用於專用排氣再循環的進氣歧管組件的製作方法
2023-11-30 18:34:21
專利名稱：用於專用排氣再循環的進氣歧管組件的製作方法
技術領域：
本發明大致涉及用於車輛的內燃發動機的進氣歧管組件，所述車輛具有可在專用排氣再循環( EGR)模式下運行的至少兩個氣缸。
背景技術：
內燃發動機可以使排氣從一個或多個專用氣缸再循環到進氣歧管，通常稱為排氣再循環(EGR)，以改善車輛的燃料效率和/或減少發動機排放。因為來自專用EGR氣缸的排氣被引導到進氣歧管，所以專用EGR氣缸的必要運行(例如燃料空氣混合比)可需要不同於非專用EGR氣缸，且通過專用EGR氣缸輸送的排氣量需要被調節。
發明內容
提供了一種內燃發動機。內燃發動機包括發動機本體,所述發動機本體限定出多個氣缸。多個氣缸中的至少兩個配置為用於操作為專用EGR氣缸。氣缸蓋組件附接到發動機本體。氣缸蓋組件限定出多個進入口。每一個進入口配置為用於將燃燒空氣供應到多個氣缸中的相應一個。壓縮機聯接到發動機本體且配置為用於壓縮燃燒空氣。進氣歧管組件配置為用於將經壓縮的燃燒空氣從壓縮機引導到多個進入口的每一個。進氣歧管組件包括聯接到且流體連通於壓縮機的壓力室、聯接到且流體連通於壓力室的多個下流道、和多個上流道。每一個上流道聯接到且流體連通於下流道中的相應一個和氣缸蓋組件的至少一個進入口。多個下流道包括單個專用下EGR流道。專用下EGR流道配置為將燃燒空氣供應到兩個專用EGR氣缸。還提供一種用於內燃發動機的進氣歧管組件，該內燃發動機包括至少兩個專用EGR氣缸。進氣歧管組件包括壓力室、多個下流道和多個上流道。多個下流道聯接到且流體連通於壓力室。多個上流道中的每一個聯接到且流體連通於下流道中的相應一個。多個下流道包括單個專用下EGR流道，其配置為用於將燃燒空氣供應到至少兩個專用EGR氣缸。還提供一種車輛。該車輛包括發動機本體，所述發動機本體限定出多個氣缸。多個氣缸中的至少兩個配置為用於操作為專用EGR氣缸。氣缸蓋組件附接到發動機本體，且限定出多個進入口。每一個進入口配置為用於將燃燒空氣供應到多個氣缸中的相應一個。壓縮機聯接到發動機本體。壓縮機配置為用於壓縮燃燒空氣。進氣歧管組件配置為用於將經壓縮的燃燒空氣從壓縮機引導到多個進入口中的每一個。進氣歧管組件包括聯接到且流體連通於壓縮機的壓力室、聯接到且流體連通於壓力室的多個下流道、和多個上流道。每一個上流道聯接到且流體連通於下流道中的相應一個和氣缸蓋組件的至少一個進入口。主節流閥本體聯接到壓力室。主節流閥本體配置為用於調節經過壓力室的經壓縮燃燒空氣的流動速率。多個下流道包括單個專用下EGR流道，所述單個專用下EGR流道配置為將燃燒空氣供應到兩個專用EGR氣缸。多個上流道包括單個專用上EGR流道和進入口，所述單個專用上EGR流道流體連通於專用下EGR流道，所述進入口流體連通於所述至少兩個專用EGR氣缸。EGR節流閥本體設置在專用下EGR流道和專用上EGR流道之間。EGR節流閥本體配置為用於調節經過專用上EGR流道的經壓縮燃燒空氣的流動速率。因而，EGR節流閥本體可以用於控制到專用EGR氣缸的燃燒空氣的流動速率，以讓燃燒空氣的流動速率與提供到非專用EGR氣缸(即工作氣缸)的燃燒空氣的流動速率不同，且由此改變通過專用EGR氣缸提供到所有氣缸的再循環排氣的流動。專用EGR氣缸的通過EGR節流閥本體提供的額外控制允許改進內燃發動機的運行和性能。單個專用下流道和單個專用上流道(它們供給至少兩個專用EGR氣缸)允許單個EGR節流閥本體用於控制到專用EGR氣缸的燃燒空氣的流動速率。在下文結合附圖進行的對實施本發明的較佳模式做出的詳盡描述中能容易地理解上述的本發明的特徵和優點以及其他的特徵和優點。
圖I是車輛的示意性平面圖。圖2是車輛的內燃發動機的示意性透視圖。圖3是內燃發動機的示意性平面圖。圖4是內燃發動機的進氣歧管組件的示意性平面圖。
具體實施例方式本領域技術人員應認識到，例如「上方」、「下方」、「向上、「向下」、「頂」、「底」等術語
