[实用新型]具有汽缸盖和涡轮的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种具有汽缸盖和涡轮的装置。

背景技术

在本实用新型的范围内，内燃发动机一词涵盖柴油发动机、火花点火发动机以及混合动力内燃发动机。

内燃发动机具有彼此连接以便形成单独汽缸(即燃烧室)的汽缸体和汽缸盖。

为了容纳活塞和/或汽缸套(cylinder pipe)，汽缸体具有相应数目的汽缸孔。活塞在汽缸套内以轴向可移动的方式导向并且与汽缸套和汽缸盖一起形成内燃发动机的燃烧室。

汽缸盖也经常用于容纳气门驱动装置。为了控制充气循环，内燃发动机需要控制元件和用于驱动这些控制元件的驱动装置。在充气循环的范围内，燃烧气体经由排气口(outlet openings)排出，并且燃烧室经由进气口(inlet openings)充气，即吸入新鲜混合气或新鲜空气。为了控制充气循环，在四冲程发动机中几乎排它地使用往复气门(reciprocating valves)作为控制元件，所述往复气门在内燃发动机运转期间执行振荡往复运动并且这样开启和关闭进气口和排气口。气门运动所需的气门驱动机构，包括气门自身，称为气门驱动装置。

气门驱动装置的目标是及时地开启和相应地关闭燃烧室的进气口和排气口，目的在于实现快速打开尽可能大的流动横截面(flow cross section)以便在流入的气流和相应地流出的气流中保持节流损失较低并且确保尽可能好地以新鲜混合气填充燃烧室以及有效地即完全地排出排气。出于该原因，依照现有技术还越来越多地提供两个或更多进气口和相应的排气口。

依照现有技术，通向进气口的进气管道和邻接排气口的排气管道或排气管路至少部分地集成进汽缸盖。如果每个气缸设有两个或更多排气口，每个汽缸的排气管路经常在汽缸盖内组合以形成与汽缸相关的组合排气管路(component exhaust lines)，随后这些组合排气管路组合以形成复合排气管路(composite exhaust lines)。排气管路组合为复合排气管路处的点通常并且在本实用新型范围内称为排气歧管或歧管。在这样的情况下，汽缸的排气管路也可按组进行组合以形成两个或更多个复合排气管路同时形成多个歧管。

如果合适的话，随后在歧管的下游将排气供给至涡轮，特别是排气涡轮增压器的涡轮，和/或供给至一个或更多个排气后处理系统。

在这样的情况下，一方面努力将涡轮设置得与内燃发动机的排气口尽可能地近以便这样能够最佳地利用热排气的排气焓(其由排气压力和排气温度决定性地确定)，并且确保涡轮增压器的快速响应性能。另一方面，热排气向多种排气后处理系统的移动也尽可能地短以便于允许将更少时间用于冷却排气并且排气后处理系统尽可能快速地达到它们的运转温度或起燃温度，特别是在内燃发动机的冷起动之后。

在这样的情况下，因此基本上努力最小化排气管路在汽缸上的排气口与排气后处理系统之间或者在汽缸上的排气口与涡轮之间的部分的热惯量，这可通过减小该部分的质量和长度来实现。在这样的情况下合适的材料也是有利的。

关于涡轮增压器的使用，努力将流至进入涡轮的入口内的排气流的压力损失保持尽可能低，这可通过合适地引导气流并且进而通过尽可能大地缩短传送的距离即缩短相关排气管路来实现。为了改善响应性能，涡轮上游的排气管路内的排气体积应尽可能地低。

为了实现上述目的，依照现有技术，排气歧管完全集成进汽缸盖内。这样的汽缸盖通过非常紧凑的设计来设定，其中通过这种集成使排气歧管的排气管路的总长度和涡轮上游的排气管路的体积最小化。这种汽缸盖的使用额外地减少部件数目并且相应地降低成本，特别是安装成本和制造成本。通过紧凑设计使驱动单元的紧密装配成为可能。因此，具有至少一个集成排气歧管的汽缸盖也是本实用新型的主题。

需要进一步的措施以改善内燃发动机的增压和/或增压式内燃发动机的扭矩特性。

具体地，由于受限的空间状况，涡轮在汽缸盖上接近发动机设置以及将涡轮连接至汽缸盖是困难的。依照现有技术，涡轮在入口区域装备有凸缘并且通过四个或更多个螺钉连接(screw connections)连接至汽缸盖。出于该目的，用于导引螺钉穿过的四个或更多个凸出部全部围绕涡轮的入口区域设置，凸出部经常彼此以等距间隔并且以这样的方式设置使得至少两个凸出部设置在入口区域面向叶轮的一侧上并且至少两个凸出部设置在入口区域背向叶轮的一侧上。