CN102817739B - 具有干扰减少排气歧管的内燃发动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发动机，该发动机具有包括至少部分整合到其中的排气歧管的汽缸盖，该排气歧管包括内间隔壁和外间隔壁，内间隔壁流体地分开两个合并排气管道，各合并排气管道与不同的一对邻近汽缸流体连通，外间隔壁流体地分开直接与第一汽缸流体连通的第一排气管道和直接与第二汽缸流体连通的第二排气管道，内间隔壁的横向宽度大于外间隔壁，并且横轴线垂直于横穿每个汽缸的中心线的纵轴线。

Description

具有干扰减少排气歧管的内燃发动机

相关申请的交叉参考

本申请要求2011年6月10日提交的欧洲专利申请号码EP11169411.3的权益和优先权，其全部内容合并于此以供参考。

背景技术

在燃烧过程期间从内燃发动机的汽缸排空燃烧气体可以基于两个不同的机理。当在燃烧循环开始时排气门接近汽缸的下止点打开时，燃烧气体以高速流过排气口，进入排气系统。这是通过在燃烧将要结束时，汽缸中占优势的高压水平以及在燃烧室和排气区段之间相关的高压力差引起的。这个压力驱动流动过程伴有高压峰值，其可以被称作初步排气喘振，并且以声速沿着排气管道传播，由于摩擦力压力随着传播的距离的增加以及以依赖于排气管道的路线安排，在较多或较少的程度上降低（即，减小）。

由于燃烧循环进行，汽缸和排气管道中的压力在很大程度上相互抵消，并且因此燃烧气体由于活塞的往复运动被排出。

在具有交错燃烧点火操作的多汽缸内燃发动机中，排气系统中的动力波过程或者压力波动可以在燃烧过程期间彼此干扰。这可以被称作汽缸串扰/串音（cross-talk）。汽缸之间的干扰可以导致扭矩和功率输出减少。

特别地，随着波穿过排气管道传播，气体介质中的压力波动可能在排气管道的打开或关闭的末端反射。然后，排气系统中的排气流或者局部排气压力，是前进波和反射波的位置的产物。在一些排气系统中，从汽缸通道发出的压力波可以穿过相应于汽缸的排气管道，并且沿着另一个汽缸的排气管道，可能远到在各自管道的末端提供的排气口。

在排气和重新填装期间已经被排出或者排放进入排气管道的排气，能够因此再进入汽缸，其可以是由从另一个汽缸发出的压力波引起的。这个干扰可以减少排气从汽缸进入排气管道的流量，因此降级燃烧过程。结果，可能减少燃烧效率和/或发动机功率输出。

已经发现，例如，如果在汽缸的排气口存在过量压力，或者如果在排气和进气冲程将要结束时另一个汽缸的压力波沿着排气管道在排气口的方向上传播，将阻碍来自这个汽缸的燃烧气体的排空，那么燃烧操作降级。

当进气门打开并且排气门还没有关闭时，在气门或阀门（valve）重叠期间汽缸串扰在发动机低转速下特别普遍。因此，发动机的效率和功率输出可能被减少。因此，发动机的尺寸可能被增加，从而抵消功率输出的减少，由此增加发动机的尺寸和成本，并增加发动机的燃料消耗。

在具有集成排气歧管的发动机中，串扰也可以变得特别有问题。特别地，在集成排气歧管中，全部排气管道可以合并到汽缸盖的单个导管中，减少排气穿过单独排气管道前进的长度。因此，在燃烧过程期间，汽缸之间的互相干扰的问题可能恶化。

已经尝试通过增加汽缸盖的宽度，减少具有集成排气歧管的发动机中的干扰。然而，加宽汽缸盖可以对车辆冲击吸收性能具有负面影响。例如，发动机机舱中需要存在自由空间以便车辆变形，从而获得所需要的冲击吸收性能。然而，加宽汽缸盖将减少发动机机舱中的空间。

另外，已经尝试通过在汽缸盖外侧放置排气歧管的发动机中增加彼此流体分开的单独排气管道的长度，以减少串扰。然而，这可以增加发动机的尺寸以及对涡轮增压器操作和催化剂操作的负面影响。

