專利名稱：用于內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)，內(nèi)燃機(jī)和交通運(yùn)輸工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)和一種帶有該排氣系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)以及一種帶有該內(nèi)燃機(jī)的交通運(yùn)輸工具。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃機(jī)通常裝配排氣系統(tǒng)，借助所述排氣系統(tǒng)導(dǎo)出在內(nèi)燃機(jī)內(nèi)或者在內(nèi)燃機(jī)的氣缸內(nèi)產(chǎn)生的廢氣。所述廢氣從各自氣缸通過(guò)排氣彎管流到聯(lián)合出口，然后被導(dǎo)入催化器，在此所述廢氣不需要的部分被去除或者轉(zhuǎn)化為無(wú)毒害的物質(zhì)。所述廢氣彎管可以作為獨(dú)立部件來(lái)制造，其借助螺釘或者類似物裝配在內(nèi)燃機(jī)的氣缸上。所述廢氣彎管朝向外部空氣懸空地設(shè)置并且設(shè)計(jì)為獨(dú)立于氣缸蓋的部件，所以所述廢氣彎管可以不用通過(guò)冷卻水套而是通過(guò)外部空氣來(lái)冷卻。由于所述廢氣彎管單獨(dú)地裝配在發(fā)動(dòng)機(jī)上，所以反而會(huì)提高裝配成本。在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的狹窄空間限制了在技術(shù)上對(duì)于廢氣彎管的設(shè)計(jì)構(gòu)造可能性。專利文件DE102008058852A1公布了一種內(nèi)燃機(jī)的廢氣系統(tǒng)，在此廢氣系統(tǒng)中氣缸蓋和廢氣彎管設(shè)計(jì)為一體式的。所述構(gòu)造有如下優(yōu)點(diǎn)，使裝配簡(jiǎn)化并且優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)空間上的利用。然而也可能由于緊湊的結(jié)構(gòu)而提升廢氣阻力和燃油消耗。為了避免所述技術(shù)問(wèn)題，DE102008058852A1公開建議設(shè)置各個(gè)從氣缸到氣缸蓋內(nèi)的廢氣法蘭的單獨(dú)的通道，由此實(shí)現(xiàn)較少的紊流以及較小的流通阻力，從而可降低燃油消耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于進(jìn)一步改進(jìn)內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)，由此進(jìn)一步降低燃油消耗。上述目的通過(guò)一種用于內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，該內(nèi)燃機(jī)具有多個(gè)氣缸，一個(gè)氣缸蓋以及一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，所述排氣系統(tǒng)具有集成在氣缸蓋內(nèi)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(nèi)的排氣彎管具有分別從氣缸延伸到缸蓋法蘭的流動(dòng)通道。至少兩個(gè)與在點(diǎn)火順序中不是依次點(diǎn)燃的氣缸相連的流動(dòng)通道，在氣缸蓋內(nèi)相互交匯并且形成聯(lián)合流動(dòng)通道。與在點(diǎn)火順序中依次點(diǎn)燃的氣缸相連的至少另一個(gè)流動(dòng)通道被單獨(dú)地導(dǎo)引到缸蓋法蘭。所述聯(lián)合流動(dòng)通道與所述另一個(gè)流動(dòng)通道在排氣管內(nèi)才交匯。