CN107816380B - 车辆的发动机结构 - Google Patents

Abstract

一种车辆的发动机结构，其包括：涡轮增压器，其通过排气的流动而旋转并且压缩进气；第一流道，其与发动机中形成的多个燃烧室中的至少一个燃烧室连通并且与涡轮增压器连通；第二流道，其与没有与第一流道连通的剩余的燃烧室连通；以及机械增压器，其通过用冷却液冷却的马达而旋转并且压缩进气。

Description

车辆的发动机结构

技术领域

本申请涉及车辆的发动机结构，更具体地涉及这样的车辆的发动机结构，其中形成用于进气和排气的流动通道并且形成进气侧和排气侧冷却系统。

背景技术

车辆发动机包括朝向发动机的燃烧室流动的进气流动通道和从燃烧室排出的排气流动通道。特别地，当设置涡轮增压器或机械增压器时，合适地设计发动机的进气或排气的流动通道是重要的。

此外，对于改进发动机的性能来说，有效地设计冷却系统从而合适地调节进气或进气侧装置的温度并且合适地调节排气或排气侧装置的温度是一项重要的挑战。

上述内容仅旨在帮助理解本申请的背景，并且不旨在表示本申请落入本领域技术人员已知的相关技术的范围内。

发明内容

本申请谨记相关技术中出现的上述问题，并且本申请旨在提出一种车辆的发动机结构，其中设置涡轮增压器并且形成有效的排气通道，并且所述发动机结构包括冷却系统从而有效地冷却进气通道和排气通道。

根据本申请的示例性实施方案，一种车辆的发动机结构包括：涡轮增压器，其通过排气的流动而旋转并且压缩进气；第一流道，其与发动机中形成的多个燃烧室中的至少一个燃烧室连通并且与涡轮增压器连通；第二流道，其与没有与第一流道连通的剩余的燃烧室连通；以及机械增压器，其通过用冷却液冷却的马达而旋转并且压缩进气。

第一流道和第二流道可以与发动机中形成的多个燃烧室中的不同燃烧室连通，从而使得排气交替地流动通过第一流道和第二流道。

发动机结构可以进一步包括：中冷器，其设置在发动机的进气通道上并且使用冷却液来冷却已经穿过涡轮增压器或机械增压器的进气。冷却液通道可以设置在机械增压器与中冷器之间使得机械增压器与中冷器可以通过冷却液通道彼此连通，因此可以形成在机械增压器和中冷器之间共用冷却液的进气水冷却系统。

涡轮增压器、第一流道和第二流道中的每一者可以包括冷却水套，冷却液流动通过所述冷却水套，并且可以设置冷却液通道使得冷却水套彼此连通，因此形成在涡轮增压器、第一流道和第二流道中共用冷却液的排气水冷却系统。

涡轮增压器的至少一部分可以整体地包括第一流道。

涡轮增压器、第一流道和第二流道可以由铝制成。

发动机结构可以进一步包括：中冷器，其设置在发动机的进气通道上并且使用冷却液来冷却已经穿过涡轮增压器或机械增压器的进气。涡轮增压器、第一流道和第二流道的每一者可以包括冷却水套，冷却液流动通过所述冷却水套，并且其中冷却液通道可以设置在涡轮增压器、第一流道、第二流道、中冷器和机械增压器中从而形成在涡轮增压器、第一流道、第二流道、中冷器和机械增压器中共用冷却液的进气和排气水冷却系统。

进气和排气水冷却系统可以包括散热器和水泵从而可以形成与发动机中的用于冷却燃烧室的冷却液分离的冷却液循环。

在进气和排气水冷却系统中，散热器可以将在穿过涡轮增压器、第一流道和第二流道时吸收废热的冷却液的热量排出至外部。

在进气和排气水冷却系统中，已经穿过中冷器和机械增压器的冷却液朝向涡轮增压器、第一流道和第二流道流动。

附图说明

通过下文结合附图所呈现的详细描述将会更为清楚地理解本申请的以上和其它目的、特征以及其它优点，在这些附图中：

图1为显示根据本申请的实施方案的车辆的发动机结构的图；并且

图2为代表性的显示根据本申请的实施方案的发动机结构的输出转矩的改进效果的图。

具体实施方式

下面将参考所附附图来对本申请的实施方案进行描述。

如图1和图2所示，根据本申请的实施方案的车辆的发动机结构100包括：涡轮增压器120，所述涡轮增压器120通过排气流动而旋转从而压缩进气；第一流道112，所述第一流道112与在发动机10中形成的多个燃烧室15的至少一个燃烧室连通并且与涡轮增压器120连通从而形成涡轮排气系统；第二流道114，所述第二流道114与在发动机10中形成的多个燃烧室15的除了与第一流道112连通的至少一个燃烧室15之外的剩余燃烧室连通，从而形成自然排气系统；以及机械增压器140，所述机械增压器140通过马达145旋转从而压缩进气并且构造成通过冷却液来冷却马达145。