发明内容

这样，提出一个方案，其中发动机具有包括至少部分集成在其内的排气歧管的汽缸盖，该排气歧管包括内间隔壁和外间隔壁，内间隔壁流体地分开两个合并排气管道，每个合并排气管道与不同对的相邻汽缸流体连通，外间隔壁流体地分开直接与第一汽缸流体连通的第一排气管道和直接与第二汽缸流体连通的第二排气管道，内间隔壁的横向宽度大于外间隔壁，并且横轴线垂直于横穿每个汽缸的中心线的纵轴线。已经出乎意料地发现，在具有这些几何特性的汽缸盖中，减少了汽缸之间的串扰，且同时将排气歧管至少部分集成到汽缸盖中。因此，可以获得所期望的发动机紧凑的效果，而同时减少汽缸之间由压力波动引起的干扰。

本说明书的上述优点及其他优点，以及本公开的特征从下列详细说明中单独或连同附图参考时会得到明确。

应该理解，上述摘要经提供从而以简化形式介绍了选择的构思，这些构思在详细说明中进一步描述。这不是意图识别所要求权利的主题的关键特征或者必要特征，本主题的保护范围仅由详细说明后面的权利要求限定。此外，所要求权利的主题不限于解决上面或者在本公开任何部分中提到的任何缺点的实施例。

附图说明

图1以横截面示意地示出汽缸盖的第一实施例；

图2以横截面示意地示出汽缸盖的第二实施例；

图3以横截面示意地示出汽缸盖的第三实施例；和

图4示出用于内燃发动机运行的方法。

下面参考按照图1到4的三个实施例更详细地描述本发明。

具体实施方式

图1示意地示出内燃发动机50的第一实施例。发动机50可以被包括在车辆100中。具体地，图1中示出汽缸盖1、涡轮12和涡轮12的入口11的横截面。尽管示出一个汽缸盖，但是应当理解，在其他实施例中，发动机50可以包括与汽缸盖1类似配置的第二汽缸盖。因此，在一些实施例中，发动机50可以包括第二汽缸组。

汽缸盖1可以连接到汽缸体，从而形成燃烧室。汽缸体可以包括汽缸孔，从而容纳活塞和汽缸套。活塞可以在汽缸套中被引导以进行轴向运动，并且与汽缸套和汽缸盖在一起。

内燃发动机50可以由涉及四个冲程（例如，进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程）的过程操作。具体地在排气冲程期间，燃烧气体可以经由至少四个汽缸的排气口排出，并且随后在进气冲程中经由进气口用新鲜的混合或者增压空气装满燃烧室。为了控制排气和进气过程，内燃发动机50可以包括气门或阀门（valve）和气门开动部件（valveactuating components）。具体地，为了控制排气和进气过程，往复气门可以用作发动机中的控制构件。气门可以经配置从而在内燃发动机的运行期间执行摆动冲程运动，并且以这种方式打开和关闭进气和排气口。用于开动气门的气门开动机构（valve actuating mechanism）可以是气门传动机构（valve gear）。此外，气门开动机构可以置于汽缸盖中。

气门传动机构可以经配置从而以想要的间隔打开并关闭进气门和排气门。因此，可以使用可变气门正时（variable valve timing）。然而，在其他示例中，不可以利用可变气门正时。在一些示例中，气门传动机构可以经配置从而迅速地打开气门，从而减少流入和流出气流中的节流损失。此外，气门传动机构可以经配置从而开动气门，从而用新鲜空气/燃料混合物填充燃烧室，并且从燃烧室中除去排气。

汽缸盖1可以具有集成冷却套。该冷却套可以经定尺寸从而满足发动机的冷却技术要求。应当理解，如果发动机50包括涡轮增压器，那么可以增加冷却技术要求。冷却套可以包括在液体冷却系统中。然而，在其他示例中，可以空气冷却发动机50。应当理解，液体冷却系统可以能够比空气冷却系统从发动机除去更多热量。冷却套可以包括冷却剂管道，其运输冷却剂通过汽缸盖和/或汽缸体（未示出）。因此，热量可以转移到汽缸盖中的冷却剂（例如，具有添加剂的水）。冷却剂可以经由在冷却回路中设置的泵被传递到冷却套，并因此在冷却套内循环。热交换器也可以被包括在冷却剂回路中。热交换器可以经配置从而将从汽缸盖除去的热量传递到周围环境。