因此根據(jù)本發(fā)明的排氣系統(tǒng)一部分集成在氣缸蓋內(nèi)并且另一部分在氣缸蓋外安置，如使用獨(dú)立的排氣彎管的情況。尤其在點(diǎn)火順序中不是依次點(diǎn)燃的兩個(gè)氣缸的流動(dòng)通道在氣缸蓋內(nèi)交匯。與之相反地，至少一個(gè)在點(diǎn)火順序中依次點(diǎn)燃的氣缸的流動(dòng)通道與至少一個(gè)在點(diǎn)火順序中依次點(diǎn)燃的氣缸的流動(dòng)通道在氣缸蓋外排氣管內(nèi)才相連。排氣系統(tǒng)和廢氣系統(tǒng)這兩個(gè)概念具有相同含義，排氣彎管和廢氣彎管這兩個(gè)概念的含義也相同。所述布置構(gòu)造有如下優(yōu)點(diǎn)，依次點(diǎn)燃的氣缸的流動(dòng)通道相比于集成的廢氣彎管長(zhǎng)度加長(zhǎng)了。這相對(duì)于全部的流動(dòng)通道在氣缸蓋內(nèi)彼此相連的排氣彎管而言，導(dǎo)致更加優(yōu)化地隔開廢氣脈沖，導(dǎo)致較低的殘余廢氣含量以及功率和扭矩的提高。
例如對(duì)于四缸內(nèi)燃機(jī)通常的點(diǎn)火順序是I 一III一IV — II。在所述例子中氣缸I和IV的流動(dòng)通道可以在氣缸蓋內(nèi)交匯，并且氣缸II和III的流動(dòng)通道與氣缸I和IV的聯(lián)合流動(dòng)通道只是在氣缸蓋外在缸蓋法蘭下游的排氣管內(nèi)才交匯。在一個(gè)實(shí)施例中，所述另一個(gè)流動(dòng)通道在氣缸蓋法蘭下游與聯(lián)合流動(dòng)通道相連。所述另一個(gè)流動(dòng)通道與在和所述聯(lián)合流動(dòng)通道相連的氣缸中的一個(gè)之后接著點(diǎn)燃的氣缸相連，并且和所述聯(lián)合流動(dòng)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(gè)依次點(diǎn)燃的氣缸中流出的廢氣的交匯點(diǎn)的流動(dòng)距離延長(zhǎng)了。因此由于額外的排氣管，所述從兩個(gè)依次點(diǎn)燃的氣缸中流出的廢氣脈沖更好地被相互隔開。在另一個(gè)實(shí)施例中設(shè)有第三流動(dòng)通道，其從與聯(lián)合流動(dòng)通道相連的兩個(gè)氣缸中的一個(gè)之后按點(diǎn)火順序接著被點(diǎn)燃的氣缸延伸出。所述第三流動(dòng)通道在氣缸蓋下游才與聯(lián)合流動(dòng)通道相連。例如在點(diǎn)火順序?yàn)?-1I1-1V-1I的四缸內(nèi)燃機(jī)內(nèi)，氣缸I和IV的流動(dòng)通道在氣缸蓋內(nèi)交匯，并且氣缸II的流動(dòng)通道和氣缸III的流動(dòng)通道與I和IV的聯(lián)合流動(dòng)通道只是在氣缸蓋外在缸蓋法蘭下游的排氣管內(nèi)才交匯。所述氣缸III的流動(dòng)通道可以進(jìn)一步在氣缸II的流動(dòng)通道與氣缸I和IV的聯(lián)合流動(dòng)通道的連接點(diǎn)下游與氣缸1、IV和II的聯(lián)合流動(dòng)通道相連。所述氣缸III的流動(dòng)通道也可以選擇在相同的連接點(diǎn)上和氣缸II的流動(dòng)通道一起，與氣缸I和IV的聯(lián)合流動(dòng)通道相連。在另一實(shí)施例中，排氣管具有至少兩個(gè)隔開的排氣支路，所述排氣支路會(huì)交匯，以形成聯(lián)合排氣支路。所述兩個(gè)隔開的排氣支路設(shè)置在上游，聯(lián)合排氣支路位于下游。其中一個(gè)排氣支路與聯(lián)合流動(dòng)通道相連，并且另一個(gè)排氣支路與在氣缸蓋內(nèi)集成的排氣彎管的另一個(gè)流動(dòng)通道相連。因此所述兩個(gè)排氣支路延長(zhǎng)了依次點(diǎn)燃的氣缸的廢氣流的分隔長(zhǎng)度。