具有涡轮增压器冷却模块的发动机制造技术

一种内燃发动机，其包括限定了气缸的气缸体、气缸盖以及操作地连接至气缸盖的排气歧管，并且所述排气歧管被构造成从气缸排出燃烧后的气体。发动机还包括具有涡轮机壳体的涡轮增压器，并且所述涡轮增压器被构造成由来自排气歧管的燃烧后的气体驱动，以使得从周围环境接收的空气流加压，并且将加压的空气流排放至气缸。发动机另外地包括布置在涡轮机壳体和缸体盖之间的冷却模块，并且所述冷却模块限定了被构造成冷却涡轮机壳体的第三冷却剂套。本发明专利技术还公开了使用这种发动机的车辆。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有用于涡轮增压器的冷却模块的涡轮增压内燃发动机。
技术介绍
内燃发动机(ICS)通常被要求在可靠的基础上长时间产生相当高水平的功率。许多这类ICE组件使用增压装置(例如排气涡轮机驱动的涡轮增压器)在空气流进入发动机进气歧管之前对其进行压缩，以便提高功率和效率。具体地，涡轮增压器是一种离心式气体压缩机，该压缩机推动更多的空气(因此，有更多的氧气)进入ICE的燃烧室，此时的空气进入量大于不使用压缩机时在周围环境大气压下可达到的空气进入量。被推动进入ICE的额外质量的含有氧气的空气提高了ICE单位体积的效率，从而允许ICE在一个给定周期中燃烧更多的燃料，并且借此产生更高的功率。在高发动机转速和负载的情况下，发动机排气温度通常升高。结果是，发动机的涡轮增压器组件会经受大量的热应力，该热应力会需要实施结构增强和使用高温材料以保证涡轮增压器组件的可靠运行。
技术实现思路
本专利技术的一种实施例针对包括气缸体的内燃发动机。气缸体限定了气缸和安装至气缸体的气缸盖。气缸盖被构造成向气缸提供用于在其中燃烧的空气和燃料。发动机还包括排气歧管，该排气歧管有效连接至气缸盖，并且被构造成从气缸排出燃烧后的气体。发动机还包括涡轮增压器，该涡轮增压器具有涡轮机壳体，并且被构造成由来自排气歧管的燃烧后的气体驱动，以使得从周围环境中接收的空气流加压，并且将加压的空气流排放至气缸。发动机另外地包括冷却模块，该模块布置在涡轮机壳体和气缸盖之间，并且限定了被构造成冷却涡轮机壳体的第三冷却剂套。排气歧管可以整合至气缸盖中。涡轮增压器可以包括涡轮机壳体的入口，并且第三冷却剂套可以整合至<br>
涡轮机壳体的入口中。冷却模块可以包括用于将涡轮增压器安装至排气歧管的连接器,其中连接器可以限定连接排气歧管和涡轮机壳体的排气流通路。第三冷却剂套可以被构造成冷却排气流通路。第三冷却剂套可以处于与第二冷却剂并行的流体路径。冷却模块可以包括冷却剂入口和冷却剂出口。冷却剂入口和冷却剂出口的每一个可以与第一冷却剂套流体连通。发动机还可以包括流体控制阀门，该阀门被构造成有选择地导通或阻止通过第三冷却剂套的冷却剂流动。发动机可以另外地包括温度传感器，该传感器被构造成检测第三冷却剂套中的冷却剂的温度。发动机还可以包括与流体控制阀门和温度传感器电子通信的电子控制器。所述控制器可以被构造成响应由温度传感器检测到的温度而调控流体控制阀门的运行。本专利技术的另一种实施例针对使用了上述具有冷却模块的涡轮增压内燃发动机的车辆。本专利技术提供一种内燃发动机，其包括：气缸体，其限定了气缸和第一冷却剂套；气缸盖，其安装至气缸体，并且被构造成向气缸提供用于在其中燃烧的空气和燃料，并且限定了第二冷却剂套；排气歧管，其操作地连接至气缸盖，并且被构造成从气缸排出燃烧后的气体；涡轮增压器，其具有涡轮机壳体，并且被构造成由来自排气歧管的燃烧后的气体驱动，以使得从周围环境接收的空气流加压，并且将加压的空气流排放至气缸；以及冷却模块，其被布置在涡轮机壳体和气缸盖之间，并且限定了被构造成让涡轮机壳体冷却的第三冷却剂套。所述的发动机中，排气歧管被整合至气缸盖中。所述的发动机中，涡轮增压器包括涡轮机壳体的入口，并且第三冷却剂套整合至涡轮机壳体的入口中。所述的发动机中，冷却模块包括用于将涡轮增压器安装至排气歧管的接合器，并且其中所述接合器限定了连接排气歧管和涡轮机壳体的排气流通路。所述的发动机中，第三冷却剂套被构造成冷却排气流通路。所述的发动机中，第三冷却剂套处于与第二冷却剂套并行的流体路径。所述的发动机中，冷却模块包括冷却剂入口和冷却剂出口，并且其中冷却剂入口和冷却剂出口的每一个与第一冷却剂套流体连通。所述的发动机进一步包含流体控制阀门，该阀门被构造成有选择地导通和阻止通过第三冷却剂套的冷却剂流动。所述的发动机进一步包含温度传感器，该传感器被构造成检测第三冷却剂套中的冷却剂的温度。所述的发动机进一步包含电子控制器，该控制器与流体控制阀门和温度传感器的每一个以电子通信，并且被构造成响应于温度传感器检测到的温度而调控流体控制阀门的运行。