專利名稱：具有集成排氣岐管的發(fā)動機組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動機組件，且更具體地涉及具有集成排氣歧管的發(fā)動機組件。
背景技術(shù)：
本部分內(nèi)容提供與本發(fā)明有關(guān)的背景信息且不必要構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。發(fā)動機組件可包括發(fā)動機缸體，其限定多個氣缸。每個氣缸可與燃料系統(tǒng)、通過至少一個進氣門與進氣歧管、以及通過至少一個排氣門與排氣岐管連通。在其它因素中，進氣門和排氣門的尺寸影響發(fā)動機操作。然而，當氣缸孔的尺寸變得更小時，每個氣門的尺寸也可變得相應(yīng)地更小。當氣門尺寸減少時，提供合適進氣空氣和排氣流可變得更為困難。

發(fā)明內(nèi)容
該部分內(nèi)容提供本發(fā)明的一般概述，且不是本發(fā)明全部范圍或其所有特征的徹底公開。發(fā)動機組件可包括發(fā)動機結(jié)構(gòu)、由發(fā)動機結(jié)構(gòu)支承的排氣門以及由發(fā)動機結(jié)構(gòu)支承并且接合排氣門的凸輪軸。發(fā)動機結(jié)構(gòu)可限定順序設(shè)置的第一、第二、第三和第四燃燒室。發(fā)動機結(jié)構(gòu)還可限定與第一燃燒室連通的第一排氣端口、與第二燃燒室連通的第二排氣端口、與第三燃燒室連通的第三排氣端口、以及與第四燃燒室連通的第四排氣端口。發(fā)動機結(jié)構(gòu)還限定凸緣區(qū)域，所述凸緣區(qū)域限定與第二燃燒室軸向?qū)R的第一排氣出口以及與第三燃燒室軸向?qū)R的第二排氣出口 ；以及從第一排氣端口延伸至第一排氣出口的第一排氣通道、從第二排氣端口延伸至第一排氣出口的第二排氣通道、從第三排氣端口延伸至第二排氣出口的第三排氣通道、以及從第四排氣端口延伸至第二排氣出口的第四排氣通道。氣缸蓋可包括順序設(shè)置的第一、第二、第三和第四燃燒室表面、凸緣部分以及本體部分。第一燃燒室表面可限定第一排氣端口，第二燃燒室表面可限定第二排氣端口，第三燃燒室表面可限定第三排氣端口，以及第四燃燒室表面可限定第四排氣端口。凸緣部分可限定與第二燃燒室表面軸向?qū)R的第一排氣出口以及與第三燃燒室表面軸向?qū)R的第二排氣出口。本體部分可限定從第一排氣端口延伸至第一排氣出口的第一排氣通道、從第二排氣端口延伸至第一排氣出口的第二排氣通道、從第三排氣端口延伸至第二排氣出口的第三排氣通道、以及從第四排氣端口延伸至第二排氣出口的第四排氣通道。本發(fā)明涉及下述技術(shù)方案。1. 一種發(fā)動機組件，包括 發(fā)動機結(jié)構(gòu)，所述發(fā)動機結(jié)構(gòu)限定
順序設(shè)置的第一、第二、第三和第四燃燒室；
與第一燃燒室連通的第一排氣端口、與第二燃燒室連通的第二排氣端口、與第三燃燒室連通的第三排氣端口、以及與第四燃燒室連通的第四排氣端口 ；
凸緣區(qū)域，所述凸緣區(qū)域限定與第二燃燒室軸向?qū)R的第一排氣出口以及與第三燃燒室軸向?qū)R的第二排氣出口；從第一排氣端口延伸至第一排氣出口的第一排氣通道、從第二排氣端口延伸至第一排氣出口的第二排氣通道、從第三排氣端口延伸至第二排氣出口的第三排氣通道、以及從第四排氣端口延伸至第二排氣出口的第四排氣通道；
排氣門，所述排氣門由發(fā)動機結(jié)構(gòu)支承并且位于第一、第二、第三和第四排氣端口中；
和
