CN111720199A - 排气歧管及设有该排气歧管的发动机系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种排气歧管及设有该排气歧管的发动机系统，所述排气歧管包括分别连接到顺序设置在发动机中的第一汽缸至第四汽缸的第一排气管至第四排气管，排气歧管包括：第一排气歧管，其包括连接到第二汽缸的第二排气管和连接到第三汽缸的第三排气管；第二排气歧管，其包括连接到所述第一汽缸的所述第一排气管、连接到所述第四汽缸和所述第一排气管的所述第四排气管、以及安装在所述第一排气管中的再循环阀设备；其中，所述第二排气管和所述第三排气管直接连接到用于安装催化转化器的转化器壳体，在所述催化转化器中将排气净化，并且所述第四排气管在所述再循环阀设备的上游连接到所述第一排气管，并且所述第一排气管直接连接到所述转化器壳体。

Description

排气歧管及设有该排气歧管的发动机系统
相关申请的交叉引用
本申请要求2019年3月19日提交的韩国专利申请第10-2019-0031328号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
技术领域
本发明涉及一种排气歧管及设有该排气歧管的发动机系统，更具体地，涉及一种应用于发动机系统的排气歧管，该发动机系统被构造成在不使用单独的汽缸停缸设备的情况下实现汽缸停缸效果。
背景技术
通常，内燃发动机通过将燃料和空气供应到汽缸并且在汽缸中燃烧燃料和空气来产生动力。当吸入空气时，通过凸轮轴的驱动来操作进气门，并且在进气门打开的同时将空气吸入汽缸。此外，通过凸轮轴的驱动来操作排气门，并且在排气门打开的同时从汽缸排出空气。
另外，响应于发动机的每分钟转数(RPM)来改变进气门/排气门的最佳操作。也就是说，响应于发动机的RPM来改变适当的升程或者气门打开/关闭时间。如上所述，为了响应于发动机的RPM来进行适当的气门操作，已经研究了可变气门升程(VVL)设备，该可变气门升程(VVL)设备被构造成对凸轮的形状进行设置，该凸轮响应于发动机的RPM来驱动多个气门或者以不同的升程来操作气门。
在概念上类似于VVL设备的汽缸停缸设备(以下称为CDA)通常是指在制动或者巡航控制期间将所有汽缸中的一些汽缸停止运行的技术。在CDA操作过程中，将停止向将要被停缸的汽缸提供燃料，并且停止进气门/排气门的操作。
当通过CDA设备将一些汽缸停缸时，可以使将要被停缸的汽缸的泵送损失最小化，并且可以使供应到催化剂以维持催化剂效率的空气的损失最小化。
为此目的，现有技术已经使用了一种通过使用停止驱动进气门和排气门的机械构造来使泵送损失和流入催化剂的空气最小化的方法。
根据现有技术的CDA设备，需要额外的用于停止驱动进气门和排气门的机械构造，因此需要更换发动机的主要部件，例如汽缸盖。
由于需要额外的用于控制每个汽缸的进气门/排气门的致动器，因此，部件的数量可能增加，并且车辆的制造成本也可能会增加。
此外，由于部件的数量增加，每个部件的故障可能性增加，并且难以诊断每个部分的故障。
本发明的背景部分包括的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面致力于提供一种应用于发动机系统的排气歧管，该发动机系统的优点在于无需单独的机械构造而即可实现CDA功能。
本发明提供一种排气歧管，其包括分别连接到顺序设置在发动机中的第一汽缸至第四汽缸的第一排气管至第四排气管，所述排气歧管可以包括：第一排气歧管，其包括连接到所述第二汽缸的所述第二排气管和连接到所述第三汽缸的所述第三排气管；第二排气歧管，其包括连接到所述第一汽缸的所述第一排气管、连接到所述第四汽缸和所述第一排气管的所述第四排气管、以及安装在所述第一排气管中的再循环阀设备；其中，所述第二排气管和所述第三排气管直接连接到用于安装催化转化器的转化器壳体，在所述催化转化器中将排气净化，并且其中，所述第四排气管在所述再循环阀设备的上游连接到所述第一排气管，并且所述第一排气管直接连接到所述转化器壳体。
所述再循环阀设备可以被构造成三通阀，在所述三通阀中，从所述第一汽缸和所述第四汽缸排出的排气被排出到所述催化转化器，或者从所述第一汽缸和所述第四汽缸排出的排气被再次供应到所述第一汽缸和所述第四汽缸。