在一個(gè)實(shí)施例中，所述排氣管在入口端具有分隔板，其中形成兩個(gè)隔開的流動(dòng)通道或者排氣支路。所述排氣管具有至少兩個(gè)入口流動(dòng)通道和唯一一個(gè)與入口流動(dòng)通道相連的聯(lián)合出口流動(dòng)通道。所述入口流動(dòng)通道的數(shù)量與在氣缸蓋的缸蓋法蘭上相互隔開安置的流動(dòng)通道的數(shù)量一致。在一個(gè)實(shí)施例中，所述排氣管具有至少有兩個(gè)入口的入口法蘭，有出口的出口法蘭以及流動(dòng)通道。所述入口法蘭與集成的排氣彎管的缸蓋法蘭相連，并且所述流動(dòng)通道分別從入口中的一個(gè)延伸到出口。所述流動(dòng)通道從入口開始在其去往出口方向上的一段預(yù)先規(guī)定的距離上彼此隔開，并且在經(jīng)過(guò)所述距離后才交匯并且形成匯總流動(dòng)通道。為了優(yōu)化內(nèi)燃機(jī)的功率和其他特性，所述預(yù)先規(guī)定的距離可以根據(jù)每種發(fā)動(dòng)機(jī)，例如氣缸的數(shù)量以及功率，而預(yù)先設(shè)定。在所述類型的發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)可以利用的空間也可以予以考慮，以便在預(yù)定的空間內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化功率。在進(jìn)一步設(shè)計(jì)中所述入口之一與聯(lián)合流動(dòng)通道，以及入口之一與氣缸蓋內(nèi)的另一個(gè)流動(dòng)通道相連。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，另外兩個(gè)在點(diǎn)火順序中不是依次點(diǎn)燃的氣缸的流動(dòng)通道在氣缸蓋內(nèi)交匯，并且形成第二聯(lián)合流體通道。例如在點(diǎn)火順序?yàn)镮 一III一IV — II的4缸內(nèi)燃機(jī)內(nèi)，氣缸I和IV的流動(dòng)通道在氣缸蓋內(nèi)形成第一聯(lián)合流動(dòng)通道，并且氣缸II和III的流動(dòng)通道在氣缸蓋內(nèi)形成第二聯(lián)合流動(dòng)通道。因此所述每組成對(duì)的兩個(gè)氣缸在點(diǎn)火順序中不是依次點(diǎn)燃的。相反，不同組的氣缸是依次點(diǎn)燃的。所述兩個(gè)聯(lián)合流動(dòng)通道在氣缸蓋內(nèi)是彼此隔開的，并且只是在氣缸蓋外在氣缸蓋下游的排氣管內(nèi)才交匯。所述第二聯(lián)合流動(dòng)通道與所述第一聯(lián)合流動(dòng)通道在缸蓋法蘭下游經(jīng)過(guò)預(yù)先規(guī)定的距離后在排氣管內(nèi)交匯，以便相比于集成的排氣彎管保證按照預(yù)想更好地隔開廢氣脈沖。本發(fā)明相應(yīng)提供一種具有多個(gè)氣缸，一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，一個(gè)氣缸蓋和根據(jù)上述實(shí)施例的排氣系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)。另外本發(fā)明還提供一種具有這種內(nèi)燃機(jī)和根據(jù)上述實(shí)施例的排氣系統(tǒng)的交通運(yùn)輸工具，尤其是機(jī)動(dòng)車?？傊哂屑膳艢鈴澒?英語(yǔ)稱為Intergrated Exhaust Manifolds (IEM))的氣缸蓋，通過(guò)去除傳統(tǒng)獨(dú)立的排氣彎管可實(shí)現(xiàn)節(jié)約成本，然而所述成本節(jié)約效果由于其他額外的費(fèi)用，例如較大的冷卻裝置或者昂貴的氣缸蓋設(shè)計(jì)可能會(huì)打折扣。