凸輪軸，所述凸輪軸由發(fā)動機結(jié)構(gòu)支承并且與排氣門接合。2.根據(jù)技術(shù)方案1所述的發(fā)動機組件，其中，發(fā)動機結(jié)構(gòu)包括發(fā)動機缸體和固定到發(fā)動機缸體的氣缸蓋，發(fā)動機缸體限定順序設(shè)置的第一、第二、第三和第四氣缸孔，且氣缸蓋限定第一、第二、第三和第四排氣端口以及第一、第二、第三和第四排氣通道。3.根據(jù)技術(shù)方案2所述的發(fā)動機組件，其中，氣缸蓋限定冷卻劑護套，所述冷卻劑護套限定在第一和第二排氣出口之間延伸的冷卻劑通道。4.根據(jù)技術(shù)方案2所述的發(fā)動機組件，其中，凸輪軸由氣缸蓋支承。5.根據(jù)技術(shù)方案1所述的發(fā)動機組件，其中，發(fā)動機結(jié)構(gòu)還限定
與第一燃燒室連通的第五排氣端口、與第二燃燒室連通的第六排氣端口、與第三燃燒室連通的第七排氣端口、以及與第四燃燒室連通的第八排氣端口 ；和
從第五排氣端口延伸至第一排氣出口的第五排氣通道、從第六排氣端口延伸至第一排氣出口的第六排氣通道、從第七排氣端口延伸至第二排氣出口的第七排氣通道、以及從第八排氣端口延伸至第二排氣出口的第八排氣通道。6.根據(jù)技術(shù)方案1所述的發(fā)動機組件，其中，整個第一排氣出口從第一燃燒室軸向偏移。7.根據(jù)技術(shù)方案6所述的發(fā)動機組件，其中，整個第二排氣出口從第四燃燒室軸向偏移。8.根據(jù)技術(shù)方案1所述的發(fā)動機組件，其中，第一排氣出口從第一和第二燃燒室之間的第一中點軸向偏移。9.根據(jù)技術(shù)方案8所述的發(fā)動機組件，其中，第二排氣出口從第三和第四燃燒室之間的第二中點軸向偏移。10.根據(jù)技術(shù)方案1所述的發(fā)動機組件，還包括整體式排氣凸緣墊圈，所述整體式排氣凸緣墊圈圍繞第一和第二排氣出口。11. 一種氣缸蓋，包括
順序設(shè)置的第一、第二、第三和第四燃燒室表面，第一燃燒室表面限定第一排氣端口、 第二燃燒室表面限定第二排氣端口、第三燃燒室表面限定第三排氣端口、以及第四燃燒室表面限定第四排氣端口；
凸緣部分，所述凸緣部分限定與第二燃燒室表面軸向?qū)R的第一排氣出口以及與第三燃燒室表面軸向?qū)R的第二排氣出口 ；和
本體部分，所述本體部分限定從第一排氣端口延伸至第一排氣出口的第一排氣通道、 從第二排氣端口延伸至第一排氣出口的第二排氣通道、從第三排氣端口延伸至第二排氣出口的第三排氣通道、以及從第四排氣端口延伸至第二排氣出口的第四排氣通道。12.根據(jù)技術(shù)方案11所述的氣缸蓋，其中
第一燃燒室表面還限定第五排氣端口，第二燃燒室表面還限定第六排氣端口，第三燃燒室表面還限定第七排氣端口，第四燃燒室表面還限定第八排氣端口 ；以及
本體部分還限定從第五排氣端口延伸至第一排氣出口的第五排氣通道、從第六排氣端口延伸至第一排氣出口的第六排氣通道、從第七排氣端口延伸至第二排氣出口的第七排氣通道、以及從第八排氣端口延伸至第二排氣出口的第八排氣通道。13.根據(jù)技術(shù)方案12所述的氣缸蓋，其中，整個第一排氣出口從第一燃燒室表面軸向偏移。14.根據(jù)技術(shù)方案13所述的氣缸蓋，其中，整個第二排氣出口從第四燃燒室表面軸向偏移。15.根據(jù)技術(shù)方案11所述的氣缸蓋，其中，整個第一排氣出口從第一燃燒室表面軸向偏移。16.根據(jù)技術(shù)方案15所述的氣缸蓋，其中，整個第二排氣出口從第四燃燒室表面軸向偏移。17.根據(jù)技術(shù)方案16所述的氣缸蓋，其中，本體部分還限定冷卻劑護套，所述冷卻劑護套限定在第一和第二排氣出口之間延伸的冷卻劑通道。18.根據(jù)技術(shù)方案11所述的氣缸蓋，其中，第一排氣出口從第一和第二燃燒室表面之間的第一中點軸向偏移。19.根據(jù)技術(shù)方案18所述的氣缸蓋，其中，第二排氣出口從第三和第四燃燒室表面之間的第二中點軸向偏移。20.根據(jù)技術(shù)方案11所述的氣缸蓋，其中，本體部分還限定冷卻劑護套，所述冷卻劑護套包括在第一和第二排氣出口之間延伸的冷卻劑通道。進一步的應(yīng)用領(lǐng)域從本文所提供的說明將顯而易見。在該發(fā)明內(nèi)容中的說明和具體示例僅旨在用于描述目的且不旨在限制本發(fā)明的范圍。


