氣缸蓋和內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種與排氣歧管成一體的氣缸蓋，該氣缸蓋包括二次空氣供給通道，該二次空氣供給通道構(gòu)造成包括：主通道，該主通道布置在發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室的上方，并且沿氣缸排列方向延伸；以及多個(gè)分支通道，所述多個(gè)分支通道在主通道與對(duì)應(yīng)的排氣口之間建立單獨(dú)的連通。多個(gè)分支通道分別布置成從主通道朝向排氣口向下傾斜。因此，能夠防止由于凝結(jié)水的滯留所引起的氣缸蓋的腐蝕。
【專利說明】
氣缸蓋和內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本公開涉及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋和安裝在汽車等中的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。特別地，本公開涉及將二次空氣供給至氣缸蓋中的排氣口的構(gòu)型的改進(jìn)。
【背景技術(shù)】
[0002]日本專利申請(qǐng)公報(bào)N0.2009-250054公開了一種將二次空氣供給至氣缸蓋中的排氣口的構(gòu)型。二次空氣表示用于通過燃燒未燃燒氣體以及使催化劑迅速升溫來實(shí)現(xiàn)排氣凈化目的的二次空氣。文獻(xiàn)JP 2009-250054 A公開了如下構(gòu)型:二次空氣的供給管的下游部被分成多個(gè)分支管，并且二次空氣通過這些分支管單獨(dú)地供給至氣缸蓋中的每個(gè)排氣口。
[0003]文獻(xiàn)JP 2014-129748 A公開了一種氣缸蓋，在該氣缸蓋內(nèi)部一體地形成有排氣歧管。具體地，氣缸蓋與口結(jié)合部一體地構(gòu)造，該口結(jié)合部通過結(jié)合多個(gè)排氣口各自的在排氣流動(dòng)方向上的下游部而形成，多個(gè)排氣口與多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的對(duì)應(yīng)的氣缸相連通。口結(jié)合部開口于氣缸蓋外壁面處。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在提供包括具有二次空氣供給裝置的這種類型的氣缸蓋的發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，尚未有人提出有關(guān)二次空氣供給通道的特定構(gòu)型:該二次空氣供給通道將二次空氣單獨(dú)供給至氣缸蓋中的每個(gè)排氣口。
[0005]本公開內(nèi)容提供了一種可適用于下述情況的二次空氣供給通道，在該情況中，二次空氣供給通道和排氣歧管都集成在氣缸蓋中。
[0006]在本公開的一些方面中，提供了用于安裝在車輛中的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)包括多個(gè)氣缸和排氣系統(tǒng)。氣缸蓋包括多個(gè)排氣口和口結(jié)合部，所述多個(gè)排氣口與對(duì)應(yīng)的多個(gè)氣缸相連通，多個(gè)排氣口的在排氣流動(dòng)方向上的下游部在口結(jié)合部處連接。氣缸蓋還包括將二次空氣供給至排氣系統(tǒng)的二次空氣供給通道。在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在車輛中的狀態(tài)下，二次空氣供給通道比內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室更靠上地定位。二次空氣供給通道包括主通道和多個(gè)分支通道，該主通道沿氣缸排列方向延伸，所述多個(gè)分支通道在主通道與對(duì)應(yīng)的排氣口之間建立單獨(dú)的連通。在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在車輛中的狀態(tài)下，多個(gè)分支通道分別布置成使得能夠從主通道朝向?qū)?yīng)的排氣口向下傾斜?？诮Y(jié)合部與氣缸蓋是一體的，并且口結(jié)合部開口于氣缸蓋的外壁面。