到催化器為止的排氣管表面積的減少允許更快的加熱和因此廢氣排放的減少成為可能。在固定設(shè)置的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)于排氣系統(tǒng)集成在氣缸蓋內(nèi)的區(qū)域的冷卻導(dǎo)致較低的廢氣溫度和因此較低的潤(rùn)滑需求。在4缸發(fā)動(dòng)機(jī)中，通過(guò)氣缸I和IV以及氣缸II和III的管道的匯合實(shí)現(xiàn)廢氣脈沖的分隔。在4缸發(fā)動(dòng)機(jī)的傳統(tǒng)的4-1IEM設(shè)計(jì)中，所有氣缸的流動(dòng)通道在氣缸蓋內(nèi)匯合。集成的IEM的緊湊結(jié)構(gòu)以及缺乏分隔廢氣脈沖的設(shè)計(jì)可能導(dǎo)致較高的剩余氣體含量以及功率和扭矩的損失。與之相反，常規(guī)的用于自吸式發(fā)動(dòng)機(jī)的外置廢氣彎管的特點(diǎn)在于管道較長(zhǎng)。這些技術(shù)問(wèn)題可以通過(guò)使用根據(jù)本發(fā)明的排氣系統(tǒng)而避免，在使用本發(fā)明的排氣系統(tǒng)的情況下兩個(gè)不是依次點(diǎn)燃的氣缸的流動(dòng)通道在氣缸蓋內(nèi)匯合，而依次點(diǎn)燃的氣缸的流動(dòng)通道只是在氣缸蓋外在額外的排氣管內(nèi)才匯合，所述排氣管裝配在氣缸的缸蓋法蘭上。因此從兩個(gè)在點(diǎn)火順序中依次點(diǎn)燃的氣缸到它們的交匯點(diǎn)的管道長(zhǎng)度相較于一個(gè)傳統(tǒng)的集成式廢氣彎管的長(zhǎng)度加長(zhǎng)了?？傊?，集成在氣缸蓋內(nèi)的排氣彎管的優(yōu)點(diǎn)與傳統(tǒng)的排氣彎管在排氣方面所具有的突出氣體動(dòng)力學(xué)以及分隔廢氣脈沖的優(yōu)點(diǎn)，在本發(fā)明的排氣系統(tǒng)中得以結(jié)合。本發(fā)明將4-1IHM彎管的緊湊結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)廢氣彎管良好的脈沖分隔特性相結(jié)合。在氣缸蓋內(nèi)由于氣缸I和IV以及氣缸II和III的交匯顯示出較小的功率上的優(yōu)化。但是這點(diǎn)可以在如下情況明顯提升，即，當(dāng)兩股廢氣流的通道在缸蓋法蘭后仍保持一段長(zhǎng)度的分隔。通過(guò)結(jié)合所述兩種措施可以使內(nèi)燃機(jī)的功能得到進(jìn)一步的優(yōu)化。


根據(jù)附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明的實(shí)施例。在附圖中圖1示出具有根據(jù)第一實(shí)施例的排氣系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)的示意性俯視圖；圖2示出所述排氣系統(tǒng)的導(dǎo)引廢氣的內(nèi)表面的透視圖；圖3示出圖2中所示排氣系統(tǒng)的導(dǎo)引廢氣的內(nèi)表面的第二透視圖；圖4示出圖1中所示排氣系統(tǒng)的橫截面；圖5示出根據(jù)第二實(shí)施例的排氣系統(tǒng)的橫截面；
圖6不出使用不同排氣系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)的功率的圖表。
