内燃机制造技术

内燃机包括：气缸体，气缸体包括多个气缸；气缸盖；和涡轮增压器，涡轮增压器包括连接到气缸盖的排气出口的进气端口。进气端口包括：第一壁部，第一壁部在气缸排列方向上位于两个最外面气缸中的一个气缸和进气端口的中心轴线之间；和第二壁部，第二壁部位于进气端口的中心轴线的与第一壁部相反侧上。第一壁部包括：厚壁部，厚壁部的厚度比第二壁部的厚度大；和薄壁部，薄壁部的厚度比厚壁部的厚度小，并且薄壁部在排气流动的方向上位于厚壁部的上游。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种内燃机。
技术介绍
在内燃机中，限定排气通路的壁暴露于高温排气。随着壁的温度由于壁暴露于高温排气而增加，壁的强度降低。为了减轻由于壁的强度降低而产生例如裂纹，已经提出了用于增强限定排气通路的壁的构造。例如，日本专利申请公报No.2013-189921(JP2013-189921A)描述了一种包括与排气歧管一体地形成的涡轮外罩的涡轮增压器。在这种涡轮增压器中，从排气歧管的收集器延伸到限定涡轮涡壳通路的部分(即，涡轮增压器的进气端口)的连续部分的温度很可能变得特别高。因此，在根据JP2013-189921A的涡轮增压器中，为了减小由于很可能被加热到高温的进气端口的热膨胀引起的应变，通过为进气端口的外壁设置从涡轮外罩连续地延伸到排气歧管的增强部分而增加进气端口的刚度。在JP2013-189921A中描述的增强部分设置在外壁上，以便从涡轮外罩连续地延伸到排气歧管。结果，在根据JP2013-189921A的涡轮增压器中，进气端口的刚度均匀地增加。
技术实现思路
涡轮增压器被布置在气缸盖和周边部件之间，所述周边部件诸如沿着排气流动的方向布置在涡轮增压器的下游并且连接到涡轮增压器的催化变换器。因此，如果涡轮增压器的进气端口的刚度均匀地增加，则由于进气端口的热膨胀引起的进气端口自身的应变减小。然而，进气端口由于热膨胀而延长的影响易于被施加在周边部件上，从而在周边部件中导致更大的应变。本专利技术提供一种内燃机，该内燃机被构造成实现确保被排气加热到高温的涡轮增压器的进气端口的充分强度和保护连接到涡轮增压器的周边部件这两个目的。根据本专利技术的一个方面的一种内燃机包括气缸体、气缸盖和涡轮增压器。气缸体包括多个气缸。气缸盖包括盖内歧管和盖内冷却剂通路。盖内歧管连接到气缸的燃烧室中的每一个燃烧室。盖内歧管被构造成从燃烧室收集排气。盖内歧管连接到气缸盖的排气出口。排气出口的中心轴线被定位成在气缸的气缸排列方向上比将两个最外面气缸的中心轴线彼此连接的直线的中心更加靠近该两个最外面气缸中的一个气缸。气缸排列方向是在与气缸的中心轴线正交的平面上穿过气缸的中心轴线的直线的延伸方向。涡轮增压器包括进气端口。进气端口连接到气缸盖的排气出口。进气端口包括第一壁部和第二壁部。第一壁部在气缸排列方向上位于该一个气缸和进气端口的中心轴线之间。第二壁部位于进气端口的中心轴线的与第一壁部的相反侧上。第一壁部包括厚壁部和薄壁部。厚壁部的管道壁厚大于第二壁部的管道壁厚。薄壁部的管道壁厚小于厚壁部的管道壁厚。薄壁部在排气流动的方向上位于厚壁部的上游。根据上述方面，气缸盖的排气出口的中心轴线在气缸排列方向上位于将该两个最外面气缸的中心轴线彼此连接的直线的中心的一侧上。因此，连接到盖内歧管的收集器的分支管道的倾斜角度彼此变化，并且因此从分支管道进入进气端口的排气的进入角度在分支管道之间变化。从在气缸排列方向上在该两个最外面气缸中的更加远离排气出口的气缸延伸的分支管道引入进气端口中的排气在进气端口的壁上撞击的角度比从其它分支管道引入进气端口中的排气在进气端口的壁上撞击的角度更加接近直角。结果，从这个分支管道引入进气端口中的排气所撞击的部分很可能被加热到特别高的温度。与此相对照，根据上述方面，厚壁部设置在第一壁部中，所述第一壁部在气缸排列方向上位于进气端口的中心轴线的与该两个最外面气缸中的更加远离排气出口的气缸的相反侧上。因此，很可能被加热到特别高的温度的部分得到增强。此外，比厚壁部薄的薄壁部在排气流动的方向上在厚壁部上游的位置处设置在第一壁部中。因此，由于进气端口的热膨胀引起的应力在具有较低刚度的薄壁部上集中。即，不象在整个第一壁部得到增强的情形中那样，由于应力引起的应变在薄壁部上集中，从而由于进气端口的热膨胀引起的应变在进气端口内侧得到吸收。因此，在连接到涡轮增压器的周边部件中，能够减轻由于进气端口的热膨胀而产生应变。在上述方面中，气缸盖被通过盖内冷却剂通路循环的冷却剂冷却。因此，进气端口的靠近气缸盖侧的一部分，即，进气端口的在排气流动的方向上位于上游侧上的一部分的温度较不可能增加。因为薄壁部在排气流动的方向上设置在厚壁部的上游，所以与厚壁部相比，薄壁部较不可能被加热到高温。尽管薄壁部的管道厚度是小的，薄壁部的强度较不可能降低。即，根据上述方面，很可能被加热到高温并且因此强度很可能降低的部分由厚壁部形成以得到增强，而较不可能被加热到高温并且因此强度较不可能降低的部分由薄壁部形成从而由于进气端口的热膨胀引起的应变在薄壁部上集中以得到吸收。因此，能够实现确保被排气加热到高温的涡轮增压器的进气端口的充分强度和保护连接到涡轮增压器的周边部件这两个目的。在上述方面中，进气端口可以包括凸缘。