本文所述的附圖僅用于描述目的且決不旨在限制本發(fā)明的范圍。圖1是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機組件的示意圖2是圖1中的發(fā)動機組件的示意圖，示出了排氣通道； 圖3是圖1中的發(fā)動機組件的燃燒室和排氣通道的示意圖；以及圖4是圖1中的發(fā)動機組件的示意圖，示出了排氣通道和冷卻劑通道。
貫穿附圖的數(shù)個視圖，對應(yīng)的附圖標記指代對應(yīng)的部件。
具體實施例方式現(xiàn)將參考附圖來更完整地描述本發(fā)明的示例。下述說明本質(zhì)上僅是示例性的且不旨在限制本發(fā)明、應(yīng)用或使用。提供示例性實施例，使得本發(fā)明將是詳盡的，并且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員傳達范圍。 許多具體細節(jié)被闡述，例如具體部件、裝置和方法的示例，以提供對于本發(fā)明實施例的透徹理解。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，不必采用具體細節(jié)、示例性實施例可以許多不同的形式實施并且具體細節(jié)和示例性實施例都應(yīng)被認為不限制本發(fā)明的范圍。在一些示例性實施例中，已知的過程、已知的裝置結(jié)構(gòu)和已知的技術(shù)未被詳細描述。
當一個元件或?qū)颖环Q為“位于……上”、“接合到”、“連接到”或“聯(lián)接到”另一元件或?qū)訒r，其可直接位于其它元件或?qū)由?、接合到、連接到或聯(lián)接到其它元件或?qū)?，或者可存在中間元件或?qū)?。對比而言，當一個元件被稱為“直接位于……上”、“直接接合到”、“直接連接到”或“直接聯(lián)接到”另一元件或?qū)訒r，可不存在中間元件或?qū)?。用于描述元件之間關(guān)系的其它詞語應(yīng)當以類似的方式被解釋(例如，“在……之間”對比“直接在……之間”、“鄰近” 對比“直接鄰近”等)。如本文所使用的，術(shù)語“和/或”包括相關(guān)列出條目的一個或多個的任何組合以及所有組合。雖然術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等在本文用于描述各種元件、部件、區(qū)域、層和/ 或區(qū)段，但是這些元件、部件、區(qū)域、層和/或區(qū)段應(yīng)當不受這些術(shù)語限制。這些術(shù)語可僅用于將一個元件、部件、區(qū)域、層或區(qū)段與另一區(qū)域、層或區(qū)段進行區(qū)分。在本文使用時例如 “第一”、“第二”和其它數(shù)字術(shù)語不暗含順序或次序，除非在文中清楚地指明。因此，下文討論的第一元件、部件、區(qū)域、層或區(qū)段可稱為第二元件、部件、區(qū)域、層或區(qū)段而不偏離示例性實施例的教導(dǎo)。參考圖1，發(fā)動機組件10可包括發(fā)動機結(jié)構(gòu)12、由發(fā)動機結(jié)構(gòu)12可旋轉(zhuǎn)地支承的曲軸40、聯(lián)接到曲軸40的活塞42、可旋轉(zhuǎn)地支承在發(fā)動機結(jié)構(gòu)12上的進氣和排氣凸輪軸組件44、46、氣門升程組件48、至少一個進氣門50以及至少一個排氣門52。