具體實(shí)施例方式圖1示出根據(jù)第一實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)I的示意性俯視圖。所述內(nèi)燃機(jī)I具有氣缸蓋2，在圖1中沒(méi)有示出的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體和4個(gè)氣缸3、4、5、6，它們形成燃燒室。所述4個(gè)氣缸3、4、5、6分別與內(nèi)燃機(jī)I的排氣系統(tǒng)11的流動(dòng)通道7、8、9、10相連接，在所述氣缸內(nèi)通過(guò)燃燒反應(yīng)產(chǎn)生的廢氣通過(guò)所述流動(dòng)通道引往在圖1中沒(méi)有示出的催化器。所述流動(dòng)通道7、8、9、10集成在氣缸蓋2內(nèi)并且成為集成在氣缸蓋2內(nèi)的排氣彎管12的一部分。然而根據(jù)本發(fā)明的排氣系統(tǒng)并不局限于在具有4個(gè)氣缸的內(nèi)燃機(jī)內(nèi)，而是也可以在具有少于或者多于4個(gè)氣缸的內(nèi)燃機(jī)內(nèi)使用。所述排氣系統(tǒng)11除了集成在氣缸蓋2內(nèi)的流動(dòng)通道7、8、9、10外還具有一個(gè)額外的排氣管13，所述排氣管13裝配在氣缸蓋2的缸蓋法蘭14上。所述排氣管13具有入口法蘭17，其裝配在氣缸蓋2的缸蓋法蘭14上，還具有排氣法蘭18，其與沒(méi)有進(jìn)一步示出的排氣系統(tǒng)的部件，例如催化器，相連。所述內(nèi)燃機(jī)I具有4個(gè)氣缸3、4、5、6，所述氣缸按照點(diǎn)火順序1-1I1-1V -1I，即按照氣缸3、氣缸5、氣缸6、氣缸4的順序點(diǎn)燃。所述對(duì)應(yīng)于點(diǎn)火順序中的氣缸I和IV的氣缸3和6的流動(dòng)通道7和10，在所述氣缸蓋2內(nèi)交匯并且形成連接到缸蓋法蘭14上的第一聯(lián)合流動(dòng)通道15。同樣地點(diǎn)火順序中的氣缸II和III的流動(dòng)通道8和9在氣缸蓋2內(nèi)交匯并且形成連接在缸蓋法蘭14上的第二聯(lián)合流動(dòng)通道16。然而所述第一聯(lián)合流動(dòng)通道15與第二聯(lián)合流動(dòng)通道16在氣缸蓋2內(nèi)是分開的。第一聯(lián)合流動(dòng)通道15在氣缸蓋2外才與第二聯(lián)合流動(dòng)通道16相連。因此第一聯(lián)合流動(dòng)通道15的廢氣流只是在氣缸蓋2下游以及在氣缸蓋2外才與第二聯(lián)合流動(dòng)通道16的廢氣流相交匯。因此根據(jù)本發(fā)明，不依次點(diǎn)燃的氣缸的流動(dòng)通道在氣缸蓋2內(nèi)相互連接。依次點(diǎn)燃的氣缸的流動(dòng)通道在氣缸蓋2下游相互連接。從在點(diǎn)火順序中依次點(diǎn)燃的氣缸中流出的廢氣流，只是在氣缸蓋2下游才在所述額外的排氣管13內(nèi)彼此匯合，因?yàn)樗鰞蓚€(gè)聯(lián)合流動(dòng)通道15、16在氣缸蓋2內(nèi)分開并且在經(jīng)過(guò)預(yù)先規(guī)定的距離L后才在所述排氣管13內(nèi)彼此連接。因此，依次點(diǎn)燃的氣缸的廢氣脈沖在缸蓋法蘭14下游經(jīng)過(guò)距離L后才匯合。所述排氣管13形成用于所述集成的排氣彎管12的加長(zhǎng)件。圖2和3示出所述排氣系統(tǒng)I的導(dǎo)引廢氣的內(nèi)表面的透視圖。圖2示出俯視圖并且圖3示出側(cè)視圖。在圖2和3中示出，排氣彎管12的每個(gè)流動(dòng)通道具有兩個(gè)支路7’、7”，8，、8”，9，、9”，10，、10”，其分別與氣缸3、4、5、6各自的兩個(gè)排氣口中的一個(gè)相連。所述兩個(gè)支路7’、7”，8’、8”，9’、9”，10’、10”在氣缸蓋2內(nèi)并且在氣缸蓋2的聯(lián)合流動(dòng)通道15、16的開端上游交匯。在圖2和3中，所述在集成的排氣彎管12和額外的排氣管13之間形成邊界的缸蓋法蘭，用線14表示。圖2和3示出，在缸蓋法蘭14處，所述對(duì)應(yīng)于點(diǎn)火順序中的氣缸I和IV的氣缸3和6的在聯(lián)合流動(dòng)通道15內(nèi)交匯的流動(dòng)通道7和10設(shè)置在對(duì)應(yīng)于點(diǎn)火順序中的氣缸II和III的氣缸4和5的流動(dòng)通道8和9之下，亦即第二聯(lián)合流動(dòng)通道16之下。在圖3中示出，在排氣管13的入口端上所述排氣管13具有兩個(gè)分開的支路19、
