用于汽车内燃机的排气系统技术方案

一种用于汽车内燃机(诸如V型发动机或水平对置发动机)的排气系统包括：可连接到发动机的左汽缸组的左排气管和可连接到发动机的右汽缸组的右排气管，每个排气管包括管结构，该管结构限定用于可接收从与该排气管连接的汽缸组喷射的排气的管入口、至少一个通向大气的排气出口、以及在该管入口与该排气出口之间延伸的连接管道，该连接管道包括用于从该管入口接收排气的入口孔隙和用于将排气转移到该排气开口的出口孔隙；其中左右连接管道被连结以实现管道接头，使得这些连接管道形成公共连接孔隙，该排气系统进一步包括至少一个用于打开或封闭该公共连接孔隙的阀构件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于汽车内燃机的排气系统
本专利技术涉及一种用于汽车内燃机(诸如V型发动机或水平对置发动机)的排气系统。典型的高性能汽车内燃机具有左汽缸组和右汽缸组，每个汽缸均可连接到单独的左或右排气管。在这样的排气系统中，每个排气管(左排气管和右排气管)包括管结构，该管结构限定排气从相应的左或右汽缸组喷射进入其中的管入口以及通向大气以将排气从排气系统中释放的一个或多个排气出口。
技术介绍
这种排气系统的每个排气管可从其汽缸组延展到其排气出口，而不与其它管有任何连接。在这种设置中，来自左汽缸组的排气仅仅通过左排气管输送并且仅仅被输送到左排气开口。同时，来自右汽缸组的排气仅仅通过右排气管并且仅仅输送到右排气出口。在这种系统中，一个管中没有任何排气会被递送到另一个管。然而，为了改进性能并且为了能够改进对系统声音排放的控制，已知的排气系统已经配备了一个或多个排气传输管道，这些排气传输管道将左排气管连接到右排气管。排气传输管道被布置在排气系统中，使得它们以H形方式将左排气管连接到右排气管并且可被设置有阀以便能够打开和/或封闭通过排气传输管道的排气传输。从US7,703,574B2中可知一种用于这种排气出口的典型设计，其中左排气管通过两个传输管道连接到右排气管，使得实现两个H形变速器，其中一个变速器被布置为相对靠近发动机，并且另一个变速器被布置为更靠近排气开口。已知的排气系统允许对排气系统的声学进行一定的控制，并且可改进发动机的特定操作状态下的性能。然而，具体是在高发动机操作参数下，它们在声音排放和性能两个方面均具有明显的缺点。在高发动机操作参数下，上述排气系统发出令人不安的流动噪音。另外，传输管道引起湍流进入左右排气管中的排气流，这限制了发动机和消音装置的性能。性能增益具体受限于可能从一个管线转移到另一个管线的排气量比期望量小。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的缺点，具体是提供一种用于汽车内燃机的改进型排气系统，具体是提供一种改进声音排放控制同时能够改进发动机性能的排气系统。该目的是由独立权利要求的特征来解决。根据本专利技术的第一方面，用于汽车内燃机(诸如V6发动机、V8发动机、另一种V型发动机、水平对置发动机等)的排气系统包括可连接到汽车内燃机的左汽缸组的左排气管，并且它包括可连接到汽车内燃机的右汽缸组的右排气管。每个排气管包括管结构，该管结构限定用于可接收从与该管连接的汽缸组喷射的排气的管入口、至少一个通向大气的排气出口、以及在管入口与排气出口之间延伸的连接管道。该连接管道包括用于从管入口接收排气的入口孔隙和用于将排气转移到排气开口或者用于在管之间交换排气的出口孔隙。左排气管包括左管结构，该左管结构限定用于可接收从与该左排气管连接的左汽缸组喷射的排气的左管入口、至少一个通向大气的左排气出口、以及在左管入口与左排气出口之间延伸的左连接管道。另外，所述左连接管道包括用于从左管入口接收排气的左入口孔隙和用于将排气转移到左排气开口的左出口孔隙。右排气管包括右管结构，该右管结构限定用于可接收从与该右管连接的右汽缸组喷射的排气的右管入口、至少一个通向大气的右排气出口、以及在右管入口与右排气出口之间延伸的右连接管道。右连接管道包括用于从右管入口接收排气的右入口孔隙和用于将排气转移到右排气开口的右出口孔隙。因此每个排气管包括两个单独的管结构。优选地，左管的排气出口和右管的排气出口并不相同。具体地，左排气管的连接管道和右排气管的连接管道并不相同。在本专利技术的第一方面中，左连接管道和右连接管道被连结以实现管道接头，使得该连接管道形成用于在管之间转移排气的公共连接孔隙。左连接管道的连接孔隙优选地立即连结到右管道的连接孔隙以实现公共连接孔隙。