[0007]利用這種特殊構(gòu)型，即使在二次空氣供給通道的分支通道中產(chǎn)生凝結(jié)水(由于在二次空氣中包含的水分結(jié)露所產(chǎn)生的凝結(jié)水)，各個(gè)分支通道從主通道朝向?qū)?yīng)的排氣口向下傾斜，并且因此凝結(jié)水從分支通道流入排氣口。該凝結(jié)水接收來自流過排氣口的排放氣體的熱而蒸發(fā)。當(dāng)凝結(jié)水通過排氣口到達(dá)燃燒室時(shí)，凝結(jié)水接收來自燃燒室中的燃燒氣體的熱而蒸發(fā)。因此，能夠防止由于凝結(jié)水的滯留所引起的氣缸蓋的腐蝕(每個(gè)分支通道的內(nèi)壁面的腐蝕)。這意味著在集成有口結(jié)合部的氣缸蓋中形成二次空氣供給通道的情況下，能夠優(yōu)化二次空氣供給通道的構(gòu)型。
[0008]在本公開的一些方面中，主通道的中心線可以比多個(gè)分支通道的相應(yīng)的中心線更靠上地定位。
[0009]根據(jù)這種構(gòu)型，即使在二次空氣供給通道的主通道中產(chǎn)生凝結(jié)水，凝結(jié)水也容易從主通道向下流入分支通道中，并且因此已經(jīng)流入相應(yīng)的分支通道中的凝結(jié)水從分支通道流入對(duì)應(yīng)的排氣口中。因此，能夠防止由于凝結(jié)水的滯留所引起的主通道的內(nèi)壁面的腐蝕。因此，能夠防止二次空氣供給通道的整個(gè)內(nèi)壁面受到腐蝕。
[0010]在本公開的一些方面中，多個(gè)排氣口可以包括第一多個(gè)排氣口和第二多個(gè)排氣口?？诮Y(jié)合部可以包括第一口結(jié)合部和第二口結(jié)合部。第一多個(gè)排氣口的在排氣流動(dòng)方向上的下游部可以在第一口結(jié)合部處連接。第二多個(gè)排氣口的在排氣流動(dòng)方向上的下游部可以在第二口結(jié)合部處連接。僅第一多個(gè)排氣口可以通過分支通道連接至主通道。
[0011]根據(jù)這種構(gòu)型，能夠減小由流過二次空氣供給通道的排放氣體所引起的排氣干涉。具體地，在排氣流動(dòng)方向上定位在第二口結(jié)合部上游的排氣口沒有經(jīng)由二次空氣供給通道與在排氣流動(dòng)方向上定位在第一口結(jié)合部上游的排氣口相連通。因此，防止了流過在排氣流動(dòng)方向上定位在第二口結(jié)合部上游的排氣口的排放氣體經(jīng)由二次空氣供給通道流入在排氣流動(dòng)方向上定位在第一口結(jié)合部上游的排氣口，從而防止排氣干涉。以這種方式，防止了排氣口——該排氣口的在排氣流動(dòng)方向上的下游部與第一口結(jié)合部相連通——與其他排氣口一一該其他排氣口的在排氣流動(dòng)方向上的下游部與第二口結(jié)合部相連通一一之間的排氣干涉。
[0012]在本公開的一些方面中，提供了用于車輛的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造成安裝在車輛中。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)包括多個(gè)氣缸、氣缸蓋以及排氣系統(tǒng)。氣缸蓋包括:多個(gè)排氣口，所述多個(gè)排氣口與對(duì)應(yīng)的多個(gè)氣缸相連通；口結(jié)合部，多個(gè)排氣口的在排氣流動(dòng)方向上的下游部在口結(jié)合部處連接；以及二次空氣供給通道，該二次空氣供給通道將二次空氣供給至排氣系統(tǒng)。在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在車輛中的狀態(tài)下，二次空氣供給通道比內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室更靠上地定位。二次空氣供給通道包括主通道和多個(gè)分支通道，該主通道沿氣缸排列方向延伸，所述多個(gè)分支通道在主通道與對(duì)應(yīng)的排氣口之間建立單獨(dú)的連通。在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在車輛中的狀態(tài)下，多個(gè)分支通道分別布置成使得能夠從主通道朝向?qū)?yīng)的排氣口向下傾斜?？诮Y(jié)合部與氣缸蓋是一體的，并且開口于氣缸蓋的外壁面。
[0013]在本公開內(nèi)容中，相對(duì)于集成有排氣口結(jié)合部的氣缸蓋，與排氣口相連通的二次空氣供給通道的分支通道構(gòu)造成朝向排氣口向下傾斜。通過這種構(gòu)型，能夠防止由于分支通道中的凝結(jié)水的滯留所引起的腐蝕，并且因此能夠在二次空氣供給通道與該類型的氣缸蓋成一體的情況下優(yōu)化二次空氣供給通道的構(gòu)型。
【附圖說明】
