內燃機制造技術

內燃機包括：氣缸體，氣缸體包括多個氣缸；氣缸蓋；和渦輪增壓器，渦輪增壓器包括連接到氣缸蓋的排氣出口的進氣端口。進氣端口包括：第一壁部，第一壁部在氣缸排列方向上位于兩個最外面氣缸中的一個氣缸和進氣端口的中心軸線之間；和第二壁部，第二壁部位于進氣端口的中心軸線的與第一壁部相反側上。第一壁部包括：厚壁部，厚壁部的厚度比第二壁部的厚度大；和薄壁部，薄壁部的厚度比厚壁部的厚度小，并且薄壁部在排氣流動的方向上位于厚壁部的上游。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種內燃機。
技術介紹
在內燃機中，限定排氣通路的壁暴露于高溫排氣。隨著壁的溫度由于壁暴露于高溫排氣而增加，壁的強度降低。為了減輕由于壁的強度降低而產生例如裂紋，已經提出了用于增強限定排氣通路的壁的構造。例如，日本專利申請公報No.2013-189921(JP2013-189921A)描述了一種包括與排氣歧管一體地形成的渦輪外罩的渦輪增壓器。在這種渦輪增壓器中，從排氣歧管的收集器延伸到限定渦輪渦殼通路的部分(即，渦輪增壓器的進氣端口)的連續部分的溫度很可能變得特別高。因此，在根據JP2013-189921A的渦輪增壓器中，為了減小由于很可能被加熱到高溫的進氣端口的熱膨脹引起的應變，通過為進氣端口的外壁設置從渦輪外罩連續地延伸到排氣歧管的增強部分而增加進氣端口的剛度。在JP2013-189921A中描述的增強部分設置在外壁上，以便從渦輪外罩連續地延伸到排氣歧管。結果，在根據JP2013-189921A的渦輪增壓器中，進氣端口的剛度均勻地增加。
技術實現思路
渦輪增壓器被布置在氣缸蓋和周邊部件之間，所述周邊部件諸如沿著排氣流動的方向布置在渦輪增壓器的下游并且連接到渦輪增壓器的催化變換器。因此，如果渦輪增壓器的進氣端口的剛度均勻地增加，則由于進氣端口的熱膨脹引起的進氣端口自身的應變減小。然而，進氣端口由于熱膨脹而延長的影響易于被施加在周邊部件上，從而在周邊部件中導致更大的應變。本專利技術提供一種內燃機，該內燃機被構造成實現確保被排氣加熱到高溫的渦輪增壓器的進氣端口的充分強度和保護連接到渦輪增壓器的周邊部件這兩個目的。根據本專利技術的一個方面的一種內燃機包括氣缸體、氣缸蓋和渦輪增壓器。氣缸體包括多個氣缸。氣缸蓋包括蓋內歧管和蓋內冷卻劑通路。蓋內歧管連接到氣缸的燃燒室中的每一個燃燒室。蓋內歧管被構造成從燃燒室收集排氣。蓋內歧管連接到氣缸蓋的排氣出口。排氣出口的中心軸線被定位成在氣缸的氣缸排列方向上比將兩個最外面氣缸的中心軸線彼此連接的直線的中心更加靠近該兩個最外面氣缸中的一個氣缸。氣缸排列方向是在與氣缸的中心軸線正交的平面上穿過氣缸的中心軸線的直線的延伸方向。渦輪增壓器包括進氣端口。進氣端口連接到氣缸蓋的排氣出口。進氣端口包括第一壁部和第二壁部。第一壁部在氣缸排列方向上位于該一個氣缸和進氣端口的中心軸線之間。第二壁部位于進氣端口的中心軸線的與第一壁部的相反側上。第一壁部包括厚壁部和薄壁部。厚壁部的管道壁厚大于第二壁部的管道壁厚。薄壁部的管道壁厚小于厚壁部的管道壁厚。薄壁部在排氣流動的方向上位于厚壁部的上游。根據上述方面，氣缸蓋的排氣出口的中心軸線在氣缸排列方向上位于將該兩個最外面氣缸的中心軸線彼此連接的直線的中心的一側上。因此，連接到蓋內歧管的收集器的分支管道的傾斜角度彼此變化，并且因此從分支管道進入進氣端口的排氣的進入角度在分支管道之間變化。