[实用新型]具有流动旋转元件的排气系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及包括流动旋转元件的排气系统和用于包括流动旋转元件的排气系统运行的方法。

背景技术

排气系统接收排气，其被产生作为在内燃发动机中的汽缸中进行的燃烧的产物。排气系统可以包括排气歧管，其接收来自发动机中的各个汽缸的排气并且将排气流汇合到单个排气通道内。排气歧管可以被设置在发动机中的汽缸盖的外部或被集成到汽缸盖内。由于封装限制，排气系统中的排气歧管以及其他排气管道可能包括许多弯曲、曲线等，这会增加排气系统中的背压以及在排气系统中产生噪音、振动和不舒适性(NHV)。

US2009/0007552公开了一种排气歧管，其包括被限定排气歧管的内段的外壳围绕的管。本发明人已经认识到在US2009/0007552公开的排气歧管的若干缺点。例如，在US2009/0007552中公开的排气歧管是笨重的，这增大排气系统的外形。而且，在US2009/0007552中公开的排气歧管同样产生大量的NHV，其只能通过管和内部区域的相互作用来部分地减弱。因此，增加了顾客不满意度。而且，应当明白，其他排气歧管设计可以涉及紧凑性、噪音减弱与背压产生之间的权衡。

实用新型内容

发明人在此已经认识到上述的问题并且开发一种发动机中的排气系统。该排气系统包括具有出口的排气通道，该排气通道与发动机中至少一个燃烧室流体连通，并且集成到发动机的汽缸盖内；以及具有至少一个叶片的流动旋转元件，该流动旋转元件设置在排气通道的出口中，使离开排气通道的排气流转动。

流动旋转元件减少流过排气歧管的排气流中的分离和湍流，因而减少在排气歧管中产生的冲击和噪音。因此，降低排气系统内的NVH，并提高顾客满意度。而且，将流动旋转元件设置在汽缸盖中的排气通道中可以简化制造，由此降低生产成本。

当单独的或结合附图参考以下具体实施方式时，本实用新型的上述优点和其他优点以及特征将变得容易明白。

应当明白，提供上面的概述是为了以简单的形式介绍一组精选概念，这种概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护主题的关键的或基本的特征，所要求保护主题的范围由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。而且，所要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。此外，发明人在此已经认识到上述问题并且不认为其是已知的。

附图说明

图1示出包括排气系统的发动机的示意图；

图2和图3说明包括流动旋转元件的示例性排气系统；

图4示出包括在图2所示的排气系统中的汽缸盖的详细视图；

图5示出包括设置在排气通道的出口中的流动旋转元件的汽缸盖的详细视图；

图6和图7示出第一示例性流动旋转元件；

图8-10示出另外的示例性流动旋转元件；和

图11示出一种用于发动机排气系统运行的方法。

图2-10大致按比例绘制，但是，如果需要，可以使用其他相对尺寸。

具体实施方式

在本文中描述了具有设置在汽缸盖中的排气通道的出口中的流动旋转元件的排气系统。流动旋转元件被配置为在行进通过排气歧管的排气中产生流动旋转，以在诸如排气歧管的下游部件中减少流动分离和湍流。因此，减少了在排气歧管中产生的排气流冲击和噪音。因此，减少了在排气系统中产生的噪音、振动和不舒适性(NVH)，由此增加顾客满意度。此外，降低了由NVH引起的部件退化的可能性。流动旋转元件包括一个或更多个叶片。在一些实施例中，叶片可以在轴向和径向方向上延伸以产生流动旋转。具体地，在一个示例中，叶片可以螺旋地对齐以产生流动旋转。利用与排气歧管上的声学封套(acoustic wrapping)相对的流动旋转元件也可以增加排气歧管的耐用性。而且，如果需要，当与可以增加排气歧管的壁厚以减少NVH的排气系统相比，利用流动旋转元件也能够使排气系统的质量减少。而且，由于流动旋转元件被封闭在排气通道内，它们可以不被封装限制所影响。

图1示出包括进气系统12、发动机14和排气系统16的车辆10。进气系统12构造成为发动机14中的汽缸18提供进气空气。汽缸18可以被称为燃烧室。进气系统12包括节气门20。节气门20可以设置在进气管道中。箭头22表示到和来自节气门20的空气流。应当明白，进气系统12可以包括诸如空气滤清器、压缩机、增压空气冷却器、进气歧管等的其他部件。