[0014]下面將參照附圖對(duì)示例性實(shí)施方式的特征、優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)上和工業(yè)上的意義進(jìn)行描述，在附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件，并且其中:
[0015]圖1是從排氣側(cè)斜上方觀察時(shí)根據(jù)實(shí)施方式的氣缸蓋的立體圖；
[0016]圖2是從排氣側(cè)觀察時(shí)根據(jù)實(shí)施方式的氣缸蓋的前視圖；
[0017]圖3是示出了在從上方透視地觀察根據(jù)實(shí)施方式的氣缸蓋的情況下氣缸、進(jìn)氣口、排氣口以及二次空氣供給通道的布局輪廓的繪圖；
[0018]圖4是示出了在根據(jù)實(shí)施方式的氣缸蓋的內(nèi)部形成的排氣口和二次空氣供給通道的立體圖；
[0019]圖5是在發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在車輛中的情況下從沿著氣缸排列的方向觀察時(shí)的排氣口和二次空氣供給通道的示意圖。
[0020]圖6是與圖3相對(duì)應(yīng)的關(guān)于一種變型的繪圖；以及[0021 ]圖7是與圖4相對(duì)應(yīng)的關(guān)于一種變型的繪圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]在下文中，將參照附圖對(duì)本公開內(nèi)容的實(shí)施方式進(jìn)行描述。在本實(shí)施方式中，將描述本公開內(nèi)容應(yīng)用于安裝在汽車中的直列式四缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)(多缸內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī))的氣缸蓋的情況。
[0023]圖1是從排氣側(cè)的斜上方觀察時(shí)根據(jù)本實(shí)施方式的氣缸蓋I的立體圖。圖2是從排氣側(cè)觀察時(shí)根據(jù)實(shí)施方式的氣缸蓋I的前視圖。圖3是示出了在從上方透視地觀察氣缸蓋I的情況下氣缸2A、2B、2C、2D，進(jìn)氣口 3A、3B、3C、3D，排氣口 4A、4B、4C、4D以及二次空氣供給通道5的布局輪廓的繪圖。
[0024]氣缸蓋I組裝至未示出的氣缸體的上部，并且在氣缸體中形成的四個(gè)氣缸2A至2D(參見圖3)的各自的上部被封閉，并且在氣缸體的內(nèi)部在這些氣缸與插入在相對(duì)應(yīng)的氣缸2A至2D中的活塞(未示出)之間形成有燃燒室。
[0025]在根據(jù)本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)中，如圖3中所不，作為第一氣缸#1的氣缸2A、作為第二氣缸#2的氣缸2B、作為第三氣缸#3的氣缸2C以及作為第四氣缸#4的氣缸2D在繪圖中按照從右到左的順序呈直線布置。盡管在繪圖中未示出，對(duì)于每個(gè)氣缸，在氣缸蓋I的下表面中形成有淺凹部，其能夠用作相應(yīng)的燃燒室的頂部，并且進(jìn)氣口 3A至3D的下游端和排氣口 4A至4D的上游端分別開口于對(duì)應(yīng)的凹部中。進(jìn)氣口 3A至3D的對(duì)應(yīng)的下游端部分別設(shè)置有進(jìn)氣門(未示出)，并且排氣口4A至4D的對(duì)應(yīng)的上游端部分別設(shè)置有排氣門(未示出)。
[0026]如圖3中所示，將空氣引入氣缸2A至2D的相應(yīng)的燃燒室中的四個(gè)進(jìn)氣口3A至3D開口于氣缸蓋I的進(jìn)氣側(cè)的側(cè)壁10，氣缸蓋I的進(jìn)氣側(cè)位于圖1的繪圖中的背面(圖3的繪圖中的上側(cè))。未示出的進(jìn)氣歧管連接至該側(cè)壁10。
[0027]同時(shí)，排氣歧管的一部分與氣缸蓋I的位于圖1的繪圖中的前側(cè)(圖3的繪圖中的下側(cè))的排氣側(cè)的側(cè)壁11成一體。具體地，如圖1中所示，在縱向方向(氣缸排列方向)的中央附近形成有呈大致矩形形狀的凸出部11a。在凸出部Ila中，四個(gè)排氣口4A至4D被結(jié)合成兩個(gè)組，并且兩組排氣口彼此豎向地分開，并且開口于在凸出部Ila中形成的緊固座部Ilb(氣缸蓋I的排氣側(cè)的外壁面)中。如圖1中所示，在緊固座部Ilb的四個(gè)拐角處形成有螺栓孔11c、Ilc等并且使用這些螺栓孔llc、llc等將未示出的排氣管聯(lián)接至緊固座部lib。
