CN102713195A - 直接联通的涡轮增压器 - Google Patents

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Abstract

一个说明性实施方案包括一个涡轮增压器（16，18），该涡轮增压器带有一个涡轮机（94）和一个压缩机（96）。该涡轮机（94）具有一个入口通道（114），该入口通道可以与一个内燃发动机（14）的汽缸盖（12）的一个泄放排放口（34，36，38）直接联通。该入口通道（114）也可以从该泄放排放口（34，36，38）直接接收排放气体。

Description

直接联通的涡轮增压器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2010年1月22日提交的美国临时申请号61/297,422的权益。
技术领域
技术领域总体上涉及内燃发动机、涡轮增压器、以及内燃发动机换气系统的其他部件。
背景技术
内燃发动机常常配备有内燃发动机换气系统以便减少排放物并提高发动机效率。这些换气系统可以包括一个或多个涡轮增压器、一个或多个排气再循环（EGR）组件、以及其他部件。阀门和通道常见地位于这些换气系统各处以便调节这些换气换气系统部件之间的流体流动。
发明内容
一个说明性实施方案包括一种产品，该产品可以包括一个涡轮增压器。该涡轮增压器可以包括一个涡轮机和一个压缩机。这种涡轮机可以具有一个入口通道，该入口通道可以与内燃发动机的汽缸盖的一个泄放排放口直接联通并且它可以从该泄放排放口直接接收排放气体。
一个说明性实施方案包括一种产品，该产品可以包括一个汽缸盖和一个涡轮增压器。该汽缸盖可以具有两个或更多个汽缸。这些汽缸中的每一个都可以具有一个泄放排放口和一个扫气排放口。在两个汽缸和两个泄放排放口的实例中，这两个泄放排放口可以朝向彼此汇聚成一个单个的泄放排放口并且可以在该汽缸盖的本体内部相互联通。该汽缸盖也可以具有一个或多个通道。该涡轮增压器可以具有一个入口通道，该入口通道可以与该单个的泄放排放口在一个位置处直接联通，该位置是在这两个泄放排放口相互汇聚的那个位置的下游。该入口通道可以从该单个的泄放排放口直接接收排放气体。该涡轮增压器也可以具有一个或多个通道，这些通道可以与该汽缸盖的这一个或多个通道直接联通。
一个说明性实施方案包括一种产品，该产品可以包括一个内燃发动机换气系统。这种内燃发动机换气系统可以包括一个涡轮增压器、一个后处理装置、一个排放气体再循环组件、以及一个增压空气冷却器。.该涡轮增压器可以包括一个涡轮机和一个压缩机。该涡轮机可以具有一个入口通道，该入口通道可以与内燃发动机的汽缸盖的一个泄放排放口直接联通。该入口通道也可以从该泄放排放口直接接收排放气体。该涡轮增压器可以具有多个通道，这些通道可以与多个端口、多个通道或者该汽缸盖的两者相联通。该后处理装置可以与汽缸盖的一个扫气排放口联通并且可以从该扫气排放口接收排放气体。该排放气体再循环组件可以与该扫气排放口联通并且可以从该扫气排放口接收排放气体。该排放气体再循环组件也可以与压缩机联通。该增压空气冷却器可以安装到该汽缸盖的一个罩子上并且可以与该压缩机联通。
本发明的其他说明性实施方案将从以下提供的详细说明中变得清楚。应该理解，虽然这些详细的说明和具体的实例披露了本发明的多个示例性实施方案，但它们是旨在用于说明的目的而并非旨在限定本发明的范围。
附图说明
从详细的说明以及附图中将更全面地理解本发明的说明性实施方案，在附图中：
图1是一个内燃发动机的汽缸盖和内燃发动机换气系统的说明性实施方案的示意图；
图2是一个内燃发动机的汽缸盖和一对涡轮增压器的说明性实施方案的示意透视图；
图3是图2的该汽缸盖和这些涡轮增压器的一个侧视图；
图4是图2的该汽缸盖和这些涡轮增压器的一个俯视图；
图5是一个内燃发动机的汽缸盖和一对涡轮增压器的说明性实施方案的示意侧视图；
图6是图5的该汽缸盖和这些涡轮增压器的一个俯视图；
图7是一个内燃发动机的汽缸盖、一对涡轮增压器、一个催化转化器、一个排气再循环组件以及一个增压空气冷却器的说明性实施方案的透视图；
图8是图7的这些部件的一个正视图；
图9是图7的这些部件的一个侧视图；
图10是图7的内燃发动机汽缸盖的一个闭合的切开视图，其中移除了多个部件以便示出该内燃发动机汽缸盖的不同通道和端口的一个说明性实施方案；
图11是图7的这些涡轮增压器之一的一个透视后视图；
图12是图11的涡轮增压器的透视正视图。
具体实施方式
以下对这种或这些实施方案的说明在本质上仅是示例性的（说明性的）而决非旨在限制本发明、其应用或用途。
这些图展示了一种内燃发动机（ICE）换气系统10的几个说明性实施方案，这些实施方案可以包括（除其他部件之外）一个内燃发动机（ICE）14的汽缸盖12、一对涡轮增压器16，18、一个排气后处理装置20、一个排气再循环（EGR）子系统或组件22、以及一个增压空气冷却器24。这些部件12、16、18、20、22、和24中的一个或多个可以被设计用于对于该ICE换气系统10的一种整合的且紧凑的构建。这种构建可以总体上使得装配最小化并且使得成本最小化。除其他事项之外，这种构造可以也（虽然并不必）增加了涡轮增压器效率、增加了涡轮增压器增压能力、免除了对于涡轮增压器废气门的需求、并且减小了相关的泵送装置有效压力（PMEP）。