另外，在图1所示的实施例中，汽缸盖1具有四个汽缸3。然而，具有不同的数目的汽缸盖可以用于其他实施例。汽缸3沿着汽缸盖1的纵轴线2设置。因此，汽缸可以串联设置。以这种方式设置的汽缸可以被称作直列汽缸构造。因此，汽缸盖1具有两个外汽缸3a和两个内汽缸3b。

每个汽缸3均可以包括用于在汽缸内点燃的点火装置。点火装置经由方框60指示，并且也可以不位于图1所示的横截面中。例如，每个点火装置都可以靠近每个汽缸的顶部设置。点火装置可以是火花塞。然而，在其他实施例中，压缩点火可以用于引发燃烧。点火装置可以由控制器70控制，其包括由处理器74可运行的存储器72。须知，这种点火正时方法可以被保存在存储器72中。特别地，图4中所示的方法可以被保存在存储器72中。

在图1所示的实施例中，每个汽缸3都包括两个进气口92。然而，已经预期具有其他数目的端口的汽缸。如前所述，进气门可以置于进气口中，用于打开和关闭端口，从而在汽缸3中执行燃烧。进气门开动机构（例如，凸轮、电子控制螺线管线圈等等）也可以被包括在发动机50中。

此外，在所示的实施例中，每个汽缸3都具有两个排气口4。排气口4使得排气能够从汽缸3排放到排气系统30中。当与每个汽缸一个端口相对地每个汽缸使用两个端口时，用于使排气从汽缸流入排气系统的时间间隔减少，由此减少节流损失。然而，在其他实施例中汽缸可以具有替换数目的排气口。应当理解，每个排气口4都可以具有相应的排气门和气门开动机构，相应排气门通常由方框90指示，气门开动机构（例如，凸轮、电子控制螺线管线圈等等）经配置从而在发动机运行期间循环打开和关闭，从而使能燃烧。应当理解，关闭的气门（valve）可以禁止燃烧气体流入排气系统中的下游排气管道。另一方面，打开的气门准许燃烧气体流入排气系统中的下游排气管道。

排气口4由排气系统30中所包括的排气管道5联接，该排气口4经配置从而将排气排放到周围环境中。就是说，每个排气口4都与直接置于排气口下游的排气管道5流体连通。直接下游意思是，在排气流中没有中间部件置于排气口和排气管道之间。汽缸3的排气管道5分级连接在一起，从而形成排气集合器7。以这种方式，排气管道5聚集在一起，从而形成单个导管。因此，排气集合器是公共的排气管道，并且与上游排气管道流体连通。相应于外汽缸3a的两个排气管道5和相应于内汽缸3b的两个排气管道5在所有情形中连接在一起，从而在排气集合器7的上游形成合并排气管道（merged exhaust line）6。箭头82表示排气歧管10中总的排气流向。因此，来自外汽缸的排气管道和来自内汽缸的排气管道在汇流点流体合并，从而形成单个合并排气管道。应当理解，所示的发动机包括两个合并排气管道。以这个方式，在第一级，来自相应的成对外和内汽缸的排气管道5可以连接在一起，从而形成合并排气管道。在第二级，然后，合并排气管道在排气系统下游聚集到一起，从而形成排气集合器7。当以这个方式合并排气管道时，与置于汽缸盖以外的排气歧管相比，排气管道的长度可能缩短。因此，可以增加发动机的紧凑性。进一步，出乎意料地已经发现，当分级合并排气管道时，发动机运行期间汽缸之间的串扰大体上被减少。结果，改进了燃烧操作。因此，排气歧管的长度能够减少，而不使汽缸之间的串扰恶化。

在排气歧管10中可以包括排气管道5、合并排气管道6、排气集合器7和/或排气口4。因此，排气歧管10包括来自多个汽缸的排气管道的组合，其分级会聚并且最终会聚到单个导管（例如，排气集合器7）中。当在排气歧管中以这种方式合并排气管道时，与将全部排气管道一次合并到单个集合器中的排气歧管相比，可以使得全部排气管道的总长度且因此使得歧管的体积显著减少。排气歧管10可以至少部分整合到汽缸盖1中。

排气歧管10整合或者部分整合到汽缸盖1中，与将排气歧管置于汽缸盖外的发动机相比时，这增加了发动机的紧凑型。结果，发动机机舱中的整个驱动单元可以密集地封装。此外，排气歧管整合到汽缸盖中，也可以降低生产和组装的成本，并减少发动机的重量。