所述再循环阀设备可以包括：阀体，其安装在所述第一排气管中，并且在所述阀体中形成有排气入口、形成在所述排气入口的下游部的排气出口、以及将所述排气入口和所述排气出口连接的排气通道；排气再循环出口，其形成在所述阀体中并且与再循环管线连通，供应到所述汽缸的排气在所述再循环管线中流动；以及阀瓣，其可旋转地安装在所述排气通道中，并且选择性地打开或者关闭所述排气出口或者所述排气再循环出口。
当所述第一汽缸至所述第四汽缸致动时，所述阀瓣可以旋转以打开所述排气出口并且关闭所述排气再循环出口，使得从所述第一排气管和所述第四排气管排出的排气被排出到所述催化转化器。
当所述第二汽缸和所述第三汽缸致动而所述第一汽缸和所述第四汽缸停缸时，所述阀瓣可以旋转以关闭所述排气出口并且打开所述排气再循环出口，使得从所述第一排气管和所述第四排气管排出的排气被排出到所述排气再循环出口。
根据本发明的各种示例性实施方式的发动机系统可以包括：发动机，其顺序设置有第一汽缸至第四汽缸，用于通过燃烧燃料来产生驱动扭矩；进气歧管，其具有第一进气歧管和第二进气歧管，所述第一进气歧管连接到进气管线并且将进气分配到所述第一汽缸至所述第四汽缸中的一些汽缸，所述第二进气歧管连接到所述第一进气歧管并且将进气分配到所述第一汽缸至所述第四汽缸中的剩余的汽缸；排气歧管，其具有第一排气歧管和第二排气歧管，所述第一排气歧管连接到与所述第一进气歧管连接的所述一些汽缸，所述第二排气歧管连接到与所述第二进气歧管连接的所述剩余汽缸；再循环管线，其从所述第二排气歧管分支并且连接到所述第二进气歧管；其中，所述排气歧管可以包括分别连接到所述第一汽缸至所述第四汽缸的第一排气管至第四排气管，其中，所述排气歧管可以包括：第一排气歧管，其包括连接到所述第二汽缸的所述第二排气管和连接到所述第三汽缸的所述第三排气管，其中，所述第二排气管和所述第三排气管直接连接到用于安装催化转化器的转化器壳体，所述催化转化器将排气净化；以及第二排气歧管，其包括连接到所述第一汽缸的所述第一排气管、连接到所述第四汽缸和所述第一排气管的所述第四排气管、以及安装在所述第一排气管中的再循环阀设备，其中，所述第四排气管在所述第一排气管的上游部连接到所述再循环阀设备，并且所述第一排气管直接连接到所述转化器壳体。
所述再循环阀设备可以被构造成三通阀，在所述三通阀中，从所述第一汽缸和所述第四汽缸排出的排气被排出到所述催化转化器，或者从所述第一汽缸和所述第四汽缸排出的排气被再次供应到所述第一汽缸和所述第四汽缸。
所述再循环阀设备可以包括：阀体，其安装在所述第一排气管中，并且在所述阀体中形成有排气入口、形成在所述排气入口的下游部的排气出口、以及将所述排气入口和所述排气出口连接的排气通道；排气再循环出口，其形成在所述阀体中并且与再循环管线连通，供应到所述汽缸的排气在所述再循环管线中流动；以及阀瓣，其可旋转地安装在所述排气通道中，并且选择性地打开或者关闭所述排气出口或者所述排气再循环出口。
当所述第一汽缸至所述第四汽缸致动时，所述阀瓣可以旋转以打开所述排气出口并且关闭所述排气再循环出口，使得从所述第一排气管和所述第四排气管排出的排气被排出到所述催化转化器。
当所述第二汽缸和所述第三汽缸致动而所述第一汽缸和所述第四汽缸停缸时，所述阀瓣可以旋转以关闭所述排气出口并且打开所述排气再循环出口，使得从所述第一排气管和所述第四排气管排出的排气被排出到所述排气再循环出口。
根据本发明的各种示例性实施方式的发动机系统可以包括：发动机，其顺序设置有第一汽缸至第四汽缸，用于通过燃烧燃料而产生驱动扭矩；进气歧管，其具有第一进气歧管和第二进气歧管，所述第一进气歧管连接到进气管线并且将进气分配到所述第一汽缸至所述第四汽缸中的一些汽缸，所述第二进气歧管连接到所述第一进气歧管并且将进气分配到所述第一汽缸至所述第四汽缸中的剩余的汽缸；排气歧管，其具有第一排气歧管和第二排气歧管，所述第一排气歧管连接到与所述第一进气歧管连接的所述一些汽缸，所述第二排气歧管连接到与所述第二进气歧管连接的所述剩余汽缸；再循环管线，其从所述第二排气歧管分支并且连接到所述第二进气歧管；涡轮增压器，其包括涡轮和压缩机，所述涡轮通过从所述第一排气歧管排出的排气而旋转，所述压缩机在所述第一进气歧管的上游设置在进气管线上，并且与所述涡轮一起旋转；以及电动机械增压器，其在所述第一进气歧管和所述压缩机之间安装在所述进气管线中，并且所述压缩机可以包括马达和由所述马达操作的电动压缩机，以将压缩空气供应到汽缸；其