ICE换气系统10可以与内燃发动机14一起使用从而对输送到发动机的以及从发动机排出的流体流动进行管理，并且从而减小排气排放并且增加整体发动机效率。ICE换气系统10可以具有多种不同的安排以及多个不同的发动机换气系统部件。图1的这种实例安排只是意在示出在ICE换气系统10的多个部件之中以及之间的某些流体流动关系的可能性，而并非必须指明在这些部件之中以及之间的直接或间接的连接或通道。可以存在其他的安排并且可以取决于包括ICE 14的结构和类型的许多因素；例如，泄放排放口可以与在一个单个的入口处的而不是在一对分开的入口处（如图1所示）的一个比例阀联通。
汽缸盖12可以被定位在ICE 14的多个汽缸孔和活塞上方并且可以容纳安装多个火花塞、燃料喷射器、排气阀、进气阀、和/或一个凸轮轴或其他阀门致动机构；汽缸盖12的具体设计可以取决于许多因素，这些因素包括该ICE的结构和类型以及例如涡轮增压器构造和安排以及EGR组件构造和安排的部件构造和部件安排。在图2至图4的实例中，汽缸盖12可以包括直线安排的四个汽缸26。每个汽缸26可以具有一对进气阀28、一个泄放排气阀30、以及一个扫气排气阀32（以虚形状示出为多个提升阀）。汽缸盖12可以被设计用于将排放气体流动分开，也就是泄放和扫气排放气体流动。相邻的多个汽缸26可以具有多个泄放排放口，这些泄放排放口在离开汽缸盖12的本体之前朝向彼此而汇聚进入一个单个的并且共用的泄放排放口；例如，参见图4，一个第一泄放排放口34和一个第二泄放排放口36可以汇聚进入一个单个的泄放排放口38。排放气体从第一和第二泄放排放口34、36可以在该单个的泄放排放口38处汇到一起并且联通。其他相邻的汽缸26可以具有一个类似构造，从而使得存在一对单个的泄放排放口38，并且在其他实施方案中，多于两个泄放排放口可以一起汇合进入一个单个的泄放排放口之中。在其他实施方案中，这些泄放排放口不必朝向彼此汇聚。
仍然参见图4，这些汽缸26可以具有多个扫气排放口，这些扫气排放口可以在离开汽缸盖12的本体之前朝向彼此汇聚而进入一个单个的并且共用的扫气排放口；例如，一个第一扫气排放口40、一个第二扫气排放口42、一个第三扫气排放口44、以及一个第四扫气排放口46可以汇聚进入一个单个的扫气排放口48。排放气体从这些扫气排放口40、42、44和46可以在该单个的扫气排放口48处汇到一起并且联通，并且可以在一个单个的扫气端口开口50处离开汽缸盖12。在其他实施方案中，如图10所示的那个方案中，第一和第二扫气排放口40、42可以汇聚进入带有一个第一单个的扫气端口开口54的一个第一单个的扫气排放口52，并且第三和第四扫气排放口44、46可以汇聚进入带有一个第二单个的扫气端口开口58的一个第二单个的扫气排放口56。
汽缸盖12也可以具有多个不同的通道，这些通道遍布该汽缸盖的本体布置路径以便将不同的流体运送穿过该汽缸盖。例如，仍然参见图10，一个冷却剂供应通道60以及一个冷却剂返回通道62可以被提供在汽缸盖12中来用于在该汽缸盖中的以及在这些涡轮增压器16、18中的冷却剂流动，如随后将进行说明的。
冷却剂供应通道60可以具有一个或多个冷却剂供应开口64，并且冷却剂返回通道62可以具有一个或多个冷却剂返回开口66。而且，油供应通道68和油返回通道70可以被提供在汽缸盖12中来用于该汽缸盖中的以及在这些涡轮增压器16、18中的油和/或润滑流动。油供应通道68可以具有一个或多个油供应开口72，并且油返回通道70可以具有一个或多个油返回开口74。
汽缸盖12可以具有与已经说明的这些构造和部件不同的多种构造和/或部件。在图2至图4的实施方案中，汽缸盖12可以具有一个腔室76，该腔室位于该汽缸盖的本体的一个侧壁78中。腔室76可以被构建为托起并且支撑这些涡轮增压器16、18之一的多个部件；例如，该腔室可以具有被构建为支撑一个涡轮机叶轮的部分，被构建为支撑一个压缩机叶轮的另一个部分，以及被构建为支撑一个轴组件的又另一个部分。在图5和图6的实施方案中，汽缸盖12可以具有一个内部腔室80，该内部腔室位于该汽缸盖的本体的内部。内部腔室80可以被构建为托起和支撑这些涡轮增压器16、18之一的多个部件；例如，该内部腔室可以具有被构建为完全支撑一个压缩机叶轮的一个部分，并且可以具有被构建为完全或部分地支撑一个轴组件的另一个部分；确实，该内部腔室可以形成这些涡轮增压器的一个壳体或罩的一部分。并且在图7至图10的实施方案中，汽缸盖12可以具有一个安装面82，该安装面位于该汽缸盖的本体的侧壁78中。安装面82可以是一个平面的壁，该平面的壁可以是在侧壁78中凹入的。除了这些开口64、66、72、和74之外，一个或多个增压器安装件84以及一个或多个歧管转化器（maniverter）安装件86可以被定位在该安装面82处。而且，参见图10，顺便提及的是泄放的排放气体可以在一个第一单个的泄放排放端口开口88处和一个第二单个的泄放排放端口开口90处离开汽缸盖12。汽缸盖12可以装备有任何适合的阀门致动机构以便致动这些进气阀28，致动这些泄放排气阀30，并且致动这些扫气排气阀32，或者这种具体的阀门致动机构可以被提供为一种与汽缸盖12不相关联的分开的部件。这种阀门致动机构可以具有可变的阀门正时的功能性。