本专利技术提供一种车辆，其包含：从动轮；以及动力系统，其包括内燃发动机和有效连接至发动机的传动组件，该传动组件被构造成将发动机的扭矩传输至从动轮，发动机包括：气缸体，其限定了气缸和第一冷却剂套；气缸盖，其安装至气缸体，并且被构造成向气缸提供用于在其中燃烧的空气和燃料，并且限定了第二冷却剂套；排气歧管，其操作地连接至气缸盖，并且被构造成从气缸排出燃烧后的气体；以及涡轮增压器，其具有涡轮机壳体，并且被构造成由来自排气歧管的燃烧后的气体驱动，以使得从周围环境接收的空气流加压，并且将加压的空气流排放至气缸；以及冷却模块，其被布置在涡轮机壳体和气缸盖之间，并且限定了被构造成冷却涡轮机壳体的第三冷却剂套。所述的车辆中，排气歧管整合至气缸盖中。所述的车辆中，涡轮增压器包括涡轮机壳体的入口，并且第三冷却剂套整合至涡轮机壳体的入口中。所述的车辆中，冷却模块包括将涡轮增压器安装至排气歧管的接合器，并且其中接合器限定了连接排气歧管和涡轮机壳体的排气流通路。所述的车辆中，第三冷却剂套被构造成冷却排气流通路。所述的车辆中，第三冷却剂套处于与第二冷却剂套并行的流体路径。所述的车辆中，冷却模块包括冷却剂入口和冷却剂出口，并且其中冷却剂入口和冷却剂出口的每一个与第二冷却剂套流体连通。所述的车辆进一步包含流体控制阀门，该阀门被构造成有选择地导通和阻止通过第三冷却剂套的冷却剂流动。所述的车辆进一步包含温度传感器，该传感器被构造成检测第三冷却剂
套中的冷却剂的温度。所述的车辆进一步包含电子控制器，该控制器与流体控制阀门和温度传感器的每一个电子通信，并且被构造成响应温度传感器检测到的温度而调控流体控制阀门的运行。通过下文对实行本专利技术的实施例和最佳实施模式的详细说明，并结合附图和所附权利要求书，容易理解上述特征和优势以及本专利技术的其他特征和优势。附图说明图1是根据本专利技术的车辆的示意图，所述车辆包括了具有涡轮增压器的发动机，所处涡轮增压器使用了冷却模块。图2是根据本专利技术的一种实施例的图1所示的具有涡轮增压器和冷却模块的发动机的示意性局部横截面俯视图。图3是根据本专利技术的另一种实施例的图1所示的具有涡轮增压器和冷却模块的发动机的示意性局部横截面俯视图。图4是根据本专利技术的又一种实施例的图1所示的具有涡轮增压器和冷却模块的发动机的示意性局部横截面俯视图。具体实施方式参考附图，其中同样的附图标记在各图中对应同样或相似的部件，图1显示车辆10，该车辆使用用于通过被驱动车轮14推动车辆的动力系统12。如图所示，动力系统12包括内燃发动机16(例如火花点火式或压缩点火式)，以及操作地连接至内燃发动机的传动组件18。动力系统12还可以包括一个或多个电动机/发电机，虽然它们均未示出，但是本领域技术人员可以想到其存在。如图2-4所示，发动机16包括在其中布置有多个气缸22的气缸体20，以及安装至气缸体的气缸盖24。如图2-4所示，气缸体20限定了第一冷却剂套21，该套被构造成使专门调配的发动机冷却剂通过其循环。发动机冷却剂通常通过电动的或机械的流体泵机23贯穿发动机而循环。气缸盖24接收用于随后在气缸22内部燃烧的空气和燃料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃发动机，其包括：气缸体，其限定了气缸和第一冷却剂套；气缸盖，其安装至气缸体，并且被构造成向气缸提供用于在其中燃烧的空气和燃料，并且限定了第二冷却剂套；排气歧管，其操作地连接至气缸盖，并且被构造成从气缸排出燃烧后的气体；涡轮增压器，其具有涡轮机壳体，并且被构造成由来自排气歧管的燃烧后的气体驱动，以使得从周围环境接收的空气流加压，并且将加压的空气流排放至气缸；以及冷却模块，其被布置在涡轮机壳体和气缸盖之间，并且限定了被构造成让涡轮机壳体冷却的第三冷却剂套。

【技术特征摘要】
2015.03.24 US 14/666,6971.一种内燃发动机，其包括：气缸体，其限定了气缸和第一冷却剂套；气缸盖，其安装至气缸体，并且被构造成向气缸提供用于在其中燃烧的空气和燃料，并且限定了第二冷却剂套；排气歧管，其操作地连接至气缸盖，并且被构造成从气缸排出燃烧后的气体；涡轮增压器，其具有涡轮机壳体，并且被构造成由来自排气歧管的燃烧后的气体驱动，以使得从周围环境接收的空气流加压，并且将加压的空气流排放至气缸；以及冷却模块，其被布置在涡轮机壳体和气缸盖之间，并且限定了被构造成让涡轮机壳体冷却的第三冷却剂套。2.如权利要求1所述的发动机，其中排气歧管被整合至气缸盖中。3.如权利要求1所述的发动机，其中涡轮增压器包括通往涡轮机壳体的入口，并且第三冷却剂套整合至涡轮机壳体的入口中。4.如权利要求1所述的发动机，其中冷却模块包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：AW海曼，RS麦卡尔平，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US