20。所述兩個(gè)分開的支路19、20在排氣管13內(nèi)首先經(jīng)過(guò)預(yù)先固定的路程L后才交匯，以便形成聯(lián)合排氣管21。所述從在點(diǎn)火順序中的氣缸I和IV，即氣缸3、6中流出的廢氣流與從氣缸II和III，即氣缸4、5流出的廢氣流在氣缸蓋2外仍保持分開。因此從依次點(diǎn)燃的氣缸中流出的廢氣的流動(dòng)路程借助所述排氣管13而加長(zhǎng)了。所述流動(dòng)通道7和10的交匯位置在氣缸蓋內(nèi)用線15表示，并且所述流動(dòng)通道8和9的交匯用線16在圖3中表示。圖4示出所述氣缸蓋2，尤其缸蓋法蘭14和所述排氣管13之間的連接的示意性橫截面。所述排氣管13的入口法蘭17具有兩個(gè)入口 22、23并且排氣法蘭具有一個(gè)排氣口
24。所述兩個(gè)入口在排氣管13內(nèi)設(shè)有兩個(gè)流動(dòng)通道19、20，所述兩個(gè)流動(dòng)通道在去往排氣口 24方向延伸的一段預(yù)先規(guī)定的距離上彼此隔開。經(jīng)過(guò)所述預(yù)先規(guī)定的距離后，所述流動(dòng)通道19、20交匯并且形成聯(lián)合流動(dòng)通道21。在圖4中從分開的流動(dòng)通道19、20到匯總流動(dòng)通道21的過(guò)渡用線25表示。其中一個(gè)入口 22與所述氣缸蓋2的第一聯(lián)合流動(dòng)通道15相連并且第二個(gè)入口 23與氣缸蓋2的第二聯(lián)合流動(dòng)通道16相連。因此從依次點(diǎn)燃的氣缸中流出的廢氣流只是在用線25表示的位置處才相交匯。圖5示出根據(jù)第二實(shí)施例的排氣系統(tǒng)11’的一部分的截面圖。第二實(shí)施例的所述排氣系統(tǒng)11’與第一實(shí)施例中的排氣系統(tǒng)I的區(qū)別在于排氣管13的設(shè)計(jì)分開來(lái)。與第一實(shí)施例不同地，在排氣管13’內(nèi)由唯一一個(gè)分隔板26形成兩個(gè)流動(dòng)通道19，20。圖6示出1. 8升自吸式發(fā)動(dòng)機(jī)使用5種不同的排氣彎管時(shí)的扭矩和剩余氣體量隨轉(zhuǎn)速變化的圖表，其中，發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)具有外置彎管(正方塊表示)，兩種不同的4-1IEM設(shè)計(jì)(圓形和菱形表示)，以及兩種具有交匯的管道1/4和2/3的IEM設(shè)計(jì)。根據(jù)本發(fā)明基于4-2-1設(shè)計(jì)的用于這種發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣彎管在此的特點(diǎn)在于在所述缸蓋法蘭后有一段延伸長(zhǎng)度達(dá)35_的分隔板。所述延伸長(zhǎng)度隨具體排氣系統(tǒng)而變化。集成排氣彎管在自吸式發(fā)動(dòng)機(jī)上的使用例如在使用1. 81發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下相比于外置廢氣彎管可能導(dǎo)致達(dá)到2KW和4Nm的功率轉(zhuǎn)矩特性損失。所述根據(jù)本發(fā)明的排氣系統(tǒng)可以在更緊湊的結(jié)構(gòu)空間內(nèi)也能實(shí)現(xiàn)與設(shè)計(jì)具有外置排氣彎管的發(fā)動(dòng)機(jī)一樣的功率轉(zhuǎn)矩特性。附圖標(biāo)記列表I 內(nèi)燃機(jī)2 氣缸蓋3 氣缸4 氣缸5 氣缸6 氣缸7 流動(dòng)通道V 流動(dòng)通道支路
