[实用新型]具有集成的排气歧管的发动机的气缸盖

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种具有集成的排气歧管的发动机的气缸盖。 

背景技术

排气歧管已经被集成进入气缸盖，以提高发动机的紧凑性并且增强排气歧管冷却。气缸盖可以由单个铸件构造而成，以降低发动机的造价并且提高气缸盖的紧凑性。在文件US 2009/0126659中公开了一种气缸盖，其具有集成的排气歧管以提供增强冷却的排气系统。特别是，提供了两件式水套设计，以增强气缸盖中的排气歧管的冷却。 

然而，本申请的发明人已经认识到US 2009/0126659中公开的排气歧管具有各种缺点。例如，发动机的内缸排气流道(runner)的横截面积可能会增大排气歧管内部的损失，从而减小输送至位于该排气歧管的下游的涡轮机的能量的大小。结果，发动机的效率可能会降低。此外，发动机的两个外缸排气流道的横截面积可能会在排气歧管内部引起边界层，该边界层限制了来自于两个外缸的排气流动。从而，外缸的排气流道会进一步限制发动机性能和燃料经济性。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种改进的具有集成的排气歧管的发动机的气缸盖以便克服上述提及的缺点。 

因此，在这里描述了各种示例性的系统和方法。在一个示例中，提供了具有集成的排气歧管的发动机的气缸盖。气缸盖包括用于位于两个其它气缸之间的一气缸的第一排气流道，在第一气门导管入口点和第一汇合区域之间的位置处该第一排气流道具有的横截面积小于第一面积，该第一汇合区域用于将来自不同气缸的排放气体混合。气缸盖还包括用于位于气缸组(cylinder bank)的端部处的一气缸的第二排气流道，在第二气门导管入口点和第二汇合区域之间的位置处该第二排气流道具有的横截面积大 于第一面积，该第二汇合区域用于将来自于不同气缸的排放气体进行混合。 

通过减小第一排气流道的横截面积，排放气体能够集中至排气歧管的排气出口的中心。其结果是，能够减小排放气体在排气出口上的撞击以降低排气歧管内部的损失。通过这种方式，可以增大提供到位于排气歧管下游的涡轮增压器的涡轮机的排放气体内的能量，从而提高涡轮机的速度。 

此外，气缸盖的端部处的第二排气流道的横截面积和引入角度能够被构造为对排气歧管中的边界层进行控制。引入角度限定了与第二排气流道的平直部分的外边缘平行的线和跨越排气出口的平面之间的相交。当引入角度处于特定范围之内时，可以减小排放气体在排气歧管壁上的撞击以对排气歧管中的边界层进行控制。因此，可以进一步减小排气歧管内部的损失。 

根据本实用新型的一个实施例，其中第一排气流道的横截面积在第一气门导管入口点和第一汇合区域之间收缩，并且其中从第一气门导管入口点到第一汇合区域沿着第一排气流道的长度，第一排气流道的横截面积小于第一面积。 

根据本实用新型的一个实施例，其中第二排气流道的横截面积所具有的横截面积在第二排气流道的弯曲部分中膨胀并且在第二排气流道的平直部分中收缩，并且其中从第二气门导管入口点到第二汇合区域沿着第二排气流道的长度，第二排气流道的横截面积大于第一面积。 

根据本实用新型的一个实施例，其中第二排气流道的弯曲部分和第二排气流道的平直部分处于第二气门导管入口点和第二汇合区域之间。 

根据本实用新型的一个实施例，其还包括容纳通往涡轮增压器的入口的排气出口。 

根据本实用新型的一个实施例，其还包括到达第一排气流道的第二排气流道的引入角度处于14度和17度之间。 

根据本实用新型的一个实施例，其中引入角度限定了与第二排气流道的平直部分的外边缘平行的线和跨越排气出口的平面之间的相交。 

根据本实用新型另一方面，提供一种具有集成的排气歧管的发动机的气缸盖，其包括： 

第一内排气流道和第二内排气流道，第一内排气流道的横截面积小于第一面积，第一内排气流道的横截面积位于第一气门导管入口点的下游以 及第一汇合区域的上游的位置处，第二内排气流道的横截面积位于第二气门导管入口点的下游以及第二汇合区域的上游的位置处；以及 

第一外排气流道和第二外排气流道，第一外排气流道的横截面积大于第一面积，第一外排气流道的横截面积位于第三气门导管入口点的下游以及第一汇合区域的上游的位置处，第二外排气流道的横截面积位于第四气门导管入口点的下游以及第二汇合区域的上游的位置处。 

根据本实用新型的一个实施例，其中第一内排气流道具有在第一气门导管入口点和第一汇合区域之间收缩的横截面积。