[0028]根據(jù)本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)是四氣門式發(fā)動(dòng)機(jī)。因此，進(jìn)氣口3A至3D的下游端和排氣口 4A至4D的上游端分別具有分支以能夠與對(duì)應(yīng)的燃燒室連通。
[0029]在本實(shí)施方式中，在四個(gè)排氣口 4A至4D中，外側(cè)排氣口 4A、4D——它們分別與位于氣缸排列方向上的兩個(gè)外部位置處的作為第一氣缸#1的氣缸2A和作為第四氣缸#4的氣缸2D相連通一一以朝向排氣流的下游逐漸靠近氣缸排列方向的中央的方式進(jìn)行相對(duì)大幅度地彎曲。這些外側(cè)排氣口4A、4D結(jié)合在凸出部Ila中，并且該結(jié)合部分開口于緊固座部Ilb的下部，如圖1和圖2中所示。在下文中，這個(gè)結(jié)合部分被稱為下口結(jié)合部41。以這種方式，排氣口4A、4D的在排氣流動(dòng)方向上的下游部被結(jié)合到下口結(jié)合部41中，并且該下口結(jié)合部41開口于作為缸蓋外壁面的緊固座部I Ib中。
[0030]另一方面，排氣口4B、4C——它們分別與位于氣缸排列方向上的內(nèi)部位置處的作為第二氣缸#2的氣缸2B和作為第三氣缸#3的氣缸2C相連通——朝向排氣流的下游逐漸靠近彼此以便結(jié)合，并且這個(gè)結(jié)合部分斜向上彎曲、延伸超過外側(cè)排氣口 4A、4D的結(jié)合部分(下口結(jié)合部41)，并且此后開口于緊固座部Ilb的上部。在下文中，這個(gè)結(jié)合部分被稱為上口結(jié)合部42ο以這種方式，內(nèi)側(cè)排氣口 4B、4C的在排氣流動(dòng)方向上的下游部被結(jié)合到上口結(jié)合部42中，并且該上口結(jié)合部42開口于作為缸蓋外壁面的緊固座部Ilb中。
[0031]如上所述，在本實(shí)施方式中，在氣缸排列方向上大幅度彎曲的外側(cè)排氣口4A、4D在豎向方向上沒有彎曲的情況下延伸至緊固座部lib。內(nèi)側(cè)排氣口4B、4C在氣缸排列方向上沒有大幅度彎曲，而是在豎向方向上大幅度彎曲。因此，四個(gè)排氣口4A至4D之間的長(zhǎng)度差減小。因此，氣缸蓋I接收到的來自流過這些排氣口內(nèi)部的高溫排放氣體的熱量的變化變小。因此，有利地保證可靠性。
[0032]在根據(jù)本實(shí)施方式的氣缸蓋I中，一體地形成有二次空氣供給通道5。二次空氣供給通道5將會(huì)供給二次空氣，其目的在于，通過使未燃燒氣體進(jìn)行燃燒以及使排氣系統(tǒng)中的催化劑迅速升溫來實(shí)現(xiàn)排氣凈化。在下文中，將對(duì)二次空氣供給通道5進(jìn)行描述。
[0033]圖4是示出了在根據(jù)本實(shí)施方式的氣缸蓋I的內(nèi)部形成的排氣口4A至4D和二次空氣供給通道5的立體圖。在圖4中，氣缸蓋I的外形由雙點(diǎn)劃線指示，并且排氣Π4Α至4D和二次空氣供給通道5由實(shí)線指示。也就是說，在圖4中示出了排氣口 4A至4D以及二次空氣供給通道5的內(nèi)壁面的形狀。圖5是在發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在車輛中的狀態(tài)下沿著氣缸排列的方向觀察時(shí)的排氣口 4A和二次空氣供給通道5的示意圖。
[0034]如圖1至圖5所示，在氣缸蓋I的排氣側(cè)的側(cè)壁11中的凸出部IIa的下部，存在有一體形成的主通道形成部51和多個(gè)分支通道形成部53a至53h，該主通道形成部51用于形成二次空氣供給通道5的主通道52，所述多個(gè)分支通道形成部53a至53h用于分別形成多個(gè)分支通道54a至54h。氣缸蓋I例如通過鑄造鋁合金而形成。主通道形成部51和多個(gè)分支通道形成部53a至53h形成為在氣缸蓋I的鑄造期間與氣缸蓋I的排氣側(cè)的側(cè)壁11成一體。
[0035]主通道形成部51形成為沿氣缸蓋I的氣缸排列方向水平延伸的管形。在主通道形成部51的中央部處，形成有沿中央部的中心線延伸的主通道52，并且主通道52具有預(yù)定的內(nèi)徑尺寸。因此，主通道52也沿氣缸蓋I的氣缸排列方向延伸。
[0036]如圖5中所示，在發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在車輛中的狀態(tài)下(在本公開內(nèi)容中稱為內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)安裝狀態(tài))，主通道52位于燃燒室6的上方。
[0037]主通道52的一個(gè)縱向端部(例如，圖2中的左端部)是封閉的。作為將主通道52的一個(gè)端部封閉的構(gòu)型的示例，這一個(gè)端部可以在鑄造時(shí)被封閉，或者可以在一個(gè)端部敞開之后，通過用作密封構(gòu)件的未示出的塞子來封閉該端部。另一方面，主通道52的另一個(gè)縱向端部(例如，圖2中的右端部)經(jīng)由未示出的空氣供給管連接有二次空氣供給栗。二次空氣供給栗響應(yīng)于對(duì)排氣系統(tǒng)進(jìn)行二次空氣供給的需求而運(yùn)轉(zhuǎn)以對(duì)主通道52供給二次空氣。對(duì)二次空氣供給栗的運(yùn)轉(zhuǎn)的控制是眾所周知的，因此在這里將省略對(duì)其的描述。
[0038]相應(yīng)的分支通道形成部53a至53h沿與氣缸排列方向基本垂直的方向延伸。換句話說，分支通道形成部53a至53h布置成與主通道形成部51的延伸方向基本垂直。在這些分支通道形成部53a至53h的各自的中央部處，布置有分支通道54a至54h。分支通道54a至54h中的每一者沿分支通道形成部53a至53h的對(duì)應(yīng)的中央部的中心線延伸，并且具有預(yù)定的內(nèi)徑尺寸。
[0039]更具體地，如圖4和圖5中所示，分支通道54a至54h分別在主通道52與對(duì)應(yīng)的排氣口 4A至4D之間建立連通。在圖5中，僅示出了分支通道54a和排氣口 4A。如上所述，排氣口 4A至4D的上游端分別具有分支并且與對(duì)應(yīng)的燃燒室相連通。具體地，每個(gè)燃燒室連接有兩個(gè)排氣口，并且因此總共設(shè)置有八個(gè)排氣口 4Aa、4Ab、4Ba、4Bb、4Ca、4Cb、4Da、4Db(參見圖4)。因此，分支通道54a至54h設(shè)置為八個(gè)，使得能夠與這些排氣口 4Aa至4Db相對(duì)應(yīng)。與各排氣口4Aa至4Db對(duì)應(yīng)的分支通道54a至54h的連接位置優(yōu)選地盡可能靠近排氣口 4Aa至4Db的上游端位置。該上游端位置位于排氣口 4Aa至4Db中的燃燒室側(cè)。這是為了將二次空氣供給至溫度盡可能高的排放氣體以穩(wěn)妥地對(duì)未燃燒氣體進(jìn)行燃燒。通過將每個(gè)氣缸中的空燃比設(shè)定為小于(濃于)燃料的化學(xué)計(jì)量空燃比來執(zhí)行燃料噴射控制，以使該二次空氣供給充分地發(fā)揮效果。
[0040]每個(gè)分支通道54a至54h中的與連接位置相反處的第一端部(圖5中的左端部)是封閉的。作為使每個(gè)分支通道54a至54h的第一端部封閉的構(gòu)型的示例，第一端部可以形成為在鑄造時(shí)被封閉。如另一個(gè)示例，可以將第一端部形成為敞開的，然后通過用作密封構(gòu)件的未不出的塞子來封閉。
[0041 ] 如圖5中所示，每個(gè)分支通道54a至54h的中心線01 (分支通道中心線)位于主通道52的中心線02的下方。換句話說，主通道52的中心線02位于每個(gè)分支通道54a至54h的中心線01的上方。通過這種布置，構(gòu)造成使得主通道52的下端部與每個(gè)分支通道54a至54h的上端部彼此相連通。該下端部位于主通道52的內(nèi)壁面的下端。該上端部位于每個(gè)分支通道54a至54h的內(nèi)壁面的上端。
[0042]如圖5中所示，在發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在車輛中的狀態(tài)下，這些分支通道54a至54h從主通道52朝向排氣口 4A至4D向下傾斜。上述狀態(tài)也被稱為“發(fā)動(dòng)機(jī)安裝狀態(tài)” ο具體地，分支通道54a至54h與對(duì)應(yīng)的排氣口 4A至4D的連接位置位于分支通道54a至54h與主通道52的連通位置的下方；因此，分支通道54a至54h中的每一者構(gòu)造成從主通道52朝向排氣口4A至4D向下傾斜。例如，如果車輛定位在水平表面上，則各分支通道54a至54h從主通道52朝向?qū)?yīng)的排氣口4A至4D以相對(duì)于水平方向成大約5°的傾斜角向下傾斜。
[0043]具體地，在氣缸蓋I的本體安置在水平面上的狀態(tài)下，換句話說，在氣缸蓋I組裝至氣缸體等之前的狀態(tài)下，相應(yīng)的分支通道54a至54h從主通道52朝向?qū)?yīng)的排氣口 4A至4D向上傾斜。這個(gè)傾斜的角度被設(shè)定為例如10°。在發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在車輛中的狀態(tài)下，發(fā)動(dòng)機(jī)以15°的安裝角安裝。發(fā)動(dòng)機(jī)以15°的傾斜角安裝，以便使進(jìn)氣側(cè)向下定位。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在車輛中的狀態(tài)下，各分支通道54a至54h從主通道52朝向?qū)?yīng)的排氣口4A至4D以例如5°的傾斜角向下傾斜。這些角度并不限制于上述值，并且可以設(shè)定為任何角度，只要在分支通道54a至54h中產(chǎn)生凝結(jié)水的情況下凝結(jié)水可以朝向排氣口 4A至4D向下流動(dòng)即可。