7”流動(dòng)通道支路8 流動(dòng)通道8’流動(dòng)通道支路8”流動(dòng)通道支路9 流動(dòng)通道9’流動(dòng)通道支路9”流動(dòng)通道支路10 流動(dòng)通道10’流動(dòng)通道支路10”流動(dòng)通道支路11 根據(jù)第一實(shí)施例的排氣系統(tǒng)11’根據(jù)第二實(shí)施例的排氣系統(tǒng)12 集成的排氣彎管13 根據(jù)第一實(shí)施例的排氣管13’根據(jù)第二實(shí)施 例的排氣管14 缸蓋法蘭15 第一聯(lián)合流動(dòng)通道16 第二聯(lián)合流動(dòng)通道17 入口法蘭18 出口法蘭19 第一支路20 第二支路21 匯總排氣管22 第一入口23 第二入口24 出口25 流動(dòng)通道的交匯26 分隔板。
權(quán)利要求
1.一種用于具有多個(gè)氣缸，一個(gè)氣缸蓋和一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)，其中，所述排氣系統(tǒng)具有集成在所述氣缸蓋(2)內(nèi)的排氣彎管(12)和流動(dòng)通道(7、8、9、10)，所述流動(dòng)通道分別從其中一個(gè)氣缸(3、4、5、6)延伸到缸蓋法蘭(14)，其中，至少兩個(gè)與在點(diǎn)火順序中不是依次點(diǎn)燃的氣缸(3、6)相連的流動(dòng)通道(7，10)，在所述氣缸蓋(2)內(nèi)彼此交匯并且形成聯(lián)合流動(dòng)通道(15)，以及至少另一個(gè)與在點(diǎn)火順序中依次點(diǎn)燃的氣缸(4)相連的流動(dòng)通道(16)，單獨(dú)地延伸到所述缸蓋法蘭(14)，并且所述排氣系統(tǒng)具有與所述缸蓋法蘭(14)相連的排氣管(13，13’)，其中，所述聯(lián)合流動(dòng)通道(15)與所述另一個(gè)流動(dòng)通道(16)在所述排氣管(13，13’ )內(nèi)才交匯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排氣系統(tǒng)，其中，所述另一個(gè)流動(dòng)通道(16)與聯(lián)合流動(dòng)通道(15)在缸蓋法蘭(2)下游相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的排氣系統(tǒng)，其中，在點(diǎn)火順序中接著所述兩個(gè)氣缸(3，6)中的一個(gè)點(diǎn)燃的氣缸(5)的第三流動(dòng)通道(9)，與所述聯(lián)合流動(dòng)通道(15)在所述氣缸蓋(2)下游相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的排氣系統(tǒng)，其中，所述排氣管(13)具有至少兩個(gè)隔開的排氣支路(19、20)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的排氣系統(tǒng)，其中，所述排氣管(13’)在入口端具有分隔板(26)，其中，形成兩個(gè)隔開的流動(dòng)通道(19、20)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的排氣系統(tǒng)，其中，所述排氣管(13)具有至少兩個(gè)入口流動(dòng)通道(19、20)和唯一一個(gè)與所述入口流動(dòng)通道(19、20)相連的聯(lián)合出口流動(dòng)通道(21)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的排氣系統(tǒng)，其中，所述排氣管(13，13’)具有至少有兩個(gè)入口(22、23)的入口法蘭(17)，有出口(24)的出口法蘭(18)和流動(dòng)通道(19、20、21)，其中，所述入口法蘭(17)與所述集成在所述氣缸蓋(2)內(nèi)的排氣彎管(12)的缸蓋法蘭(14)相連，并且所述流動(dòng)通道(19、20、21)分別從入口(22、23)中的一個(gè)延伸到所述出口(24)，其中，所述流動(dòng)通道(19、20)從所述入口(22、23)開始在其去往所述出口(24)的方向上的一段預(yù)先規(guī)定的距離上彼此分開并且經(jīng)過(guò)所述距離后交匯，并且形成匯總流動(dòng)通道。