在一个实例中，该阀门致动机构可以包括多个单独的致动器，如多个螺线管。在另一个实例中，一种双动作的同心凸轮装置可以用来使这些阀门28、30和32各自彼此独立地致动。在以博格华纳公司（BorgWarner Inc.）名下的国际提交日期为2009年2月18日的题为“控制在涡轮增压与排放气体再循环之间的排放气体流动分配（Controlling Exhaust Gas Flow DividedBetween Turbocharging and Exhaust Gas Recirculating）”的国际申请号PCT/US09/34392中披露了一种适合的双动作同心凸轮装置。在这个实例中，这种双动作同心凸轮装置可以通过在国际申请号PCT/US09/34392中传授的方法来控制。使用这种控制方法，或者使用另一种适合的控制方法，排放气体以及相关联的能量可以用一种选择性的方式来发送到这些涡轮增压器16、18以便通过阀门事件正时来控制涡轮增压器增压而无需使用一个涡轮机旁路，如在国际申请号PCT/US09/34392中所传授的。例如，这些泄放排气阀30以及这些扫气排气阀32的打开和关闭可以被提前或延后以便管理到这些涡轮增压器16、18的泄放排放气体流动。以一种似的方式，涡轮增压器增压效率可以被最优化。当然，其他适合的阀门致动机构和控制方法也是可能的。
可以提供一个罩92以便来关闭汽缸盖12的顶侧。罩92可以被螺栓紧固到汽缸盖12的本体上并且可以承载多个其他部件或与它们是整合的，如随后将进行说明的。罩92的具体设计可以取决于很多因素，这些因素包括ICE 14的构造和类型以及如涡轮增压器构造和安排以及EGR组件构造和安排的部件构造和部件安排。
内燃发动机14可以用一种氧化剂（例如空气）来燃烧燃料并且之后可以排出流体，例如可以包括气体、液体以及其他物质的排放气体到ICE换气系统10。ICE 14可以是一种火花点火式发动机（例如汽油，甲醇），一种柴油发动机，一种替代燃料发动机，或其他类型发动机。ICE 14可以是具有不同安排和不同数量的汽缸的多种不同类型（例如，直列式、I-2、I-4、I-6、V型、V-6、V-8、等等）。一个汽缸体（未示出）可以坐在汽缸盖12下方并且可以具有多个圆柱形孔来容纳多个往复运动的活塞。ICE 14可以用带有一个泄放阶段和一个扫气阶段的四冲程发动机运行循环来运作。在泄放阶段中，这些泄放排气阀30可以正好在相关联的活塞到达下止点（BDC）位置之前打开。排放气体于是在相对增加的压力下进入这些泄放排放口34、36。在扫气阶段中，这些扫气排气阀32在相关联的活塞从BDC位置扫过向上返回并且朝向上止点（TDC）位置时打开，以便将大部分的（如果不是全部的）剩余排放气体移位。剩余的排放气体于是在相对减小的压力下进入这些扫气排放口40、42、44、46。在一些实施方案中，可以为ICE 14提供一个进气歧管和/或一个排气歧管；该排气歧管可以包括一个泄放排气歧管和一个扫气排气歧管，它们可以被提供为多个分开的部件或是一个一件式的部件。
这些涡轮增压器16、18可以由从ICE 14排出的排放气体来驱动并且可以迫使一个额外量的空气或者空气-燃料混合物进入该ICE，如另外可以视情况而定的，以便改进发动机性能。这些涡轮增压器16、18能以不同的类型出现，这些形式包括一个固定几何形状的涡轮增压器、一个可变几何形状的涡轮增压器、一个1级涡轮增压器、一个2级涡轮增压器，等等。这些涡轮增压器16、18可以与汽缸盖12直接联通并且与泄放排放口38联通，并且可以直接地从该泄放排放口接收泄放排放气体。在一些情况下，使得排放气体从排气阀到涡轮增压器所必须行进的总长度最小化具有例如更大的涡轮增压器效率和增压能力的优点。
词语直接、直接地、以及它们的相关形式-例如，如用来说明在这些涡轮增压器与汽缸盖之间的关系-意味着没有实质性的中间部件和/或结构，如管线、管道、导管、或类似物。这就是说，例如，涡轮增压器的一个入口开口可以被定位紧邻汽缸盖的一个出口开口处并且可以与之恰好对准，这样使得从该出口开口离开的流体可以立即进入该入口开口。当然，可以使用密封和/或其他结构来有效地协助这种立即性。这与在一个涡轮增压器与汽缸盖之间的非直接关系是相反的，在这种非直接关系中一个或多个管线、管道、导管、或类似物是被放置在对应的入口开口与出口开口之间。
这些涡轮增压器16、18中的每一个都可以包括一个涡轮机94、一个压缩机96、以及一个轴组件98。涡轮机94可以具有一个涡轮机叶轮，该涡轮机叶轮是由从ICE 14排出的排放气体来驱动，并且该压缩机96可以具有一个压缩机叶轮，该压缩机叶轮通过该共用的轴组件98与该涡轮机叶轮一起旋转。压缩机96对空气以及其他流体加压，它们在离开该压缩机后最终进入ICE 14的进气侧。轴组件98可以包括多个轴承、衬套、以及类似物，它们协助涡轮机叶轮与压缩机叶轮之间的旋转和连接。虽然未示出并且并非在所有情况下都必须，涡轮机94和压缩机96可以各自包括一个旁通阀门以及相关通道，或者废气门，它们使得流体转向绕过该涡轮机和压缩机。