此外，排气歧管整合或者部分整合到汽缸盖中，也可以改进在歧管下游提供的排气后处理系统的操作。例如，可以期望的是，减少汽缸和排气处理装置（例如，催化器）之间的长度，从而减少排气中的温度损失。以这种方式，在例如冷启动期间，排气处理装置可以更快地达到想要的操作温度。应当理解，当汽缸和排气后处理装置之间的距离减少时，排气歧管的热惯量减少。此外，排气歧管10可以从汽缸1的外侧露出，并且这里更详细地讨论。

相应于外汽缸3a的两个排气管道5中的每个的区段40和相应于内汽缸3b的两个排气管道5中的每个的区段42在每种情形中都由外间隔壁9a彼此分开，外间隔壁9a延伸进入排气系统30。以这种方式，外间隔壁分开相应于不同汽缸的排气管道。因此，外间隔壁9a被包括在排气系统30中。外间隔壁9a每个都包括在最接近外面侧壁8的壁的横向末端的第一级汇流点。汇流点是来自分离汽缸的排气管道合并的地方。

此外，两个合并排气管道6的区段44由内间隔壁9b分开彼此，该内间隔壁延伸到排气系统30中。因此，合并排气管道6由内间隔壁9b分开。应当理解，与两个内汽缸3b关联的排气管道也经由内间隔壁9b分开。内间隔壁9b包括末端9c。末端9c是第二级汇流点。内间隔壁9b被包括在排气系统30中。内间隔壁9b和外间隔壁9a两者都是与汽缸盖1整体形成的。就是说，内间隔壁9b和外间隔壁9a被包括在（例如，整合到）汽缸盖1中。

内间隔壁9b比外间隔壁9a向外面侧壁8延伸更大的距离。因此，内间隔壁9b横向宽度比每个外间隔壁9a都更大。为了参考提供横轴线45。特别地，内间隔壁9b在汽缸盖1的外面侧壁8的方向上比外间隔壁9a更远地延伸一段距离Δs，其中该方向垂直于汽缸盖1的纵轴线2。因此，内间隔壁9b和每个外间隔壁9a的横向宽度差为Δs。换句话说，内间隔壁9b在横向方向上延伸超过外间隔壁9a一段距离Δs。在一些实施例中，Δs可以大于或等于5和/或10毫米（mm）。

已经出乎意料地发现，当以这种方式（例如，这里提到的特定尺寸）设置内间隔壁9b和外间隔壁9a时，汽缸之间的相互干扰减少。换句话说，大体上减少了串扰，该串扰是经由汽缸中的燃烧操作生成的波引起的，并在排气系统中在汽缸之间传播。特别是，第一和第二对邻近的内和外汽缸之间的干扰可以被基本上减少。结果，可以改进燃烧操作，由此增加燃烧效率，并因此增加发动机的功率输出。

特别地，基于计算机的模拟已经示出，在横向上内间隔壁延伸超过外间隔壁5mm或更多的发动机中，可以获得理想的扭矩特征（torquecharacteristic）。应当理解在间隔壁上的点在下游方向上最远伸出进入排气系统，其可以用作测量间隔壁之间的差异的参考点。换句话说，横向最接近外面侧壁8的点可以用作参考点。应当理解，随着Δs增加，两个合并的排气管道彼此在距离方面的分离更明确，并且因此所获得的如下效果更加清楚地显而易见，该效果为汽缸分组没有彼此干扰，或者彼此干扰程度较少，并且特别是在发动机的燃烧操作期间没有彼此阻碍。应当理解，根据其干扰减少特征以及想要的汽缸盖和发动机紧凑性，可以选择Δs。

在图1中所示的实施例中，内间隔壁9b的末端9c延伸到汽缸盖1的外面侧壁8。末端9c是来自单独的排气流的气体会聚的地方。以这种方法，合并排气管道6中的排气流由内间隔壁9b分离彼此，直到其离开汽缸盖1。因此，来自排气系统的排气经由两个排气出口流出汽缸盖1。

相应于每个汽缸3的排气管道5和汽缸对的合并排气管道6聚集到一起，从而在汽缸盖1的外侧形成排气集合器7。因此，在图1所示的实施例中，排气集合器7置于汽缸盖1外面的排气系统30中。然而，已经预想到其他排气集合器位置，例如在汽缸盖1内侧的位置。

