本发明专利技术涉及一种用于具有多个气缸(3、4、5、6)，一个气缸盖(2)和一个发动机缸体的内燃机(1)的排气系统(11、11’)，其中，所述排气系统具有集成在所述气缸盖(2)内的排气弯管(12)和流动通道(7、8、9、10)以及与所述缸盖法兰(14)相连的排气管(13，13’)。所述流动通道(7、8、9、10)分别从其中一个气缸(3、4、5、6)延伸到缸盖法兰(14)，其中，至少两个与在点火顺序中不是依次点燃的气缸(3、6)相连的流动通道在所述气缸盖(2)内彼此交汇并且形成联合流动通道(15)。至少另一个与在点火顺序中依次点燃的气缸(4)相连的流动通道(16)单独地延伸到所述缸盖法兰(14)。所述联合流动通道(15)与所述另一个流动通道(16)在所述排气管(13，13’)内才交汇。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于内燃机的排气系统和一种带有该排气系统的内燃机以及一种带有该内燃机的交通运输工具。
技术介绍
内燃机通常装配排气系统，借助所述排气系统导出在内燃机内或者在内燃机的气缸内产生的废气。所述废气从各自气缸通过排气弯管流到联合出口，然后被导入催化器，在此所述废气不需要的部分被去除或者转化为无毒害的物质。所述废气弯管可以作为独立部件来制造，其借助螺钉或者类似物装配在内燃机的气缸上。所述废气弯管朝向外部空气悬空地设置并且设计为独立于气缸盖的部件，所以所述废气弯管可以不用通过冷却水套而是通过外部空气来冷却。由于所述废气弯管单独地装配在发动机上，所以反而会提高装配成本。在发动机内的狭窄空间限制了在技术上对于废气弯管的设计构造可能性。专利文件DE102008058852A1公布了一种内燃机的废气系统，在此废气系统中气缸盖和废气弯管设计为一体式的。所述构造有如下优点，使装配简化并且优化发动机内空间上的利用。然而也可能由于紧凑的结构而提升废气阻力和燃油消耗。为了避免所述技术问题，DE102008058852A1公开建议设置各个从气缸到气缸盖内的废气法兰的单独的通道，由此实现较少的紊流以及较小的流通阻力，从而可降低燃油消耗。
技术实现思路
本专利技术的目的在于进一步改进内燃机的排气系统，由此进一步降低燃油消耗。上述目的通过一种用于内燃机的排气系统来实现，该内燃机具有多个气缸，一个气缸盖以及一个发动机缸体，所述排气系统具有集成在气缸盖内的排气弯管和额外的排气管，所述排气管与气缸盖的缸盖法兰相连。所述集成在气缸盖内的排气弯管具有分别从气缸延伸到缸盖法兰的流动通道。至少两个与在点火顺序中不是依次点燃的气缸相连的流动通道，在气缸盖内相互交汇并且形成联合流动通道。与在点火顺序中依次点燃的气缸相连的至少另一个流动通道被单独地导引到缸盖法兰。所述联合流动通道与所述另一个流动通道在排气管内才交汇。因此根据本专利技术的排气系统一部分集成在气缸盖内并且另一部分在气缸盖外安置，如使用独立的排气弯管的情况。尤其在点火顺序中不是依次点燃的两个气缸的流动通道在气缸盖内交汇。与之相反地，至少一个在点火顺序中依次点燃的气缸的流动通道与至少一个在点火顺序中依次点燃的气缸的流动通道在气缸盖外排气管内才相连。排气系统和废气系统这两个概念具有相同含义，排气弯管和废气弯管这两个概念的含义也相同。所述布置构造有如下优点，依次点燃的气缸的流动通道相比于集成的废气弯管长度加长了。这相对于全部的流动通道在气缸盖内彼此相连的排气弯管而言，导致更加优化地隔开废气脉冲，导致较低的残余废气含量以及功率和扭矩的提高。例如对于四缸内燃机通常的点火顺序是I 一III一IV — II。在所述例子中气缸I和IV的流动通道可以在气缸盖内交汇，并且气缸II和III的流动通道与气缸I和IV的联合流动通道只是在气缸盖外在缸盖法兰下游的排气管内才交汇。在一个实施例中，所述另一个流动通道在气缸盖法兰下游与联合流动通道相连。所述另一个流动通道与在和所述联合流动通道相连的气缸中的一个之后接着点燃的气缸相连，并且和所述联合流动通道只是在缸盖法兰下游才交汇。因此从所述气缸到从两个依次点燃的气缸中流出的废气的交汇点的流动距离延长了。因此由于额外的排气管，所述从两个依次点燃的气缸中流出的废气脉冲更好地被相互隔开。在另一个实施例中设有第三流动通道，其从与联合流动通道相连的两个气缸中的一个之后按点火顺序接着被点燃的气缸延伸出。所述第三流动通道在气缸盖下游才与联合流动通道相连。例如在点火顺序为1-1I1-1V-1I的四缸内燃机内，气缸I和IV的流动通道在气缸盖内交汇，并且气缸II的流动通道和气缸III的流动通道与I和IV的联合流动通道只是在气缸盖外在缸盖法兰下游的排气管内才交汇。所述气缸III的流动通道可以进一步在气缸II的流动通道与气缸I和IV的联合流动通道的连接点下游与气缸1、IV和II的联合流动通道相连。所述气缸III的流动通道也可以选择在相同的连接点上和气缸II的流动通道一起，与气缸I和IV的联合流动通道相连。在另一实施例中，排气管具有至少两个隔开的排气支路，所述排气支路会交汇，以形成联合排气支路。所述两个隔开的排气支路设置在上游，联合排气支路位于下游。其中一个排气支路与联合流动通道相连，并且另一个排气支路与在气缸盖内集成的排气弯管的另一个流动通道相连。因此所述两个排气支路延长了依次点燃的气缸的废气流的分隔长度。在一个实施例中，所述排气管在入口端具有分隔板，其中形成两个隔开的流动通道或者排气支路。所述排气管具有至少两个入口流动通道和唯一一个与入口流动通道相连的联合出口流动通道。所述入口流动通道的数量与在气缸盖的缸盖法兰上相互隔开安置的流动通道的数量一致。