这些涡轮增压器16、18的具体构造和安排可以在不同实施方案之间是不同的，并且可以取决于许多因素，这些因素包括ICE 14的构造和类型以及例如汽缸盖构造和安排以及EGR组件构造和安排的部件构造和部件安排。例如，参见图2至图4，这些涡轮增压器16、18中的每一个都可以包括一个壳体或罩100。罩100可以被实体地连接到汽缸盖12上，并且在这个实施方案中它可以通过螺栓紧固而直接安装到汽缸盖的侧壁78上或者可以直接螺栓安装到汽缸盖的一个安装面上。在安装后，罩100和腔室76一起可以提供这些涡轮增压器16、18的用来支持旋转和恰当的功能性所需要的结构；例如，该罩可以为这些涡轮增压器提供大约一半的这种结构，而该腔室提供了另一半。与腔室76类似，罩100可以被构造为托起和支撑涡轮机94、压缩机96、以及轴组件98；该罩可以具有被构造为支撑该涡轮机叶轮的一个部分、被构造为支撑该压缩机叶轮的另一个部分、以及被构造为支撑该轴组件的又另一个部分。这些部分可以是一个单体罩的一部分，或者可以是被连接到一起的多个分开的件。
仍然参见图2至图4的实施方案，罩100可以具有多个不同通道，这些通道遍布该汽缸盖的本体布置路径以便将不同的流体运送穿过该汽缸盖。例如，罩100可以具有用于冷却剂流动的冷却剂供应和返回通道，并且可以具有用于油和/或润滑流动的油供应和返回通道。罩100的这些冷却剂和油通道可以与汽缸盖12的冷却剂和油通道直接联通，从而使得这些直接联通的通道可以一起在该罩与该汽缸盖之间提供一个单个的连续地延伸的通道。具体参见图3，涡轮机94的一个入口开口102可以与单个的泄放排放口38的第一单个的泄放口开口88直接联通（可以在第二单个的泄放口开口90处提供同样的构造和安排来用于另一个涡轮增压器）。确实，入口开口102和第一单个的泄放口开口88可以构成同一个开口，如图3中所示。入口开口102可以引到一个入口通道，该入口通道可以从单个的泄放排放口38直接接收泄放排放气体并且它可以将泄放排放气体引导到涡轮机94的涡轮机叶轮上。该入口通道可以部分地由腔室76形成。现参见图4，罩100可以具有压缩机96的一个出口开口104，该出口开口可以与增压空气冷却器24联通。
参见图5和图6的实施方案，罩100可以通过螺栓紧固而直接安装到汽缸盖12的侧壁78上，或者可以直接螺栓安装到该汽缸盖的一个安装面上。在这个实施方案中，罩100可以是一种外部结构（相对于汽缸盖12）并且可以提供对于涡轮机94和轴组件98部分的或者全部的支持旋转和恰当的功能性所必须的整个结构。对于压缩机96的支撑旋转和恰当的功能性所必须的这种结构在另一方面可以由该内部腔室80来全部提供。内部腔室80可以具有被构造为完全支撑压缩机96的压缩机叶轮的一个部分106，并且可以具有被构造为完全或部分地支撑轴组件98的一个部分108。
外部罩100可以具有多个不同的通道，这些通道遍布该汽缸盖的本体布置路径以便将不同的流体运送穿过该汽缸盖。例如，罩100可以具有用于冷却剂流动的一个冷却剂供应和返回通道，并且可以具有用于油和/或润滑流动的一个油供应和返回通道。罩100的这些冷却剂和油通道可以与汽缸盖12的冷却剂和油通道直接联通，从而使得这些直接联通的通道可以一起在该罩与该汽缸盖之间提供一个单个的连续地延伸的通道。具体参见图5，涡轮机94的一个入口开口102可以与单个的泄放排放口38的第一单个的泄放口开口88直接联通（可以在第二单个的泄放口开口90处提供同样的构造和安排来用于另一个涡轮增压器）。确实，入口开口102和第一单个的泄放口开口88可以构成同一个开口，如图5中所示。入口开口102可以引到一个入口通道，该入口通道可以从单个的泄放排放口38直接接收泄放排放气体并且它可以将泄放排放气体引导到涡轮机94的涡轮机叶轮上。该入口通道可以部分地由外部罩100形成。现参见图6，内部腔室80可以部分地形成压缩机96的出口开口104，该出口开口可以与增压空气冷却器24联通。
参见图7至图12的示例性实施方案，罩或壳体100可以通过多个螺栓110而直接安装到汽缸盖12的安装面82上。在这个实施方案中，壳体100可以具有一个安装面112，该安装面可以与安装面82类似而总体上是平面的，并且在安装后该安装面可以与汽缸盖12的安装面穿过一个缝隙或空间而直接相对，或者与该安装面通过与其直接相接触而相对。壳体100可以是一种外部结构（相对于汽缸盖12）并且可以提供对于涡轮机94、压缩机96、和轴组件98的支持旋转和恰当的功能性所必须的整个结构；例如，该涡轮机叶轮可以整体地并且完全地封闭在壳体100内，该压缩机叶轮可以整体地并且完全地封闭在壳体内，并且该轴组件以其轴、轴承、衬套、和/或其他适用的部件也可以整体地并且完全地封闭在壳体内。壳体100可以包括一个涡轮机部分、一个压缩机部分、以及一个轴组件部分，所有这些可以是一个或多个分开的件，这些件在组装时被连接到一起。