更具体地，涡轮增压器120通过排气流动的作用旋转从而压缩进气。涡轮增压器120包括涡轮和压缩机(未显示)。涡轮设置在排气流动通道上使得涡轮可以通过排气的流动而旋转。压缩机设置在进气流动通道20上并且与涡轮共用旋转轴，从而与涡轮一起旋转。

与涡轮的旋转一起旋转的压缩机压缩进气，因此增加被吸入燃烧室15的空气的流动速度。因此，可以通过相同容量的燃烧室15获得的发动机10的输出转矩增加。

第一流道112与在发动机10中形成的多个燃烧室15中的一些燃烧室连通并且与涡轮增压器120连通从而形成涡轮排气系统。第二流道114与发动机10中形成的多个燃烧室15中的除了与第一流道112连通的燃烧室15之外的剩余燃烧室连通，从而形成自然排气系统。

在本申请的示例性实施方案中，排气流动通道由第一流道112和第二流道114形成。第一流道112和第二流道114与发动机10的燃烧室15连通并且充当流动路径，从燃烧室15排出的排气沿着所述流动路径流动。

第一流道112和第二流道114与不同的燃烧室15连通，从而使得发动机10的每次燃烧循环产生的排气仅被供应至第一流道112或第二流道114中的一个。

特别地，第一流道112与涡轮增压器120连通并且形成涡轮排气系统。也就是说，流动通过第一流道112的排气在穿过涡轮增压器120的同时使涡轮旋转。另一方面，第二流道114形成自然排气系统而并不穿过涡轮增压器120。第二流道114在涡轮增压器120的下游侧与第一流道112结合，因此形成单个的排气流动通道。

在本申请中，设置有涡轮增压器120的涡轮排气系统表示为由涡轮增压器120产生作用的排气流动通道。自然排气系统是与涡轮增压器120分离的排气系统并且表示为涡轮增压器120不产生作用或相比于涡轮排气系统受涡轮增压器120产生作用较小的排气流动通道。

涡轮增压器120从排气获得旋转力并且根据发动机10的旋转条件改变性能。具体地，在发动机10处于低速区域的情况下，涡轮增压器120难以以预定的rpm(每分钟转数)水平旋转或难以有效地压缩排气。当然在该情况下，涡轮增压器120可能充当阻碍排气流动并且增加发动机10的排气泵送损失的阻碍装置，因此操作方式不利于改进发动机10的功率输出。

当发动机10处于中速区域或以上时，涡轮增压器120的转速达到预定的rpm水平或以上，从而涡轮增压器120开始有效地压缩排气。因此，空气的进气速度增加从而使得发动机10的输出功率可以提高。越接近发动机的高速区域，则涡轮增压器120的上述有利效果增加地越多。

在第一流道112和第二流道114在涡轮增压器120中或涡轮增压器120的上游侧彼此结合从而形成单个排气流动通道的情况下，流动通过第一流道112和第二流道114中的任一者的排气可能成为增加与另一个流道连通的燃烧室15的排气泵送损失的因素。

例如，从第一流道112排出的排气的流动可能受到涡轮增压器120的阻碍。特别地，在涡轮增压器120的上游侧，第一流道112的排气压力的下降被延迟。

在该状态下，当排气被供应至第二流道114时，涡轮增压器120或在涡轮增压器120的上游侧与第一流道112连通的第二流道114的用于排气泵送的动力消耗增加。这意味着将排气排放至第二流道114的燃烧室15的排气泵送损失增加。

即使改变第一流道112和第二流道114的排气顺序，仍然造成如同上述示例的与由于流道之间的排气干扰导致的排气泵送损失增加相关的相同现象。特别地，相比于发动机10的高速区域(其中排气的流动能量足够高从而使得排气经由涡轮增压器120流动)，在低速区域或中速区域中(其中由于排气的流动能量相对较低，由涡轮增压器120造成的排气阻碍作用增加)容易造成发动机10的归因于排气干扰的输出功率降低的现象。