在排气歧管10中可以包括排气管道5、合并排气管道6、排气集合器7、内间隔壁9b和/或外间隔壁9a。因此，排气歧管包括来自多个汽缸的排气管道的组合，其会聚进入单个导管。在一些实施例中，排气口4也可以被包括在排气歧管10中。排气歧管10可以设置在涡轮12的上游。另外，在排气系统中，排气歧管10可以包括在涡轮上游的排气管道。然而，在一些实施例中，涡轮的入口区域可以被包括在排气歧管中。排气歧管10的区段10a被包括在汽缸盖1中，并且排气歧管的第二区段10b置于汽缸盖外面。

在图2所示的实施例中，排气歧管10只是部分整合到汽缸盖1中。同样地，排气歧管10包括置于汽缸盖1中的区段10b和置于汽缸盖1外侧的区段10a。区段10b可以称为内歧管区段，并且区段10a可以称为外歧管区段。

排气涡轮增压器的涡轮12具有入口11，其与排气集合器7流体连通并且整合到排气集合器7中。以这种方式，排气可以从排气集合器流到下游涡轮。特别地，入口11直接与排气集合器7流体连通。换句话说，在排气系统30中，在排气集合器和涡轮的入口之间不存在部件。以这个方式，排气在排气系统中行进的距离和排气歧管的体积减少，由此增加系统的效率。此外，在发动机输出变化之后，涡轮的响应时间减少。然而，在其他实施例中，在涡轮的入口和排气集合器之间可以存在中间部件。

在某些示例中，排气集合器7平稳地合并到入口11中。就是说，排气集合器的壁可以是涡轮入口的延续部分。

可以选择汽缸的点火次序（例如，点火顺序），从而进一步减少发动机运行期间汽缸之间的串扰。当内燃发动机50具有火花点火时，1-2-3-4的点火顺序可以用于在汽缸中引发燃烧。应当理解，直列汽缸排中汽缸的编号可以从外汽缸（例如，面向离合器的外汽缸）开始，并且在纵向上沿着汽缸排顺序向下前进。在DIN 73021中示出内燃发动机中示例性的汽缸编码。特别地，在某些示例中，可以以近似180°的曲柄角间隔点火汽缸。因此，在一些示例中，从第一个汽缸开始，以曲柄角度测量的点火时间可以如下：0-180-360-540。与其他汽缸点火模式相反，在上述情形中相继连续点火汽缸组中的汽缸，并且因此这些汽缸具有180°的曲柄角的热动力偏移（thermodynamic offset）。当以上述模式点火汽缸时，可以进一步减少汽缸之间的串扰。然而，在其他实施例中，可以使用其他适合的点火顺序，例如1-3-4-2的点火顺序。

图2示出汽缸盖1的第二实施例连同涡轮12的入口11的区段。应当理解，图2中示出汽缸盖1的横截面视图。以下讨论相对于图1所示的实施例的差异，为此会在其他方面参考图1。相同的参考数字用于类似部件。

和图1所示的实施例相反，图2所示的实施例中的内间隔壁9b延伸超过汽缸盖1的外面侧壁8，并且进入涡轮12的入口11。

内间隔壁9b可以具有模块构造。就是说，内间隔壁9b包括多个区段，它们可以分别制造并且随后彼此耦合。然而，在其他实施例中，内间隔壁9b可以不分别制造。如图2所示，内间隔壁9b可以包括第一区段9b'和延伸进入涡轮12的入口11的第二区段9b”。然而，第二区段9b”可以整合到排气系统中的另一个适合的部件中，例如排气导管。另外，涡轮12可以包括转子组件（未示出），并且可旋转地耦合到压缩机，该压缩机置于发动机的进气系统中并且经配置从而增加进气压力。因此，涡轮12可以被包括在涡轮增压器中。应当理解，如图1所示，涡轮12与每个汽缸3流体连通。应当理解，涡轮增压器具有几个优于机械驱动增压器（例如，机械增压器）的益处。例如，机械增压器需要由发动机生成能量来运行。例如，机械增压器可以经由曲轴或者经由发动机中生成的电力驱动。相反，涡轮增压器使用排气能量来运行。

在涡轮增压器中，从排气流传递到涡轮的能量可以用于驱动压缩机，其传送并压缩送入其的增压空气，并由此获得汽缸的增压。增压空气冷却器经配置从而从压缩机下游的进入空气中除去热量，其也可以用于发动机。经由涡轮增压器的增压可以提升内燃发动机的功率。然而，增压也可以减少发动机中的燃料消耗，且同时产生需要量的功率。