参见图11，壳体100可以具有多个不同的通道，这些通道遍布该汽缸盖的本体布置路径以便将不同的流体运送穿过该汽缸盖。例如壳体100可以具有涡轮机94的一个入口通道114，该入口通道可以直接从对应的单个的泄放排放口38接收泄放排放气体并且它可以将泄放排放气体引导到涡轮机94的涡轮机叶轮上。在安装后，入口通道114的入口开口102可以与这些第一或第二单个的泄放口开口88，90直接对准并且可以直接面对它们。其结果是，入口通道114和对应的单个的泄放排放口38可以在壳体100与汽缸盖12之间提供一个单个的连续地延伸的通道。壳体100也可以具有一个冷却剂供应通道116和一个冷却剂返回通道118。冷却剂供应通道116可以具有一个或多个冷却剂供应开口120，并且冷却剂返回通道118可以具有一个或多个冷却剂返回开口122。壳体100可以进一步具有一个油供应通道124和一个油返回通道126。油供应通道124可以具有一个或多个油供应开口128，并且油返回通道126可以具有一个或多个油返回开口130。这些冷却剂和油通道116、118、124、126可以对应地与汽缸盖12的冷却剂和油通道60、62、68、70直接联通，从而使得这些直接联通的通道可以一起对应地在壳体100与该汽缸盖之间提供一个单个的连续地延伸的通道。现参见图12，壳体100可以具有压缩机96的一个出口通道132，该出口通道可以与增压空气冷却器24联通。出口通道132可以具有出口开口104。并且壳体100可以具有涡轮机94的一个出口通道134，该出口通道可以（虽然未示出）与后处理装置20联通或者可以最终将排放气体发送到ICE换气系统10之外。
排放气体后处理装置20可以装备在ICE 14的排放侧并且可以用来帮助减小穿过其的排放气体的排气排放物。后处理装置20可以来自不同类型，这些类型包括催化转化器、柴油颗粒过滤器（DPF）、炭烟收集器、和/或类似物。所使用的具体类型可以取决于许多因素，这些因素包括ICE 14的构造和类型以及该ICE将被用于的具体司法区域的环境法规。参见图7至图9的说明性实施方案，后处理装置20可以是一种紧密连接的催化转化器136。催化转化器136可以具有一个第一和第二入口管线138、140，它们对应地限定了第一和第二入口通道。这些第一和第二入口管线138、140可以通过在这些管线的末端处的多个凸缘和螺栓142而直接安装到汽缸盖12的安装面82上，并且可以对应地安装在这些第一和第二单个的扫气排放口52、56处；当然其他的安装方式也是可能的。第一和第二入口管线138、140的这些第一和第二入口通道可以对应地与汽缸盖12的这些第一和第二单个的扫气排放口52、56直接联通，从而使得这些直接联通的通道和端口可以一起在催化转化器136与该汽缸盖之间对应地提供一个单个的连续地延伸的通道。第一和第二入口管线138、140的这些第一和第二入口通道可以对应地从这些第一和第二单个的扫气排放口52、56直接接收扫气排放气体。虽然在图7至图9中未示出，催化转化器136也可以从这些涡轮机94的出口通道134接收泄放排放气体流动。
仍然参见图7至图9，催化转化器136也可以具有一个旁通管线144和一个出口管线146。旁通管线144可以限定一个旁路通道，该旁路通道可以与EGR组件22联通。并且出口管线146可以限定一个出口通道，该出口通道可以最终发送排放气体，该排放气体穿过其从ICE换气系统10出来并且最终到达大气中。
EGR组件22可以被用于将从ICE 14排出的一个测得的量的排放气体再循环并且引导回到该ICE的进气侧。取决于实施方案和环境，这些再循环的排放气体可以与进入的空气和/或空气-燃料混合物混合并且可以减小或增加在ICE 14中发生的燃烧温度。EGR组件22可以具有不同的构造、安排、和部件，包括高压环路EGR组件和低压环路EGR组件。在图1的说明性实施方案中，例如，EGR组件22可以包括一个比例或混合阀门148、一个第一EGR阀门150、一个第二EGR阀门152、一个第三EGR阀门154、一个EGR冷却器156、以及一个第四EGR阀门158。
仍然参见图1，混合阀门148可以被用于对在这些第一和第二EGR阀门150、152之间的排放气体流动以及具体的以泄放和扫气排放气体流动的形式的排放气体流动进行调节和分配。混合阀门148可以选择性地允许（打开）排放气体流动到这些第一和/或第二EGR阀门150、152，并且可以选择性地阻止（关闭）排放气体流动到这些第一和/或第二EGR阀门。当允许排放气体流动时，混合阀门148可以部分地允许排放气体流动到一个所希望的程度（部分打开）；也就是，该混合阀门可以是小于全部打开的。混合阀门148可以分配穿过其中的任何百分比量的扫气排放气体流动和泄放排放气体流动并且最终到达ICE 14的进气侧；例如，比泄放排放气体更大百分比量的扫气排放气体可以被引导到该进气侧。如图1中所示，混合阀门148可以与这些泄放排放口和这些扫气排放口联通并且可以从它们接收排放气体流动。在一些实施方案中，混合阀门148可以被用于控制涡轮增压器增压；例如，该混合阀门可以被打开以便从这些泄放排放口接收泄放排放气体，从而带走在其他情况下被提供到涡轮增压器的泄放排放气体，并且因此减小涡轮增压器增压。在一些实施方案中，无需提供混合阀门148，由此这些第一和第二EGR阀门150、152与这些泄放和扫气排放口联通。
第一或泄放EGR阀门150可以被用于对来自混合阀门148的泄放排放气体流动进行调节。第一阀门150可以选择性地允许（打开）泄放排放气体流动到EGR冷却器156，并且可以选择性地阻止（关闭）泄放排放气体流动到该EGR冷却器。第二或扫气EGR阀门152可以被用于对来自混合阀门148的扫气排放气体流动进行调节。第二阀门152可以选择性地允许（打开）扫气排放气体流动到EGR冷却器156，并且可以选择性地阻止（关闭）扫气排放气体流动到该EGR冷却器。第三EGR阀门154可以被用于对来自这些涡轮增压器16、18的涡轮机94的排放气体流动进行调节。第三EGR阀门154可以选择性地允许（打开）排放气体流动到EGR冷却器156，并且可以选择性地阻止（关闭）排放气体流动到该EGR冷却器。这些第一和第二EGR阀门150、152可以是一个高压环路EGR组件的一部分，并且第三EGR阀门154可以是一个低压环路EGR组件的一部分。