中，所述排气歧管可以包括分别连接到所述第一汽缸至所述第四汽缸的第一排气管至第四排气管，所述排气歧管可以包括：第一排气歧管，其包括连接到所述第二汽缸的所述第二排气管和连接到所述第三汽缸的所述第三排气管，其中，所述第二排气管和所述第三排气管直接连接到用于安装催化转化器的转化器壳体，所述催化转化器将排气净化；以及第二排气歧管，其包括连接到所述第一汽缸的所述第一排气管、连接到所述第四汽缸和所述第一排气管的所述第四排气管、以及安装在所述第一排气管中的再循环阀设备，其中，所述第四排气管在所述第一排气管的上游部连接到所述再循环阀设备，并且所述第一排气管直接连接到所述转化器壳体。
所述再循环阀设备可以被构造成三通阀，在所述三通阀中，从所述第一汽缸和所述第四汽缸排出的排气被排出到所述催化转化器，或者从所述第一汽缸和所述第四汽缸排出的排气被再次供应到所述第一汽缸至所述第四汽缸。
所述再循环阀设备可以包括：阀体，其安装在所述第一排气管中，并且在所述阀体中形成有排气入口、形成在所述排气入口的下游部的排气出口、以及将所述排气入口和所述排气出口连接的排气通道；排气再循环出口，其形成在所述阀体中并且与再循环管线连通，供应到所述汽缸的排气在所述再循环管线中流动；以及阀瓣，其可旋转地安装在所述排气通道中，并且选择性地打开或者关闭所述排气出口或者所述排气再循环出口。
当所述第一汽缸至所述第四汽缸致动时，所述阀瓣可以旋转以打开所述排气出口并且关闭所述排气再循环出口，使得从所述第一排气管和所述第四排气管排出的排气被排出到所述催化转化器。
当所述第二汽缸和所述第三汽缸致动而所述第一汽缸和所述第四汽缸停缸时，所述阀瓣可以旋转以关闭所述排气出口并且打开所述排气再循环出口，使得从所述第一排气管和所述第四排气管排出的排气被排出到所述排气再循环出口。
根据应用于根据本发明的示例性实施方式的发动机系统的排气歧管，通过无需单独的机械构造来实现CDA功能，能够减少部件的数量并且节省车辆的制造成本。
通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体描述，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。
附图说明
图1是示例性地示出根据本发明的示例性实施方式的发动机系统的示意图。
图2是示例性地示出应用于根据本发明的示例性实施方式的发动机系统的排气歧管的立体图。
图3是示例性地示出根据本发明的示例性实施方式的排气歧管的沿着其不同方向获取的立体图。
图4是示例性地示出根据本发明的示例性实施方式的再循环阀设备的立体图。
图5是示例性地示出根据本发明的示例性实施方式的再循环阀设备的沿着其不同方向获取的立体图。
图6A和图6B是示例性地示出根据本发明的示例性实施方式的再循环阀设备的剖开图。
图7和图8是示出根据本发明的各种示例性实施方式的发动机系统的操作的图。
图9是示例性地示出根据本发明的各种示例性实施方式的发动机系统的示意图。
应当了解，附图并非按比例地绘制，显示了说明本发明的基本原理的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记表示本发明的同样的或等同的部分。
具体实施方式
下面将详细参考本发明的各个实施方式，这些实施方式的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方式相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方式。另一方面，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方式，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方式。
下文将参考附图对本申请的示例性实施方式进行更为全面的描述，在这些附图中显示了本发明的示例性实施方式。本领域技术人员将意识到，可以对所描述的实施方式进行各种不同方式的修改，所有这些修改将不脱离本发明的精神或范围。
相应地，附图和说明书应当被认为本质上是显示性的而非限制性的。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。
