[发明专利]用于双平面集成排气歧管的双路径SAIR

说明书

技术领域

本公开涉及内燃发动机中的二次空气喷射或SAIR系统，并且更特别地涉及这样的SAIR系统，其具有分离的流动路径来用于分叉排气系统中的每组流道，从而为双平面集成排气歧管提供双路径SAIR。

背景技术

本部分提供与本公开有关的背景信息，其并不一定是现有技术。

典型汽车发动机是包括具有多个气缸的发动机缸体的内燃装置。每个气缸支承用于往复运动的活塞。气缸盖联接至发动机缸体的顶表面，使得缸体和盖限定出燃烧室。气缸盖对于每个气缸包括一组进气口和一组排气口，其与进气门和排气门组合，允许燃烧气体进入和排出燃烧室。进气歧管和排气歧管通常联接至气缸盖，用于引领燃烧气体去往和来自进气口和排气口。

这种汽车发动机可以配备有二次空气喷射(SAIR)作为排放控制系统的一部分。SAIR系统将空气喷射到排气流中，用以通过支持催化转化器的高效功能来允许排气气体的更完全燃烧。当发动机是冷的时，被喷射的空气可净化相对较浓的排气，并将催化转化器快速地带至操作温度。一旦发动机变热后，被喷射的空气可有助于未燃烧的碳氢化合物和一氧化碳的催化作用。SAIR系统可以由多种不同方法来实施，包括泵送空气喷射或抽吸空气喷射。不管实施的方法如何，系统必须提供空气路径来供被喷射的空气邻近发动机的燃烧室在排气歧管中或气缸盖中的排气口处进入排气气体流中。

SAIR系统的实施需要附加的部件，比如泵、气门和流体通路。随着气缸缸体和气缸盖设计和制造的最近发展，希望的是集成这些部件来获得空间效率。同样，希望的是使对空气喷射的控制最优化，来提高SAIR性能。

发明内容

本部分提供本公开的基本概要，而不是对其整个范围或者所有特征的全面公开。

公开了一种双路径SAIR系统，来以其实施提高SAIR性能，并使扭矩损失最小化。双路径SAIR系统采用两个分离的流动路径来喷射空气到分离的排气腿中。本文中公开的SAIR系统采用双平面概念，来另外利用通过使用集成排气歧管组件给予的设计灵活性。如本文中所使用的，术语集成排气歧管(integrated exhaust manifold)是指一体或单体的结构，其形成覆盖排气口的气缸盖组件的一部分和与歧管相关联的排气腿的至少一部分。

如本文中示出和描述的SAIR系统包括第一和第二空气喷射路径。第一空气喷射路径包括：第一供应通道，其提供通向形成于气缸缸体的盖安装表面中的第一沟道的流体连通；和第一流道，其提供从第一沟道到排气歧管中的第一排气腿的流体连通。第二空气喷射路径包括：第二供应通道，其提供通向形成于缸体安装表面中的第二沟道的流体连通；第二流道，其提供从第二沟道到第二腿部的流体连通。第一和第二空气喷射路径彼此分离和密封，使得二次空气可以被选择性地引入穿过第一空气喷射路径到第一排气腿中，并独立于第一空气喷射路径被选择性引入穿过第二喷射路径到第二排气腿中。独立的气门被可操作地联接至第一和第二供应通道来用于控制空气喷射。

以上概述的SAIR系统特别适用于气缸缸体具有第一气缸和第二气缸的内燃发动机。气缸盖牢固地紧固至所述气缸缸体，并具有穿过其中形成的并与所述第一气缸处于流体连通的第一排气口和穿过其中形成的并与所述第二气缸处于流体连通的第二排气口。盖垫设置在形成于所述气缸缸体上的盖安装表面与形成于所述气缸盖上的缸体安装表面之间。集成排气歧管从气缸盖伸出，并包括：第一排气腿，其具有穿过其中形成的第一通路，用以提供从所述第一排气口到第一出口的流体连通；和第二腿部，其具有穿过其中形成的第二通路，用以提供从所述第二排气口到第二出口的流体连通。空气被选择性地喷射穿过第一空气喷射路径从第一控制气门穿过形成于盖安装表面中的第一沟道到第一排气腿。空气还被选择性地喷射穿过第二空气喷射路径从第二控制气门穿过形成于缸体安装表面中的第二沟道到第二排气腿。由于第二沟道与第一沟道密封和隔离，所以被喷射到第一排气腿的空气可独立于被喷射到第二排气腿的空气受到控制。因此，提供了用于双平面集成排气歧管的双SAIR。

本发明还提供以下技术方案：