CN114846233A - 具有导流板的气缸盖的进气口处的用于脱油气体的进气装置 - Google Patents

Abstract

一种机动车辆的燃烧发动机的进气装置(20)，该进气装置包含气缸盖(30)和进气歧管(10)，该进气歧管由附接系统固定，该附接系统包含抵靠该气缸盖的附接壁的该歧管的附接边沿(11)，所述歧管和所述气缸盖适于限定由该歧管覆盖的进气增压室(37)，其特征在于，该装置包含源自油蒸气的气体的分配通道(14)，该分配通道包含形成在歧管的边缘处并通到增压室(37)中的凹入部(15)，该凹入部横向于气流的轴线在增压室的宽度上延伸。

Description

具有导流板的气缸盖的进气口处的用于脱油气体的进气装置

技术领域

本发明涉及一种机动车辆内燃机或燃烧发动机。

本发明还涉及燃烧发动机的进气管线。

本发明更特别地涉及用于进气的循环管线，该进气包含脱油气体或源自油蒸气的气体。

背景技术

机动车辆内燃机或燃烧发动机具有进气面和排气面，用于供给待注入到发动机中的冷空气的装置固定到该进气面，排气面设置在相反侧上，排气管线的其它排气装置固定到该排气面上，以用于将燃烧后的气体供给到去污染系统并排出发动机。这两个面是纵向的，并且相对于纵向延伸的发动机的竖直中间平面彼此对称相反。

以已知方式，为了减少污染物的排放，燃烧发动机装配有用于燃烧后的气体和源自油蒸气或脱油气体的气体的再循环管线。所述气体返回到发动机的进气口，以与待注入到发动机的进气回路中的冷空气混合。脱油气体也称为窜气。

再循环的气体有两种类型：

-所谓的高压再循环气体直接取自发动机的排气面的出口，例如取自凹入气缸盖中的腔室或取自固定到所述气缸盖的排气歧管。

-所谓的低压再循环气体取自气体的流动方向的更下游处，特别是在用于燃烧后的气体的去污染装置(比如，催化转化器或Nox或氮氧化物捕集器)的层级或下游处。

脱油气体是源自油蒸气的气体，这些油蒸气经过固定到发动机(通常在发动机的顶部的某一点处)的油倾析装置而到达气缸盖。

再循环的燃烧后的气体通常以已知方式在进气歧管的上游与冷空气混合，该冷空气可被压缩流过压缩级。

脱油气体通常可以在进气歧管的增压室中被注入到冷却空气流中，或者直接在气缸盖的进气管道中经由凹入所述气缸盖中的通道而被注入到冷却空气流中。

因此，公开文件EP 1447533-A1提出了从设置在气缸盖上的发动机的上部部分的气体倾析装置经由凹入气缸盖中的通道注入源自油蒸气的气体。

该发明涉及在燃烧发动机的进气口处注入源自油蒸气的气体。该发明涉及用于脱油气体的、在所述气体的流动方向上位于倾析装置的下游的进气管道的一种特定实施方案，其中所述管道凹入气缸盖中，以在进气歧管附近从气缸盖的进气面排出。

钻入被适配成将源自油蒸气的气体引导到气缸盖的进气管道中的气缸盖通道涉及在所述通道周围设置材料，这导致气缸盖的整体大小更大，并且所述气缸盖的质量增加。

还已知一种连接到歧管的脱油气体进气轨道，该脱油气体进气轨道沿着与发动机的曲轴的轴线平行的轴线延伸，其中所述轨道通过基本上横向于轨道的注入通道延伸，以排放到进气歧管的增压室中。

一个缺点是注入通道的形成，这需要材料，特别是在附接凸缘或歧管的层级处，并且使得获得脱油气体进气轨道变得复杂。

本发明的目的是解决这些问题，并且本发明的目的之一是一种机动车辆燃烧发动机的进气装置，该进气装置包含气缸盖和抵靠气缸盖的附接壁固定的进气歧管，所述歧管和所述气缸盖适于限定由歧管覆盖的进气增压室。

发明内容

本发明更特别地涉及一种机动车辆的燃烧发动机的进气装置，该进气装置包含气缸盖和进气歧管，该进气歧管由附接系统固定，该附接系统包含抵靠气缸盖的附接壁的歧管的附接边沿，所述歧管和所述气缸盖适于限定由歧管覆盖的进气增压室，