由于各个部件的尺寸和厚度在附图中任意显示从而便于解释，本发明不限于附图中所显示的内容。此外，厚度被夸大以明显地表现几个部分和区域。
下面，将参考附图对根据本发明的示例性实施方式的排气歧管进行详细描述。
首先，将详细描述应用了根据本发明的示例性实施方式的排气歧管的发动机系统。
图1是示例性地示出根据本发明的示例性实施方式的发动机系统的示意图。
如图1所示，根据本发明的各个示例性实施方式的发动机系统可以包括发动机10、多个进气歧管、以及多个排气歧管，发动机10可以包括通过燃烧燃料而产生驱动扭矩的多个汽缸11、12、13和14，多个进气歧管将进气分配到汽缸11、12、13和14，多个排气歧管从汽缸11、12、13和14收集排气并且将收集的排气排出到排气管线。
发动机10的汽缸11、12、13和14可以是包括四个汽缸的四缸发动机。也就是说，多个汽缸可以包括顺序设置的第一汽缸11、第二汽缸12、第三汽缸13和第四汽缸14。
多个进气歧管可包括第一进气歧管31和第二进气歧管32。第一进气歧管31连接到外部空气在其中流动的进气管线20以将外部空气供应到多个汽缸11、12、13和14中的一些汽缸。第二进气歧管32通过第一进气歧管31将外部空气供应到多个汽缸11、12、13和14中的另一些汽缸。
在本发明的示例性实施方式中，第一进气歧管31向第二汽缸12和第三汽缸13供应进气，第二进气歧管32向第一汽缸11和第四汽缸14供应进气。
与进气管线20连接的第一进气歧管31的进气口设置有控制进气流量的节气门21，进气管线20设置有净化外部空气的空气滤清器23。
多个排气歧管可包括第一排气歧管100和第二排气歧管200。第一排气歧管100连接到与第一进气歧管31连接的一些汽缸。第二排气歧管200连接到与第二进气歧管32连接的另一些汽缸。
在本发明的示例性实施方式中，可以将通过排气歧管排出的排气排出到催化转化器55。
催化转化器55可以包括净化氮氧化物(NOx)的稀燃NOx捕集器(LNT)、柴油氧化催化剂、以及柴油微粒过滤器。替代地，催化转化器55可以包括净化氮氧化物的三元催化剂。三元催化剂是同时触发作为排气中有害成分的一氧化碳、氮氧化物、以及碳氢化合物的反应的催化剂，以去除一氧化碳、氮氧化物、以及碳氢化合物，主要可以单独使用Pd，并且可以使用基于Pt/Rh、Pd/Rh或者Pt/Pd/Rh的三元催化剂。
在本发明的示例性实施方式中，第二排气歧管200从第一汽缸11和第四汽缸14收集排气并且将其排出到催化转化器55，第一排气歧管100从第二汽缸12和第三汽缸13收集排气并且将其排出到催化转化器55。催化转化器55设置在连接到排气歧管100和200的主排气管线50中。
根据本发明的各种示例性实施方式的发动机系统可以进一步包括再循环管线60，再循环管线60从第二排气歧管200分支并且连接到第二进气歧管32。
在再循环管线60和第二排气歧管200接合的部分中设置有再循环阀设备300，并且在第一进气歧管31和第二进气歧管32之间设置有歧管连接阀63。
下面，将参考附图对应用于根据本发明的示例性实施方式的发动机系统的排气歧管进行描述。
图2是示例性地示出应用于根据本发明的示例性实施方式的发动机系统的排气歧管的立体图。图3是示例性地示出根据本发明的示例性实施方式的排气歧管的沿着其不同方向获取的立体图。图4是示例性地示出根据本发明的示例性实施方式的再循环阀设备的立体图。图5是示例性地示出根据本发明的示例性实施方式的再循环阀设备的沿着其不同方向获取的立体图。并且图6A和图6B是示例性地示出根据本发明的示例性实施方式的再循环阀设备的剖开图。
如图2至图6B所示，根据本发明的示例性实施方式的排气歧管可以包括分别连接到第一汽缸至第四汽缸的第一排气管210至第四排气管240。
详细来说，排气歧管可以包括第一排气歧管100和第二排气歧管200，第一排气歧管100包括第二排气管120和第三排气管130，第二排气歧管200包括第一排气管210、第四排气管240、以及安装在第一排气管210中的再循环阀设备300。
第一排气管210可以包括第一竖直部211、第一弯曲部213、以及第一延伸部215，第一竖直部211沿着第一汽缸的向上方向(图2中的z方向)延伸，第一弯曲部213从第一竖直部211的端部沿着侧向(例如，朝向第四排气管240的方向，或者图2中的x方向)弯曲，第一延伸部215从第一弯曲部213的端部朝向转化器壳体(图2中的y方向)延伸。
再循环阀设备300设置在第一排气管210中。再循环阀设备300可以设置在第一排气管210的第一弯曲部213中。
第二排气管120可以包括第二竖直部121和第二弯曲部123，第二竖直部121沿着第二汽缸的向上方向(图2中的z方向)延伸，第二弯曲部123从第二竖直部121的端部朝向转化器壳体(图2中的y方向)弯曲。
第二排气管120直接连接到催化转化器55。第二排气管120的第二弯曲部123的端部连接到转化器壳体51，从而第二排气管120可以经由转化器壳体51直接连接到催化转化器55。
第二排气管120包括第二竖直部121和第二弯曲部123，使得第二排气管120的全长变长，并且当所有汽缸中的一些汽缸停缸时，可以防止背压增加。
第三排气管130可以包括第三竖直部131和第三弯曲部133，第三竖直部131沿着第三汽缸的向上方向(图2中的z方向)延伸，第三弯曲部133从第三竖直部131的端部朝向转化器壳体(图2中的y方向)弯曲。
第三排气管130直接连接到催化转化器55。第三排气管130的第三弯曲部133的端部连接到转化器壳体51，从而第三排气管130可以经由转化器壳体51直接连接到催化转化器55。
第三排气管130包括第三竖直部131和第三弯曲部133，使得第三排气管130的全长变长，并且当所有汽缸中的一些汽缸停缸时，可以防止背压增加。
第四排气管240可以包括第四竖直部241和第四弯曲部243，第四竖直部241沿着第四汽缸的向上方向(图2中的z方向)延伸，第四弯曲部243从第四竖直部241的端部沿着侧向(朝向第一排气管210的第一竖直部211的方向，或者图2中的x方向)弯曲。
第四排气管240连接到第一排气管210。第四排气管240的第四弯曲部243连接到第一排气管210的第一竖直部211。也就是说，第四排气管240的第四弯曲部243在设置于第一排气管210中的再循环阀设备300的上游部与第一竖直部211连接。
再循环阀设备300被构造成三通阀，其中，从第一汽缸和第四汽缸排出的排气被排出到催化转化器，或者从第一汽缸和第四汽缸排出的排气被再次供应到第一汽缸至第四汽缸。
为此目的，再循环阀设备300可以安装在第一排气管210的第一弯曲部213中，并且再循环阀设备300可以包括阀体310、排气再循环出口317、以及阀瓣330，在阀体310中形成有排气入口311、形成在排气入口311的下游部的排气出口313、以及将排气入口311和排气出口313流体连接的排气通道315，排气再循环出口317形成在阀体310中并且与再循环管线60连通，供应到汽缸的排气在再循环管线60中流动，阀瓣330可旋转地安装在排气通道315中。
此时，形成在阀体310中的排气入口311与第一排气管210的一侧连通，形成在排气入口311的下游部的排气出口313与第一排气管210的另一侧连通。也就是说，排气通道315是用于将排气入口311和排气出口313连接的通道。
排气通道315和排气再循环出口317设置在阀瓣330的旋转半径内。因此，排气出口313和排气再循环出口317可以根据阀瓣330的旋转而选择性地打开或者关闭。
当第一到第四汽缸致动时，通过第二排气管120和第三排气管130排出的排气被排出到催化转化器，阀瓣330旋转以打开排气出口313并且关闭排气再循环出口317(阀瓣以图4为基准顺时针旋转)，使得通过第一排气管210和第四排气管240排出的排气被排出到催化转化器。
当第二汽缸和第三汽缸致动并且第一汽缸和第四汽缸被汽缸停缸装置停缸时，通过第二排气管120和第三排气管130排出的排气被排出到催化转化器，但是阀瓣330旋转以关闭排气出口313并且打开排气再循环出口317(阀瓣以图4为基准逆时针旋转)，使得通过第一排气管210和第四排气管240排出的排气被排出到排气再循环出口317。因此，从第一汽缸和第四汽缸排出的排气通过再循环管线和第二进气歧管被再次供应到第一汽缸和第四汽缸。
下面，将详细描述根据本发明的示例性实施方式的发动机系统的操作。
参照图7，当发动机10正常操作时(当第一汽缸至第四汽缸致动时)，再循环阀设备300的阀瓣330旋转以打开排气出口313并且关闭排气再循环出口317。此外，歧管连接阀63打开。
因此，从进气管线20流入到第一进气歧管31的外部空气被供应到第二汽缸12和第三汽缸13。通过第一进气歧管31流入到第二进气歧管32的外部空气被供应到第一汽缸11和第四汽缸14。