EGR冷却器156可以是一个使得流经其中的排放气体的温度降低的热量交换器。EGR冷却器156可以来自不同类型，这些类型包括直线型、u状型、或另外的类型。所使用的具体类型可以取决于许多因素，这些因素包括ICE 14的构造和类型以及EGR组件22的其他部件的结构和安排。如图1中所示，EGR冷却器156可以与这些第一、第二、第三、以及第四EGR阀门150、152、154、158联通。
第四EGR阀门158可以被用于对汽缸盖12的这些进气进气口与这些涡轮增压器16、18的压缩机96之间的排放气体流动进行调节。第四EGR阀门158可以选择性地允许（打开）排放气体流动到汽缸盖12或这些压缩机96，并且可以选择性地阻止（关闭）排放气体流动到该汽缸盖或这些压缩机。第四EGR阀门158可以与EGR冷却器156联通并且可以从其接收排放气体流动。
在图7至图9的说明性实施方案中，EGR冷却器156和第四EGR阀门158可以是整合的并且在结构上组合成一个单个的部件160（在图1以虚长方形表示）－与之相对的是两个分开的部件，虽然这是一种选项。在一些情况下，EGR冷却器156和第四EGR阀门158的这种单个的或共用的结构可以为装配和组装提供优点。这种整合的部件160可以直接从旁通管线144的旁路通道接收扫气排放气体流动，和/或可以接收从这些涡轮机94的出口管线166的出口通道134出来的泄放排放气体流动。这种整合的部件160可以然后将排放气体流动通过多个出口管线162以及其相关联的多个出口通道引导到这些压缩机96的多个入口管线164及其相关联的多个入口通道，可以将排放气体流动引导到增压空气冷却器24，和/或可以将排放气体流动引导到汽缸盖12的这些进气端口。这种整合的部件160可以具有通过多个管线166的一个冷却剂供应和返回通道以便提供冷却剂流动。这些冷却剂管线166可以与汽缸盖12的多个冷却剂通道联通。
在其他实施方案中，EGR组件22、或者其部件，可以被直接安装到汽缸盖12上。例如，参见图2，这种整合的部件160可以通过螺栓紧固而安装到汽缸盖12的一个底部壁168上（以虚形状示出）。这种整合的部件160可以被定位为在ICE 14被组装时不会在结构上与坐在汽缸盖12下方的该汽缸体产生阻碍或干涉。在这个实施方案中，这种整合的部件160可以与汽缸盖12的这些扫气排放口直接联通，并且可以直接从它们接收扫气排放气体。在一个类似的实施方案中，这种整合的部件160也可以包括混合阀门148，该整合的部件可以通过螺栓紧固而安装到底部壁168上，并且可以与汽缸盖12的这些扫气排放口和泄放排放口二者直接联通，并且可以从它们直接接收排放气体。
EGR组件22可以具有比所示出和所说明的更多的、更少的、和/或不同的部件；例如，EGR组件无需具有图1所示的所有这些阀门并且取而代之的是可以具有一个3通或4通阀门（该阀门被定位在EGR冷却器156的上游并且执行了这些所说明的EGR阀门150、152、154、158中的一个或多个阀门的功能）。
增压空气冷却器24可以被用于降低流体的温度（冷却），例如穿过其中的空气和/或再循环的排放气体。增压空气冷却器24可以来自不同类型；所使用的具体类型可以取决于包括ICE 14的构造和类型的许多因素并且取决于ICE换气系统10的其他部件的构造和安排。参见图1，增压空气冷却器24可以从这些压缩机96接收流体流动，并且可以然后将流体流动引导到汽缸盖12的这些进气口。在图7至图9的说明性实施方案中，增压空气冷却器24可以与罩92整合；例如该增压空气冷却器可以通过螺栓紧固而直接安装到该罩的顶侧或底侧上。这种整合的增压空气冷却器24可以具有多个入口管线168以及它们的与这些压缩机96的多个出口管线170和相关联的多个出口通道132直接联通并且从它们接收流体流动的相关联的多个入口通道。在其他实施方案中，增压空气冷却器24无需与罩92是整合的，并且取而代之的可以是与该罩不相关联的一个分开的部件。
在其他实施方案中，ICE换气系统10可以具有比所示的及所说明的更多的、更少的、和/或不同的部件。例如，一个或多个额外的阀门可以遍布ICE换气系统10地定位以便对在不同部件和通道之中及之间的流体流动进行管理；参见图1，一个空气过滤器172可以被定位在这些压缩机96的上游；一个节流阀门174（在图1中以虚形状示出）可以被定位在增压空气冷却器24的下游并且可以对进入ICE 14的流体流动进行调节；并且另一个后处理装置可以被提供在该ICE换气系统中（未示出）。ICE换气系统10可以进一步包括在国际申请号PCT/US09/34392中说明的传感器和/或控制器，并且可以具有在国际申请号PCT/US09/34392中说明的部件和安排。
本发明的实施方案的以上说明在本质上仅仅是示例性的，并且因此其多种变体不得被认为是脱离了本发明的精神和范围。

Claims (19)

1.一种产品，包括：
