用于内燃机的排气系统技术方案

本发明专利技术提供一种用于内燃机(4)的排气系统(6)，其具有至少一个排气管道(7)，该排气管道(7)源自于内燃机(4)并具有端部部分(9)，该端部部分以出口孔(10)终止，通过该出口孔(10)将废气释放到大气中。排气管道(7)的端部部分(9)具有至少一个可移动壁(16)，该可移动壁(16)能移动到不同的位置以改变出口孔(10)的宽度。设置有：马达驱动的致动器装置(17)，该致动器装置被配置为使可移动壁(16)移动，并且能够以电子的方式被控制；以及控制单元(17)，该控制单元被配置为根据内燃机(4)的转速和内燃机(4)的发动机负荷，通过控制致动器装置(17)来改变可移动壁(16)的位置。可移动壁(16)的位置。可移动壁(16)的位置。

【技术实现步骤摘要】
用于内燃机的排气系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利申请要求2020年4月9日提交的意大利专利申请第102020000007627号的优先权，其全部公开内容通过引用合并于此。


[0003]本专利技术涉及一种用于内燃机的排气系统。

技术介绍

[0004]汽车型式批准法规(Car type approval rule)迫使制造商限制声音排放水平，尤其是在汽车以中等速度行驶时(即，在其驶过市中心时)。因此，排气系统(实现将燃烧产生的气体释放到大气中、限制噪音和污染物质的含量的功能)始终设有至少一个消声器，该消声器沿着排气管道布置在污染物减少装置的下游。
[0005]一般而言，消声器包括管状主体，该管状主体通常具有椭圆形的横截面并且设有入口孔和出口孔。在管状主体内限定有曲折路径，该曲折路径决定了废气从入口孔到出口孔的路径；该曲折路径通常包括膜片(或隔板)和管，所述膜片横向(即，垂直于管状主体的纵向轴线)布置以在管状主体内限定腔室，所述管将各腔室彼此相连。在低发动机速度下确保高噪声衰减的传统的消声器中，由消声器产生的排气背压(即，当废气流过消声器时在废气中造成的压力损失)随着内燃机的每分钟转数的增加(即，随着废气的平均速度的增加)而呈指数增长。结果，为了避免在高发动机速度下太高的排气背压值(因此，避免在高发动机速度下过度损害性能)，提供了与消声器平行布置(即，被设计为绕过消声器)并由旁通阀调节的旁通管道，该旁通阀在低发动机速度下保持关闭(以使消声作用最大，牺牲在低发动机速度下并不是必需的性能)，而在高发动机速度下保持打开(以降低排气背压，牺牲在内燃机高速旋转时不应是首要重要的消声性)。
[0006]此外，在高性能跑车中，在车厢内感觉到的内燃机的噪声非常重要。特别是，高性能跑车的判断中的重要组成部分是排气系统发出的声音的“质量”(不只是也不主要在声音的强度方面，而且尤其还在发出的声音的“可能性”方面)，即，高性能跑车的使用满意度还受到排气系统发出的声音的“质量”的显著影响。然而，已知的具有可变几何形状的排气系统(即，设有一个或多个电动或气动控制的阀，其可以改变废气的路径，并因此改变沿着排气系统的声音的路径)并不总是确保排气系统发出的声音符合用户的期望。
[0007]一般而言，涡轮增压式发动机是不利的，因为沿着排气管道的涡轮机和沿着进气管道的压缩机的存在增加了过滤器，并且要降低排气系统和进气系统两者的声音水平。
[0008]此外，最近的EURO6C排放标准确立了废气处理装置的使用，废气处理装置严重损害了声音性能，因为即使在汽油发动机中，颗粒过滤器(也称为GPF，即“汽油颗粒过滤器”)也必须与催化转化器串联存在。
[0009]专利文献US1483354A、KR20160108625A和GB2274681A描述了一种用于内燃机的排气系统，其中源自于内燃机的排气管道具有端部部分，该端部部分以出口孔终止，废气通过
该出口孔被释放到大气中；排气管道的端部部分具有至少一个可移动壁，该可移动壁能移动到不同的位置以改变出口孔的宽度。特别是，可移动壁的移动可以手动进行(如US1483354A中所述)，也可以由于废气的压力并克服由弹簧产生的弹性推力而自动发生，该弹簧倾向于使出口孔的宽度最小化(如KR20160108625A和GB2274681A中所述)。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是提供一种用于内燃机的排气系统；所述排气系统允许制造商在所有操作条件下获得自然排气噪声，该噪声能够满足驾驶员和可能的乘客的期望，同时符合型式批准法规的规定且不损害性能。
[0011]根据本专利技术，提供了一种用于内燃机的排气系统。
[0012]该排气系统包括至少一个第一排气管道，该第一排气管道源自于内燃机并且具有端部部分，该端部部分以第一出口孔终止，排气通过该第一出口孔被释放到大气中；
[0013]其中第一排气管道的端部部分具有至少一个可移动壁，该可移动壁能移动到不同的位置以改变出口孔的宽度；并且
[0014]该排气系统的特征在于，该排气系统包括：
[0015]马达驱动的致动器装置，该致动器装置被配置为有效地移动可移动壁，并能够以电子的方式被控制；以及
[0016]控制单元，该控制单元被配置为根据内燃机的转速和内燃机的发动机负荷，通过控制致动器装置来改变可移动壁的位置。
[0017]所附权利要求描述了本专利技术的优选实施方式，并且形成了描述的组成部分。
附图说明