在燃烧过程中，从第二汽缸12和第三汽缸13排出的排气通过第一排气歧管100排出到催化转化器。从第一汽缸11和第四汽缸14排出的排气通过第二排气歧管200排出到催化转化器。
参照图8，当所有汽缸中的一些汽缸(例如，第一汽缸和第四汽缸)需要停缸时，例如当车辆以低速行驶或者滑行且燃料未喷射到停缸的汽缸(例如，第一汽缸和第四汽缸)中时，再循环阀设备300的阀瓣330旋转以关闭排气出口313并且打开排气再循环出口317，并且歧管连接阀63关闭。
因此，从进气管线20流入到第一进气歧管31的外部空气被供应到致动的汽缸(例如，第二汽缸和第三汽缸)。从致动的汽缸排出的排气被收集在第一排气歧管100中并且通过催化转化器排出到外部。
然而，由于第一进气歧管31和第二进气歧管32被歧管连接阀63阻挡，所以外部空气不会通过第一进气歧管31流入到第二进气歧管32，因此，外部空气不会供应到停缸的汽缸(例如，第一汽缸和第四汽缸)。
而且，由于第一进气歧管31和第二进气歧管32被歧管连接阀63阻挡，并且第一排气管210和再循环管线通过再循环阀设备300彼此连通，因此，从停缸的汽缸(例如，第一汽缸和第四汽缸)排出的排气被再次供应到停缸的汽缸。
如上所述，由于包括第二进气歧管32的进气系统和包括第二排气歧管200的排气系统彼此连通，因此，第一汽缸11和第四汽缸14的吸入压力(Pint)和背压(Pexh14)几乎相匹配。因此，使停缸的第一汽缸11和第四汽缸14的泵送损失最小化。
此外，致动的第二汽缸12和第三汽缸13的背压(Pexh23)大于停缸的第一汽缸11和第四汽缸14的背压，第一排气歧管(第一排气管210和第四排气管240)与再循环管线通过再循环阀设备300流体连通，从停缸的第一汽缸11和第四汽缸14排出的温度相对较低的排气不会排出到催化转化器55。因此，可以防止催化转化器55的催化剂的温度降低到活化温度以下，从而防止催化剂的效率降低。
下面，将参考附图对根据本发明的各种示例性实施方式的发动机系统进行详细描述。
图9是示例性地示出根据本发明的各种示例性实施方式的发动机系统的示意图。
在图9中示出的根据本发明的各种示例性实施方式的发动机系统的基本构造与上述发动机系统相同。然而，该根据本发明的各种示例性实施方式的发动机系统的不同之处在于，其进一步包括涡轮增压器70和电动机械增压器80，涡轮增压器70和电动机械增压器80将增压空气供应到发动机的汽缸11、12、13和14。在下文中，为了便于解释，将省略相同的组件，而仅描述不同的组件。
根据本发明的各个示例性实施方式的发动机系统可以进一步包括涡轮增压器70和电动机械增压器80，涡轮增压器70和电动机械增压器80将增压空气(压缩空气)供应到发动机10的汽缸。
涡轮增压器70包括涡轮71和压缩机73，涡轮71设置在连接到第二排气管120和第三排气管130的补充排气管线51中，以通过排气而旋转，压缩机73设置在进气管线20上并位于第一进气歧管31的上游，并且通过与涡轮71的联接而旋转。
电动机械增压器80设置在外部空气在其中流动的进气管线20中，并且包括马达81和由马达81操作的电动压缩机83。
进气管线20设置在旁通管线上，该旁通管线将供应到电动机械增压器80的一些空气旁通，并且该旁通管线设置有旁通阀。通过旁通阀的开度来控制旁通电动机械增压器80的进气量。
如上所述，根据本发明的各个示例性实施方式的发动机系统可以通过涡轮增压器70和电动机械增压器80将增压空气供应到发动机10的汽缸11、12、13和14，从而扩大了发动机10的操作区域。
根据本发明的各个示例性实施方式的发动机系统的操作与如上所述的各个示例性实施方式的操作相同，因此将省略其详细描述。
此外，应用于根据本发明的各个示例性实施方式的发动机系统的排气歧管与如上所述的各个示例性实施方式的排气歧管相同，因此将省略其详细描述。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上方”、“下方”、“内”、“外”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“背”、“内侧”、“外侧”、“向内”、“向外”、“内部”、“外部”、“内”、“外”、“向前”和“向后”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。将进一步理解，术语“连接”或其衍生词指的是直接和间接连接。