在本非限制性示例中，發(fā)動機組件10示出為雙頂置凸輪軸發(fā)動機，其中發(fā)動機結(jié)構(gòu)12包括可旋轉(zhuǎn)地支承進氣和排氣凸輪軸組件44、46的氣缸蓋M和限定氣缸孔58的氣缸體56。然而，應(yīng)當理解的是，本發(fā)明不局限于頂置凸輪軸配置。活塞42可設(shè)置在氣缸孔58內(nèi)。氣缸蓋M (例如，燃燒室表面55)、氣缸體56 (例如，氣缸孔58)和活塞42可限定多個燃燒室60。氣缸蓋M (例如，燃燒室表面55)可限定用于每個燃燒室60的至少一個進氣端口 62和至少一個排氣端口 64。進氣門50可開啟和關(guān)閉進氣端口 62，排氣門52可開啟和關(guān)閉排氣端口 64。氣門升程組件48可接合進氣凸輪軸組件44和進氣門50以開啟進氣端口 62。此外，氣門升程組件44可接合排氣凸輪軸組件 46和排氣門52以開啟排氣端口 64。參考圖2-4，描述了根據(jù)本發(fā)明的示例性發(fā)動機組件10。發(fā)動機組件10可包括發(fā)動機結(jié)構(gòu)12，其限定多個燃燒室60A-D以形成四缸發(fā)動機。多個燃燒室60A-D可組合成第一組燃燒室20和第二組燃燒室22。第一組燃燒室20可包括第一燃燒室60A和第二燃燒室 60B，第二組燃燒室22可包括第三燃燒室60C和第四燃燒室60D。每個燃燒室60A-D可包括至少一個進氣門50和至少一個排氣門52。進氣門50可與用于空氣進氣的結(jié)構(gòu)(例如，進氣歧管，未示出)連通。排氣門52可例如通過排氣通道66A-H與排氣系統(tǒng)(未示出)連通。每個燃燒室60A-D可通過排氣門52連接到排氣通道66A-H中的至少一個。例如， 第一燃燒室60A可通過第一排氣端口 64A與第一排氣通道66A以及通過第二排氣端口 64B 與第二排氣通道66B連通，第二燃燒室60B可通過第三排氣端口 64C與第三排氣通道66C以及通過第四排氣端口 64D與第四排氣通道66D連通，第三燃燒室60C可通過第五排氣端口 64E與第五排氣通道66E以及通過第六排氣端口 64F與第六排氣通道66F連通，以及燃燒室60D可通過第七排氣端口 64G與第七排氣通道66G以及通過第八排氣端口 64H與第八排氣通道66H連通。排氣通道66A-H可形成在氣缸蓋M的本體部分57內(nèi)。為了簡化描述， 排氣通道66A-H在圖2-3被描述為反面形式，S卩，排氣通道66A-H以結(jié)構(gòu)示出，且限定排氣通道66A-H的發(fā)動機結(jié)構(gòu)12 (例如，氣缸蓋被省除(圖3)或被示意性示出用于參考(圖 2)。在非限制性示例中，第一、第二、第三和第四排氣通道66A-D可分別從第一、第二、 第三和第四排氣端口 64A-D延伸到第一排氣出口 15A，且第五、第六、第七和第八排氣通道 66E-H可從第五、第六、第七和第八排氣端口 64E-H延伸到第二排氣出口 15B。第一和第二排氣出口 15A-B可由發(fā)動機結(jié)構(gòu)12 (例如，氣缸蓋的凸緣區(qū)域59限定。排氣凸緣墊圈 70可圍繞第一和第二排氣出口 15A-B。在非限制性示例中，排氣凸緣墊圈70可具有整體式結(jié)構(gòu)，其限定分別圍繞第一排氣出口 15A和第二排氣出口 15B的第一墊圈開口 72A和第二墊圈開口 72B。第一、第二、第三和第四燃燒室60A-D可例如沿著線L順序設(shè)置。此外，氣缸蓋M 可包括順序設(shè)置的第一、第二、第三和第四燃燒室表面55A-D，且發(fā)動機缸體可限定順序設(shè)置的第一、第二、第三和第四氣缸孔58A-D。在非限制性示例中，第一排氣出口 15A可與第二燃燒室60B (或，第二燃燒室表面55B)軸向?qū)R。類似地，第二排氣出口 15B可與第三燃燒室60C (或，第三燃燒室表面55C)軸向?qū)R。在另一非限制性示例中，整個第一排氣端口 15A可從第一燃燒室60A (或，第一燃燒室表面55A)軸向偏移。類似地，整個第二排氣出口 15B可從第四燃燒室60D (或，第四燃燒室表面55D)軸向偏移。在又另一非限制性示例中，第一組燃燒室20可限定設(shè)置在第一和第二燃燒室 60A-B (或，第一和第二燃燒室表面55A-B)中間的第一中點21。類似地，第二組燃燒室22 可限定設(shè)置在第三和第四燃燒室60C-D (或，第三和第四燃燒室表面55C-D)中間的第二中點23。第一排氣出口 15A可從第一中點21軸向偏移偏移量Op類似地，第二排氣出口 15B 可從第二中點23軸向偏移偏移量02。發(fā)動機組件10還可包括排氣冷卻劑護套30，其至少部分地圍繞燃燒室60A-D和排氣通道66A-H。排氣冷卻劑護套30可限定位于發(fā)動機結(jié)構(gòu)12的第一側(cè)上的冷卻劑通道36 的第一部分32以及位于發(fā)動機結(jié)構(gòu)12與第一側(cè)相對的第二側(cè)上的冷卻劑通道36的第二部分；34。為了簡化描述，冷卻劑護套30和冷卻劑通道36在圖3中被描述為反面形式，即， 冷卻劑護套30和冷卻劑通道36被示出為結(jié)構(gòu)，且限定冷卻劑護套30和冷卻劑通道36的發(fā)動機結(jié)構(gòu)12 (例如，氣缸蓋54)被省除或示意性地示出。冷卻劑可通過排氣冷卻劑護套30循環(huán)，以冷卻燃燒室60A-D、排氣通道66A-H和/ 或冷卻發(fā)動機組件10的其它部分。氣冷卻劑護套30可通過一個或多個冷卻劑端口 38連接到冷卻劑源(未示出)。第一部分32和第二部分34可通過一個或多個冷卻劑通道36連接， 所述冷卻劑通道36允許冷卻劑從第一部分32傳送到第二部分34、從第二部分34傳送到第一部分32、或者第一部分32傳送到第二部分34以及從第二部分34傳送到第一部分32。 在非限制性示例中，冷卻劑通道36可位于第一排氣出口 15A和第二排氣出口 15B之間。由此，第一和第二排氣出口 15A-B中的每個可被更有效地冷卻，從而改善排氣凸緣墊圈70的耐用性。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動機組件，包括 發(fā)動機結(jié)構(gòu)，所述發(fā)動機結(jié)構(gòu)限定順序設(shè)置的第一、第二、第三和第四燃燒室；與第一燃燒室連通的第一排氣端口、與第二燃燒室連通的第二排氣端口、與第三燃燒室連通的第三排氣端口、以及與第四燃燒室連通的第四排氣端口 ；凸緣區(qū)域，所述凸緣區(qū)域限定與第二燃燒室軸向?qū)R的第一排氣出口以及與第三燃燒室軸向?qū)R的第二排氣出口；從第一排氣端口延伸至第一排氣出口的第一排氣通道、從第二排氣端口延伸至第一排氣出口的第二排氣通道、從第三排氣端口延伸至第二排氣出口的第三排氣通道、以及從第四排氣端口延伸至第二排氣出口的第四排氣通道；排氣門，所述排氣門由發(fā)動機結(jié)構(gòu)支承并且位于第一、第二、第三和第四排氣端口中；禾口凸輪軸，所述凸輪軸由發(fā)動機結(jié)構(gòu)支承并且與排氣門接合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機組件，其中，發(fā)動機結(jié)構(gòu)包括發(fā)動機缸體和固定到發(fā)動機缸體的氣缸蓋，發(fā)動機缸體限定順序設(shè)置的第一、第二、第三和第四氣缸孔，且氣缸蓋限定第一、第二、第三和第四排氣端口以及第一、第二、第三和第四排氣通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動機組件，其中，氣缸蓋限定冷卻劑護套，所述冷卻劑護套限定在第一和第二排氣出口之間延伸的冷卻劑通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動機組件，其中，凸輪軸由氣缸蓋支承。