[0018]现在将参照附图描述本专利技术，附图示出了本专利技术的一些非限制性实施方式，其中：
[0019]·
图1是由具有根据本专利技术的排气系统的内燃机驱动的汽车的示意图；
[0020]·
图2、图3和图4是具有排气系统的相应变型的图1的汽车的示意图；
[0021]·
图5是具有图1至图4的排气系统的排气管道的两个可移动壁的端部部分的示意图；
[0022]·
图6、图7和图8是在可移动壁位于不同的位置的情况下的图4的端部部分的示意图；
[0023]·
图9是图5的端部部分的示意性立体图；以及
[0024]·
图10是图5的端部部分的示意性立体分解图。
具体实施方式
[0025]在图1中，附图标记1总体上表示具有两个前轮2和两个后驱动轮3的汽车，后驱动轮3从内燃机4接收扭矩，内燃机4通过涡轮增压器增压并布置在前部位置。汽车1设有车厢5，该车厢5被设计为容纳驾驶员和可能的乘客。
[0026]根据一个可行但非限制性的实施方式，内燃机4是“V8”发动机，并且具有相对于彼此成一定角度布置以形成“V”的两个(双)具有四个汽缸的汽缸排。在每一排中，四个气缸通过两个进气阀连接至进气歧管(未被示出)，并通过两个排气阀连接至排气歧管(未被示
出)；每个排气歧管收集燃烧产生的气体，这些气体通过排气阀周期性地流出。
[0027]内燃机4设有排气系统6，排气系统6具有将燃烧产生的气体释放到大气中、限制噪声和污染物质的含量的功能。排气系统6包括两个(双)排气管道7，每个排气管道源自于对应的排气歧管以便从排气歧管接收燃烧产生的气体，并终止于汽车1的尾部区域。沿着每个排气管道7，存在已知的废气处理装置8：总是存在至少一个催化转化器，并且也可能存在颗粒过滤器(为了符合有关污染排放的新EURO6C标准，汽车制造商还在汽油发动机中使用被称为GPF(是“Gasoline Particulate Filter(汽油颗粒过滤器)”的缩写)的微粒过滤器。
[0028]每个排气管道7(源自于内燃机4)具有端部部分9，该端部部分9以出口孔10终止，废气通过该出口孔10被释放到大气中。
[0029]系统6包括两个附加排气管道11(即，除了两个排气管道7之外)，每个附加排气管道源自于对应的排气管道7的接合部12的区域，并且具有出口孔13，废气通过该出口孔13被释放到大气中。换句话说，每个附加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于内燃机(4)的排气系统(6)；所述排气系统(6)包括至少一个第一排气管道(7)，所述第一排气管道源自于所述内燃机(4)并且具有端部部分(9)，所述端部部分以第一出口孔(10)终止，废气通过所述第一出口孔(10)被释放到大气中；其中所述第一排气管道(7)的所述端部部分(9)具有至少一个可移动壁(16)，所述可移动壁(16)能移动到不同的位置以改变所述出口孔(10)的宽度；并且所述排气系统(6)的特征在于，所述排气系统包括：马达驱动的致动器装置(17)，所述致动器装置被配置为有效地移动所述可移动壁(16)，并能够以电子的方式被控制；以及控制单元(17)，所述控制单元被配置为根据所述内燃机(4)的转速和所述内燃机(4)的发动机负荷，通过控制所述致动器装置(17)来改变所述可移动壁(16)的位置。2.根据权利要求1所述的排气系统(6)，其特征在于，所述可移动壁(16)能朝着最大扩张位置移动，在所述最大扩张位置，所述可移动壁(16)使所述第一排气管道(7)的所述端部部分(9)具有发散构造，所述发散构造使接近所述第一出口孔(10)的横截面的面积逐渐增大。3.根据权利要求1所述的排气系统(6)，其特征在于：所述可移动壁(16)能在最大扩张位置与最小扩张位置之间移动；并且在所述最大扩张位置，所述可移动壁(16)使所述第一排气管道(7)的所述端部部分(9)具有发散构造，所述发散构造使接近所述第一出口孔(10)的横截面的面积逐渐增大。4.根据权利要求3所述的排气系统(6)，其特征在于，在所述最小扩张的位置，所述可移动壁(16)使所述第一排气管道(7)的所述端部部分(9)具有平行构造，所述平行构造使接近所述第一出口孔(10)的横截面的面积保持恒定。5.根据权利要求3所述的排气系统(6)，其特征在于，在所述最小扩张的位置，所述可移动壁(16)使所述第一排气管道(7)的所述端部部分(9)具有会聚构造，所述会聚构造使接近所述第一出口孔(10)的横截面的面积逐渐减小。6.根据权利要求1所述的排气系统(6)，其特征在于：所述第一排气管道(7)的所述端部部分(9)具有彼此相对的两个可移动壁(16)；并且所述致动装置(17)被配置为使所述两个可移动壁(16)一起在相反的方向上移动，以使两个所述可移动壁(16)分开地移动或使所述可移动壁(16)彼此靠近地移动。7.根据权利要求6所述的排气系统(6)，其特征在于：所述两个可移动壁(16)被铰接成以便围绕彼此平行的两个相应的旋转轴线(18)旋转；所述第一排气管道(7)的所述端部部分(9)具有彼此平行的两个固定壁(19)，所述两个固定壁垂直于所述旋转轴线(18)；并且所述两个可移动壁(16)被包围在所述固定壁(19)之间，并且当两个可移动壁(16)移动时，在所述固定壁(19)上缓慢行进。8.根据权利要求1所述的排气...

【专利技术属性】
技术研发人员：马尔科，
申请(专利权)人：法拉利公司，
类型：发明
国别省市：