在一些示例中，涡轮可以包括废气门，其用于引导排气绕过涡轮，从而在发动机中提供需要的扭矩特征。废气门可以经配置从而当排气流动超过预定值时，引导排气绕过涡轮。进一步在其他实施例中，多个涡轮增压器可以被包括在发动机中，其可以串联或并联设置。

此外涡轮能够具备可变的涡轮几何形状，其允许通过调节涡轮几何形状或者有效的涡轮横截面，较大程度地适应内燃发动机的相应的操作点。在这个情形中，用于改变流向的可调节导向叶片可以设置在涡轮的入口区域中。如果涡轮具有固定几何形状，那么导向叶片可以以静止方式设置，不过还可以以在涡轮入口内不可移动的方式（例如，刚性固定）设置。在几何形状可变的情形中，相对地，导向叶片可以以静止方式设置，但是不是完全不可移动的，而是其可绕其轴旋转，从而使得能够影响流到导向叶片的进气流。

继续参考图2，应当理解第二区段9b”可以被包括在外歧管区段中。此外，在所示的实施例中，排气以两个出口80的形式流出汽缸盖1。箭头82描绘排气通过排气歧管10的大致流动。应当理解，出口80是流体分离的。就是说，排气不能在其之间流动。两个排气流继续由内间隔壁区段9b”分离，即使在其离开汽缸盖1之后仍如是。在本情形中，排气集合器7整合到涡轮12的入口中。因此，排气集合器7置于汽缸盖1的外侧。以这种方式，排气在汽缸和涡轮之间前进的距离减少，并由此增加排气系统的效率。结果，在发动机运行期间可以增加涡轮的速度，由此增加发动机的功率输出。

第二区段9b”的末端9c延伸进入入口11中，其置于与汽缸盖1的外面侧壁8间隔一定距离，因此由入口11形成的区段9b”伸入汽缸盖1中，从而使得第一区段9b’被沿续。应当理解，第二区段9b”可以在汽缸盖1的外侧延伸预定距离，从而在发动机中获得想要的扭矩特征。

图3示意地且以横截面示出汽缸盖1的第三实施例。以下讨论相对于图1所示的实施例的差异，为此会在其他方面参考图1。相同的参考数字用于指示类似部件。

和图1中的实施例相反，图3所示的实施例中的内间隔壁9b没有延伸到汽缸盖1的外面侧壁8。而是，内间隔壁9b的末端9c与汽缸盖1的外面侧壁8隔开一定距离Δd。箭头82表示排气歧管10中排气的大致流动方向。

因此，汽缸3的排气管道5汇合在一起，从而在汽缸盖1本身内形成排气集合器7，由此形成集成排气歧管10。排气系统以单个开口的形式从汽缸盖1中露出来。

如图3所示，内间隔壁9b的末端9c从至少一个汽缸盖的外侧伸入排气系统中一段距离Δd，其垂直于至少一个汽缸盖的纵轴线。因此，应当理解Δd是沿着横轴线45测量的。在一些示例中，Δd≤30mm和/或Δd≤20mm。进一步在一些示例中，Δd≥10mm。

在图3所示的实施例中固有的，在汽缸盖中形成的排气管道聚集到一起，从而在汽缸盖本身内形成排气集合器。因此，由排气系统运输的排气通过在汽缸盖的排气侧外侧上的单个排气导管离开汽缸盖。以这种方式，可以增加发动机的紧凑性。然而，由于内间隔壁9b的几何形状，可以减少汽缸之间的干扰。

另外，内间隔壁9b的末端9c与平面A间隔一段垂直距离ΔL，平面A平行于汽缸盖1的外面侧壁8延伸并且通过汽缸的排气口4。特别地，平面A可以与排气口4的中心线相交。因此，ΔL也测量横向宽度。在一些示例中，ΔL≥D，其中D是汽缸的直径。在一些示例中，平面A平行于汽缸盖1的外面侧壁8。然而，在其他示例中，平面A可以不平行于外面侧壁。平面A也垂直于横轴线45，并因此平行于纵轴线。在一些实施例中，ΔL≥1.2D。该ΔL的数值确定合并排气管道6中的排气流彼此分离的距离。所选择的距离ΔL越大，合并排气管道的长度越大，并且燃烧运行期间汽缸彼此干扰越少。应当理解，可以根据汽缸干扰减少特征以及想要的汽缸盖和发动机紧凑性，选择ΔL。当ΔL≥1.2D时，可以获得想要的量的汽缸干扰减少和紧凑性。