其特征在于，该装置包含源自油蒸气的气体的分配通道，该分配通道包含形成在歧管的边缘处并通到增压室中的凹入部，该凹入部横向于气流的轴线在增压室的宽度上延伸。

脱油气体分配通道有利地包含在增压室的宽度上延伸的凹入部以用于所述气体的良好分配，并有助于获得所述通道。所述凹入部形成在歧管与气缸盖接触的边缘处，靠近气缸盖的进气管道。该凹入部通到增压室中，以有助于脱油气体进气到增压室中。

根据本发明的其他特征：

-凹入部具有在脱油气体的循环方向上从上游部分到下游部分减小的通过截面。

凹入部有利地具有在气体的流动方向上从上游部分到下游部分减小的截面，以便于控制脱油气体在气缸盖的进气管道中的分布并加速气体的流动。

-凹入部包含设置在凹入部的底部处的斜坡。

该凹入部有利地包含在凹入部的底部处的斜坡，该斜坡能够增大脱油气体的速度并将其引导到增压室。

-斜坡具有在上游到下游方向上增大的斜面，以使得凹入部的下游端的底部靠近增压室。

有利地，斜坡的斜面是基本上连续的，以能够引导脱油气体的流动和冷凝物的滴落。

-分配通道包含设置在凹入部的边缘处的导流板，以沿着凹入部引导气体。

分配通道有利地包含一组导流板，以用于沿着凹入部引导脱油气体，并因此控制增压室中的分配。

-分配通道包含被适配成沿着凹入部引导气体的上游导流板。

分配通道有利地包含上游导流板，该上游导流板被适配成在所述凹入部的轴线上沿着凹入部引导气体。此第一导流板的目的是将气流从分配通道中的气体的出口引导到凹入部，并且特别是沿着凹入部的轴线引导。

-凹入部包含布置在增压室的边缘处的至少一个保持导流板。

凹入部有利地包含至少一个保持导流板，该至少一个保持导流板布置在增压室的边缘处，并且被适配成一方面将气体中的一些引导到气缸盖的专用进气管道，并且另一方面将所述气体中的一些保持在凹入部中。导流板优选布置在增压室的下表面的层级处。

-该至少一个保持导流板采取倾斜板的形式，该倾斜板在气体的流动方向上朝向凹入部的底部会聚。

形成该至少一个保持导流板的板有利地倾斜，并且在气体的流动方向上朝向凹入部的底部，特别是朝向斜坡会聚，以一方面减少气体通过所述至少一个保持导流板时的压头损失，并且另一方面形成会聚通路，以显著增加所述气体的流动速度。