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機組件，其中，發(fā)動機結(jié)構(gòu)還限定與第一燃燒室連通的第五排氣端口、與第二燃燒室連通的第六排氣端口、與第三燃燒室連通的第七排氣端口、以及與第四燃燒室連通的第八排氣端口 ；和從第五排氣端口延伸至第一排氣出口的第五排氣通道、從第六排氣端口延伸至第一排氣出口的第六排氣通道、從第七排氣端口延伸至第二排氣出口的第七排氣通道、以及從第八排氣端口延伸至第二排氣出口的第八排氣通道。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機組件，其中，整個第一排氣出口從第一燃燒室軸向偏移。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)動機組件，其中，整個第二排氣出口從第四燃燒室軸向偏移。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機組件，其中，第一排氣出口從第一和第二燃燒室之間的第一中點軸向偏移。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)動機組件，其中，第二排氣出口從第三和第四燃燒室之間的第二中點軸向偏移。
10.一種氣缸蓋，包括順序設(shè)置的第一、第二、第三和第四燃燒室表面，第一燃燒室表面限定第一排氣端口、 第二燃燒室表面限定第二排氣端口、第三燃燒室表面限定第三排氣端口、以及第四燃燒室表面限定第四排氣端口；凸緣部分，所述凸緣部分限定與第二燃燒室表面軸向?qū)R的第一排氣出口以及與第三燃燒室表面軸向?qū)R的第二排氣出口 ；和本體部分，所述本體部分限定從第一排氣端口延伸至第一排氣出口的第一排氣通道、 從第二排氣端口延伸至第一排氣出口的第二排氣通道、從第三排氣端口延伸至第二排氣出口的第三排氣通道、以及從第四排氣端口延伸至第二排氣出口的第四排氣通道。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有集成排氣岐管的發(fā)動機組件。發(fā)動機組件可包括發(fā)動機結(jié)構(gòu)、由發(fā)動機結(jié)構(gòu)支承的排氣門以及由發(fā)動機結(jié)構(gòu)支承并且接合排氣門的凸輪軸。發(fā)動機結(jié)構(gòu)可限定順序設(shè)置的第一、第二、第三和第四燃燒室以及多個排氣端口，每個排氣端口與對應(yīng)燃燒室連通。發(fā)動機結(jié)構(gòu)還限定凸緣區(qū)域，所述凸緣區(qū)域限定與第二燃燒室軸向?qū)R的第一排氣出口以及與第三燃燒室軸向?qū)R的第二排氣出口。發(fā)動機結(jié)構(gòu)可限定分別從第一和第二排氣端口延伸至第一排氣出口的第一和第二排通道以及分別從第三和第四排氣端口延伸至第二排氣出口的第三和第四排氣通道。
文檔編號F01L1/053GK102374006SQ201110193909
公開日2012年3月14日 申請日期2011年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月12日
發(fā)明者W. 海曼 A., C. 杜斯 E., S. 麥卡爾平 R. 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司