前面对本发明具体示例性实施方式所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方式并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方式及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (15)

1.一种排气歧管，其包括分别连接到顺序安装在发动机中的第一汽缸至第四汽缸的第一排气管至第四排气管，其特征在于，所述排气歧管包括：
第一排气歧管，其包括连接到第二汽缸的第二排气管和连接到第三汽缸的第三排气管；
第二排气歧管，其包括连接到所述第一汽缸的第一排气管、连接到所述第四汽缸和所述第一排气管的第四排气管、以及安装在所述第一排气管中的再循环阀设备；
其中，所述第二排气管和所述第三排气管固定地连接到用于安装催化转化器的转化器壳体，在所述催化转化器中对排气进行净化，并且
其中，所述第四排气管在所述再循环阀设备的上游连接到所述第一排气管，并且所述第一排气管固定地连接到所述转化器壳体。
2.根据权利要求1所述的排气歧管，
其中，所述再循环阀设备包括三通阀，在所述三通阀中，从所述第一汽缸和所述第四汽缸排出的排气被排出到所述催化转化器，或者从所述第一汽缸和所述第四汽缸排出的排气被再次供应到所述第一汽缸和所述第四汽缸。
3.根据权利要求2所述的排气歧管，其中，所述再循环阀设备包括：
阀体，其安装在所述第一排气管中，所述阀体包括：
排气入口；
排气出口，其形成在所述排气入口的下游部；以及
排气通道，其将所述排气入口和所述排气出口连接；排气再循环出口，其形成在所述阀体中并且与再循环管线流体连通，供应到所述第一汽缸和所述第四汽缸的排气在所述再循环管线中流动；以及
阀瓣，其可旋转地安装在所述排气通道中，并且选择性地打开或者关闭所述排气出口或者所述排气再循环出口。
4.根据权利要求3所述的排气歧管，
其中，响应于所述第一汽缸至所述第四汽缸致动，所述阀瓣被构造成旋转以打开所述排气出口并且关闭所述排气再循环出口，使得从所述第一排气管和所述第四排气管排出的排气被排出到所述催化转化器。
5.根据权利要求3所述的排气歧管，其中，响应于所述第二汽缸和所述第三汽缸致动而所述第一汽缸和所述第四汽缸停缸，所述阀瓣被构造成旋转以关闭所述排气出口并且打开所述排气再循环出口，使得从所述第一排气管和所述第四排气管排出的排气被排出到所述排气再循环出口。
6.一种发动机系统，其特征在于，包括：
发动机，其顺序设置有第一汽缸至第四汽缸，用于产生驱动扭矩；
进气歧管，其具有第一进气歧管和第二进气歧管，所述第一进气歧管连接到进气管线并且将进气分配到所述第一汽缸至所述第四汽缸中的第一预定汽缸，所述第二进气歧管连接到所述第一进气歧管并且将进气分配到所述第一汽缸至所述第四汽缸中的第二预定汽缸；
排气歧管，其具有第一排气歧管和第二排气歧管，所述第一排气歧管连接到与所述第一进气歧管连接的所述第一预定汽缸，所述第二排气歧管连接到与所述第二进气歧管连接的所述第二预定汽缸；
再循环管线，其从所述第二排气歧管分支并且连接到所述第二进气歧管；
其中，所述排气歧管包括分别连接到所述第一汽缸至所述第四汽缸的第一排气管至第四排气管，
其中，所述排气歧管包括：
第一排气歧管，其包括连接到所述第一预定汽缸中的第二汽缸的第二排气管和连接到所述第一预定汽缸中的第三汽缸的第三排气管，其中，所述第二排气管和所述第三排气管固定地连接到用于安装催化转化器的转化器壳体，所述催化转化器将排气净化；以及
第二排气歧管，其包括连接到所述第二预定汽缸中的第一汽缸的第一排气管、连接到所述第二预定汽缸中的第四汽缸和所述第一排气管的第四排气管、以及安装在所述第一排气管中的再循环阀设备，
其中，所述第四排气管在第一排气管的上游部连接到所述再循环阀设备，并且第一排气管固定地连接到所述转化器壳体。
7.根据权利要求6所述的发动机系统，
其中，所述再循环阀设备包括三通阀，在所述三通阀中，从所述第一汽缸和所述第四汽缸排出的排气被排出到所述催化转化器，或者从第一汽缸和第四汽缸排出的排气通过所述再循环管线被再次供应到第一汽缸和所述第四汽缸。
8.根据权利要求7所述的发动机系统，其中，所述再循环阀设备包括：