具体地，每个连接管道限定相应的周向管道表面，其中形成相应的管道孔隙使得左连接管道和右连接管道可被连结使得它们的连接管道孔隙彼此对准。这种连接管道孔隙优选地具有相同大小。排气优选地能够通过管道接头在管之间直接转移。具体地，来自左汽缸组的排气可从左连接管道通过公共连接孔隙转移到属于右排气管的右连接管道中。反之亦然，来自右汽缸组的排气可从右连接管道通过公共连接孔隙转移到左连接管道中。由于经由管道接头进行这种直接连接，避免了在左管与右管之间有转移管道，并且因此在根据本专利技术的排气系统中不会产生转移管道的死体积。已经表明，在发动机的典型操作参数期间，相对于具有H形变速器的公共排气系统，来自管之间的排气的直接转移提高了从一个管转移到另一个管的排气量。另外，令人惊讶的是，已经表明在根据本专利技术的排气系统(排气通过公共连接孔隙在管之间直接转移)中，在发动机的高操作参数下的声学缺陷、具体是流动噪音可明显减少。在本专利技术的第一方面中，排气系统包括用于打开和/或封闭公共连接孔隙的至少一个阀构件。优选地，可控制阀构件以选择性地打开或封闭公共连接孔隙。公共连接孔隙可通过阀构件打开、部分打开、部分封闭和/或完全封闭，使得可有利地控制排气在管之间的转移或交换，以便提高性能和/或以便控制并优选地减少声音排放。优选地，排气系统恰好包括一个阀构件。如果在大气与排气出口之间布置有排气操纵装置(诸如消音器或催化器)，则排气出口优选地不仅直接通向大气，而且也可间接通向大气。优选地，右和/或左连接管道的相应横截面区域的大小和/或几何形状基本上是恒定的。具体地，在公共连接孔隙处并且垂直于公共连接孔隙，右和/或左连接管道的相应横截面区域的大小和/或几何形状大约与管道的入口孔隙和/或出口孔隙处的大小和/或几何形状一样大。在本专利技术的优选实施例中，连接管道优选地以镜像对称方式弯折，具体是成角度的和/或弯曲的。具体地，连接管道弯折使得管道接头基本上为X形。对于在左管与右管之间转移的排气，X形管道接头的死体积可减小到最小值。优选地，可形成一个连接管道(左连接管道或右连接管道)的上游管道臂和下游管道支管以实现V形或U形(左侧或右侧)连接管道。这种变形可优选地应用于左和右连接管道。实现管道接头的连接管道可优选地变形，使得连接管道的上游管道臂实现V形和/或使得连接管道的下游管道支管形成为V形。优选地，上游左管道臂相对于下游右管道支管同轴布置，并且/或者右连接管道的上游管道臂相对于左连接管道的下游管道支管同轴布置。术语“上游”和“下游”是相对于从发动机到排气出口的排气流动路径而使用的。管道接头被特别设计使得来自相应的左或右排气管的一个入口孔隙的排气的脉动流与来自管道接头内的另一个入口孔隙的排气的脉动流优选地在其混合区域处发生碰撞，使得首先提到的脉动流促使另一个脉动流流出第二个提到的入口孔隙并且流向同一个管侧的出口孔隙并且还流向第二入口孔隙的管侧上的出口孔隙。相应地，到达管道接头的右入口孔隙的脉动排气流可帮助从左管入口吸取的排气通过左排出管道流出，并且反之亦然。管道接头被设计成使用优选地来自一个(左侧或右侧)排气管的脉冲的能量来加速来自相对(右侧或左侧)排气管的排气。该功能可被称为推挽效应。已证明，推拉效应大幅提高了发动机性能。在根据本专利技术的排气系统的实施例中，管道接头实现了用于在管之间转移排气的唯一连接件。对一个专用管道接头提供管道孔隙以将排气从左排气管转移到右排气管(并且反之亦然)允许以非常简单而有效的方式控制通过管的排气流。同时，可避免在使用管之间的多个连接件时可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于汽车内燃机(3)(诸如V型发动机或水平对置发动机)的排气系统(1)，所述排气系统(1)包括：左排气管(5)，其可连接到所述汽车内燃机(3)的左汽缸组(35)；以及右排气管(7)，其可连接到所述汽车内燃机(3)的右汽缸组(37)；每个排气管(5、7)包括管结构，所述管结构限定‑管入口(51、71)，其用于可接收从与所述排气管(5、7)连接的所述汽缸组喷射的排气，‑至少一个通向大气的排气出口(53、73)，以及‑连接管道(55、75)，其在所述管入口与所述排气出口(53、73)之间延伸，包括用于从所述管入口(51、71)接收排气的入口孔隙(55i、75i)和用于将排气转移到所述排气开口(53、73)的出口孔隙(55o、75o)；其特征在于所述左连接管道(55)和所述右连接管道(75)被连结以实现管道接头(9)，使得所述连接管道形成用于在所述管(5、7)之间转移排气的公共连接孔隙(91)；并且所述排气系统(1)包括至少一个用于打开和/或封闭所述公共连接孔隙(91)的阀构件(93、93b、95、97)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.10 EP 15002654.01.