[0044]二次空氣供給通道5以各分支通道54a至54h從主通道52朝向?qū)?yīng)的排氣口 4A至4D向下傾斜的上述方式來設(shè)置。因此，即使在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間由于二次空氣供給通道5的分支通道54a至54h中的二次空氣中包含的水分的結(jié)露而產(chǎn)生凝結(jié)水，凝結(jié)水也會(huì)從分支通道54a至54h流入排氣口 4A至4D(參見圖5的以虛線示出的箭頭)。該凝結(jié)水通過接收流過排氣口 4A至4D的排放氣體的熱量而蒸發(fā)。如果凝結(jié)水通過排氣口 4A至4D而到達(dá)燃燒室6，則凝結(jié)水通過接收燃燒室6中的燃燒氣體的熱量而蒸發(fā)。因此，能夠防止由于凝結(jié)水的滯留而引起的每個(gè)分支通道54a至54h的內(nèi)壁面的腐蝕。
[0045]如上所述，主通道52的中心線02位于每個(gè)分支通道54a至54h的中心線01的上方。因此，即使在主通道52中產(chǎn)生凝結(jié)水的情況下，凝結(jié)水也容易從主通道52向下流入分支通道54a至54h中。然后，凝結(jié)水從分支通道54a至54h流入對(duì)應(yīng)的排氣口 4A至4D中。因此，能夠防止由于凝結(jié)水的滯留而引起的主通道52的內(nèi)壁面的腐蝕。因此，能夠防止二次空氣供給通道5的整個(gè)內(nèi)壁面受到腐蝕。
[0046]如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠?qū)κ苟慰諝夤┙o通道5與一體結(jié)合有排氣歧管的氣缸蓋I成一體的情況下、二次空氣供給通道5的構(gòu)型進(jìn)行優(yōu)化。也就是說，氣缸蓋與口結(jié)合部41、42是一體的。
[0047]在下文中，將對(duì)變型進(jìn)行描述。本變型在二次空氣供給通道5的構(gòu)型方面與上述實(shí)施方式不同。因此，主要描述與上述實(shí)施方式的區(qū)別。
[0048]圖6是與圖3對(duì)應(yīng)的關(guān)于本變型的繪圖。繪圖示出了在從氣缸蓋I的上方透視地觀察時(shí)氣缸2A至2D、進(jìn)氣口 3A至3D、排氣口 4A至4D以及二次空氣供給通道5的布局。圖7是與圖4對(duì)應(yīng)的關(guān)于本變型的繪圖。圖7是示出了形成在氣缸蓋I的內(nèi)部的排氣口 4A至4D以及二次空氣供給通道5的立體圖。
[0049]如這些繪圖中所示，本變型中的二次空氣供給通道5的分支通道被構(gòu)造成僅與內(nèi)側(cè)排氣口 4B 和 4C (4Ba、4Bb、4Ca、4Cb)相對(duì)應(yīng)。內(nèi)側(cè)排氣口 4B、4C (4Ba、4Bb、4Ca、4Cb)分別與作為第二氣缸#2的氣缸2B和作為第三氣缸#3的氣缸2C相連通。具體地，該變形被構(gòu)造為僅內(nèi)側(cè)排氣口 4B、4C(4Ba、4Bb、4Ca、4Cb)經(jīng)由分支通道54c、54d、54e、54f與主通道52相連通。
[0050]換句話說，不存在與上述外側(cè)排氣口 4A和4D(4Aa、4Ab、4Da和4Db)相對(duì)應(yīng)的分支通道。外側(cè)排氣口 4A、4D(4Aa、4Ab、4Da和4Db)分別與作為第一氣缸#1的氣缸2A和作為第四氣缸#4的氣缸2D相連通。
[0051 ]在本變型中，上口結(jié)合部42構(gòu)造為本開內(nèi)容中所提及的第一口結(jié)合部，并且下口結(jié)合部41構(gòu)造為本開內(nèi)容中所提及的第二口結(jié)合部。
[0052]通過該構(gòu)型，能夠減小由流過二次空氣供給通道5的排放氣體所引起的排氣干涉。外側(cè)排氣口 4A、4D在排氣流動(dòng)方向上位于下口結(jié)合部41所在位置的上游，并且內(nèi)側(cè)排氣口4B、4C在排氣流動(dòng)方向上位于上口結(jié)合部42所在位置的上游。外側(cè)排氣口 4A、4D沒有經(jīng)由二次空氣供給通道5與內(nèi)側(cè)排氣口 4B、4C相連通。因此，防止了流過外側(cè)排氣口 4A、4D的排放氣體流入內(nèi)側(cè)排氣口 4B、4C，從而不引起排氣干涉。因此，防止了外側(cè)排氣口 4A、4D與內(nèi)側(cè)排氣口 4B、4C之間的排氣干涉。