-凹入部包含位于凹入部的下游端处的下游导流板，该下游导流板布置在凹入部的底部处。

凹入部有利地包含下游导流板，该下游导流板在气体流的动方向上布置在凹入部的下游端处和凹入部的底部处，以便将剩余气体引导到增压室。

-该装置包含从气缸盖的附接壁引出的气体供给管道的出口。

进气装置可以有利地包含从气缸盖的附接壁引出的用于脱油气体的出口，以优化发动机的整体大小并有助于进气装置。

-歧管包含气体供给管道，其轴线平行于附接边沿。

歧管可以有利地包含气体供给管道，其轴线平行于附接边沿，并且基本上直接排放到凹入部中，这减少了压头损失。

-附接边沿包含接收气体的凹陷部。

附接边沿有利地包含接收气体的凹陷部。所述凹陷部连接到分配通道。

它面向气缸盖的附接壁的气体供给管道的出口，以将气体最佳地输送到分配通道。

附图说明

通过阅读以下以非限制性示例的方式给出并在附图中表示的本发明的具体实施例的说明，本发明其他特征和优点将变得显而易见，在附图中：

[图1]是现有技术的燃烧发动机气缸盖进气面的示意图。

[图2]是根据本发明的气缸盖的、用于进气歧管的附接壁的示意图。

[图3]是根据本发明的进气歧管的示意图。

[图4]是根据本发明的具有脱油气体分配通道的歧管的附接壁的前视图。

[图5]是根据本发明的具有脱油气体分配通道的歧管的附接壁的前视图。

[图6]是根据本发明的进气装置的截面示意图。

[图7]是根据本发明的在分配通道中循环的脱油气体流的示意图。

[图8]是根据本发明的另一实施例的具有脱油气体分配通道的歧管的附接壁的前视图。

在下文描述中，相同附图标记表示相同或具有相似功能的部件。

以已知方式，热力发动机或燃烧发动机包含固定到气缸体的气缸盖30，气缸体包含气缸，气缸中安装了可移动以沿着气缸的轴线滑动的活塞。

术语高/低涉及竖直轴线，该竖直轴线可以是垂直于发动机的水平平面的轴线。所述水平平面可以被定义为平行于气缸体和气缸盖之间的结合平面。

发动机的纵向轴线被定义为发动机的水平平面上连结气缸的中心的轴线。

术语上游/下游涉及气体或进气的流动方向。

燃烧发动机可以包含用于在气缸盖的进气面处重新注入源自油蒸气的气体的回路。如图1所示，气缸盖30包含进气面31。在所述进气面中，气缸盖包含附接壁32，该附接壁可以邻接形成进气增压室37的下游部分37i的凹陷部33。进气管道34凹入气缸盖中，以将发动机的气缸连接到增压室37。所述进气管道34通到增压室中，特别是在凹入气缸盖中的凹陷部33的下部部分中，如图1和图2所示。进气管道的出口的轴线基本上在平行于发动机的纵向轴线的直线上。发动机的纵向轴线可以由该轴线限定。

在现有技术中已知具有倾析装置(未示出)，用于从源自发动机的运行的气体蒸气中分离出仍然热的油和气体；所述倾析装置可以设置在发动机的顶部处，例如靠着气缸盖。接着，获得的油可以在重力作用下经由各种路径落到油槽。源自油蒸气的气体被称为窜气或脱油气体。它们在发动机的进气口处被重新引入。脱油气体管道可以从倾析装置穿过气缸盖钻到进气增压室。所述脱油气体管道经由出口36通到增压室的上部部分中。钻出脱油气体管道有助于获得材料，以便保持气缸盖的最小刚度。钻出脱油气体管道可能导致最小气缸盖质量约束，这违背了车辆质量减轻目标，特别是为了改进发动机的消耗并减少车辆的污染物排放的发动机质量减轻目标。

图2示出了根据本发明的一个实施例的具有面31的气缸盖30。气缸盖30包含形成下游部分37i的凹陷部33，该下游部分构成用于使空气和气体进气到发动机中的增压室37。气缸盖包含附接壁38，进气歧管10经由附接边沿11固定到附接壁上并且支承在该附接壁上。

根据图3，根据本发明，进气歧管10由围绕水-空气型热交换器40的壳体41的附接凸缘形成。所述壳体包含用于空气的进气口，该空气在穿过压缩机时已经被压缩，并且可以与来自发动机的排气回路的再循环气体混合。压缩空气和再循环气体的混合物可能升高到高温，并需要冷却。因此，混合物在进入发动机之前穿过热交换器40。在下文中，术语歧管和凸缘将表示具有两种功能的同一部件。

因此，进气装置20包含具有凹陷部33的气缸盖和进气歧管10，这两者通过包含歧管10的附接边沿11的附接系统彼此固定。

附接边沿11固定到气缸盖30的附接壁32并抵靠在其上。所述边沿有利地覆盖所述附接壁32的表面。

在根据图6的这个实施例中，倾析装置不是固定在发动机的上部部分，而是靠着气缸体的壁，并且气缸体以已知方式设置在气缸盖下方。

气体供给管道42可以例如从气缸体竖直延伸到气缸盖。所述供给管道优选地凹入气缸体和气缸盖的壁中，以获得紧凑的发动机。

然而，本发明并不限于包含设置在低位并固定到气缸体上的倾析装置的发动机。

根据一个实施例，气缸盖包含管道的出口39，该管道供给源自油蒸气的气体，沿着形成增压室的凹陷部33布置。出口的轴线基本上正交于气缸盖的附接壁38。根据图1和图2，所述出口39设置在被凸缘10覆盖的附接壁38中。出口39特别被歧管的附接边沿11围绕。

歧管10可以包含进气锥体13，其在气体的循环方向上的下游端气体通过截面基本上等于气缸盖30的凹陷部33的通过截面。扩散锥体的内部容积37t和气缸盖上的凹陷部33的容积形成进气装置20的增压室37。扩散锥体的内部容积37t因此形成所述增压室37的上游部分。扩散锥体是平行六面体形状，因为它与热交换器40一致。

根据图3至图5所示的本发明的优选实施例，进气装置20包含分配通道14，该分配通道包含形成在歧管的边缘中的凹入部15，该凹入部邻接气缸盖。当歧管被安装并固定在所述发动机的气缸盖30的附接壁32上时，它横向于空气流动轴线，也就是说在基本水平的方向上，基本平行于穿过水平平面上的发动机的气缸的中心的发动机纵向轴线，而在增压室的宽度上延伸。凹入部15的特征在于开口16横向于通到进气增压室37的空气流。此处，凹入部15设置在歧管10的下部部分中。

凹入部的长度优选等于或略大于气缸盖的端部进气管道34的增压室的出口之间的距离，也就是说，沿着发动机的纵向轴线的端部进气管道的两个出口之间的距离。可以采用所述出口的轴线之间的距离，或者优选地是沿着发动机的纵向轴线在端部进气管道的出口的边缘的端点之间的距离。

凹入部的宽度约几mm，例如在3到15mm之间。

根据实施例，所述凹陷部旨在当歧管固定到气缸盖并抵靠在气缸盖上时，面向气缸盖的出口39。

凹入部15包含斜坡17，该斜坡在凹入部的底部处可以是平面，并且其斜面可以是基本连续的，以能够引导脱油气体的流动和冷凝物的滴落。在另一实施例中，斜面的特征也可以在于基本平行于增压室的下壁的平坦区段。

斜坡的斜面在脱油气体的流动方向上向上，也就是说，凹入部15的深度在气体的流动方向上逐渐减小，以接近增压室37的凹入部15的下游端的底部。

在斜坡17的较低层级处，也就是说在斜坡的上游部分中，小的冷凝物回收凹槽43可以形成在附接边沿11中，并且所述冷凝物可以随后由此处未描述的另一装置处理。

根据本发明，分配通道14包含凹入部，该凹入部具有通到增压室37中的开口16。为了控制脱油气体沿着凹入部的流动，分配通道包含被适配成沿着凹入部的轴线引导气体中的至少一些气体的一组导流板。所述导流板设置在凹入部的边缘处，并具有适当的倾斜度，以在图4和图5中箭头所示的气体从上游到下游的流动方向上将气体引导向凹入部15的轴线。

分配通道14包含被适配成沿着凹入部引导气体流动的上游导流板21。所述上游导流板21的目的是将脱油气体流从接收凹陷部12引导到凹入部15。所述第一导流板15优选为倾斜板，该倾斜板基本上平行于设置在凹陷部12附近的凹入部15的斜坡17的轴线。

分配通道14包含至少一个所谓的保持导流板22，以用于沿着凹入部的轴线引导气体中的一些气体。所述至少一个保持导流板22由朝向凹入部的底部大致倾斜的板形成，以与斜坡17一起形成会聚在凹入部15中的气体通过截面。至少一个保持导流板22优选设置在通到增压室中的凹入部15的开口16的边缘处。根据图3至图5，所述至少一个保持导流板22中的每一个保持导流板都布置在进入气缸的进气管道的出口的稍微下游处。如果两个进气管道34连接到同一气缸，如图所示，与其相关联的该至少一个保持导流板22布置在两个进气管道的更下游的出口的稍微下游，术语下游涉及脱油气体的流动。

分配通道包含设置在凹入部15的斜坡17上的下游导流板23，所述下游导流板23的特征在于面向增压室37的曲率。下游导流板沿着发动机的纵向轴线和脱油气体的流动方向设置在最下游进气管道的出口的层级处。根据图3和图4，下游导流板23设置在斜坡17的下游端处。此下游导流板的目的是将剩余的脱油气体流引导到通到增压室37中的开口16，并接着引导到气缸盖的进气管道出口。

所述歧管可以包含在附接边沿11中的接收凹陷部12，所述凹陷部形成收集气体的接收腔室。所述接收凹陷部12连接到分配通道14。

附接边沿11包含周边凹槽19，该周边凹槽围绕进气锥体的通过截面和包含凹入部的分配通道。周边凹槽被适配成接纳密封件19’。

歧管抵靠气缸盖固定，并且接着，歧管的附接边沿11抵靠气缸盖的附接壁32。接着，凹入部15在增压室37的下部部分中在歧管10与气缸盖30之间形成凹槽或狭槽。所述狭槽包含开口16。

脱油气体被引导到分配通道14。它们被上游导流板引导到凹入部15。接着，该至少一个保持导流板能够将脱油气体流有效地分配到发动机的各个进气管道。该至少一个保持导流板22使得能够保持在凹入部中流动的气流中的一些气流。实际上，气体的第一部分倾向于渗透到增压室37中，并且至少一个第二导流板使气流的第二部分能够继续沿着凹入部的轴线流动。

根据图7，可以看出，所述脱油气体可以渗透到增压室中，但是被进气流朝向进气管道导流，并且还被控制空气进气到发动机的燃烧室中的进气阀的打开所产生的减压所吸引。

在凹入部15的下游端处的下游导流板23使得气流的剩余部分能够以降低的压头损失被引导到增压室。

当歧管10抵靠气缸盖30固定时，该凹入部在增压室37的壁上形成狭槽或裂缝。当发动机运行时，冷凝物和油可以沉积在凹入部的底部中，并沿着斜坡17流动。通过将歧管10与气缸盖30分开，存在通到脱油气体进气管道的直接轴线。因此，凹入部15使得能够容易地接近脱油气体进气管道，并因此简化了所述管道的清洁。

歧管10优选由塑料材料或金属合金制成，这简化了分配通道的获得，并且通常简化了歧管的附接边沿11的壁中的凹部或沟槽的获得。

实现了以下目标：

根据本发明的进气装置20将源自油蒸气的气体进气，这易于以相对较低的成本实现。凹入部15可以通过模制、铸造或机械加工容易地获得。导流板21、22、23可以粘贴或焊接到歧管上。

不言而喻的是，本发明不仅限于上文通过示例描述的这种进气口的实施例，而是涵盖其所有变体。

例如，如图8所示，分配通道14可以包含脱油气体入口管道44，其轴线平行于附接边沿11的平面，所述入口管道直接通到凹入部15中。

凹入部可以设置在歧管上的较高位置处。

Claims (14)

1.一种机动车辆的燃烧发动机的进气装置(20)，该进气装置包含气缸盖(30)和进气歧管(10)，该进气歧管由附接系统固定，该附接系统包含该歧管的附接边沿(11)，该附接边沿抵靠该气缸盖的附接壁，所述歧管和所述气缸盖适于限定由该歧管覆盖的进气增压室(37)，

其特征在于，该装置包含源自油蒸气的气体的分配通道(14)，该分配通道包含形成在该歧管的边缘处并通到该增压室(37)中的凹入部(15)，该凹入部横向于气流的轴线在该增压室的宽度上延伸。

2.如权利要求1所述的燃烧发动机进气装置(20)，其特征在于，该凹入部(15)具有在该脱油气体的循环方向上从上游部分到下游部分减小的通过截面。

3.如权利要求1或2所述的燃烧发动机进气装置(20)，其特征在于，该凹入部(15)包含设置在该凹入部的底部处的斜坡(17)。

4.如权利要求3所述的燃烧发动机进气装置(20)，其特征在于，该斜坡(17)具有在从上游到下游的方向上向上的斜面，以使得该凹入部(15)的下游端的底部靠近该增压室(37)。

5.如权利要求1至4中任一项所述的燃烧发动机进气装置(20)，其特征在于，该分配通道(14)包含设置在该凹入部的边缘处的导流板，以沿着该凹入部引导这些气体。

6.如权利要求1至5中任一项所述的燃烧发动机进气装置(20)，其特征在于，该分配通道(14)包含上游导流板(21)，该上游导流板被适配成将气体从所述气体的入口沿着该凹入部(15)的轴线引导。

7.如权利要求1至6中任一项所述的燃烧发动机进气装置(20)，其特征在于，该凹入部(15)包含设置在该增压室(37)的边缘处的至少一个保持导流板(22)。

8.如权利要求7所述的燃烧发动机进气装置(20)，其特征在于，该至少一个保持导流板(22)采取倾斜板的形式，该倾斜板在气体的流动方向上朝向该凹入部的底部会聚。

9.如权利要求1至8中任一项所述的燃烧发动机进气装置(20)，其特征在于，该凹入部(15)包含位于该凹入部的下游端处的下游导流板(23)，该下游导流板布置在该凹入部的底部处。

10.如权利要求1至9中任一项所述的燃烧发动机进气装置(20)，其特征在于，该装置(20)包含从该气缸盖(30)的附接壁引出的气体供给管道的出口。

11.如权利要求1至9中任一项所述的燃烧发动机进气装置(20)，其特征在于，该歧管(10)包含气体入口管道(44)，其轴线平行于该附接边沿(11)。

12.如权利要求1至12中任一项所述的燃烧发动机进气装置(20)，其特征在于，该歧管(10)的附接边沿(11)包含接收气体的凹陷部。

13.一种内燃机，包含如权利要求1至12中任一项所述的进气装置。

14.一种机动车辆，包含如权利要求13所述的燃烧发动机。

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