一种用于汽车内燃机(3)(诸如V型发动机或水平对置发动机)的排气系统(1)，所述排气系统(1)包括：左排气管(5)，其可连接到所述汽车内燃机(3)的左汽缸组(35)；以及右排气管(7)，其可连接到所述汽车内燃机(3)的右汽缸组(37)；每个排气管(5、7)包括管结构，所述管结构限定-管入口(51、71)，其用于可接收从与所述排气管(5、7)连接的所述汽缸组喷射的排气，-至少一个通向大气的排气出口(53、73)，以及-连接管道(55、75)，其在所述管入口与所述排气出口(53、73)之间延伸，包括用于从所述管入口(51、71)接收排气的入口孔隙(55i、75i)和用于将排气转移到所述排气开口(53、73)的出口孔隙(55o、75o)；其特征在于所述左连接管道(55)和所述右连接管道(75)被连结以实现管道接头(9)，使得所述连接管道形成用于在所述管(5、7)之间转移排气的公共连接孔隙(91)；并且所述排气系统(1)包括至少一个用于打开和/或封闭所述公共连接孔隙(91)的阀构件(93、93b、95、97)。2.根据权利要求1所述的排气系统(1)，其特征在于，所述连接管道(55、75)是弯折的，具体是成角度的和/或弯曲的，优选地使得所述管道接头(9)基本上为X形，并且/或者所述管道接头(9)实现用于在所述排气管(5、7)之间转移排气的唯一连接件，并且/或者所述公共连接孔隙(91)限定混合区域，所述混合区域与由所述左和/或右排气管(5、7)的横截面区域、优选地为所述左和/或右排气管(5、7)的所述连接管道(55、75)限定的参考区域的0.25倍到4.0倍一样大、优选地0.75倍到1.5倍一样大，具体为大小与所述参考区域相同。3.根据前述权利要求中任一项所述的排气系统(1)，其特征在于，所述至少一个阀构件(93)包括用于覆盖由所述公共连接孔隙(91)限定的混合区域至少50％、优选地至少75％、具体是至少90％或整个所述混合区域的封闭构件，诸如翼板，其中具体是所述封闭构件(91)包括旁路孔隙，其中具体是所述封闭构件可旋转，具体可旋转90°，以在全开状态与封闭状态之间切换。4.根据前述权利要求中任一项所述的排气系统(1)，其特征在于阀装置(13)，所述阀装置(13)用于具体是将所述左排气管(5)内和/或所述右排气管(7)内的排气的流动路径部分地和/或完全抑制在所述入口孔隙(55i、75i)与所述至少一个出口孔隙(55o、75o)之间的相应排气管孔隙处，其中具体是每个排气管(5、7)进一步包括通向第二排气出口(53b、73b)的旁路管道(57、77)，所述第二排气出口(53b、73b)通向大气，其中具体是所述旁路管道(57、57)在所述阀装置(13)上游并且具体是在所述管道接头(9)上游分叉。5.根据权利要求4所述的排气系统(1)，其特征在于，所述阀装置(13)包括在所述管道接头(9)中，其中所述接头包括第一阀构件和第二阀构件，其中具体是所述第一和第二阀构件可彼此独立地移动。6.根据权利要求5所述的排气系统，其特征在于，所述第一阀构件是可移动以选择性地打开所述公共连接孔隙(91)和/或所述左排气管孔隙的左阀构件(95)，并且所述第二阀构件是可移动以选择性地打开所述公共连接孔隙(91)和/或所述右排气管孔隙的右阀构件(97)。7.根据权利要求5所述的排气系统，其特征在于，所述第一阀构件由用于选择性地打开或封闭所述公共连接孔隙(91)的中央阀构件(93b)实现，并且所述第二阀构件由用于打开或封闭两个管孔隙的公共阀构件(13b)实现。8.一种用于汽车内燃机(3)(诸如V型发动机或水平对置发动机)、具体是根据前述权利要求中任一项所述的排气系统(1)，所述排气系统(1)包括：左排气管(5)，其可连接到所述汽车内燃机(3)的左汽缸组(35)；以及右排气管(7)，其可连接到所述汽车内燃机(3)的右汽缸组(37)，每个排气管(5、...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊戈尔·阿克拉波维奇，查卡·克莱门克，伽斯佩尔·塞德吉，西蒙·维帕维科，
申请(专利权)人：天蝎排气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：斯洛文尼亚,SI