，該汽缸蓋包含具有排氣流道和表示為中空形式的周圍的冷卻劑通道的集成排氣歧管。

圖5描繪橫截面中所示的汽缸蓋的透視圖，該汽缸蓋包含具有排氣流道的雙端口集成排氣歧管。

圖6示出用于三缸發動機的汽缸點火順序。

圖7示出描繪發動機系統內的各個點處的排氣壓力的一系列圖表。

圖8示出描述用于使用雙端口集成排氣歧管引導排氣通過發動機系統的方法的流程圖。

圖2-圖5大致按比例示出。

具體實施方式