[0053]本變型的構(gòu)型對(duì)配備有雙渦旋渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)而言是特別有效的。這個(gè)雙渦旋渦輪增壓器構(gòu)造成使流動(dòng)通道具有分支以將排放氣體分兩股引入渦輪機(jī)葉輪。這種構(gòu)型的目的在于減小來自其它氣缸的排氣能量的干擾，以促進(jìn)低速旋轉(zhuǎn)區(qū)域的渦輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)的快速啟動(dòng)。然而，所有的排氣口 4A至4D與二次空氣供給通道5相連通的構(gòu)型可能引起上述排氣干涉，于是雙渦旋渦輪增壓器的作用比如渦輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)的快速啟動(dòng)可能不會(huì)被充分發(fā)揮。作為一種用于減小排氣干涉的方法，可考慮將二次空氣供給通道5的每個(gè)通道一一比如主通道52和分支通道54a至54h—一的通道直徑設(shè)定為更小的。本公開內(nèi)容的公開方已經(jīng)通過實(shí)驗(yàn)證實(shí):在上述實(shí)施方式的構(gòu)型中，通過將分支通道54a至54h的每個(gè)直徑設(shè)定為更小的而使發(fā)動(dòng)機(jī)性能增強(qiáng)。
[0054]然而，如果將主通道52和分支通道54a至54h的每個(gè)通道直徑設(shè)定為更小的，則二次空氣的可供給量可能變小。因此，這變得難以充分發(fā)揮通過安裝二次空氣供給裝置所引起的未燃燒氣體的燃燒以及催化劑的迅速升溫來實(shí)現(xiàn)的排氣凈化作用。
[0055]在本變型中，僅內(nèi)側(cè)排氣口4B、4C構(gòu)造成通過分支通道與主通道52相連通。內(nèi)側(cè)排氣口 4B、4C與兩個(gè)流動(dòng)通道中的一個(gè)流動(dòng)通道相連通，以將排放氣體引入雙渦旋渦輪增壓器的渦輪機(jī)葉輪中。因此，在充分確保供給至內(nèi)側(cè)排氣口 4B、4C的二次空氣的供給量的同時(shí)，能夠減小排氣干涉。因此，能夠充分發(fā)揮雙渦旋渦輪增壓器的作用。
[0056]在上述實(shí)施方式和變型中，構(gòu)造成排氣口4A至4D被分為并且結(jié)合成兩組，然后以二者之間在豎向方向上存在距離的狀態(tài)分別開口于緊固座部Ilb中。具體地，已經(jīng)通過使用將本公開內(nèi)容應(yīng)用于包括兩個(gè)口結(jié)合部——下口結(jié)合部41和上口結(jié)合部42——的氣缸蓋I的示例而描述了上述實(shí)施方式和變型。本公開內(nèi)容并不限于此，而也可適用于包括通過結(jié)合全部排氣口而形成的單個(gè)口結(jié)合部的氣缸蓋，或者可適用于包括三個(gè)或更多個(gè)口結(jié)合部的氣缸蓋。
[0057]此外，已經(jīng)通過使用將本公開內(nèi)容應(yīng)用于安裝在車輛中的直列式四缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的示例描述了上述實(shí)施方式和變型。本公開內(nèi)容并不限于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，而也可適用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。本公開內(nèi)容并不限于四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，而也可適用于具有三個(gè)或更少氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī)，或者可適用于具有五個(gè)或更多氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī)。本
【發(fā)明內(nèi)容】
也可適用于應(yīng)用至除車輛之外的任何其它設(shè)備的發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0058]本
【發(fā)明內(nèi)容】
可適用于與排氣歧管成一體的氣缸蓋，并且在該氣缸蓋的內(nèi)部形成有
