[发明专利]发动机系统

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2011年2月2日提交的名称为“An Engine System(发动机系统)”的英国申请No.1101797.7的优先权，为了所有的目的其整个内容结合于此供参考。

技术领域

本发明涉及发动机系统，特别是涉及涡轮增压的内燃发动机。

背景技术

提供具有涡轮增压器的内燃发动机以改善其功率输出并减少排放是大家所熟知的。这种涡轮增压器通常装有废气门阀，用来控制与涡轮增压器的涡轮机并联设置的旁路通道中的排气流，以便当来自发动机的排气流对于该涡轮增压器太高时提供用于防止涡轮增压器超速的手段。

这种组合的涡轮增压器和废气门总成尺寸大、结构复杂并且必需用诸如不锈钢的比较昂贵的耐热材料制造，以便经受由流过该总成的排气施加在其上的高温。

此外，来自诸如组合的涡轮增压器和废气门总成的大物体的热辐射相当大，并且这能够对发动机舱中的其他部件，例如电子控制单元或用塑料制造的部件，产生不希望的加热。这对发动机舱空间非常有限的现代轿车是一个具体的问题。

例如，从美国专利US6,976,359还知道将废气门远距离安装在与涡轮增压器分开的壳体中，这具有减小涡轮增压器的尺寸和复杂性的优点，并且由于不是所有的排气在所有的时间都通过涡轮增压器，因此来自涡轮增压器的辐射有可能降低。尽管如此来自这种涡轮增压器的辐射仍然相当大，并且由于需要用耐高温的材料制造涡轮增压器壳体和废气门壳体两者，因此制造成本比较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种发动机系统，该发动机系统具有以更加成本有效的方式制造的涡轮增压器。

根据本发明提供一种发动机系统，该发动机系统包括内燃发动机、设置成接收来自该发动机的排气的涡轮增压器以及用于控制越过(past)该涡轮增压器的旁路排气流的外部废气门阀，其中该涡轮增压器具有液体冷却的涡轮机壳体，并且废气门阀设置在与该液体冷却的涡轮机壳体分开的壳体中。

该涡轮增压器可以具有设置在液体冷却的涡轮机壳体中的涡轮机并且该涡轮机设置成接收来自发动机的排气。

该废气门阀壳体可以是非液体冷却的壳体。

该废气门阀可以控制通过从涡轮机上游的位置延伸到涡轮机下游的位置的旁路通道的排气流。

该旁路通道的上游端可以在该涡轮机的上游连接于该涡轮机壳体。

可替代地，该旁路通道的上游端直接连接于发动机。

该发动机可以具有设置成使排气流到涡轮机的主排气出口，和设置成使排气流到该旁路通道的上游端的辅助排气出口。

该主排气出口和辅助排气出口可以形成为发动机的排气歧管的一部分。

该排气歧管可以是连接于汽缸盖的液体冷却的排气歧管。

该液体冷却的排气歧管可以形成为发动机的汽缸盖的一体的部件。

该液体冷却的涡轮机壳体可以用铝合金材料制造。

该汽缸盖和液体冷却的排气歧管可以用与涡轮机壳体基本相同的铝合金制造。

该发动机系统还可以包括用于为发动机提供液体冷却剂的主液体冷却环路，并且该液体冷却的涡轮机壳体接收来自主液体冷却环路供给的液体冷却剂。

液体冷却的涡轮机壳体可以经由发动机和涡轮机壳体上的互补端口接收来自发动机的液体冷却剂直接供送。

该发动机系统还可以包括用于为发动机提供液体冷却剂的主液体冷却环路和用于为液体冷却的涡轮机壳体提供液体冷却剂的辅助液体冷却系统。

该辅助的冷却剂系统也可以向发动机油冷却器和空气中冷器中的一个或更多个提供液体冷却剂。

根据本发明的第二方面，提供一种具有汽缸盖和排气歧管的发动机，该排气歧管具有主排气出口和辅助排气出口，其中该主排气出口将排气供给涡轮增压器涡轮机，而辅助排气出口将排气供给废气门控制的涡轮增压器旁路通道。

该排气歧管可以是液体冷却的歧管。

该液体冷却的排气歧管可以形成为汽缸盖的一体的部件。

根据本发明的第三方面，提供一种用于减少发动机系统的制造成本的方法，该发动机系统包括发动机、具有涡轮机和废气门阀的涡轮增压器，其中该方法包括利用用于该涡轮机和废气门阀的分开的壳体、液体冷却该涡轮机壳体以及用铝合金制造该涡轮机壳体。

该发动机可以具有铝合金汽缸盖和铝合金液体冷却的排气歧管，并且该方法还可以包括用基本相同的铝合金制造汽缸盖、液体冷却的排气歧管和涡轮机壳体。