本申请的示例性实施方案提供组合排气系统，其中彼此分离地设置涡轮排气系统和自然排气系统，从而改进由于涡轮增压器120造成的排气干扰现象。在本申请的组合排气系统中，即使排气被供应至第一流道112并且因此形成排气经由涡轮增压器120流动，但流动通过第二流道114的排气在涡轮增压器120的下游侧(在该位置处已经消除了第一流道112的排气停滞)与第一流道112的排气流相遇。因此，可以显著减少由于排气干扰造成的排气泵送损失。

此外，即使在第一流道112中，在排出排气的过程中，由于从第二流道114中排出的排气的排气停滞现象显著减少了。因此，可以显著减少排气泵送损失。此外，以与上述相同的方式，由于组合排气系统而使得排气泵送损失的减少有利于改进发动机10的功率输出，特别是当处在发动机10的低速区域或中速区域中时。

如上所述，在本申请中，排气通道由与不同的燃烧室15连通的第一流道112和第二流道114形成。第一流道112形成涡轮排气系统，而第二流道114形成自然排气系统，因此实现组合排气系统。因此，对于涡轮增压器120的应用来说，发动机10在低速区域或中速区域中的功率输出的效率可以得到改进。

图1中显示了与涡轮增压器120连通并且形成涡轮排气系统的第一流道112，以及在涡轮增压器120的下游侧与第一流道112结合并且形成自然排气系统的第二流道114。

图2显示了代表性显示由于形成组合排气系统而造成的发动机10的输出转矩的改进的图。在图2中，线A显示了不包括涡轮增压器120、机械增压器140或组合排气系统的普通发动机的输出转矩，而线B显示了在发动机10设置有涡轮增压器120的情况下发动机10的在中速区域或高速区域中增强的输出转矩。

特别地，线D显示了根据本申请提出的组合排气系统的应用在涡轮增压器120安装至发动机10的情况下发动机10在低速区域或中速区域中增强的输出转矩。

机械增压器140通过马达145旋转从而压缩进气。通过冷却液冷却马达145。

具体地，不同于涡轮增压器120，机械增压器140使用单独的动力源而不使用排气的流动能量。根据本申请的机械增压器140特别包括压缩机，所述压缩机使用马达145来进行旋转。

如上所述，涡轮增压器120需要预定程度或更高的发动机每分钟转数(RPM)来有效地压缩进气。换言之，对于涡轮增压器120，当处在发动机10的RPM处于预定程度或更低的低速区域中时，难以期望通过进气速度的增加获得的发动机10的功率输出的改进效果。然而，在本申请的情况下，机械增压器140在发动机10的低速区域或中速区域中压缩进气，因此对与涡轮增压器120的使用有关的低效区域进行补偿。

可以参考图2来理解涡轮增压器120和机械增压器140之间的补偿关系。参考图2的线B，可以理解在发动机RPM较低的低速区域中发动机10的输出改进效果小于高速区域的输出改进效果。然而，参考设置有涡轮增压器120的发动机10中的与机械增压器140的使用有关的线C，可以理解发动机10在低速区域或中速区域中的输出转矩得到显著增强。

也就是说，在本申请中，使用机械增压器140和涡轮增压器120来压缩进气。特别地，由于机械增压器140在对应于涡轮增压器120的低效操作区域的发动机10的低速区域中使用，因而在发动机RPM的整个区域中可以实现发动机10的输出转矩的改进(此外，使用组合排气系统实现的发动机10在中速区域中的输出转矩的改进已经在上文描述)。

对于使用机械增压器140的发动机10在低速区域或中速区域中的输出转矩的改进，取决于车辆的行驶条件，相比于设计中估算的时间，机械增压器140的运行维持时间可以显著增加，并且机械增压器140的RPM可以显著增加。在该情况下，避免由于马达145中产生的热造成燃烧等是非常重要的。

为此，在本申请中，特别通过水冷却方式来冷却机械增压器140的马达145，使得机械增压器140的运行时间可以显著增加，并且可以避免马达145的燃烧损坏。因此，在本申请中，由于使用机械增压器140来补偿涡轮增压器120的低效区域，因而更加需要避免机械增压器140的马达145燃烧损坏。就此而言，使用水冷却方式来冷却马达145是非常有效的。

特别地，在本申请中，主要是机械增压器140运行的区域对应于发动机10的低速区域或中速区域。因此，通过空气冷却方式不能实现满意的冷却。此外，相比于空气冷却方式，在使用冷却液的情况下，由于比热的差异而使得冷却速度可以显著增加。

最后，在本申请中，可以通过涡轮增压器120来增强发动机10在中速区域或高速区域中的功率输出性能，并且可以通过机械增压器140来增强发动机10在低速区域或中速区域中的功率输出性能。因此，排气系统由组合排气系统形成，从而发动机10特别是在中速区域中的功率输出性能可以显著增强。

此外，考虑到机械增压器140的运行时间增加从而增强使用机械增压器140的发动机10在低速区域或中速区域中的功率输出，因此通过水冷却方式冷却马达145。因此，尽管机械增压器140的运行时间增加，但可以有效地避免机械增压器140的燃烧损坏，并且发动机10在整个转速区域中的功率输出性能都可以得到增强。

图1示意性地显示了机械增压器140，所述机械增压器140被构造成通过水冷却方式冷却。参考图1，可以理解机械增压器140设置在进气流动通道20上并且被构造成具有冷却液通道50从而可以通过水冷却方式来冷却机械增压器140。

参考图1，在根据本申请的实施方案的车辆的发动机结构100中，第一流道112和第二流道114与发动机10中形成的多个燃烧室15中的不同燃烧室连通，使得排气交替地流动通过第一流道112和第二流道114。

具体地，第一流道112和第二流道114与不同的燃烧室15连通从而根据燃烧室15的点火顺序来交替地供应排气。

参考图1，在一个示例性实施方案中，第一流道112与发动机10的2号和3号燃烧室15连通，而第二流道114与发动机10的1号和4号燃烧室15连通。发动机10中的燃烧室15的点火顺序可以是1号，3号，4号和2号这样的顺序。替代性地，点火顺序可以是1号，2号，4号和3号的顺序。

然而，上述点火顺序仅用于说明的目的。即使发动机10的燃烧室15的点火顺序不同于上述情况，第一流道112和第二流道114最终仍可被设置成使得具有连续点火顺序的燃烧室15不与第一流道112和第二流道114中的任一者连通。

此外，与涡轮增压器120连通并且形成涡轮排气系统的第一流道112不需要一定是如图1所示的与发动机10的2号和3号燃烧室15连通的流道。不同于图1的第一流道112和第二流道114的情况，与涡轮增压器120连通的流道可以改变。

最后，第一流道112和第二流道114被构造成使得每个流道不与具有连续点火顺序的燃烧室15连通，因此从燃烧室15交替地供应排气。

因此，由于从燃烧室15供应的排气的流动通过第一流道112和第二流道114而交替进行并且使用根据本申请的组合排气系统，因而流道之间的排气干扰可以达到最小化，并且可以避免每个燃烧室15的功率输出转矩不规则。

因此，本申请的实施方案的有利效果在于限制由于排气干扰造成的发动机10的输出转矩变差，并且增强发动机10的输出转矩的稳定性。

如图1所示，根据本申请的实施方案的车辆的发动机结构100进一步包括中冷器130，所述中冷器130设置在发动机10的进气通道20上并且被构造成冷却已经穿过涡轮增压器120或机械增压器140的进气。冷却液通道50设置在机械增压器140与中冷器130之间使得机械增压器140和中冷器130通过冷却液通道50而彼此连通。因此，形成进气水冷却系统180，在进气水冷却系统180中机械增压器140和中冷器130共用冷却液。

具体地，在本申请的实施方案中，设置中冷器130从而冷却已经穿过涡轮增压器120或机械增压器140的进气。由于被压缩的进气的温度通过中冷器130而降低，可以避免发动机10的发动机迟滞(hesitation phenomenon)现象，并且可以使得被吸入燃烧室15中的空气的进气速度增加。

根据本申请的实施方案的中冷器130包括使用冷却液冷却进气的水冷却中冷器130。中冷器130和机械增压器140被构造成通过冷却液通道50而彼此连通使得中冷器130和机械增压器140可以共用冷却液。在本申请中，设置用于中冷器130和机械增压器140的水冷却系统被称为进气水冷却系统180。

因此，在形成水冷却中冷器130和水冷却机械增压器140时，不需要两个独立的水冷却系统，而可以通过单个的水冷却系统来有效地冷却中冷器130和机械增压器140。

参考图1，显示了进气水冷却系统180，其中机械增压器140设置在中冷器130的附近，并且在机械增压器140和中冷器130中形成冷却液通道50。

如图1所示，在根据本申请的实施方案的车辆的发动机结构100中，涡轮增压器120、第一流道112和第二流道114中的每一者包括冷却水套，冷却液流动通过所述冷却水套，并且设置冷却液通道50使得冷却水套彼此连通。通过这种方式，形成排气水冷却系统190，冷却水套在所述排气水冷却系统190中共用冷却液。

具体地，在本申请的实施方案中，冷却水套分别设置在涡轮增压器120、第一流道112和第二流道114上。涡轮增压器120的冷却水套可以设置在涡轮增压器120的壳体中，特别是涡轮增压器120的涡轮侧壳体中。第一流道112和第二流道114中的每一者的冷却水套可以设置在形成相应流道的外壁上。

冷却水套是冷却液流动通过的空间。涡轮增压器120、第一流道112和第二流道114中形成的冷却水套被设置成通过冷却液通道50而彼此连通。也就是说，冷却水套共用冷却液并且形成排气水冷却系统190。

高温的排气流动通过涡轮增压器120(特别是涡轮)、第一流道112和第二流道114。在冷却水套设置在第一流道112和第二流道114上的情况下，形成第一流道112和第二流道114的材料的所需耐热性降低。因此，形成第一流道112和第二流道114的材料的选择范围增加。

涡轮增压器120、第一流道112和第二流道114形成单个的冷却系统，其中它们的冷却水套彼此连通。这在本申请中被称为排气水冷却系统190。由于设置排气水冷却系统190，不需要为各个部件设置单独的冷却系统，并且能够使用单个冷却系统来冷却整个排气侧。

在图1中，显示了涡轮增压器120、第一流道112和第二流道114构成排气水冷却系统190，所述排气水冷却系统190为通过形成使部件彼此联接的冷却液通道50而设置的单个冷却系统。

如图1所示，在根据本申请的实施方案的车辆的发动机结构100中，形成涡轮增压器120的壳体的至少一部分与第一流道112整体地形成。

具体地，作为涡轮增压器120的壳体的至少一部分，特别地，壳体的形成涡轮侧部的一部分与第一流道112整体地形成。由于涡轮增压器120的壳体与第一流道112彼此整体地形成，因而可以省略在成型工序之后的单独的组装工序或密封工序，并且可以共用冷却水套。因此，对于实施排气水冷却系统190是有利的。

在根据本申请的实施方案的车辆的发动机结构100中，涡轮增压器120、第一流道112和第二流道114由铝形成。

如上所述，由于涡轮增压器120、第一流道112和第二流道114包括冷却水套从而形成排气水冷却系统190，因而形成涡轮增压器120、第一流道112和第二流道114的材料的所需的耐热性能显著降低。

如果不实施排气水冷却系统190，则形成排气系统的部件(涡轮增压器120、第一流道112和第二流道114)中的每一者必须由即使是高温排气也不能使其发生热变形的材料(例如不锈钢(SUS)材料)形成。

然而，当如本申请所示实施排气水冷却系统190时，形成排气系统的部件中的每一者的所需耐热性能降低，从而使得材料的选择范围增加。在本申请的情况下，排气系统使用铝(AL)材料形成。

AL材料的耐热性能低于SUS材料，但是AL材料的导热性高于SUS材料。因此，通过本申请的排气水冷却系统190实现的冷却效率可以显著增强。此外，AL材料具有相对较低的金属密度，因此能够减小排气系统的部件的重量。

此外，AL材料的单位成本相对较低，因此排气系统的制造成本可以显著降低。特别地，由于SUS材料的成型性较低，因而这对如上所述的整体地形成涡轮增压器120的壳体和第一流道112方面是不利的。然而，由于AL材料具有优异的成型性，因而在将涡轮增压器120的壳体与第一流道112整体地形成方面存在各种优点。

因此，在本申请的实施方案中，排气水冷却系统190形成用于涡轮增压器120、第一流道112和第二流道114(涡轮增压器120、第一流道112和第二流道114形成排气系统)，因此可以实施有效的冷却结构。此外，由于涡轮增压器120、第一流道112和第二流道114由AL材料形成，因此冷却效率可以增强，车辆重量可以减小，并且材料的成型性可以增强。

如图1所示，根据本申请的实施方案的车辆的发动机结构100进一步包括中冷器130，所述中冷器130设置在发动机10的进气通道20上并且被构造成冷却已经穿过涡轮增压器120或机械增压器140的进气。在涡轮增压器120、第一流道112和第二流道114上分别形成冷却水套，冷却液流动通过所述冷却水套。在涡轮增压器120、第一流道112、第二流道114、中冷器130和机械增压器140中设置冷却液50通道，从而使得它们通过冷却液通道50彼此连通。因此，形成进气和排气水冷却系统200，在进气和排气水冷却系统200中冷却液由涡轮增压器120、第一流道112、第二流道114、中冷器130和机械增压器140共用。

具体地，在本申请的实施方案中，可以通过将进气水冷却系统180与排气水冷却系统190彼此整合在一起从而形成进气和排气水冷却系统200。在该情况下，设置冷却液通道50从而使得形成排气系统的涡轮增压器120、第一流道112和第二流道114通过冷却液通道50与形成进气系统的中冷器130和机械增压器140连通。因此，排气系统和进气系统共用冷却液，因此形成单个的冷却液循环系统。

参考图1，显示了通过冷却液通道50使涡轮增压器120、第一流道112、第二流道114、中冷器130和机械增压器140彼此连通从而实施的进气和排气水冷却系统200。因此，可以通过单个的冷却系统有效地冷却发动机10的进气系统和排气系统而不需要为进气系统和排气系统分别设置单独的冷却系统。

如图1所示，在根据本申请的实施方案的车辆的发动机结构100中，散热器165和水泵167设置在进气和排气水冷却系统200中从而形成与发动机10中的用于冷却燃烧室15的冷却液的循环不同的单独的冷却液循环结构。

具体地，在根据本申请的实施方案的进气和排气水冷却系统200中，单独设置散热器165和水泵167从而形成独立的水冷却系统。也就是说，单独于发动机10中的用于冷却发动机10的燃烧室15的冷却液的循环，实施与其它冷却系统独立的冷却系统。

特别地，根据本申请的进气和排气水冷却系统200与发动机10中的冷却液循环单独地进行冷却液循环。因此，相对于用于冷却具有非常高的温度的燃烧室15的冷却液，使用单独的冷却液来冷却进气和排气系统。因此，冷却性能可以得到显著增强。

散热器165可以在不同位置、以不同形状和不同的操作方式设置，例如设置在车辆前方从而以空气冷却的方式进行换热。水泵167的位置可以以各种方式设定。

在图1中，显示了散热器165、水泵167和进气和排气水冷却系统200，所述进气和排气水冷却系统200通过形成单个封闭回路的冷却液通道50实施。

如图1所示，在根据本申请的实施方案的车辆的发动机结构100中，进气和排气水冷却系统200的散热器165构造成使得在穿过第一流道112和第二流道114时吸收了废热的冷却液的热量被排出至外部。

具体地，在本申请的实施方案中，热交换速度最高的部分是形成排气系统的涡轮增压器120、第一流道112和第二流道114。高温排气在排气系统中流动。因此，在进气和排气水冷却系统200中，从排气系统吸热的冷却液的温度增加速度最高。

因此，基于冷却液的流动，散热器165设置在由涡轮增压器120、第一流道112和第二流道114形成的排气系统的下游侧，从而使得在穿过排气系统时已经进行热交换的冷却液的热量可以被排出至外部。由于上述位置关系，根据本申请的实施方案的进气和排气水冷却系统在每个部件中的冷却效率可以增强。

在图1中，显示了基于冷却液的流动而设置在排气系统的下游侧的散热器165。

参考图1，在根据本申请的实施方案的车辆的发动机结构100中，用于进气和排气水冷却系统200的水泵167被构造成使得已经穿过中冷器130和机械增压器140的冷却液朝向涡轮增压器120、第一流道112和第二流道114流动。

具体地，水泵167构造成使得已经穿过包括中冷器130和机械增压器140的进气系统的冷却液朝向包括涡轮增压器120、第一流道112和第二流道114的排气系统流动。也就是说，水泵167被构造成避免已经穿过排气系统的冷却液朝向进气系统流动。

将进气系统与排气系统进行对比，已经经过燃烧过程的排气的温度高于进气的温度。因此，如果使用已经穿过排气系统的冷却液来冷却进气系统，冷却进气系统的效率可能降低。与此相反，如果使用已经穿过进气系统的冷却液来冷却排气系统，则由于排气的温度极高，因而冷却性能不会过度降低。

因此，在本申请的实施方案中，水泵167被构造成使得冷却液从进气系统流动至排气系统。在一个实施方案中，已经穿过排气系统的冷却液在通过散热器165而排出热量之后朝向进气系统流动。因此，在运用单个进气和排气水冷却系统200来用于冷却发动机10的进气系统和排气系统的情况下，冷却性能可以显著增强。在图1中，显示了所述冷却液的流动方向。

根据上述车辆的发动机结构，设置涡轮增压器并且形成有效的排气通道，并且可以实施冷却系统从而有效地冷却进气通道和排气通道。

特别地，发动机的排气通道由第一流道和第二流道形成。第一流道与涡轮增压器联接，因此形成涡轮排气系统。第二流道形成自然排气系统。因此，由于使用涡轮增压器造成的排气干扰可以达到最小化，因此发动机的功率输出性能可以得到增强。

此外，机械增压器设置在进气通道上。通过水冷却方式来冷却机械增压器，使得机械增压器的允许操作的区域增加，因此有效增强发动机在涡轮增压器不能有效操作的低速区域和中速区域中的功率输出性能。

此外，用于冷却排气通道、涡轮增压器和机械增压器的冷却系统具有统一结构，因此发动机的进气侧和排气侧冷却效率可以增强。因此，本申请可以实施设置有具有冷却效率增强的冷却系统的发动机结构。

尽管出于说明的目的已描述了本申请的实施方案，但是本领域一般技术人员将意识到，各种修改形式、增加形式和替代形式都是可行的，而并不脱离所附权利要求中所公开的本发明的范围和精神。

Claims (7)

1.一种车辆的发动机结构，包括：

涡轮增压器，其通过排气的流动而旋转并且压缩进气；

第一流道，其与发动机中形成的多个燃烧室中的至少一个燃烧室连通，所述第一流道与所述涡轮增压器连通；

第二流道，其与没有与第一流道连通的剩余的燃烧室连通；以及

机械增压器，其通过由冷却液冷却的马达而旋转并且压缩进气；

中冷器，其设置在发动机的进气通道上并且使用冷却液冷却已经穿过所述涡轮增压器或所述机械增压器的进气；

冷却液通道，其设置在涡轮增压器、第一流道、第二流道、中冷器和机械增压器中；

进气水冷却系统，其包括所述中冷器和机械增压器；

排气水冷却系统，其包括所述涡轮增压器、所述第一流道和所述第二流道，使得涡轮增压器、第一流道和第二流道中的每一个都包括冷却液流过的水套，所述水套通过冷却液通道彼此连通；

进气和排气水冷却系统，其通过将所述进气水冷却系统和所述排气水冷却系统彼此整合在一起而形成；

其中，所述进气和排气水冷却系统形成为使得已经通过进气水冷却系统的冷却液流向排气水冷却系统。

2.根据权利要求1所述的车辆的发动机结构，其中，所述第一流道和所述第二流道中的每一者与多个燃烧室中的不同燃烧室连通使得排气交替地流动通过第一流道和第二流道。

3.根据权利要求1所述的车辆的发动机结构，其中，涡轮增压器的至少一部分与第一流道整体地形成。

4.根据权利要求3所述的车辆的发动机结构，其中，涡轮增压器、第一流道和第二流道由铝制成。

5.根据权利要求1所述的车辆的发动机结构，其中，进气和排气水冷却系统包括散热器和水泵从而形成与发动机中的用于冷却燃烧室的冷却液分离的冷却液循环。

6.根据权利要求5所述的车辆的发动机结构，其中，在进气和排气水冷却系统中，散热器将在穿过涡轮增压器、第一流道和第二流道时吸收废热的冷却液的热量排出至外部。

7.根据权利要求5所述的车辆的发动机结构，其中，在进气和排气水冷却系统中，已经穿过中冷器和机械增压器的冷却液朝向涡轮增压器、第一流道和第二流道流动。

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