是用於描述附圖，而不代表對本發明範圍的限制，本發明的範圍通過所附權利要求限定。參見附圖，其中相同的附圖標記在幾幅圖中指示相同的部件，車輛大致在圖I中在20處示出。車輛20包括用於為車輛20提供動力的內燃發動機22。內燃發動機22可以包括但是並不限於柴油發動機或汽油發動機。如圖所示，內燃發動機22包括直列四缸發動機。然而，應理解內燃發動機22可以包括任何合適尺寸和/或構造的發動機，包括但不限於直列六缸發動機、V式六缸發動機或V式八缸發動機。內燃發動機22包括發動機本體24。如圖4所示，發動機本體24限定出多個氣缸26，多個氣缸26中的至少兩個配置為用於操作為專用排氣再循環(EGR)氣缸28。如在本文使用的，術語專用EGR氣缸28是指可以將多達百分之百的排氣向回引導到進氣歧管以建立EGR運行模式的氣缸。相反，內燃發動機22的不用作專用EGR氣缸28的氣缸26可以稱為工作氣缸30。優選地，配置為用於操作為專用EGR氣缸28的氣缸26包括通過發動機本體24限定的多個氣缸26總數的一半。如所示的，發動機本體24限定了總共四個氣缸26，四個氣缸26中的兩個配置為用於操作為專用EGR氣缸28，而其他兩個氣缸26配置為工作氣缸30。然而，應理解專用EGR氣缸28的數量和工作氣缸30的數量可以隨發動機的構造和/或形式而不同於本文所述的兩個專用EGR氣缸28和兩個工作氣缸30。例如，直列六缸發動機可以包括三個專用EGR氣缸28和三個工作氣缸30，或可以替換地包括兩個專用EGR氣缸28和四個工作氣缸30。如圖2和3所示，氣缸蓋組件32附接到發動機本體24。氣缸蓋組件32限定多個進入口 34。每一個進入口 34與發動機本體24的一個氣缸26流體連通，且配置為用於將燃燒空氣供應到多個氣缸26中的一個。參見圖3和4，壓縮機36聯接到發動機本體24。壓縮機36配置為用於壓縮燃燒空氣。優選地，壓縮機36包括傳動帶驅動的壓縮機36，即增壓器。然而，應理解壓縮機36可以替換地包括渦輪驅動的壓縮機36，渦輪增壓器，或一些其他相似的裝置。內燃發動機22包括進氣歧管組件38，該進氣歧管組件38配置為用於將經壓縮的燃燒空氣從壓縮機36引導到多個進入口 34中的每一個。參見圖2到4，進氣歧管組件38包括壓力室40 (plenum)、多個下流道42和多個上流道44。壓力室40聯接到且流體連通於壓縮機36和多個下流道42。壓力室40為多個下流道42供應經壓縮的燃燒空氣流。多個下流道42聯接到且流體連通於壓力室40。多個下流道42包括總數小於由發動機本體24限定的氣缸26的總數的下流道42。如所示的，多個下流道42包括總共三個下流道42。然而，應理解下流道42的總數可以不同於所示的。例如，對於本文所示和所述的直列四缸發動機，下流道42的總數可以僅包括兩個流道。應進一步理解，下流道42的總數量可以根據不同的尺寸和/或配置的發動機而不同。多個上流道44的每一個聯接到且流體連通於下流道42中的一個和氣缸蓋組件32的進入口 34中的至少一個。多個上流道44包括總數等於下流道42的總數、且小於由發動 機本體24限定的氣缸26的總數的上流道44。如所示的，多個上流道44包括總共三個上流道44。應理解的，上流道44的總數可以與所示的不同，可以根據不同的尺寸和/或配置的發動機而不同。參見圖2和4，多個上流道44包括單個專用上EGR流道46，且多個下流道42包括單個專用下EGR流道48。專用上EGR流道46與專用下EGR流道48和氣缸蓋組件32的進入口 34流體連通，所述進入口 34與兩個專用EGR氣缸28流體連通。專用下EGR流道48聯接到且流體連通於專用上EGR流道46，且配置為將燃燒空氣從壓力室40供給到專用上EGR流道46，且由此供給到兩個專用EGR氣缸28。專用上EGR流道46包括主通道50，該主通道50設置為鄰近專用下EGR流道48。主通道50分支，以限定出至少第一進入流道52和第二進入流道54。第一進入流道52和第二進入流道54每一個與氣缸蓋組件32的一個進入口 34流體連通。因而，第一進入流道52與一個進入口 34流體連通，且第二進入流道54與另一不同的進入口 34流體連通。第一進入流道52和第二進入流道54將經壓縮的燃燒空氣流從主通道50引導到兩個專用EGR氣缸28中的每一個。參見圖3，中間冷卻器56可以設置在壓縮機36和壓力室40之間且將所述壓縮機36和壓力室40互連。中間冷卻器56流體連通地連接壓縮機36和壓力室40，且配置為用於冷卻經壓縮的燃燒空氣。中間冷卻器56如本領域公知的那樣操作，且可以包括任何合適的常與增壓器或渦輪增壓器一起使用的中間冷卻器56。