從在氣缸排列方向上在該兩個最外面氣缸中的更加遠離排氣出口的氣缸延伸的分支管道引入進氣端口中的排氣在進氣端口的壁上撞擊的角度比從其它分支管道引入進氣端口中的排氣在進氣端口的壁上撞擊的角度更加接近直角。結果，從這個分支管道引入進氣端口中的排氣所撞擊的部分很可能被加熱到特別高的溫度。與此相對照，根據上述方面，厚壁部設置在第一壁部中，所述第一壁部在氣缸排列方向上位于進氣端口的中心軸線的與該兩個最外面氣缸中的更加遠離排氣出口的氣缸的相反側上。因此，很可能被加熱到特別高的溫度的部分得到增強。此外，比厚壁部薄的薄壁部在排氣流動的方向上在厚壁部上游的位置處設置在第一壁部中。因此，由于進氣端口的熱膨脹引起的應力在具有較低剛度的薄壁部上集中。即，不象在整個第一壁部得到增強的情形中那樣，由于應力引起的應變在薄壁部上集中，從而由于進氣端口的熱膨脹引起的應變在進氣端口內側得到吸收。因此，在連接到渦輪增壓器的周邊部件中，能夠減輕由于進氣端口的熱膨脹而產生應變。在上述方面中，氣缸蓋被通過蓋內冷卻劑通路循環的冷卻劑冷卻。因此，進氣端口的靠近氣缸蓋側的一部分，即，進氣端口的在排氣流動的方向上位于上游側上的一部分的溫度較不可能增加。因為薄壁部在排氣流動的方向上設置在厚壁部的上游，所以與厚壁部相比，薄壁部較不可能被加熱到高溫。盡管薄壁部的管道厚度是小的，薄壁部的強度較不可能降低。即，根據上述方面，很可能被加熱到高溫并且因此強度很可能降低的部分由厚壁部形成以得到增強，而較不可能被加熱到高溫并且因此強度較不可能降低的部分由薄壁部形成從而由于進氣端口的熱膨脹引起的應變在薄壁部上集中以得到吸收。因此，能夠實現確保被排氣加熱到高溫的渦輪增壓器的進氣端口的充分強度和保護連接到渦輪增壓器的周邊部件這兩個目的。在上述方面中，進氣端口可以包括凸緣。進氣端口可以被構造成在凸緣處連接到氣缸蓋。薄壁部可以在排氣流動的方向上在凸緣下游的位置處與凸緣相鄰地定位。根據上述構造，靠近被循環的冷卻劑冷卻的氣缸蓋設置薄壁部。因此，薄壁部的溫度降低，從而薄壁部強度的降低進一步受到抑制。在上述方面中，進氣端口的位于薄壁部和厚壁部之間的壁部分的管道壁厚可以從薄壁部到厚壁部逐漸地增大，直至該壁部分的管道壁厚變成等于厚壁部的管道壁厚為止。如果是在薄壁部和厚壁部之間的進氣端口的管道壁厚急劇變化，則應力可能集中在管道壁厚急劇地變化的部分上。根據上述構造，進氣端口的管道壁厚在薄壁部和厚壁部之間逐漸地變化，應力較不可能集中在薄壁部和厚壁部之間的部分上。在上述方面中，在進氣端口與進氣端口的中心軸線正交的橫截面中，進氣端口的管道壁厚可以在厚壁部處最大。在上述方面中，在進氣端口中，厚壁部的管道壁厚大于其它部分的管道壁厚，并且因此避免了進氣端口剛度的過度增加。因此，能夠有效地抑制由于進氣端口的熱膨脹引起的應力作用于連接到渦輪外罩的周邊部件上。在上述方面中，在進氣端口的與進氣端口的中心軸線正交的橫截面中，進氣端口的管道壁厚可以在薄壁部處最小。即，由于熱膨脹引起的應力更可能集中在薄壁部上。結果，進氣端口中的應變更可能集中在薄壁部上，并且進一步地較不可能在進氣端口的除了薄壁部之外的部分中產生應變。因此，能夠抑制很可能被加熱到高溫并且因此強度很可能降低的部分的變形。