内燃机的排气通路构造制造技术

一种内燃机的排气通路构造，具备：使第一气缸组的排气集合于一处的第一合流通路；使第二气缸组的排气集合于一处的第二合流通路；以及将第三集合部与涡轮增压器的涡轮连接的第三合流通路，所述第三集合部使在第一合流通路流动的排气与在第二合流通路流动的排气集合。第一合流通路及第二合流通路分别具有通路截面积最小的节流部。内燃机的排气通路构造构成为，在将1个气缸中的排气道的入口部的通路截面积的合计值设为基准通路截面积A、将第一合流通路及第二合流通路各自的节流部的通路截面积设为节流部截面积B的情况下，0.5≤(B/A)≤1。≤1。≤1。

【技术实现步骤摘要】
内燃机的排气通路构造


[0001]本公开涉及内燃机的排气通路构造，尤其涉及具备来自2个气缸组的排气所流通的涡轮增压器的内燃机的排气通路构造。

技术介绍

[0002]在日本特开2005
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016313中，公开了与难以引起排气干涉的涡轮增压器相关的技术。在该技术中，在具备在涡轮的入口具有扩散器的涡轮增压器的发动机中，通过将来自2个气缸组的排气通路合流的合流部的通路截面积设为涡轮涡壳(turbine scroll)的入口部的通路截面积的50％～80％，能够抑制排气干涉并且将动压高效地转换为静压。