一个涡轮增压器（16，18），该涡轮增压器包括一个涡轮机（94）和一个压缩机（96），该涡轮机（94）具有一个入口通道（114），该入口通道与一个内燃发动机（14）的汽缸盖（12）的一个泄放排放口（34，36，38）直接联通并且从该泄放排放口（34，36，38）直接接收排放气体。
2.如权利要求1所述的产品，其中，该涡轮增压器（16，18）包括被直接安装到该汽缸盖（12）上的一个壳体（100），该涡轮机（94）包括一个涡轮机叶轮，并且该压缩机（96）包括一个压缩机叶轮，该壳体（100）覆盖该涡轮机叶轮的一个部分而该涡轮机叶轮的其他部分被位于该汽缸盖（12）中的一个腔室（76）容纳，并且该壳体（100）覆盖该压缩机叶轮的一个部分而该压缩机叶轮的其他部分由该腔室（76）容纳。
3.如权利要求2所述的产品，其中，该涡轮增压器（16，18）包括连接了该涡轮机叶轮与该压缩机叶轮的一个轴组件（98），该壳体（100）覆盖该轴组件（98）的一个部分而该轴组件（98）的其他部分由该汽缸盖（12）的腔室（76）容纳。
4.如权利要求1所述的产品，其中，该涡轮增压器（16，18）的一个部分被直接安装到该汽缸盖（12）上并且该涡轮增压器（16，18）具有多个通道，这些通道与该汽缸盖（12）的多个对应的端口或通道直接联通，从而使得这些直接联通的通道或通道和端口中的每一个都提供了在该涡轮增压器（16，18）与该汽缸盖（12）之间延伸的一个实质上连续的通道。
5.如权利要求4所述的产品，其中，该涡轮增压器（16，18）的该多个通道包括与该汽缸盖（12）的一个冷却剂通道（60，62）直接联通的一个冷却剂通道（116，118），以及与该汽缸盖（12）的一个油通道（68，70）直接联通的一个油通道（124，126）。
6.如权利要求1所述的产品，其中，该涡轮增压器（16，18）包括一个壳体（100），该涡轮机（94）包括被封闭在该壳体（100）内的一个涡轮机叶轮，该压缩机（96）包括被封闭在该壳体（100）内的一个压缩机叶轮，并且该涡轮增压器（16，18）包括连接该涡轮机叶轮与该压缩机叶轮的并且被封闭在该壳体（100）内的一个轴组件（98），该壳体（100）具有直接安装到该汽缸盖（12）上的并且与该汽缸盖（12）的一个部分直接相对的一个安装面（112），并且该壳体（100）具有在该安装面（112）处与该汽缸盖（12）的多个对应的端口或通道直接联通的多个通道。
7.一种产品，包括：
一个汽缸盖（12），该汽缸盖具有至少两个汽缸（26），该至少两个汽缸（26）各自具有一个泄放排放口（34，36）和一个扫气排放口（40，42，44，46），这些泄放排放口（34，36）朝向彼此汇聚并且在该汽缸盖（12）中彼此联通，该汽缸盖（12）还具有至少一个通道；以及
一个涡轮增压器（16，18），该涡轮增压器具有一个入口通道（114），该入口通道与该汇聚的泄放排放口（38）直接联通并且从该汇聚的泄放排放口（38）直接接收排放气体，该涡轮增压器（16，18）还具有至少一个通道，该至少一个通道与该汽缸盖（12）的该至少一个通道直接联通。
8.如权利要求7所述的产品，其中，这些扫气排放口（40，42，44，46）朝向彼此汇聚并且在该汽缸盖（12）中彼此联通，该产品进一步包括一个后处理装置（20），该后处理装置具有一个入口通道，该入口通道与该汇聚的扫气排放口（52，56）直接联通并且从该汇聚的扫气排放口（52，56）直接接收排放气体。
9.如权利要求8所述的产品，进一步包括一个排放气体再循环组件（22），该排放气体再循环组件具有一个入口通道，该入口通道与该后处理装置（20）的一个旁路通道直接联通，该排放气体再循环组件（22）还具有一个出口通道，该出口通道与该涡轮增压器（16，18）的一个压缩机（96）的一个入口通道联通。
10.如权利要求7所述的产品，其中，该汽缸盖（12）具有至少四个汽缸（26），该至少四个汽缸（26）各自具有一个泄放排放口（34，36）和一个扫气排放口（40，42，44，46），一对相邻的汽缸（26）的这些泄放排放口（34，36）朝向彼此汇聚并且在该汽缸盖（12）中彼此联通，另一对相邻的汽缸（26）的这些泄放排放口（34，36）朝向彼此汇聚并且在该汽缸盖（12）中彼此联通，该涡轮增压器（16，18）的该入口通道（114）与这些汇聚的泄放排放口（38）之一直接联通，该产品进一步包括一个第二涡轮增压器（16，18），该第二涡轮增压器具有一个第二入口通道（114），该第二入口通道与这些汇聚的泄放排放口（38）的另一个直接联通并且从其直接接收排放气体。
11.如权利要求7所述的产品，其中，该涡轮增压器（16，18）包括一个涡轮机（94）、一个压缩机（96）、以及一个壳体（100），该入口通道（114）是该涡轮机（94）的一个入口通道（114），该涡轮机（94）包括一个涡轮机叶轮，该压缩机（96）包括一个压缩机叶轮，该壳体（100）被直接安装到该汽缸盖（12）上，该壳体（100）覆盖该涡轮机叶轮的一个部分而该涡轮机叶轮的其他部分由位于该汽缸盖（12）中的一个腔室（76）容纳，并且该壳体（100）覆盖该压缩机叶轮的一个部分而该压缩机叶轮的其他部分由该腔室（76）容纳。