阀体，其安装在所述第一排气管中，并且在所述阀体中形成有排气入口、形成在所述排气入口的下游部的排气出口、以及将所述排气入口和所述排气出口连接的排气通道；
排气再循环出口，其形成在所述阀体中并且与所述再循环管线流体连通，供应到所述第一汽缸和所述第四汽缸的排气在所述再循环管线中流动；以及
阀瓣，其可旋转地安装在所述排气通道中，并且选择性地打开或者关闭所述排气出口或者所述排气再循环出口。
9.根据权利要求8所述的发动机系统，
其中，响应于所述第一汽缸至所述第四汽缸致动，所述阀瓣被构造成旋转以打开所述排气出口并且关闭所述排气再循环出口，使得从所述第一排气管和所述第四排气管排出的排气被排出到所述催化转化器。
10.根据权利要求8所述的发动机系统，
其中，响应于所述第二汽缸和所述第三汽缸致动而所述第一汽缸和所述第四汽缸停缸，所述阀瓣被构造成旋转以关闭所述排气出口并且打开所述排气再循环出口，使得从所述第一排气管和所述第四排气管排出的排气被排出到所述排气再循环出口。
11.一种发动机系统，其特征在于，包括：
发动机，其顺序设置有第一汽缸至第四汽缸，用于产生驱动扭矩；
进气歧管，其具有第一进气歧管和第二进气歧管，所述第一进气歧管连接到进气管线并且将进气分配到所述第一汽缸至所述第四汽缸中的第一预定汽缸，所述第二进气歧管连接到所述第一进气歧管并且将进气分配到所述第一汽缸至所述第四汽缸中的第二预定汽缸；
排气歧管，其具有第一排气歧管和第二排气歧管，所述第一排气歧管连接到与所述第一进气歧管连接的所述第一预定汽缸，所述第二排气歧管连接到与所述第二进气歧管连接的所述第二预定汽缸；
再循环管线，其从所述第二排气歧管分支并且连接到所述第二进气歧管；
涡轮增压器，其包括涡轮和压缩机，所述涡轮通过从所述第一排气歧管排出的排气而旋转，所述压缩机在所述第一进气歧管的上游安装在进气管线上，并且与所述涡轮一起旋转；以及
电动机械增压器，其在所述第一进气歧管和所述压缩机之间安装在所述进气管线中，并且包括马达和由所述马达操作的电动压缩机，以将压缩空气供应到所述第一汽缸至所述第四汽缸；
其中，所述排气歧管包括分别连接到所述第一汽缸至所述第四汽缸的第一排气管至第四排气管，
其中，所述排气歧管包括：
第一排气歧管，其包括连接到所述第一预定汽缸中的第二汽缸的所述第二排气管和连接到所述第一预定汽缸中的第三汽缸的第三排气管，其中，所述第二排气管和所述第三排气管固定地连接到用于安装催化转化器的转化器壳体，所述催化转化器将排气净化；以及
第二排气歧管，其包括连接到所述第二预定汽缸中的所述第一汽缸的所述第一排气管、连接到所述第二预定汽缸中的所述第四汽缸和所述第一排气管的所述第四排气管、以及安装在所述第一排气管中的再循环阀设备，
其中，所述第四排气管在所述第一排气管的上游部连接到所述再循环阀设备，并且所述第一排气管固定地连接到所述转化器壳体。
12.根据权利要求11所述的发动机系统，
其中，所述再循环阀设备包括三通阀，在所述三通阀中，从所述第一汽缸和所述第四汽缸排出的排气被排出到所述催化转化器，或者从所述第一汽缸和所述第四汽缸排出的排气通过所述再循环管线被再次供应到所述第一汽缸和所述第四汽缸。
13.根据权利要求12所述的发动机系统，其中，所述再循环阀设备包括：
阀体，其安装在所述第一排气管中，并且在所述阀体中形成有排气入口、形成在所述排气入口的下游部的排气出口、以及将所述排气入口和所述排气出口连接的排气通道；
排气再循环出口，其形成在所述阀体中并且与所述再循环管线流体连通，供应到所述第一汽缸和所述第四汽缸的排气在所述再循环管线中流动；以及
阀瓣，其可旋转地安装在所述排气通道中，并且选择性地打开或者关闭所述排气出口或者所述排气再循环出口。
14.根据权利要求13所述的发动机系统，
其中，响应于所述第一汽缸至所述第四汽缸致动，所述阀瓣被构造成旋转以打开所述排气出口并且关闭所述排气再循环出口，使得从所述第一排气管和所述第四排气管排出的排气被排出到所述催化转化器。
15.根据权利要求13所述的发动机系统，
其中，响应于所述第二汽缸和所述第三汽缸致动而所述第一汽缸和所述第四汽缸停缸，所述阀瓣被构造成旋转以关闭所述排气出口并且打开所述排气再循环出口，使得从所述第一排气管和所述第四排气管排出的排气被排出到所述排气再循环出口。
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