[发明专利]具有集成排气歧管的发动机设备

权利要求书

1.具有内燃发动机的发动机设备，所述内燃发动机具有带有至少两个汽缸的汽缸体，其中，每一汽缸具有用于导出排气并且可通过排气阀选择性加以关闭的至少一个排气口(20)，各个所述排气口(20)的排气是通过排气管(30)来引导的，所述排气管(30)在汽缸盖(100)之内就已在收集处合并到总排气管(60)中；其中，设置在所述汽缸盖(100)中的排气道是通过设置在该排气道附近的冷却剂通道(40)进行液体冷却的；以及其中，所述总排气管(60)在所述汽缸盖外面转入到第一排气流通装置中，

其特征在于，从所述排气口(20)到所述总排气管(60)在所述气缸盖(100)上的出口(61)所测得的且在所述气缸盖(100)中由液体冷却的所述排气道的内壁(50)面积总和与从所述排气口(20)到在所述气缸盖外面的所述第一排气流通装置的基准元件所测得的所述排气道的所述内壁(50)的面积总和之间的比例大于50％，优选大于65％，特别优选大于80％，尤其特别优选大于85％。

2.根据权利要求1所述的发动机设备，其特征在于，所述第一排气流通装置被构造成排气涡轮增压器，其中，所述基准元件是所述涡轮增压器的涡轮机(200)的蜗壳(120)的起始区域。

3.根据权利要求1所述的发动机设备，其特征在于，所述第一排气流通装置被构造成排气清洁装置，其中，所述基准元件是排气清洁基座在发动机侧的起始点。

4.根据权利要求1至3之一所述的发动机设备，其特征在于，对于所述气缸盖(100)中的液体冷却装置散发排气热量的能力是这样衡量的，即其应使得在所述总排气管(60)在所述气缸盖上的出口(61)处的排气的温度极限在各种发动机工况下均能达到一预先设定得温度值，从而使得在排气设备中紧随在流出侧的装置不必被构造得更具温度稳定性，和/或能够避免为了在高负荷区降低排气温度而混合物富燃料化，并且在高负荷区域中也能够确保以λ＝1,0±10％的空气/燃料比例运行，其中，所述排气道中由液体冷却的内壁面积总和被确定得如此之小，从而实现排气处理设备在内燃发动机冷起动时的快速起动。

5.根据权利要求1至4之一所述的发动机设备，其特征在于，所述汽缸盖(100)中的所述排气道的液体冷却被设计为，所述气缸盖(100)中的所述排气道的壁(50)的温度在稳定不变的满负荷状态下能够不超过250℃，优选为180℃的限值，而且这一限值不需要混合物富燃料化来维持。

6.根据权利要求1至5之一所述的发动机设备，其特征在于，所述气缸盖中的冷却剂通道被设计成这样，即使其优选完全包围住位于所述收集处与所述总排气管(61)在所述气缸盖(100)上的所述出口之间的所述总排气管。

7.根据权利要求1至6之一所述的发动机设备，其特征在于，所述总排气管从它在所述气缸盖上的所述出口直到所述第一排气流通装置的所述基准元件为止的部分可以完全或者部分地通过液体来冷却。

8.根据权利要求1至7之一所述的发动机设备，其特征在于，所述第一排气流通装置完全地或者在部分区域上由液体来冷却。

9.根据权利要求1至6之一所述的发动机设备，其特征在于，所述总排气管(60)从它在所述气缸盖(100)上的所述出口直到所述第一排气流通装置的所述基准元件为止的部分基本上是由气体来冷却的。

10.根据权利要求1至9之一所述的发动机设备，其特征在于，所述第一排气流通装置在排气道中直接邻接所述汽缸盖(100)。

11.根据权利要求1至10之一所述的发动机设备，其特征在于，对于每一气缸各有两个排气口(20)并且额定功率至少为100kW的四气缸汽油发动机，其气缸盖(100)中所述由液体冷却的排气道的所述内壁(50)的面积总和在所述排气道的平均直径在25mm至30mm的范围内时小于70,000mm²，优选为小于60,000mm²，特别优选小于50,000mm²。

12.根据权利要求1至11之一所述的发动机设备，其特征在于，在满负荷条件下，所述由液体冷却的排气道的所述壁保证了至少为50W/cm²的热流。