图4示出用于内燃发动机运行的方法400。应当理解，方法400可以通过如上所述参考图1-3的发动机实施，或者可以通过另一种适合的发动机实施。

在402，该方法包括在第一汽缸、第二汽缸、第四汽缸和第三汽缸中开始燃烧，这些汽缸在发动机中沿着汽缸盖的纵轴线顺序地串联设置，第一和第四汽缸是外汽缸。

本领域技术人员应当理解，尽管已经参考一个或更多实施例通过举例的方式描述本发明，但是本发明不限制于所公开的实施例，并且能够构成替换实施例，而不偏离由权利要求所限定的本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种内燃发动机，包含：

汽缸盖，该汽缸盖包括四个汽缸和外面侧壁，所述四个汽缸沿着所述汽缸盖的纵轴线串联设置；和

排气系统，对于每个汽缸该排气系统包括与所述汽缸流体连通的排气口和排气管道，每个所述排气管道都分级合并从而形成排气歧管，与第一外汽缸和第一内汽缸相关联的排气管道流体会聚从而形成第一合并排气管道，并且与第二内汽缸和第二外汽缸相关联的所述排气管道流体会聚从而形成第二合并排气管道，所述第一合并排气管道和所述第二合并排气管道经由两个排气出口离开所述汽缸盖并且在下游和汽缸盖的外侧流体会聚从而形成排气集合器，至少部分所述排气歧管整合到所述汽缸盖中并且延伸通过所述外面侧壁，所述排气歧管包括外间隔壁和内间隔壁，所述外间隔壁将相应于所述第一内汽缸的排气管道与相应于所述第一外汽缸的排气管道流体分开，所述内间隔壁将与所述第一内汽缸关联的排气管道和与所述第二内汽缸关联的排气管道流体分开，所述内间隔壁的横向宽度大于所述外间隔壁，横轴线垂直于所述纵轴线。

2.根据权利要求1所述的发动机，其中所述外面侧壁平行于所述纵轴线。

3.根据权利要求2所述的发动机，其中所述内间隔壁和所述外间隔壁的横向宽度之间的差值≥5毫米(mm)。

4.根据权利要求1所述的发动机，其中所述排气集合器置于所述汽缸盖外侧。

5.根据权利要求1所述的发动机，其中所述内间隔壁延伸到所述外面侧壁。

6.根据权利要求1所述的发动机，其中所述内间隔壁在横向上延伸超过所述外面侧壁。

7.根据权利要求1所述的发动机，进一步地包含涡轮，所述涡轮具有与所述排气集合器流体连通的入口，其中所述内间隔壁延伸进入所述入口。

8.根据权利要求1所述的发动机，其中所述内间隔壁具有模块化构造，其包括置于与所述排气集合器流体连通的涡轮入口中的第一区段和置于所述汽缸盖中的第二区段。

9.根据权利要求1所述的发动机，其中所述内间隔壁整合到所述汽缸盖中。

10.根据权利要求1所述的发动机，其中所述内间隔壁具有模块化构造，其包括置于所述汽缸盖中的第一区段和置于所述汽缸盖外的第二区段。

11.根据权利要求1所述的发动机，进一步包含控制器，该控制器经配置从而开始所述第一外汽缸、靠近所述第一外汽缸的所述第一内汽缸、所述第二外汽缸和所述第二内汽缸中的相继燃烧。

12.一种内燃发动机，包含：

汽缸盖，其包括第一内汽缸、第二内汽缸、第一外汽缸、第二外汽缸和外面侧壁，所述汽缸沿着所述汽缸盖的纵轴线串联设置；和

至少部分整合到所述汽缸盖中的排气歧管，所述排气歧管包括多个排气管道，每个所述汽缸与一个所述排气管道流体连通，来自成对的邻近内和外汽缸的所述排气管道在第一级汇流点流体结合从而形成合并排气管道，所述合并排气管道在第二级汇流点流体结合从而形成排气集合器，所述第二级汇流点被置于比所述第一级汇流点更靠近所述外面侧壁，并且所述第二级汇流点在所述汽缸盖外侧。