技术实现思路

[0003]一般而言，涡轮涡壳的入口截面积为比1个气缸的排气道的入口部处的通路截面积稍大的程度。因此，在上述日本特开2005
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016313的技术中，来自2个气缸组的排气通路的合流部的通路截面积有可能相对于1个气缸的排气道的入口部处的通路截面积极其小。其结果，排气行程中的缸内压力变高，因挤出损失(日文：押出損失)的增大、残留气体的增加而导致输出降低、燃料经济性恶化。
[0004]本公开是鉴于上述那样的课题而完成的，其目的在于提供一种在具备来自2个气缸组的排气所流通的涡轮增压器的内燃机中能够抑制排气干涉并且抑制输出降低及燃料经济性恶化的排气通路构造。
[0005]为了解决上述课题，第1公开适用于带有涡轮增压器的内燃机的排气通路构造，所述内燃机具有包括多个气缸的第一气缸组和包括与第一气缸组所包括的气缸不同的多个气缸的第二汽缸组。排气通路构造具备：第一多分支通路，所述第一多分支通路具有分别与第一气缸组的各气缸的排气侧连接的多个第一分支通路、和使在多个第一分支通路流动的排气集合于一处的第一集合部；第一合流通路，所述第一合流通路从第一集合部向排气下游侧延伸；第二多分支通路，所述第二多分支通路具有分别与第二气缸组的各气缸的排气侧连接的多个第二分支通路、和使在多个第二分支通路流动的排气集合于一处的第二集合部；第二合流通路，所述第二合流通路从第二集合部向排气下游侧延伸；以及第三合流通路，所述第三合流通路将第三集合部与涡轮增压器的涡轮连接，所述第三集合部使在第一合流通路流动的排气与在第二合流通路流动的排气集合。第一合流通路及第二合流通路分别具有通路截面积最小的节流部。并且，排气通路构造构成为，在将内燃机的1个气缸中的1个或多个排气道的入口部的通路截面积的合计值设为基准通路截面积、将第一合流通路及第二合流通路各自的节流部的通路截面积设为节流部截面积的情况下，节流部截面积相对于基准通路截面积的比例包含于0.5以上且1.0以下的范围。
[0006]第2公开在第1公开中还具有以下特征。
[0007]排气通路构造构成为节流部截面积相对于基准通路截面积的比例包含于0.7以上且1.0以下的范围。
[0008]第3公开在第1公开或第2公开中还具有以下特征。
[0009]涡轮的涡轮涡壳的入口部的入口截面积构成为比基准通路截面积大。
[0010]第4公开在第1公开～第3公开中的任一公开中还具有以下特征。
[0011]第一合流通路及第二合流通路的节流部设置于各自的排气下游端。
[0012]第5公开在第1公开～第4公开中的任一公开中还具有以下特征。
[0013]第一合流通路及第二合流通路构成为，从排气的上游侧朝向节流部而通路截面积逐渐变小。
[0014]第6公开在第1公开～第5公开中的任一公开中还具有以下特征。
[0015]内燃机构成为，排气门的打开侧的提升速度比关闭侧的提升速度慢。
[0016]第7公开在第1公开～第6公开中的任一公开中还具有以下特征。
[0017]内燃机构成为，排气门的最大提升位置位于比排气门的打开开始位置与关闭完成位置的中间位置靠关闭侧的位置。
[0018]若为了抑制排气干涉而使节流部截面积相对于基准通路截面积的比例过小，则节流部的排气上游侧的排气管压力过高，挤出损失增大。根据本公开，通过将节流部截面积相对于基准通路截面积的比例设为0.5以上且1.0以下的范围，能够抑制排气干涉并且抑制挤出损失。其结果，能够防止内燃机的输出降低、燃料经济性恶化。
附图说明
[0019]以下将参照附图说明本专利技术的示例性实施方式的特征、优点以及技术和产业意义，在附图中相同的附图标记表示相同的要素，并且其中：
[0020]图1是用于说明实施方式的内燃机的排气通路构造的示意图。
[0021]图2是用于说明实施方式的内燃机中的节流部的作用的图。
[0022]图3是示出内燃机的燃烧循环中的缸内压力变化的P
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V线图。
[0023]图4是示出节流部截面积与燃料消耗率的关系的示意图。
[0024]图5是能够应用于变形例的排气通路构造的涡轮的剖视图。
[0025]图6是用于说明第一节流部及第二节流部的配置与排气管压力的关系的图。
[0026]图7是示出排气门的提升速度及最大提升位置的一例的图。
具体实施方式
[0027]以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明。但是，在以下所示的实施方式中提及了各要素的个数、数量、量、范围等数值的情况下，除了特别明示的情况、在原理上明确特定为该数值的情况以外，本公开并不限定于该提及了的数值。另外，在以下所示的实施方式中说明的构造等除了特别明示的情况、在原理上明确特定为该构造等的情况以外，上述构造等在本公开中不一定是必需的。
[0028]实施方式
[0029]1.实施方式的内燃机的结构
[0030]图1是用于说明实施方式的内燃机的排气通路构造的示意图。本实施方式的内燃机100具备6个气缸6，构成为按照第一气缸#1
→
第五气缸#5
→
第三气缸#3
→
第六气缸#6
→
第二气缸#2
→
第四气缸#4的顺序反复进行燃烧的直列6气缸发动机。进气通路40经由进气
歧管(未图示)与内燃机100的发动机主体10连接，在进气通路40的途中设置有中间冷却器、节气门(均未图示)等。
[0031]在内燃机100设置有涡轮增压器30。涡轮增压器30具有利用内燃机100的排气的能量而工作的涡轮32和由该涡轮32驱动的压缩机34。在压缩机34连接有上述进气通路40。通过压缩机34，能够压缩吸入空气。
[0032]发动机主体10的6个各气缸6被分类为由排气顺序不连续的多个气缸构成的第一气缸组61和第二气缸组62。具体而言，第一气缸组61由第一气缸#1、第二气缸#2以及第三气缸#3这3个气缸构成，第二气缸组62由第四气缸#4、第五气缸#5以及第六气缸#6这3个气缸构成。在各气缸6的上部分别连通有2个排气道，在各排气道分别设置有排气门8。各气缸6的2个排气道在气缸盖的内部合流。
[0033]第一气缸组61的气缸6的排气侧与第一排气通路12连接。第一排气通路12包括第一多分支通路121和第一合流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内燃机的排气通路构造，所述内燃机带有涡轮增压器并且具有包括多个气缸的第一气缸组和包括与所述第一气缸组所包括的气缸不同的多个气缸的第二汽缸组，所述内燃机的排气通路构造的特征在于，具备：第一多分支通路，所述第一多分支通路具有分别与所述第一气缸组的各气缸的排气侧连接的多个第一分支通路、和使在所述多个第一分支通路流动的排气集合于一处的第一集合部；第一合流通路，所述第一合流通路从所述第一集合部向排气下游侧延伸；第二多分支通路，所述第二多分支通路具有分别与所述第二气缸组的各气缸的排气侧连接的多个第二分支通路、和使在所述多个第二分支通路流动的排气集合于一处的第二集合部；第二合流通路，所述第二合流通路从所述第二集合部向排气下游侧延伸；以及第三合流通路，所述第三合流通路将第三集合部与所述涡轮增压器的涡轮连接，所述第三集合部使在所述第一合流通路流动的排气与在所述第二合流通路流动的排气集合，所述第一合流通路及所述第二合流通路分别具有通路截面积最小的节流部，所述内燃机的排气通路构造构成为，在将所述内燃机的1个气缸中的1个或多个排气道的入口部的通路截面积的合计值设为基准通路截面积、将所述第一合流通路及所述第二合流通路各自的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：波多野高斗，田畑正和，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：