在一个实施例中，所述排气管具有至少有两个入口的入口法兰，有出口的出口法兰以及流动通道。所述入口法兰与集成的排气弯管的缸盖法兰相连，并且所述流动通道分别从入口中的一个延伸到出口。所述流动通道从入口开始在其去往出口方向上的一段预先规定的距离上彼此隔开，并且在经过所述距离后才交汇并且形成汇总流动通道。为了优化内燃机的功率和其他特性，所述预先规定的距离可以根据每种发动机，例如气缸的数量以及功率，而预先设定。在所述类型的发动机内可以利用的空间也可以予以考虑，以便在预定的空间内能够实现优化功率。在进一步设计中所述入口之一与联合流动通道，以及入口之一与气缸盖内的另一个流动通道相连。在进一步的实施例中，另外两个在点火顺序中不是依次点燃的气缸的流动通道在气缸盖内交汇，并且形成第二联合流体通道。例如在点火顺序为I 一III一IV — II的4缸内燃机内，气缸I和IV的流动通道在气缸盖内形成第一联合流动通道，并且气缸II和III的流动通道在气缸盖内形成第二联合流动通道。因此所述每组成对的两个气缸在点火顺序中不是依次点燃的。相反，不同组的气缸是依次点燃的。所述两个联合流动通道在气缸盖内是彼此隔开的，并且只是在气缸盖外在气缸盖下游的排气管内才交汇。所述第二联合流动通道与所述第一联合流动通道在缸盖法兰下游经过预先规定的距离后在排气管内交汇，以便相比于集成的排气弯管保证按照预想更好地隔开废气脉冲。本专利技术相应提供一种具有多个气缸，一个发动机缸体，一个气缸盖和根据上述实施例的排气系统的内燃机。另外本专利技术还提供一种具有这种内燃机和根据上述实施例的排气系统的交通运输工具，尤其是机动车。总之，具有集成排气弯管(英语称为Intergrated Exhaust Manifolds (IEM))的气缸盖，通过去除传统独立的排气弯管可实现节约成本，然而所述成本节约效果由于其他额外的费用，例如较大的冷却装置或者昂贵的气缸盖设计可能会打折扣。到催化器为止的排气管表面积的减少允许更快的加热和因此废气排放的减少成为可能。在固定设置的发动机运转时，对于排气系统集成在气缸盖内的区域的冷却导致较低的废气温度和因此较低的润滑需求。在4缸发动机中，通过气缸I和IV以及气缸II和III的管道的汇合实现废气脉冲的分隔。在4缸发动机的传统的4-1IEM设计中，所有气缸的流动通道在气缸盖内汇合。集成的IEM的紧凑结构以及缺乏分隔废气脉冲的设计可能导致较高的剩余气体含量以及功率和扭矩的损失。与之相反，常规的用于自吸式发本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于具有多个气缸，一个气缸盖和一个发动机缸体的内燃机的排气系统，其中，所述排气系统具有集成在所述气缸盖(2)内的排气弯管(12)和流动通道(7、8、9、10)，所述流动通道分别从其中一个气缸(3、4、5、6)延伸到缸盖法兰(14)，其中，至少两个与在点火顺序中不是依次点燃的气缸(3、6)相连的流动通道(7，10)，在所述气缸盖(2)内彼此交汇并且形成联合流动通道(15)，以及至少另一个与在点火顺序中依次点燃的气缸(4)相连的流动通道(16)，单独地延伸到所述缸盖法兰(14)，并且所述排气系统具有与所述缸盖法兰(14)相连的排气管(13，13’)，其中，所述联合流动通道(15)与所述另一个流动通道(16)在所述排气管(13，13’)内才交汇。
【技术特征摘要】
2011.10.19 DE 102011116360.71.一种用于具有多个气缸，一个气缸盖和一个发动机缸体的内燃机的排气系统，其中，所述排气系统具有集成在所述气缸盖(2)内的排气弯管(12)和流动通道(7、8、9、10)，所述流动通道分别从其中一个气缸(3、4、5、6)延伸到缸盖法兰(14)，其中，至少两个与在点火顺序中不是依次点燃的气缸(3、6)相连的流动通道(7，10)，在所述气缸盖(2)内彼此交汇并且形成联合流动通道(15)，以及至少另一个与在点火顺序中依次点燃的气缸(4)相连的流动通道(16)，单独地延伸到所述缸盖法兰(14)，并且所述排气系统具有与所述缸盖法兰(14)相连的排气管(13，13’)，其中，所述联合流动通道(15)与所述另一个流动通道(16)在所述排气管(13，13’ )内才交汇。2.根据权利要求1所述的排气系统，其中，所述另一个流动通道(16)与联合流动通道(15)在缸盖法兰(2)下游相连。3.根据权利要求1或2所述的排气系统，其中，在点火顺序中接着所述两个气缸(3，6)中的一个点燃的气缸(5)的第三流动通道(9)，与所述联合流动通道(15)在所述气缸盖(2)下游相连。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的排气系统，其中，所述排气管(13)具有至少两个隔开的排气支路(19、20)。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的排气系统，其中，所述排气管(13’)在入口端具有分隔板(26)，其中，形成两个隔开的流动通道(19、20)。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的排气系统...
【专利技术属性】
技术研发人员：P西格，M简克，M克莱因，
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：
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