參見圖2和4，內燃發動機22進一步包括主節流閥本體58。主節流閥本體58聯接到壓力室40，且配置為用於調節經過壓力室40的經壓縮的燃燒空氣的流動速率。主節流閥本體58是打開和關閉至壓力室40的流體連通的閥，以調節有多少經壓縮的燃燒空氣流動到壓力室40且由此流動到氣缸26中用於燃燒。主節流閥本體58如本領域公知的那樣操作，且可以包括任何合適的通常用於內燃發動機的節流閥本體。參見圖2和4，進氣歧管包括EGR節流閥本體60，該EGR節流閥本體60與主節流閥本體58分開且不同。EGR節流閥本體60設置在專用下EGR流道48和專用上EGR流道46之間。EGR節流閥本體60是打開和關閉到專用上EGR流道46的流體連通的閥，且配置為用於調節經過專用上EGR流道46的經壓縮的燃燒空氣的流動速率。因而，主節流閥本體58調節所有下流道42的燃燒空氣的流動，而EGR節流閥本體60可以進一步調節到專用EGR氣缸28的經壓縮的燃燒空氣的流動，由此為內燃發動機22運行提供更高水平的調整和/或控制。 儘管已經對執行本發明的較佳模式進行了詳盡的描述，但是本領域技術人員可得知在所附的權利要求的範圍內的用來實施本發明的許多替換設計和實施例。
權利要求
1.一種內燃發動機，包括 發動機本體，限定出多個氣缸，多個氣缸中的至少兩個配置為用於操作為專用EGR氣缸； 氣缸蓋組件，附接到發動機本體且限定出多個進入口，每一個進入口配置為用於供應燃燒空氣到多個氣缸中的相應的一個； 壓縮機，聯接到發動機本體且配置為用於壓縮燃燒空氣；和 進氣歧管組件，包括聯接到且流體連通於壓縮機的壓力室，聯接到且流體連通於壓力室的多個下流道，和多個上流道，每一個上流道聯接到且流體連通於下流道中的相應一個和氣缸蓋組件的至少一個進入口，其中，進氣歧管配置為用於將來自壓縮機的經壓縮的燃燒空氣引導到多個進入口中的每一個； 其中，多個下流道包括單個專用下EGR流道，所述單個專用下EGR流道配置為將燃燒空氣供應到兩個專用EGR氣缸。
2.如權利要求I所述的內燃發動機,進一步包括主節流閥本體,所述主節流閥本體聯接到壓力室且配置為用於調節經過壓力室的經壓縮的燃燒空氣的流動速率。
3.如權利要求2所述的內燃發動機，其中，多個上流道包括單個專用上EGR流道，所述單個專用上EGR流道流體連通於專用下EGR流道和進入口，所述進入口流體連通於所述至少兩個專用EGR氣缸。
4.如權利要求3所述的內燃發動機，其中，專用上EGR流道包括主通道，所述主通道鄰近專用下EGR流道，且所述專用上EGR流道分支以限定出第一進入流道和第二進入流道。
5.如權利要求4所述的內燃發動機，其中，第一進入流道和第二進入流道每一個與氣缸蓋組件的一個進入口流體連通。
6.如權利要求4所述的內燃發動機,進一步包括EGR節流閥本體，所述EGR節流閥本體設置在專用下EGR流道和專用上EGR流道之間，且配置為用於調節經過專用上EGR流道的經壓縮的燃燒空氣的流動速率。
7.如權利要求I所述的內燃發動機，其中，配置為用於操作為專用EGR氣缸的所述至少兩個氣缸包括一半總數的由發動機本體限定的多個氣缸。
8.如權利要求I所述的內燃發動機,其中，發動機本體限定總共四個氣缸,氣缸中的兩個配置為用於操作為專用EGR氣缸。
9.如權利要求8所述的內燃發動機，其中，多個下流道包括總共三個下流道。
10.如權利要求9所述的內燃發動機，其中，多個上流道包括總共三個上流道。
全文摘要
一種用於車輛內燃發動機的進氣歧管組件，包括壓力室、聯接到且流體連通於壓力室的多個下流道、和多個上流道。每一個上流道聯接到且流體連通於一個下流道。多個上流道包括單個專用上EGR流道，所述單個專用上EGR流道配置為用於將燃燒空氣供應到至少兩個專用EGR氣缸。主節流閥本體聯接到壓力室且配置為用於調節經過壓力室的經壓縮燃燒空氣的流動速率。EGR節流閥本體聯接到專用上EGR流道且配置為用於調節經過專用上EGR流道的經壓縮燃燒空氣的流動速率，以控制到專用EGR氣缸的經壓縮燃燒空氣的流動速率。
文檔編號F02M25/07GK102777293SQ201210143089
公開日2012年11月14日 申請日期2012年5月10日 優先權日2011年5月10日
發明者A.W.海曼, R.E.貝克 申請人:通用汽車環球科技運作有限責任公司