进气端口可以被构造成在凸缘处连接到气缸盖。薄壁部可以在排气流动的方向上在凸缘下游的位置处与凸缘相邻地定位。根据上述构造，靠近被循环的冷却剂冷却的气缸盖设置薄壁部。因此，薄壁部的温度降低，从而薄壁部强度的降低进一步受到抑制。在上述方面中，进气端口的位于薄壁部和厚壁部之间的壁部分的管道壁厚可以从薄壁部到厚壁部逐渐地增大，直至该壁部分的管道壁厚变成等于厚壁部的管道壁厚为止。如果是在薄壁部和厚壁部之间的进气端口的管道壁厚急剧变化，则应力可能集中在管道壁厚急剧地变化的部分上。根据上述构造，进气端口的管道壁厚在薄壁部和厚壁部之间逐渐地变化，应力较不可能集中在薄壁部和厚壁部之间的部分上。在上述方面中，在进气端口与进气端口的中心轴线正交的横截面中，进气端口的管道壁厚可以在厚壁部处最大。在上述方面中，在进气端口中，厚壁部的管道壁厚大于其它部分的管道壁厚，并且因此避免了进气端口刚度的过度增加。因此，能够有效地抑制由于进气端口的热膨胀引起的应力作用于连接到涡轮外罩的周边部件上。在上述方面中，在进气端口的与进气端口的中心轴线正交的横截面中，进气端口的管道壁厚可以在薄壁部处最小。即，由于热膨胀引起的应力更可能集中在薄壁部上。结果，进气端口中的应变更可能集中在薄壁部上，并且进一步地较不可能在进气端口的除了薄壁部之外的部分中产生应变。因此，能够抑制很可能被加热到高温并且因此强度很可能降低的部分的变形。附图说明将在下面参考附图描述本专利技术的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：图1是示意组装到根据本专利技术的实施例的内燃机的气缸盖的涡轮增压器周围的构造的概略视图；图2是根据实施例的气缸盖和进气端口的局部横截面视图；图3是示意沿着图2中的线III-III截取的进气端口的横截面结构的横截面视图；图4是示意沿着图2中的线IV-IV截取的进气端口的横截面结构的横截面视图；图5是示意根据实施例的盖内歧管和进气端口中的排气流动的概略视图；并且图6是根据实施例的修改实例的内燃机的进气端口的横截面视图。具体实施方式在下文中，将参考图1到图5描述根据本专利技术的实施例的一种内燃机。根据本实施例的内燃机包括涡轮增压器。如在图1中所示意，在该内燃机中，气缸盖20被组装到气缸体10，并且涡轮增压器的涡轮外罩30的进气端口31连接到气缸盖20。因此，从气缸体10的多个气缸排放的排气通过进气端口31被引入涡轮外罩30中。催化变换器40在排气流动的方向上布置在涡轮外罩30的下游，并且连接到涡本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机，包括：气缸体，所述气缸体包括多个气缸；气缸盖，所述气缸盖包括盖内歧管和盖内冷却剂通路，所述盖内歧管连接到所述气缸的燃烧室中的每一个燃烧室，所述盖内歧管被构造成从所述燃烧室收集排气，并且所述盖内歧管连接到所述气缸盖的排气出口，所述排气出口的中心轴线被定位成在所述气缸的气缸排列方向上比将两个最外面气缸的中心轴线彼此连接的直线的中心更靠近所述两个最外面气缸中的一个气缸，并且所述气缸排列方向是在与所述气缸的中心轴线正交的平面上穿过所述气缸的中心轴线的直线的延伸方向；和涡轮增压器，所述涡轮增压器包括进气端口，所述进气端口连接到所述气缸盖的所述排气出口，所述进气端口包括第一壁部和第二壁部，所述第一壁部在所述气缸排列方向上位于所述一个气缸和所述进气端口的中心轴线之间，所述第二壁部位于所述进气端口的中心轴线的与所述第一壁部相反侧上，所述第一壁部包括厚壁部和薄壁部，所述厚壁部的管道壁厚大于所述第二壁部的管道壁厚，所述薄壁部的管道壁厚小于所述厚壁部的管道壁厚，并且所述薄壁部在排气流动的方向上位于所述厚壁部的上游。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.20 JP 2014-1040891.一种内燃机，包括：气缸体，所述气缸体包括多个气缸；气缸盖，所述气缸盖包括盖内歧管和盖内冷却剂通路，所述盖内歧管连接到所述气缸的燃烧室中的每一个燃烧室，所述盖内歧管被构造成从所述燃烧室收集排气，并且所述盖内歧管连接到所述气缸盖的排气出口，所述排气出口的中心轴线被定位成在所述气缸的气缸排列方向上比将两个最外面气缸的中心轴线彼此连接的直线的中心更靠近所述两个最外面气缸中的一个气缸，并且所述气缸排列方向是在与所述气缸的中心轴线正交的平面上穿过所述气缸的中心轴线的直线的延伸方向；和涡轮增压器，所述涡轮增压器包括进气端口，所述进气端口连接到所述气缸盖的所述排气出口，所述进气端口包括第一壁部和第二壁部，所述第一壁部在所述气缸排列方向上位于所述一个气缸和所述进气端口的中心轴线之间，所述第二壁部位于所述进气端口的中心轴线的与所述第一壁部相反侧上，所述第一壁部包括厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：前田治，饭田达雄，米泽幸一，加藤智也，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，爱信高丘株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP