CN110043387A - 具有冷凝物口的整体式气缸盖 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“具有冷凝物口的整体式气缸盖”。一种发动机系统，包括：分层气缸盖，所述分层气缸盖具有多个进气道；以及成层管状构件，所述成层管状构件集成到所述气缸盖中，被配置成冷凝物口，环绕所述多个进气道中的每一个，并且形成位于所述管状构件的至少一侧上的多个喷嘴。所述喷嘴中的每一个被布置成具有延伸到每个进气道的腔中的多个开口，使得在所述管状构件与所述气缸盖之间没有密封。

Description

具有冷凝物口的整体式气缸盖

技术领域

各种实施例涉及一种用于车辆中的内燃发动机的整体式气缸盖，所述气缸盖具有冷凝物口，并且涉及一种制造该气缸盖的方法。

背景技术

气缸盖是动力传动系统的一部分，其用作各种发动机部件(诸如进气歧管、排气门、弹簧、挺杆和燃烧室)的壳体。气缸盖被配置成分配各种流体。在气缸盖中形成的多个通道或端口允许气体(诸如环境空气和燃料)流入到气缸内。同时，气缸盖允许排气从中流出。气缸盖还将冷却剂流体引导到发动机缸体中，从而冷却发动机部件。

发明内容

在至少一个实施例中，公开了一种发动机系统。所述发动机系统包括分层气缸盖，所述分层气缸盖具有多个进气道。所述发动机系统还包括成层管状构件，所述成层管状构件集成到所述气缸盖中，被配置成冷凝物口，环绕所述多个进气道中的每一个，并且形成位于所述管状构件的至少一侧上的多个喷嘴，所述喷嘴中的每一个被布置成具有延伸到每个进气道的腔中的多个开口，使得在所述管状构件与所述气缸盖之间没有密封。所述多个喷嘴可以沿着所述管状构件的整个圆周定位。所述多个喷嘴中的每一个可以与另一个规则地间隔开。所述管状构件可以突出穿过所述气缸盖的在相邻的进气道之间的部分。所述管状构件可以形成环。所述尖端可以包括至少一排孔隙。

在不同的实施例中，公开了一种动力传动系统。所述系统包括热交换器储存器，所述热交换器储存器被布置成收集冷凝物。所述系统还包括集成式发动机气缸盖和成层层的冷凝物口，所述集成式发动机气缸盖和所述成层层的所述冷凝物口经由管件连接到所述热交换器储存器，所述冷凝物口具有延伸到环绕所述气缸盖进气道的外表面的至少一个分支中的入口并具有伸入到所述进气道的腔中的多个喷嘴，使得在所述冷凝物口与所述气缸盖之间没有密封。所述入口可以是管状的。所述多个喷嘴中的每一个可以彼此规则地间隔开。所述多个喷嘴中的每一个可以包括具有多个孔隙的尖端。所述尖端可以突出到所述进气道的所述腔中。所述尖端可以与所述进气道的内表面齐平。所述入口可以在所述气缸盖的相邻的进气道之间分成所述多个分支。所述入口可以具有与所述多个分支不同的直径。

在又一个替代实施例中，公开了一种发动机部件。所述发动机部件包括分层体，所述分层体形成弯曲管道，所述弯曲管道被布置为冷凝物口，所述冷凝物口被配置成将冷凝物从热交换器提供到所述发动机，所述弯曲管道包括至少一个喷嘴，所述至少一个喷嘴具有细长主体和突出到集成式气缸盖的进气道的腔中的具有至少一个孔隙的尖端，所述弯曲管道无缝地环绕所述进气道的外部部分。所述细长主体可以朝向所述尖端变窄。所述尖端可以包括多排孔隙。所述至少一个喷嘴还可以包括多个规则地间隔开的喷嘴。所述尖端可以突出到所述腔中。所述尖端可以与所述进气道的内表面齐平。

附图说明

图1示出了能够采用本公开的各种实施例的内燃发动机的非限制性示例的示意图；

图2示出了采用本文公开的道的示例气缸盖的示意性透视图；

图3示出了具有示例整体式流体输送口的图2中所示的气缸盖的一部分的详细图；

图4A至图4C示出了与图2和图3的气缸盖成整体的流体分配口的各种实施例；

图5示出了图3的气缸盖的进气道以及整体式流体分配口的替代视图；

图6示出了图5的流体分配口的剖视图；

图7示出了气缸盖内的流体分配口的替代示例实施例；

图8示出了图7的流体分配口的不同视图；

图9示出了喷嘴的非限制性示例，该喷嘴具有用于流体分配的尖端，该尖端突出到气缸盖进气道的内部；

图10A至图10C示出了本文公开的流体分配口的喷嘴的替代示例实施例；以及

图11示意性地示出了流体的供源与流体分配口之间的连接。

具体实施方式

本文描述了本公开的实施例。然而，应理解，所公开的实施例仅是示例，并且其它实施例可以采取各种形式和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可能被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为是限制性的，而是仅作为教导本领域的技术人员以不同方式采用本发明的代表性基础。如本领域的普通技术人员将理解，参考附图中的任一个而示出和描述的各种特征可以与一个或多个其它附图中示出的特征组合以产生未明确地示出或描述的实施例。所示的特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和修改可以是特定应用或实施方式所期望的。

除非明确地指出，否则本说明书中指示尺寸或材料性质的所有数值应理解为在描述本公开的最宽范围时由词语“约”修饰。

首字母缩略词或其它缩写词的第一个定义适用于本文中相同的缩写词的所有后续用法，并且加上必要的变更适用于最初定义的缩写词的正常语法变体。除非明确地表明相反，否则性质的测量通过与之前或之后针对同一性质引用的相同技术来确定。

详细地参考发明人已知的本发明的组合物、实施方案和方法。然而，应理解，所公开的实施例仅是本发明的能以各种形式和替代形式实施的示例。因此，本文公开的具体细节不应被解释为限制性的，而是仅作为用于教导本领域的技术人员以不同方式采用本发明的代表性基础。

内燃发动机包括具有一个或多个气缸的发动机。气缸中的每一个都覆盖有气缸盖，该气缸盖置于每个气缸上方并位于气缸体的顶部上。气缸盖在气缸的顶部处关闭，从而形成燃烧室。另外，气缸盖为将燃料、环境空气、排气再循环器(EGR)气体等作为混合物供给到气缸并允许排气逸出的通道提供了空间。气缸盖也可以是安装火花塞、气门和燃料喷射器的合适的位置。

气缸盖具有多个端口、通路和/或通道，这些端口、通路和/或通道将各种流体引导到气缸和发动机的其它零件。气缸盖的几何形状、定向和设计直接地影响内燃发动机效率。图1示出了内燃发动机20的示意性非限制性示例。发动机20具有多个气缸22，示出了其中一个气缸。发动机20可以具有任何数量的气缸22，包括三个、四个、六个、八个或另一个数量。气缸可以以各种配置定位在发动机中，例如，作为V型发动机、直列式发动机或其它布置。

示例发动机20具有与每个气缸22相关联的燃烧室24。气缸22由气缸壁32和活塞34形成。活塞34连接到曲轴36。燃烧室24与示例进气歧管38和排气歧管40流体连通。进气门42控制从进气歧管38进入燃烧室24的流量。排气门44控制从燃烧室24到排气歧管40的流量。可以以本领域已知的各种方式操作进气门42和排气门44来控制发动机操作。

燃料喷射器46将燃料从燃料系统直接地输送到燃烧室24中，使得发动机是直喷式发动机。低压或高压燃料喷射系统可以与发动机20一起使用，或可以在其它示例中使用进气道喷射系统。点火系统包括火花塞48，火花塞48被控制以提供呈火花形式的能量以点燃燃烧室24中的燃料空气混合物。在其它实施例中，可以使用其它燃料输送系统和点火系统或技术，包括压缩点火。

发动机20包括控制器和各种传感器，传感器被配置成向控制器提供信号以用于控制向发动机的空气和燃料输送、点火正时、从发动机输出的动力和扭矩等。发动机传感器可以包括但不限于排气歧管40中的氧传感器、发动机冷却剂温度传感器、加速踏板位置传感器、发动机歧管压力(MAP)传感器、用于曲轴位置的发动机位置传感器、进气歧管38中的空气质量传感器、节气门位置传感器等。

在一些实施例中，发动机20用作车辆(诸如常规车辆，或停止-起动车辆)中的唯一原动机。在其它实施例中，发动机可以在混合动力车辆中使用，其中附加的原动机(诸如电机)可用来提供附加的动力以推进车辆。

每个气缸22可以在四冲程循环下进行操作，四冲程循环包括进气冲程、压缩冲程、点火冲程和排气冲程。在其它实施例中，发动机可以以两冲程循环进行操作。在进气冲程期间，进气门42打开并且排气门44关闭，同时活塞34从气缸22的顶部移动到气缸22的底部以将空气从进气歧管38引入到燃烧室24。在气缸22的顶部处的活塞34位置一般称为上止点(TDC)。在气缸22的底部处的活塞34位置一般称为下止点(BDC)。

在压缩冲程期间，进气门42和排气门44关闭。活塞34从气缸22的底部朝向顶部移动以压缩燃烧室24内的空气。

然后将燃料引入到燃烧室24中并点燃。在所示的发动机20中，将燃料喷射到腔室24中并然后使用火花塞48点燃。在其它示例中，可以使用压缩点火来点燃燃料。

在膨胀冲程期间，燃烧室24中的点燃的燃料空气混合物膨胀，从而致使活塞34从气缸22的顶部移动到气缸22的底部。活塞34的移动导致曲轴36中的对应移动并提供来自发动机20的机械扭矩输出。

在排气冲程期间，进气门42保持关闭，并且排气门44打开。活塞34从气缸的底部移动到气缸22的顶部，以通过减小该腔室24的容积来从燃烧室24移除排气和燃烧产物。排气从燃烧气缸22流动到排气歧管40并流动到后处理系统，诸如催化转化器。

进气门42和排气门44的位置和正时以及燃料喷射正时和点火正时可以针对各种发动机冲程而变化。

发动机20包括用于从发动机20移除热的冷却系统，冷却系统可以集成到发动机20中作为容纳水或另一种冷却剂的冷却夹套。

盖垫圈78可以插置在气缸体76与气缸盖79之间以密封气缸22。

典型地，气缸盖由金属和/或陶瓷制成。然而，传统的制造方法包括多个步骤和/或多个零件，使得气缸盖以单独的零件制造，这些零件随后被组装在一起。即使气缸盖铸成一体，传统的金属成形和/或复合成形技术(诸如铸造或成型)也存在关于气缸盖几何形状的制造限制。因此，细节零件可以仅作为单独的件添加，从而需要许多连接零件。如果连接零件由与气缸盖本身不同的材料制成，那么连接典型地是一个挑战，尤其是在结合是防漏的情况下。因此，组装可能是耗时的并增加了循环时间。此外，无论何时需要结合至少两个零件，必要的控制检查对于确保正确地提供结合是至关重要的。这种检查是昂贵的并增加了循环时间。

在一个或多个实施例中，本文公开了克服上述一个或多个问题的气缸盖100。图2示出了气缸盖100的非限制性示例，其可以在图1的内燃发动机20中或在不同的内燃发动机系统中使用。气缸盖100可以由金属(诸如铁、不锈钢、铝)制成。或者，气缸盖100可以由包括复合材料的至少两种类型的材料制成。因此，气缸盖100可以具有由聚合材料、陶瓷、复合材料、金属或其组合制成的部分。气缸盖100具有这样的几何形状和材料：使得能够承受燃烧压力和热负荷，同时允许气缸盖100的重量轻，并且由此有助于提高燃料效率。与铸铁或铝气缸盖相比，气缸盖100可以具有其它优点，诸如良好的耐腐蚀性、热效益(诸如优化的热传递)、被保持的刚性和/或在气缸盖的生产期间减少的机器操作次数。

气缸盖100可以具有以下部件：一个或多个气门杆导向件、排气面、一个或多个进气门弹簧座、一个或多个排气门弹簧座、点火平台、一个或多个燃烧室的一个或多个圆顶、一个或多个盖螺栓柱或其组合。点火或盖平台可以包括一个或多个进气道和/或排气道，它们是从歧管通向相应气门的通路。具体地，气缸盖包括通向排气歧管(未示出)的排气道。

另外，气缸盖100包括一个或多个进气道102，其通向或连接到进气歧管(未示出)，具体地是从进气歧管的一个或多个流道到进气歧管的出口。图3示出了两个进气道102的更详细的视图。每个进气道106包括外部下侧106和上侧1-8。

所提到的部件以及许多其它部件和/或零件可以是气缸盖100的整体部分，使得气缸盖100的一个部分逐渐地过渡到气缸盖100的另一个部分。

所示的气缸盖100具有流体端口200，其可以将流体引导到气缸盖100中。流体可以用于各种功能并且通向各种目的地。流体可以是添加流体、维修流体(诸如能够清洁发动机的一部分的流体)或能够提高发动机性能的流体。示例流体可以包括一氧化二氮、燃料喷射器清洁剂、发动机脱脂剂、曲轴箱调节剂、通用型清洁剂、化油器清洁剂等，或其组合。可以设想其它流体，诸如排气或冷凝物。

如图4A至图4C所示，流体输送口或端口200可以包括具有入口202的至少一个管道、导管、管件或管201。入口可以是管状的，具有对称、不对称、规则、不规则、圆形、椭圆形、方形、矩形、三角形、长圆形等的横截面。入口202可以位于气缸盖100外部。例如，入口202可以邻近气缸盖100的外壁定位，沿着气缸盖100的外壁延伸，和/或垂直于气缸盖100的外壁延伸。具有入口202的管201也可以是气缸盖100主体的整体部分，使得管201的一部分是气缸盖主体的整体部分、紧邻主体或形成气缸盖体的一部分。

端口200可以包括延伸到气缸盖100的内部中的一个或多个分支或臂204，使得在流体输送口200与气缸盖100之间没有密封。换句话说，端口200和气缸盖100形成为整体零件，作为成层整体件，使得端口200无缝地过渡到气缸盖100中。流体输送口200可以包括2个、3个、4个、5个、6个、8个、10或更多个分支204。在至少一个实施例中，分支204的一部分可以位于气缸盖100的外部上，而分支204的另一个部分可以位于气缸盖100的内部上。

图4A示出了分成两个分支204的管件201。在图4B中示出的至少一个替代实施例中，单个入口202可以将流体提供到四个单独但互连的分支204。在图4C的又一个替代实施例中，入口202可以过渡到单个分支204中，单个分支204独立于附加管件201、入口202和分支204。

如图3中详细地示出，各个分支204可以接近气缸盖100，并且在一个或多个进气道102处、邻近一个或多个进气道102或在一个或多个进气道102之间附接到气缸盖100的外表面。如图3所示，分支可以通过两个进气道110之间的连接接近气缸盖100，具体地是在端口下侧106处。

分支204的数量和排布取决于气缸盖100的具体设计。例如，单个分支204可专用于进气道102。在图2和图3中示出的替代实施例中，单个分支204将流体供应到两个翼206，每个翼206环绕进气道102。在非限制性示例中，单个分支204可以经由连接器210连接到每个翼206，例如图3中示出的。连接可以是分支204向翼206中的逐渐过渡。连接可以位于翼206的端部部分212、中心部分214处，或位于翼206的弯曲部分中。

在至少一个实施例(其示例在图3中示出)中，每个分支204可以进一步延伸到一组翼或子分支206中。分支204延伸到一组翼206中可以形成分叉管。一组翼可以包括两个相邻的翼206。将分支204分开到一组翼206中可以是对称的，使得分开部可以包括从分支204进入每个翼206的弯曲连接器210、以一定角度向右弯曲的连接器210、以一定角度向左弯曲的第二连接器210。该角度可以相对于分支204的方向成20度、30度、40度、45度、50度、60度、70度、75度、80度、90度或更多度。当连接过渡到翼206中时，连接的直径可以增大或减小。

连接器210逐渐地从分支204过渡到翼或子分支206。过渡部可以位于翼206的端部部分212、中心部分214处，或位于翼206的弯曲部分中。使连接器210进一步远离翼206的端部部分212放置以提供流体在翼206内的均匀流动可能是有益的。

每个翼206可以是对称的或不对称的。例如，每个翼206可以形成在每个端部212处均匀或不均匀的曲率。翼206可以是管状的或中空的，或形成管状构件或中空构件或管道以允许流体在内部的流动。管状曲率可以使得流体能够从分支204经由翼206均匀地流动到诸如喷嘴208的目的地，流体从该目的地进入气缸盖100的内腔。

每个翼206可以形成半环形、半椭圆形、四分之一环形、四分之一椭圆形、3/4环形、3/4椭圆形、整个环形或整个椭圆形、圆环形、圆角矩形、圆角方形。设想了其它长度的翼206。在至少一个实施例中，翼206可以具有非弯曲或长圆形的角部，使得翼206的形状可以是具有尖角的方形或矩形。然而，在这种设计下，可能更难以实现最佳均匀流体流动。

翼206可以至少部分地环绕气缸盖100的一部分，如图3所示。例如，翼206可以部分地或完全地环绕进气道102。当翼206部分地或完全地环绕进气道102时，翼206的一部分可以在进气道110之间的连接处突出穿过气缸盖100的位于两个相邻的进气道102之间的至少一部分。因此，进气道102的整个圆周或长度、进气道102的圆周的3/4、1/2、1/4,或另一个部分可以被翼206环绕。在这种情况下，存在于翼206中的喷嘴208可以仅设在翼206的一部分中或设在翼206的整个长度中。

每个端口200可以包括图5至图10C中所示的一个或多个喷嘴208。喷嘴的数量可能不同，这取决于具体应用的需要。喷嘴208可以从分支204或从翼206延伸。例如，每个分支204可以包括多于一个喷嘴208。或者，每个翼206可以包括多于一个喷嘴208。在非限制性示例中，翼可以包括1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10或更多个喷嘴。喷嘴208在每个翼206、分支204、端口200中可以相同或不同。

分支204或翼206可以沿其整个长度或仅沿其长度的一部分包括喷嘴208，如例如图5中所示。喷嘴208可以沿着分支204或翼206的长度均匀地或不均匀地间隔开。例如，在翼206部分地环绕进气道102的非限制性示例实施例中，喷嘴208可以沿着翼206的整个长度定位。

喷嘴208可以具有主体216和尖端218，如图5和图7所示。主体216可以是细长的。主体216的尺寸可以是均匀的或不均匀的。例如，主体216可以在从端口200、分支204、翼206朝向气缸盖100的内部的方向上变窄或变宽。喷嘴208的直径是足够宽的，以使得流体能够从端口200流动到气缸盖100的内部。喷嘴208的直径可以小于分支204、翼206或两者的直径。喷嘴208的直径可以是分支204、翼206或两者的直径的八分之一、四分之一、二分之一。或者，喷嘴208的直径可以是分支204、翼206或两者的直径的一倍、两倍、三倍、四倍、五倍、八倍或十倍。

每个喷嘴208可以具有与主体216相同或不同的尺寸。例如，具有第一直径的喷嘴208可以与具有第二直径的喷嘴208交替，第二直径不同于第一直径。第一直径可以小于或大于第二直径。设想了第三直径、第四直径、第五直径各自彼此不同并与第一直径和第二直径不同。或者，具有第一直径的喷嘴208可以是最外喷嘴208，而具有第二直径的喷嘴208可以位于最外喷嘴208之间。

如图5和图6所示，尖端218可以包括孔隙220和/或与进气道102的内表面114齐平。或者，如图7和图8所示，喷嘴208的尖端218可以延伸到气缸盖100的腔中。因此，尖端218可以形成凹口。延伸部可以仅包括尖端218和/或喷嘴208的另一个部分。在图9中进一步详细地描述了突出到气缸盖100的内部空间中的尖端218。

端口200的位置、目的、角度和其它性质确定喷嘴208、尖端218或两者的形状。例如，尖端218可以具有锥形、截锥形、半球形或圆顶形的形状，是圆头或尖头的。可以设想其它形状。尖端218可以具有至少一个孔隙或开口220。可以存在多个开口220，例如布置在尖端218的一部分中、围绕尖端218的整个圆周、成排布置、规则地布置、不规则地彼此间隔开。如在图9的非限制性示例中可以看到，在每个尖端218上可以包括三排开口220，开口220存在于尖端218的指向进气道102的腔的半部上。各排可以具有相同或不同的开口220。例如，第一排可以具有开口220，开口220的直径小于或大于第二排和/或第三排中的开口220。每排中的开口220的数量可以相同或不同。

在图5和图6中所示的替代实施例中，喷嘴208可以具有与进气道102的内表面齐平的圆形开口220，并且具有多个转向器222。转向器222可以是渐缩的或弯曲的。转向器222可以放置在各种位置。转向器222的功能是帮助将流体引导到特定方向，以帮助将流体分散到所期望的表面上或避免将流体喷射到可能易受高热或因将流体分配到气缸盖100中而导致的其它状况影响的表面上。

例如，取决于从喷嘴208分配的流体类型，可能期望避免喷射分隔器116、进气道102的中心部分以避免分隔器116表面过热。另外，可能期望一般避免将流体喷射到分隔器116上，因为流体应前进到气缸盖100的内部通路中，而不是粘附到进气道102的壁上。然而，如果经由端口200供应用于清洁气缸盖100的内部空间的清洁剂流体，那么可能期望将清洁剂流体直接地喷射到壁上。在这种情况下，转向器222可以精确地成形为将流体引导到转向器116和/或进气道102的其它内表面114上。

除转向器222外，喷嘴208和/或尖端218可以包括一个或多个过滤器(未示出)以净化要释放到气缸盖100中的流体。或者，一个或多个过滤器可以放置在端口200内的任何其它地方，诸如入口202、分支204、翼206或其组合。

在又一些替代实施例中，图10A至图10C中分别示出了具有带有细长孔隙220的尖端218的喷嘴208、带有具有单个孔隙220的圆形尖端218的喷嘴208，以及具有围绕尖端218的整个圆周布置的孔隙220的喷嘴。

如上所述，流体可以是一氧化二氮，使得端口200被配置为连接到一氧化二氮供应装置或储存器并适于增加内燃发动机的功率输出的一氧化二氮输送设备或输送口。典型的一氧化二氮输送设备是栓接到进气歧管的单点进入系统。因此，典型的一氧化二氮输送系统需要许多机械配件，具有喇叭型布置，其可能非常复杂，但又不能包括细小孔隙或甚至多个孔隙。被设计为气缸盖100而不是进气歧管中的一氧化二氮端口的端口200使得能够精细地、更均匀地分配一氧化二氮而不造成通常因单点进入系统而导致的对气体路径的破坏，并且更接近燃烧室来输送一氧化二氮。

端口200可以具有不同功能，例如用作EGR设备。EGR设备用作氮氧化物还原设备，其能够将发动机排气的一部分再循环回发动机气缸。典型地流过进气歧管的EGR气体富含对燃烧惰性的气体，以充当燃烧热的吸收剂，这降低了气缸中的峰值温度。

典型的EGR入口端口位于气缸盖的上游，在进气歧管的鹅颈管内，在节气门体的下游，或在节气门体适配器区附近。端口典型地是机加工的，以留下具有锋利边缘的端口。因此，当EGR系统活动时，排气通过单个位置被引入气流中，这可能会导致对气流的破坏。另外，由于单个进入点，排气与气体的混合是最小程度的。

为了提高整体性能和发动机效率，EGR气体可以经由端口200引导，端口200布置为EGR设备或排气再循环器，其被配置成减少发动机的NOx并能够将NOx直接地分配到气缸盖100的内部。因此，可以消除经由进气歧管的EGR气体行进，并且可以经由端口200更接近气缸来供应EGR气体。被设计为端口200的排气再循环器可以连接到具有排气流管、管或管件以及能够释放排气的阀的排气歧管。

被配置为排气再循环器的端口200的附加优点可以包括更好地混合气缸盖100内的气体、更靠近燃烧系统来输送排气、甚至是分散排气(这可有助于并保持更稳定的燃烧过程)、有助于对系统更好的热控制，以及保护鹅颈管中易受高热影响的节气门体免于暴露于与将排气重新引入进气歧管中相关联的高温。因此，被配置为EGR设备的端口200成为发动机系统的冷却装置的一部分。

或者，端口200可以被配置为冷凝物口，该冷凝物口被配置成将冷凝物从能够收集冷凝物的热交换器(诸如增压空气冷却器)提供到发动机。热交换器与端口200之间的连接可以经由管件、管、导管等或其组合。也可以提供控制阀。过滤器可以包括在端口200中或其之前，以从冷凝物去除任何不期望的污染物。

图11示意性地示出了气缸盖100经由端口200与流体500的供应装置的连接。供应装置500可以是流体储存器、池、收集器、容器、存储装置、罐、发动机的一部分、动力传动系统的一部分、排气歧管、热交换器或其它来源。供应装置可以是连续的或不连续的。供应装置可以是一次性供应装置，诸如一次性流体添加装置，其允许将流体从不是汽车系统的一部分的容器直接地添加到入口202。例如，可以从容器提供流体，该容器可以在添加之后就丢弃。连接可以经由管件、流管、管子、管道、管线、软管、管路、通道、导管等。连接可以包括或不包括阀502，阀502可以是控制阀，其允许流体在第一组情况下从供应装置500流动到端口200并在第二组情况下防止流体从供应装置500流动到端口200。

气缸盖100可以包括多于一个端口200、多于一个入口201或两者。每个端口200可以被配置成供应相同或不同的流体。每个端口200可以连接到相同或不同的流体供应装置500。单个端口200和/或入口201也可以连接到多于一种类型的流体，使得管件203可以具有阀，该阀可以根据需要使得第一流体、第二流体和/或第三流体能够分散到气缸盖100中，这取决于需要哪种液体。

本文还公开了形成整体式气缸盖100和流体输送口200的方法。促成产生具有附图所示和上文所述的独特的结构特征的所公开的气缸盖100的可以是增材制造。增材制造过程涉及通过在材料层上添加层来构建3-D对象的技术。材料可以是塑料、金属、混凝土等。增材制造包括许多技术，诸如3-D打印、快速原型制作、直接制造、分层制造、添加制造、光聚合固化(包括立体光刻(SLA)和数字光处理(DLP))、材料喷流、粘合剂喷流、材料挤出、粉末床熔合、片层压、定向能量沉积等。

早期的增材制造专注于预先生产可视化模型、制造原型等。制造的制品的质量决定它们的使用，反之亦然。通过增材制造形成的早期制品一般不设计成能够长期使用。增材制造设备也很昂贵，并且速度妨碍增材制造在大批量应用中的广泛使用。不过最近，增材制造过程变得更快，并且成本更低。增材制造技术也在制造的制品的质量方面有所改进。

任何增材制造技术都可以用于生产所公开的整体式气缸盖100和端口200，因为增材制造技术根据类似的原理操作。该方法可以包括利用计算机、3-D建模软件(计算机辅助设计或CAD)、能够施加材料以形成分层气缸盖100和分层材料。示例方法还可以包括使用制作气缸盖100的3-D数字副本(例如，根据已经创建的气缸盖100)的3-D建模程序或3-D扫描仪以CAD文件创建气缸盖100的虚拟设计。该方法可以包括对数字文件进行切片，其中每个切片包含数据，使得气缸盖100可以逐层地形成。该方法可以包括由施加分层材料的机器读取每个切片。该方法可以包括以液体、粉末或片材格式添加连续的分层材料层，并且在将每个层与下一层连结时形成气缸盖，使得几乎没有离散地施加的层的任何视觉上可辨别的符号。这些层形成上述三维实心气缸盖，该三维实心气缸盖具有至少一个进气道和流体输送口200，使得增材制造过程形成整体的整体件。该方法可以包括形成端口200，端口200被配置成向气缸盖100(诸如排气再循环器、氧化亚氮端口、添加流体端口、维修流体端口或冷凝物口)提供流体。该方法还可以包括形成附加特征作为气缸盖100的整体部分。

具有端口200的增材制造的气缸盖100可能需要经历一个或多个后处理步骤(例如，稳定)以产生最终3-D物体。稳定涉及调整、修改、增强、更改、保护、维护、保存、平衡或改变通过增材制造形成的气缸盖100的一个或多个性质，使得所形成的气缸盖100符合制造后的预定标准。

稳定的气缸盖100在制造之后的数小时、数天、数周、数月、数年和/或数十年仍然符合各种标准。要更改的性质可以涉及物理、化学、光学和/或机械性质。这些性质可以包括尺寸稳定性、功能性、耐久性、耐磨性、抗褪色性、耐化学性、耐水性、紫外线(UV)抗性、耐热性、记忆保持性、期望的光泽度、颜色、机械性质(诸如韧性、强度、柔性、延伸性等)等或其组合。

增材制造使得能够形成复杂的形状、起伏的形状、平滑的轮廓以及整体式气缸盖100的相邻的分段或部分之间的逐渐过渡，从而使发动机的流体分配更均匀。例如，增材制造使得能够形成分支204、翼206、连接器210、喷嘴208、尖端218、孔隙220、转向器222等的复杂形状。通过上述方法形成的气缸盖100和端口200可以没有任何紧固件、粘合剂或典型地用于传统的气缸盖的其它类型的结合。

虽然上文描述了示例性实施例，但是不意味着这些实施例描述了本公开的所有可能形式。相反，在本说明书中使用的字词是描述性字词而非限制性字词，并且应理解，可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下做出各种改变。另外，各种实现实施例的特征可以被组合以形成本公开的其它实施例。

根据本发明，提供了一种发动机系统，所述发动机系统具有：分层气缸盖，所述分层气缸盖具有多个进气道；以及成层管状构件，所述成层管状构件集成到所述气缸盖中，被配置成冷凝物口，环绕所述多个进气道中的每一个，并且形成位于所述管状构件的至少一侧上的多个喷嘴，所述喷嘴中的每一个被布置成具有延伸到每个进气道的腔中的多个开口，使得在所述管状构件与所述气缸盖之间没有密封。

根据一个实施例，所述多个喷嘴沿着所述管状构件的整个圆周定位。

根据一个实施例，所述多个喷嘴中的每一个与另一个规则地间隔开。

根据一个实施例，所述管状构件突出穿过所述气缸盖的在相邻的进气道之间的部分。

根据一个实施例，所述管状构件形成环。

根据一个实施例，所述尖端包括至少一排孔隙。

根据本发明，提供了一种动力传动系统，所述动力传动系统具有：热交换器储存器，所述热交换器储存器被布置成收集冷凝物；以及集成式发动机气缸盖和成层层的冷凝物口，所述集成式发动机气缸盖和所述成层层的所述冷凝物口经由管件连接到所述热交换器储存器，所述冷凝物口具有延伸到环绕所述气缸盖进气道的外表面的至少一个分支中的入口并具有伸入到所述进气道的腔中的多个喷嘴，使得在所述冷凝物口与所述气缸盖之间没有密封。

根据一个实施例，所述入口是管状的。

根据一个实施例，所述多个喷嘴中的每一个彼此规则地间隔开。

根据一个实施例，所述多个喷嘴中的每一个包括具有多个孔隙的尖端。

根据一个实施例，所述尖端突出到所述进气道的所述腔中。

根据一个实施例，所述尖端与所述进气道的内表面齐平。

根据一个实施例，所述入口在所述气缸盖的相邻的进气道之间分成所述多个分支。

根据一个实施例，所述入口具有与所述多个分支不同的直径。

根据本发明，提供了一种发动机部件，所述发动机部件具有：分层体，所述分层体形成弯曲管道，所述弯曲管道被布置为冷凝物口，所述冷凝物口被配置成将冷凝物从热交换器提供到所述发动机，所述弯曲管道包括至少一个喷嘴，所述至少一个喷嘴具有细长主体和突出到集成式气缸盖的进气道的腔中的具有至少一个孔隙的尖端，所述弯曲管道无缝地环绕所述进气道的外部部分。

根据一个实施例，所述细长主体朝向所述尖端变窄。

根据一个实施例，所述尖端包括多排孔隙。

根据一个实施例，所述至少一个喷嘴包括多个规则地间隔开的喷嘴。

根据一个实施例，所述尖端突出到所述腔中。

根据一个实施例，所述尖端与所述进气道的内表面齐平。

Claims (15)

1.一种发动机系统，所述发动机系统包括：

分层气缸盖，所述分层气缸盖具有多个进气道；以及

成层管状构件，所述成层管状构件集成到所述气缸盖中，被配置成冷凝物口，环绕所述多个进气道中的每一个，并且形成位于所述管状构件的至少一侧上的多个喷嘴，所述喷嘴中的每一个被布置成具有延伸到每个进气道的腔中的多个开口，使得在所述管状构件与所述气缸盖之间没有密封。

2.如权利要求1所述的发动机系统，其中所述多个喷嘴沿着所述管状构件的整个圆周定位。

3.如权利要求1或2所述的发动机系统，其中所述管状构件突出穿过所述气缸盖的在相邻的进气道之间的部分。

4.如权利要求1至3中任一项所述的发动机系统，其中所述管状构件形成环。

5.一种动力传动系统，所述动力传动系统包括：

热交换器储存器，所述热交换器储存器被布置成收集冷凝物；以及

集成式发动机气缸盖和成层层的冷凝物口，所述集成式发动机气缸盖和所述成层层的所述冷凝物口经由管件连接到所述热交换器储存器，所述冷凝物口具有延伸到环绕所述气缸盖进气道的外表面的至少一个分支中的入口并具有伸入到所述进气道的腔中的多个喷嘴，使得在所述冷凝物口与所述气缸盖之间没有密封。

6.如权利要求5所述的动力传动系统，其中所述入口是管状的。

7.如权利要求5或6所述的动力传动系统，其中所述多个喷嘴中的每一个包括具有多个孔隙的尖端。

8.如权利要求5至7中任一项所述的动力传动系统，其中所述入口在所述气缸盖的相邻的进气道之间分成所述多个分支。

9.如权利要求1或5所述的动力传动系统，其中所述多个喷嘴中的每一个彼此规则地间隔开。

10.一种发动机部件，所述发动机部件包括：

分层体，所述分层体形成弯曲管道，所述弯曲管道被布置为冷凝物口，所述冷凝物口被配置成将冷凝物从热交换器提供到所述发动机，所述弯曲管道包括至少一个喷嘴，所述至少一个喷嘴具有细长主体和突出到集成式气缸盖的进气道的腔中的具有至少一个孔隙的尖端，所述弯曲管道无缝地环绕所述进气道的外部部分。

11.如权利要求10所述的发动机部件，其中所述细长主体朝向所述尖端变窄。

12.如权利要求10或11所述的发动机部件，其中所述至少一个喷嘴包括多个规则地间隔开的喷嘴。

13.如权利要求1或10所述的发动机部件，其中所述尖端包括多排孔隙。

14.如权利要求5或10所述的发动机部件，其中所述尖端突出到一个或多个所述腔中。

15.如权利要求5或10所述的发动机部件，其中所述尖端与所述(多个)进气道的内表面齐平。