12.如权利要求7所述的产品，其中，该汇聚的泄放排放口（38）具有离开该汽缸盖（12）的一个单个的泄放口开口（88，90），该涡轮增压器（16，18）包括一个涡轮机（94）、一个压缩机（96）、一个壳体（100）、以及一个轴组件（98），该入口通道（114）是该涡轮机（94）的一个入口通道（114）并且具有离开该壳体（100）的一个入口开口（102），该涡轮机（94）包括被封闭在该壳体（100）内的一个涡轮机叶轮，该压缩机（96）包括被封闭在该壳体（100）内的一个压缩机叶轮，该轴组件（98）连接该涡轮机叶轮和该压缩机叶轮并且被封闭在该壳体（100）内，该壳体（100）被直接安装到该汽缸盖（12）上而且该入口开口（102）与该单个的泄放口开口（88，90）被直接对准，从而使得该入口通道（114）与该汇聚的泄放排放口（38）一起提供了在该涡轮增压器（16，18）与该汽缸盖（12）之间延伸的一个实质上连续的通道。
13.如权利要求7所述的产品，其中，该涡轮增压器（16，18）的该至少一个通道包括一个冷却剂通道（116，118）和一个油通道（124，126），该汽缸盖（12）的该至少一个通道包括一个冷却剂通道（60，62）和一个油通道（68，70），这些冷却剂通道（116，118，60，62）被直接对准，这样使得它们一起提供了在该涡轮增压器（16，18）与该汽缸盖（12）之间延伸的一个实质上连续的通道，并且这些油通道（124，126，68，70）被直接对准，这样使得它们一起提供了在该涡轮增压器（16，18）与该汽缸盖（12）之间延伸的一个实质上连续的通道。
14.如权利要求7所述的产品，进一步包括一个排放气体再循环组件（22），该排放气体再循环组件被直接安装到该汽缸盖（12）上并且具有一个入口通道，该入口通道与这些扫气排放端口（40，42，44，46）直接联通，该排放气体再循环组件（22）还具有一个出口通道，该出口通道与该涡轮增压器（16，18）的一个压缩机（96）的一个入口通道联通。
15.如权利要求7所述的产品，进一步包括一个增压空气冷却器（24），该增压空气冷却器被直接安装到该汽缸盖（12）的一个罩（92）上并且具有一个入口通道，该入口通道与该涡轮增压器（16，18）的一个压缩机（96）的一个出口通道（132）直接联通。
16.一种产品，包括：
一个内燃发动机换气系统（10），该内燃发动机换气系统包括：
一个涡轮增压器（16，18），该涡轮增压器包括一个涡轮机（94）和一个压缩机（96），该涡轮机（94）具有一个入口通道（114），该入口通道与一个内燃发动机（14）的汽缸盖（12）的一个泄放排放口（34，36，38）直接联通并且从该泄放排放口（34，36，38）直接接收排放气体，该涡轮增压器（16，18）具有多个通道，这些通道与该汽缸盖（12）的对应的多个端口或者通道直接联通；
一个后处理装置（20），该后处理装置与该汽缸盖（12）的一个扫气排放口（40，42，44，46）联通并且从该扫气排放口（40，42，44，46）接收排放气体；
一个排放气体再循环组件（22），该排放气体再循环组件与该汽缸盖（12）的该扫气排放口（40，42，44，46）联通并且从该扫气排放口（40，42，44，46）接收排放气体，该排放气体再循环组件（22）还与该涡轮增压器（16，18）的该压缩机（96）联通；以及
一个增压空气冷却器（24），该增压空气冷却器被安装到该汽缸盖（12）的一个罩（92）上并且与该涡轮增压器（16，18）的压缩机（96）联通。
17.如权利要求16所述的产品，其中，该涡轮增压器（16，18）包括被直接安装到该汽缸盖（12）上的一个壳体（100），该涡轮机（94）包括一个涡轮机叶轮，并且该压缩机（96）包括一个压缩机叶轮，该壳体（100）覆盖该涡轮机叶轮的一个部分而该涡轮机叶轮的其他部分被位于该汽缸盖（12）中的一个腔室（76）容纳，并且该壳体（100）覆盖该压缩机叶轮的一个部分而该压缩机叶轮的其他部分由该腔室（76）容纳。
18.如权利要求16所述的产品，其中，该涡轮增压器（16，18）包括一个壳体（100），该涡轮机（94）包括被封闭在该壳体（100）内的一个涡轮机叶轮，该压缩机（96）包括被封闭在该壳体（100）内的一个压缩机叶轮，并且该涡轮增压器（16，18）包括连接该涡轮机叶轮与该压缩机叶轮的并且被封闭在该壳体（100）内的一个轴组件（98），该壳体（100）具有直接安装到该汽缸盖（12）上的并且与该汽缸盖（12）的一个部分直接相对的一个安装面（112）。
19.如权利要求16所述的产品，其中，该涡轮增压器（16，18）的该多个通道包括一个冷却剂通道（116，118）和一个油通道（124，126），该涡轮增压器（16，18）的该冷却剂通道（116，118）与该汽缸盖（12）的一个冷却剂通道（60，62）直接对准，这样使得它们一起提供了在该涡轮增压器（16，18）与该汽缸盖（12）之间延伸的一个实质上连续的通道，并且该涡轮增压器（16，18）的该油通道（124，126）与该汽缸盖（12）的一个油通道（68，70）直接对准，这样使得它们一起提供了在该涡轮增压器（16，18）与该汽缸盖（12）之间延伸的一个实质上连续的通道。
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