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的排氣系統(tǒng)，其中，所述入口(22)中的一個(gè)與所述聯(lián)合流動(dòng)通道(15)相連，并且所述入口(22)中的一個(gè)與所述另一個(gè)流動(dòng)通道(16)相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的排氣系統(tǒng)，其中，另外兩個(gè)在點(diǎn)火順序中不是依次點(diǎn)燃的氣缸(4、5)的流動(dòng)通道(8、9)在所述氣缸蓋(2)內(nèi)交匯，并且形成第二聯(lián)合流動(dòng)通道(16)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的排氣系統(tǒng)，其中，所述第二聯(lián)合流動(dòng)通道(16)與所述第一聯(lián)合流動(dòng)通道(15)在所述缸蓋法蘭(14)下游經(jīng)過(guò)一段預(yù)先規(guī)定的距離后在所述排氣管(13)內(nèi)相連。
11.一種具有多個(gè)氣缸，一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，一個(gè)氣缸蓋以及根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的排氣系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)。
12.—種具有根據(jù)權(quán)利要求11所述的內(nèi)燃機(jī)的交通運(yùn)輸工具。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于具有多個(gè)氣缸(3、4、5、6)，一個(gè)氣缸蓋(2)和一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的內(nèi)燃機(jī)(1)的排氣系統(tǒng)(11、11’)，其中，所述排氣系統(tǒng)具有集成在所述氣缸蓋(2)內(nèi)的排氣彎管(12)和流動(dòng)通道(7、8、9、10)以及與所述缸蓋法蘭(14)相連的排氣管(13，13’)。所述流動(dòng)通道(7、8、9、10)分別從其中一個(gè)氣缸(3、4、5、6)延伸到缸蓋法蘭(14)，其中，至少兩個(gè)與在點(diǎn)火順序中不是依次點(diǎn)燃的氣缸(3、6)相連的流動(dòng)通道在所述氣缸蓋(2)內(nèi)彼此交匯并且形成聯(lián)合流動(dòng)通道(15)。至少另一個(gè)與在點(diǎn)火順序中依次點(diǎn)燃的氣缸(4)相連的流動(dòng)通道(16)單獨(dú)地延伸到所述缸蓋法蘭(14)。所述聯(lián)合流動(dòng)通道(15)與所述另一個(gè)流動(dòng)通道(16)在所述排氣管(13，13’)內(nèi)才交匯。
文檔編號(hào)F02F1/42GK103061913SQ20121039725
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月19日
發(fā)明者P.西格, M.簡(jiǎn)克, M.克萊因 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司