二次空氣供給通道。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣缸蓋，所述氣缸蓋用于安裝在車輛中的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)， 所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)包括排氣系統(tǒng)和多個(gè)氣缸， 所述氣缸蓋的特征在于包括: 多個(gè)排氣口，所述多個(gè)排氣口與對(duì)應(yīng)的多個(gè)氣缸相連通；以及 口結(jié)合部，所述多個(gè)排氣口的在排氣流動(dòng)方向上的下游部在所述口結(jié)合部處相連接； 二次空氣供給通道，所述二次空氣供給通道將二次空氣供給至所述排氣系統(tǒng)， 在所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在所述車輛中的狀態(tài)下，所述二次空氣供給通道比所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室更靠上地定位， 所述二次空氣供給通道包括: 主通道，所述主通道沿氣缸排列方向延伸；以及 多個(gè)分支通道，所述多個(gè)分支通道在所述主通道與對(duì)應(yīng)的排氣口之間建立單獨(dú)的連通， 在所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在所述車輛中的狀態(tài)下，所述多個(gè)分支通道分別布置成從所述主通道朝向?qū)?yīng)的排氣口向下傾斜，并且 所述口結(jié)合部與所述氣缸蓋是一體的，所述口結(jié)合部開口于所述氣缸蓋的外壁面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣缸蓋，其特征在于， 所述主通道的中心線比所述多個(gè)分支通道的各自的中心線更靠上地定位。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣缸蓋，其特征在于， 所述多個(gè)排氣口包括第一多個(gè)排氣口和第二多個(gè)排氣口， 所述口結(jié)合部包括第一 口結(jié)合部和第二 口結(jié)合部，所述第一多個(gè)排氣口的在所述排氣流動(dòng)方向上的下游部在所述第一口結(jié)合部處連接，并且所述第二多個(gè)排氣口的在所述排氣流動(dòng)方向上的下游部在所述第二 口結(jié)合部處連接，并且僅所述第一多個(gè)排氣口通過所述分支通道連接至所述主通道。4.一種用于車輛的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在所述車輛中， 所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的特征在于包括: 多個(gè)氣缸、氣缸蓋以及排氣系統(tǒng)，其中， 所述氣缸蓋包括:多個(gè)排氣口，所述多個(gè)排氣口與對(duì)應(yīng)的多個(gè)氣缸相連通；口結(jié)合部，所述多個(gè)排氣口的在排氣流動(dòng)方向上的下游部在所述口結(jié)合部處連接；以及二次空氣供給通道，所述二次空氣供給通道將二次空氣供給至所述排氣系統(tǒng)， 在所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在所述車輛中的狀態(tài)下，所述二次空氣供給通道比所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室更靠上地定位， 所述二次空氣供給通道包括: 主通道，所述主通道沿氣缸排列方向延伸；以及 多個(gè)分支通道，所述多個(gè)分支通道在所述主通道與對(duì)應(yīng)的排氣口之間建立單獨(dú)的連通， 在所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在所述車輛中的狀態(tài)下，所述多個(gè)分支通道分別布置成從所述主通道朝向?qū)?yīng)的排氣口向下傾斜，并且 所述口結(jié)合部與所述氣缸蓋是一體的，所述口結(jié)合部開口于所述氣缸蓋的外壁面。
【文檔編號(hào)】F01N3/32GK106014564SQ201610164296
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年3月22日
【發(fā)明人】脅屋努
【申請(qǐng)人】豐田自動(dòng)車株式會(huì)社