附圖說明將在下面參考附圖描述本專利技術的示例性實施例的特征、優點以及技術和工業意義，其中相同的附圖標記表示相同的元件，并且其中：圖1是示意組裝到根據本專利技術的實施例的內燃機的氣缸蓋的渦輪增壓器周圍的構造的概略視圖；圖2是根據實施例的氣缸蓋和進氣端口的局部橫截面視圖；圖3是示意沿著圖2中的線III-III截取的進氣端口的橫截面結構的橫截面視圖；圖4是示意沿著圖2中的線IV-IV截取的進氣端口的橫截面結構的橫截面視圖；圖5是示意根據實施例的蓋內歧管和進氣端口中的排氣流動的概略視圖；并且圖6是根據實施例的修改實例的內燃機的進氣端口的橫截面視圖。具體實施方式在下文中，將參考圖1到圖5描述根據本專利技術的實施例的一種內燃機。根據本實施例的內燃機包括渦輪增壓器。如在圖1中所示意，在該內燃機中，氣缸蓋20被組裝到氣缸體10，并且渦輪增壓器的渦輪外罩30的進氣端口31連接到氣缸蓋20。因此，從氣缸體10的多個氣缸排放的排氣通過進氣端口31被引入渦輪外罩30中。催化變換器40在排氣流動的方向上布置在渦輪外罩30的下游，并且連接到渦本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種內燃機，包括：氣缸體，所述氣缸體包括多個氣缸；氣缸蓋，所述氣缸蓋包括蓋內歧管和蓋內冷卻劑通路，所述蓋內歧管連接到所述氣缸的燃燒室中的每一個燃燒室，所述蓋內歧管被構造成從所述燃燒室收集排氣，并且所述蓋內歧管連接到所述氣缸蓋的排氣出口，所述排氣出口的中心軸線被定位成在所述氣缸的氣缸排列方向上比將兩個最外面氣缸的中心軸線彼此連接的直線的中心更靠近所述兩個最外面氣缸中的一個氣缸，并且所述氣缸排列方向是在與所述氣缸的中心軸線正交的平面上穿過所述氣缸的中心軸線的直線的延伸方向；和渦輪增壓器，所述渦輪增壓器包括進氣端口，所述進氣端口連接到所述氣缸蓋的所述排氣出口，所述進氣端口包括第一壁部和第二壁部，所述第一壁部在所述氣缸排列方向上位于所述一個氣缸和所述進氣端口的中心軸線之間，所述第二壁部位于所述進氣端口的中心軸線的與所述第一壁部相反側上，所述第一壁部包括厚壁部和薄壁部，所述厚壁部的管道壁厚大于所述第二壁部的管道壁厚，所述薄壁部的管道壁厚小于所述厚壁部的管道壁厚，并且所述薄壁部在排氣流動的方向上位于所述厚壁部的上游。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.05.20 JP 2014-1040891.一種內燃機，包括：氣缸體，所述氣缸體包括多個氣缸；氣缸蓋，所述氣缸蓋包括蓋內歧管和蓋內冷卻劑通路，所述蓋內歧管連接到所述氣缸的燃燒室中的每一個燃燒室，所述蓋內歧管被構造成從所述燃燒室收集排氣，并且所述蓋內歧管連接到所述氣缸蓋的排氣出口，所述排氣出口的中心軸線被定位成在所述氣缸的氣缸排列方向上比將兩個最外面氣缸的中心軸線彼此連接的直線的中心更靠近所述兩個最外面氣缸中的一個氣缸，并且所述氣缸排列方向是在與所述氣缸的中心軸線正交的平面上穿過所述氣缸的中心軸線的直線的延伸方向；和渦輪增壓器，所述渦輪增壓器包括進氣端口，所述進氣端口連接到所述氣缸蓋的所述排氣出口，所述進氣端口包括第一壁部和第二壁部，所述第一壁部在所述氣缸排列方向上位于所述一個氣缸和所述進氣端口的中心軸線之間，所述第二壁部位于所述進氣端口的中心軸線的與所述第一壁部相反側上，所述第一壁部包括厚...

【專利技術屬性】
技術研發人員：前田治，飯田達雄，米澤幸一，加藤智也，
申請(專利權)人：豐田自動車株式會社，愛信高丘株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP