带有多个整体形成的排气口歧管组件的汽缸盖的制作方法

专利名称：带有多个整体形成的排气口歧管组件的汽缸盖的制作方法
技术领域：
本申请涉及一种带有整体形成的排气口歧管组件(port-exhaust manifold assembly)的汽缸盖，更特别地，本发明涉及一种带有整体形 成的排气口歧管组件的汽缸盖，其中排气口延伸以起到排气歧管的作 用。
背景技术：
通常，排气歧管作为另一组件进行开发。独立制造排气歧管， 并随后将其安装在汽缸盖上。从而， 一个重要的因素在于，它会极大地影响发动机的整体性 能和耐久性，它会通过热量损坏车辆。车辆必须在发动机舱中具有用于容放这样的排气歧管的空间。 而且，车辆必须具有足够空间，用于将外围组件从排气歧管分离，以 免通过热量损坏这些组件。同时，这样的排气歧管需要足够接近的催化装置，以快速地启 动排气歧管。从而，需要将排气歧管紧凑地设置于发动机中。
然而，以V6发动机为例，其中六个汽缸以V形模式设置，使 得每三个汽缸以60。的角度配置于基于中心线的左侧和右侧，这种发动 机难以同时满足两个矛盾的条件，其中一个条件为提供足够空间，用 于将排气歧管和另外安装于汽缸盖中的热损伤装置热隔离 (insolating)，而另一个条件为提供紧密空间，用于接近于排气歧管 的催化装置。为了同时满足两个矛盾的空间条件，排气歧管的形状不得不急剧地变化。这种急剧变化的排气歧管形状会造成性能损失，催化装置远离 以及热耐久性损失，从而热应力集中而产生裂缝。此外，为例使发动机紧凑，日本专利第2709815号公开了在串
联三汽缸发动机的汽缸盖中排气歧管与排气口整体形成。对于这样的结构，例如，以串联四汽缸发动机为例，其具有的
优点在于，由于在汽缸盖中执行排气歧管的功能，所以可以实现发动
机的紧凑。然而，其具有的缺点在于由于根据汽缸盖数目的增加而在排气 时产生了脉动干涉(pulsatory motion interference)，这是发动机的重要 特性，从而降低了低速和中速时的转矩。公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一 般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构 成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容
本发明的各个方面致力于提供一种带有整体形成的排气口歧管 组件的汽缸盖，通过将多个排气口歧管组件设置于两个堆叠层(piled stories)中并且将冷却水套设置到在V6发动机中的多个排气口歧管组 件之间的空间内，从而具有使整体形成的排气口歧管组件的排气出口 部分的形状紧凑以及避免整体形成的排气口歧管组件的热破坏的优 点，在V6发动机中，六个汽缸以V形模式设置，使得每三个汽缸以 60。的角度配置于基于中心线的左侧和右侧，在其十二个排气口中的每 对排气口延伸以形成6对Y形排气入口线路，以起到排气歧管的作用。
在本发明的一个方面，提供带有整体形成的排气口歧管组件的 汽缸盖，当多个汽缸平行设置时，通过将多个排气口歧管组件设置于 两个堆叠层中并且将冷却水套设置到在多个排气口歧管组件之间的空 间内，从而使整体形成的排气口歧管组件的排气出口部分的形状紧凑， 并且避免整体形成的排气口歧管组件的热破坏。在本发明的另一个方面，提供带有整体形成的排气口歧管组件 的汽缸盖，从而在将传统上分离的排气歧管整体形成并与汽缸中的排气口相互配合时，减少了生产成本并降低了整体重量。在本发明的又一个方面，提供带有整体形成的排气口歧管组件 的汽缸盖，从而在将由高密度的铁金属另外构成的传统排气歧管整体 形成于汽缸盖中并且由低密度的铝合金制造以除去排气歧管，减少了 生产成本并降低了整体重量。在本发明的再一个方面，提供带有整体形成的排气口歧管组件
的汽缸盖，通过减小汽缸盖和催化装置之间的距离，并将TCI发动机 安装到柴油机VGT，并提高在低速和中速时的转矩且提高发动机功 率，从而将排气温度降低至最高100 °C。在本发明的一个方面，提供带有整体形成的排气口歧管组件的 汽缸盖，从而增大干涉的自由度，确保最紧凑的形状，而无需急剧地 改变排气歧管的形状。本发明的方法和设备具有其他特征和优点，根据附图及后面的具体实施方式
这些特征和优点将变得明朗，或者说这些特征和优点在 附图及后面的具体实施方式
中进行了更具体的说明，附图合并于此， 与具体实施方式
一起用于解释本发明的特定原理。


图1为根据本发明的带有多个排气口歧管组件的示例性汽缸盖 的俯视图。图2为用于显示根据本发明的汽缸盖的示例性排气口的俯视图。图3为沿着图1的线II-II所呈现的横截面图。图4A为用于显示根据本发明的环绕汽缸盖排气口的水套的示
例性配置的俯视图。图4B为用于显示根据本发明的汽缸盖排气口中的水套的示例 性配置的主视图。图4C为沿着图4A的线III-III所呈现的横截面图。图5A为用于显示根据本发明将排气口歧管组件安装于汽缸盖
中的示例性型芯(core)的立体示意图。图5B为用于显示制造根据本发明的用于安装排气口歧管组件 的型芯的示例性方法的立体示意图。
8
图6为根据本发明的带有多个排气口歧管组件的示例性汽缸盖
的俯视图。图7为用于显示根据本发明的汽缸盖的示例性排气口的俯视图。图8为沿着图6的线V-V所呈现的横截面图。图9A为用于显示根据本发明的环绕汽缸盖排气口的水套的示
例性配置的俯视图。图9B为用于显示根据本发明的环绕汽缸盖排气口的水套的示 例性配置的主视图。图9C为沿着图9A的线IV-IV所呈现的横截面图。图IOA为用于显示根据本发明将排气口歧管组件安装于汽缸盖
中的示例性型芯的立体示意图。图10B为用于显示制造根据本发明的用于安装排气口歧管组件 的型芯的示例性方法的立体示意图。
具体实施例方式现将详细引用本发明的不同实施例，其实例显示于附图中且说 明于下文。虽然本发明将结合典型实施例进行描述，但是应当理解， 本说明书并非旨在将本发明限制于那些典型实施例。相反地，本发明 旨在不但覆盖这些典型实施例，而且覆盖可被包括于如所附权利要求 所限定的本发明的精神和范围内的选择形式、修改形式、等价形式以 及其它实施例。图1为根据本发明不同实施例的带有多个排气口歧管组件的汽
缸盖的俯视图，图2为用于显示根据本发明不同实施例的汽缸盖的排
气口的俯视图，图3为沿着图1的线n-n所呈现的横截面图。现将具
体描述根据本发明不同实施例的带有多个排气口歧管组件的汽缸盖。在本申请文件中，术语"排气口歧管组件"涉及其中排气口延
伸为形成排气流动线路以起到排气歧管作用的结构。根据本发明的不同实施例，汽缸盖100由车辆发动机或类似物
组成。当其组装到发动机时，与常规方式不同，汽缸盖100在其上部
与汽缸罩(cover)安装，且在其下部与汽缸体安装。根据本发明的不同实施例，汽缸盖100涉及设置于V6发动机中的右方部分的三个汽缸盖，在V6发动机中，六个汽缸以V形模式设 置，使得每三个汽缸以60。的角度配置于基于中心线的左方和右方部 分。在该申请文件中，设置于左方的三个汽缸盖与设置于右方的三 个汽缸盖具有同样的结构，并由此省略其描述。如图1至图3所示，汽缸盖IOO包括六个进气口，例如，第一、 第二、第三、第四、第五和第六llla、 lllb、 lllc、 llld、 llle和lllf 进气口，该六个进气口与三个汽缸联通，该三个汽缸例如，第一、第 二和第三汽缸130a、 130b和130c。六个进气口，例如，第一、第二、 第三、第四、第五和第六llla、 lllb、 lllc、 llld、 llle和lllf进气 口设置于发动机汽缸体的上部。六个进气口 llla、 lllb、 lllc、 llld、 llle和lllf设置到三个 汽缸130a、 130b和130c，使得两个进气口对应于单个汽缸。
更具体地，第一和第二进气口 11 la和11 lb设置到第一汽缸130a， 第三和第四进气口 lllc和llld设置到第二汽缸130b，且第五和第六 进气口 llle和lllf设置到第三汽缸130c。相似地，设置在基于V6发动机中心线左方的六个进气口设置为 使它们与三个汽缸在发动机汽缸体的上部联通。设置于每个汽缸的两个进气口配置为使它们以Y形模式聚集到 其进气端部部分110。进气端部部分110包括打开为与每一个汽缸130a、 130b和130c
一致的每一个入口部分。特别地，设置到第一汽缸130a的第一和第二进气口 llla和lllb 向汽缸盖100的进气端部部分110延伸，以形成第一和第二流动线路 112a和112b，且第一和第二流动线路112a和112b以Y形模式聚集， 使得它们在其端部部分连接到第一入口部分U3a;设置到第二汽缸 130b的第三和第四进气口 lllc和llld向汽缸盖100的进气端部部分 110延伸，以形成第三和第四流动线路112c和112d，且第三和第四流 动线路112c和112d以Y形模式聚集，使得它们在其端部部分连接到 第二入口部分113b;且设置到第三汽缸130c的第五和第六进气口 llle 和lllf向汽缸盖100的进气端部部分110延伸，以形成第五和第六流动线路112e和112f，且形成的第五和第六流动线路112e和112f以Y 形模式聚集，使得它们在其端部部分连接到第三入口部分113c。
从而，每个汽缸130a、 130b和130c具有第一至第三入口部分 113a、 113b和113c，其在汽缸盖的进气端部部分110处独立地打开。
根据本发明的不同实施例，汽缸盖100包括三个排气口歧管组 件124a、 124b和124c，例如，第一、第二和第三排气口歧管组件124a、 124b和124c的六个排气口 121a、 121b、 121c、 121d、 121e与121f和 三个汽缸130a、 130b和130c联通，第一、第二和第三排气口歧管组 件124a、 124b和124c延伸以在右方汽缸盖的排气侧端部部分120处 起到排气歧管的作用，如图1至3所示。六个排气口 121a、 121b、 121c、 121d、 121e与121f设置到第一 至第三汽缸130a、 130b和130c,使得两个排气口对应于一个汽缸。
特别地，第一和第二排气口 121a和121b设置到第一汽缸130a， 第三和第四排气口 121c和121d设置到第二汽缸130b，且第五和第六 排气口 121e和121f设置到第三汽缸130c。同时，根据本发明的不同实施例，设置到第一汽缸130a的第一 和第二排气口 121a和121b向汽缸盖的排气端部部分120延伸，以形 成第一和第二流出线路122a和122b，且第一和第二流出线路122a和 122b以Y形模式聚集以形成第一排气流动线路125a，使得第一排气流 动线路125a在其端部部分连接到第一出口部分123a;设置到第二汽缸 130b的第三和第四排气口 121c和121d向汽缸盖的排气端部部分120 延伸，以形成第三和第四流出线路122c和122d，且第三和第四流出线 路122c和122d以Y形模式聚集以形成第二排气流动线路125b，使得 第二排气流动线路125b在其端部部分连接到第二出口部分123b;且设 置到第三汽缸130c的第五和第六排气口 121e和121f向汽缸盖的排气 侧端部部分120延伸，以形成第五和第六流出线路122e和122f，且第 五和第六流出线路122e和122f以Y形模式聚集以形成第三排气流动 线路125c，使得第三排气流动线路125c在其端部部分连接到第三出口 部分123c。第一至第三出口部分123a、 123b和123c设置为在如图1所示 的两层中彼此堆叠，使得当它们基于如图2所示的出口部分的中心而连接时，它们整个构成三角形，并且它们经过用于联结设置于三角形 凸缘部分125处的催化装置的孔隙而组合为催化转换器。根据本发明
的不同实施例，设置到第一汽缸130a的第一和第二排气口 121a和121b 的第一出口部分123a对称于设置到第三汽缸130c的第五和第六排气 口 121e和121f的第三出口部分123"设置到第二汽缸DOb的第三和 第四排气口 121c和121d的第二出口部分123b设置于中心。
因而，第一到第六排气口 121a、 121b、 121c、 121d、 121e和121f 延伸到催化转换器的扩散器，以形成第一、第二和第三排气口歧管组 件124a、 124b和124c。即，三个排气口歧管组件124a、 124b和124c 包括第一排气口歧管组件124a，其在三个排气流动线路125a、 125b和 125c中的第一排气流动线路125a的端部部分处带有第一 出口部分 123a;第二排气口歧管组件124b，其在第二排气流动线路125b的端部 部分处带有第二出口部分123b;以及第三排气口歧管组件124c，其在 第三排气流动线路125c的端部部分处带有第三出口部分123c。
从而，汽缸盖100具有的外壁部分101扩大为使其包括第一至 第三排气口歧管组件124a、 124b和124c，所述第一至第三排气口歧管 组件124a、 124b和124c延伸到位于传统外壁部分上的催化转化器的 前部的扩散器，以起到排气歧管的作用。同时，排气口歧管组件的出口部分123a、 123b和123c可以向 催化转化器弯曲或不弯曲，如图3所示。当传统的排气口延伸到设置 在催化转化器的前部的扩散器从而以此方式形成排气口歧管组件的出 口部分123a、 123b和123c时，汽缸盖100和催化装置之间的距离会 縮短，并且催化装置启动开始温度(LOT; Light of Temperature)可降 低，从而发动机排量可降低。此外，另外由高密度的铁材料构成的传 统排气歧管整体形成于由低密度的铝合金制造的汽缸盖100中，从而 除去排气歧管可降低生产成本并可降低发动机的整体重量。
此外，排气口歧管组件124a、 124b禾Q 124c的第一至第三出口 部分123a、 123b和123c设置为在两层中彼此堆叠，并且当它们基于 出口部分的中心而连接时，它们整个构成三角形。它们中的两个可以 选择性地设置在上层或下层。从而，可以增大干涉自由度，且这种配置可以保证最为紧凑的排气出口凸缘125，使得带有整体形成的排气口歧管组件的汽缸盖的整 体尺寸可以极大地减小。同时，每个出口部分123a、 123b和123c之间的每个距离A和 B可以在至少3至15mm的范围内。每个出口部分123a、 123b和123c之间的每个距离A和B考虑 到根据冷却装置配置的冷却性能而确定。即，根据水套的尺寸，排气温度可以最大降低至100°C，从而可 以具有相比传统排气歧管更高的热耐久性。此外，冷却装置设置于每个出口部分123a、 123b和123c之间， 使得可以使发动机的整体尺寸紧凑，并且可以提供良好的冷却效率。
根据本发明的不同实施例的带有排气口歧管组件的汽缸盖的结 构可以同时使冷却装置的配置最优化。即，可以使汽缸盖的整体尺寸紧凑，并且同时可以保证每个排 气口歧管组件之间的热耐久性。根据本发明的不同实施例的冷却装置 将参考图4A至图4C进行描述。图4A为用于显示根据本发明的不同实施例的在汽缸盖排气口 中的水套的设置的俯视图，图4B为用于显示根据本发明的不同实施例 的汽缸盖排气口中的水套的设置的主视图，图4C为沿着图4A的线
in-ni所呈现的横截面图。在根据本发明的不同实施例的汽缸盖100中，由于排气口歧管 组件124a、 124b和124c设置为在两层中彼此堆叠，凹陷空间部分形 成于设置在第二排气口歧管组件124b的上部的第一和第三排气口歧管 组件124a和124c之间，使得可以将水套插入到该凹陷空间内，而无 需使用额外的空间，如图4A至4C所示。重要的是，水套140包括第一冷却部分141，其大于传统水套， 从而环绕三个排气口歧管组件124a、 124b禾P 124c的上部；第二冷却 部分142，其从第一冷却部分141增大，使得其设置在配置于第一和第 三排气口歧管组件124a和124c之间的第二排气口歧管组件124b上部 的凹陷空间处；以及第三冷却部分143，其可能从第二冷却部分142 延伸到三个排气口歧管组件124a、 124b和124c的出口部分123a、 123b 和123c;以及第四冷却部分144，其从第二冷却部分142延伸，使得
13其与设置于每个排气口的下部的第一冷却部分141连接。同时，在传统的V6发动机中，通常每个边沿(bank)的三个排 气出口制造为单个型芯，然后该单个型芯整体附着在制造的汽缸盖上。 然而，当每个歧管口组件如上所述的彼此堆叠时，难以将每个歧管口 组件制造为传统的单个型芯。在此情况下，每个排气口歧管组件独立地制造为分离的型芯， 然后依次将每个分离的型芯附着到铸模。将参考图5A和图5B描述如 何提升根据本发明的不同实施例的排气口歧管组件的生产率。
图5A为用于显示根据本发明不同实施例的排气口歧管组件的 型芯的立体示意图，图5B为用于显示如何制造根据本发明不同实施例 的排气口歧管组件的型芯的立体示意图。如图5A所示，第一和第三排气口歧管组件124a和124c连接以 形成设置于其外部的凹芯(female core) 160，且第二排气口歧管组件 连接以形成凸芯(male core) 170。同时，凹芯160提供有凸芯170对应地与其组合的接收槽160a。 接收槽160a可以包括对称地彼此附着的第一和第三排气口歧管组件 124a和124c。此外，凸芯170与接收槽160a对应地形成，并提供有凹芯160 对应地与其组合的接收槽170a。接下来，如图5B所示，组装两个歧管口的凸芯和凹芯，并且将 组装的型芯附着到汽缸盖铸模，从而可以降低生产同样产品的成本和 时间。根据本发明的不同实施例的这种方法可以适用于排气口歧管组 件设置为在两层中彼此堆叠的情况下。现将参考图6至图10B具体地描述根据本发明的其它示例性实 施例的连接到多个排气口歧管组件的汽缸盖。图6为根据本发明不同实施例的带有多个排气口歧管组件的汽 缸盖的俯视图，图7为用于显示根据本发明不同实施例的汽缸盖的排 气口的俯视图，图8为沿着图6的线V-V所呈现的横截面图。
首先，将具体地描述根据本发明的其它示例性实施例的连接到 多个排气口歧管组件的汽缸盖。200810172751.6根据本发明的不同实施例，汽缸盖200涉及其中依次设置四个
汽缸的I4发动机的汽缸盖。根据本发明的其它示例性实施例，汽缸盖200包括八个进气口 211a、 211b、 211c、 211d、 211e、 211f、 211g和211h，所述八个进气口 在汽缸体的上部处与四个汽缸230a、 230b、 230c、 230d联通，如图6 至图8所示。八个进气口 211a、 211b、 211c、 211d、 211e、 211f、 211g和211h 设置到第一至第四汽缸230a、 230b、 230c、 230d，使得两个进气口与 单个汽缸对应。更具体地，第一汽缸230a设置到第一和第二迸气口 2Ha和 211b，第二汽缸230b设置到第三和第四进气口 211c和211d，第三汽 缸230c设置到第五和第六进气口 211e和211f，且第四汽缸230d设置 到第七和第八进气口 211g和211h。分别设置到每个汽缸230a、 230b、 230c和230d的成对的进气 口211a、 211b、 2 11c、 211d、 211e、 211f、 211g和211h向汽缸盖的进 气端部部分210延伸，以形成八个进气流动线路212a、 212b、 212c、 212d、 212e、 212f、 212g和212h，使得它们以Y形模式而聚集。
在汽缸盖的进气端部部分210处，单个入口部分213a、 213b、 213c、 213d打开以与每个单个汽缸230a、 230b、 230c和230d对应。
特别地，设置到第一汽缸230a的第一和第二进气口 211a和211b 向汽缸盖的进气端部部分210延伸，以形成第一和第二流动线路212a 和212b，并且第一和第二流动线路212a和212b以Y形模式聚集，使 得它们在其端部部分连接到第一入口部分213a;设置到第二汽缸230b 的第三和第四进气口 211c和211d向汽缸盖的进气端部部分210延伸， 以形成第三和第四流动线路212c和212d，并且第三和第四流动线路 212c和212d以Y形模式聚集，使得它们在其端部部分连接到第二入 口部分213b;设置到第三汽缸230c的第五和第六进气口 211e和211f 向汽缸盖的进气端部部分210延伸，以形成第五和第六流动线路212e 和212f，并且第五和第六流动线路212e和212f以Y形模式聚集，使 得它们在其端部部分连接到第三入口部分213c;且设置到第四汽缸 230d的第七和第八进气口 211g和211h向汽缸盖的进气端部部分210
15延伸，以形成第七和第八流动线路212g和212h，并且第七和第八流动 线路212g和212h以Y形模式聚集，使得它们在其端部部分连接到第 四入口部分213d。从而，每个汽缸230a、 230b、 230c和230d带有彼此独立地联 通并且在汽缸盖的进气端部部分210处独立地打开的第一至第四入口 部分213a、 213b、 213c和213d。根据本发明的不同实施例，汽缸盖200包括安装于汽缸盖的上 部的四个排气口歧管组件224a、 224b、 224c、 224d，其中与四个汽缸 230a、 230b、 230c和230d联通的八个排气口 221a、 221b、 221c、 221d、 221e、 221f、 221g和221h延伸以起到排气歧管的作用，如图6至8所示。八个排气口 221a、 221b、 221c、 221d、 221e、 221f、 221g和221h 设置到第一至第四汽缸230a、 230b、 230c和230d，使得八个排气口 221a、 221b、 221c、 221d、 221e、 221f、 221g和221h的每两个对应于 一个汽缸。特别地，第一和第二排气口 221a和221b设置到第一汽缸 230a，第三和第四排气口 221c和221d设置到第二汽缸230b，第五和 第六排气口 221e和221f设置到第三汽缸230c，且第七和第八排气口 221g和221h设置到第四汽缸230d。同时，根据本发明的不同实施例，设置到第一汽缸230a的第一 和第二排气口 22ia和22lb向汽缸盖的排气侧端部部分220延伸，以 形成第一和第二流出线路222a和222b，且第一和第二流出线路222a 和222b以Y形模式聚集以形成第一排气流动线路225a，使得第一排 气流动线路225a在其端部部分连接到第一出口部分223a;设置到第二 汽缸230b的第三和第四排气口 221c和221d向汽缸盖的排气侧端部部 分220延伸，以形成第三和第四流出线路222c和222d，且第三和第四 流出线路222c和222d以Y形模式聚集以形成第二排气流动线路225b， 使得第二排气流动线路225b在其端部部分连接到第二出口部分223b; 设置到第三汽缸230c的第五和第六排气口 221e和221f向汽缸盖的排 气侧端部部分220延伸，以形成第五和第六流出线路222e和222f，且 第五和第六流出线路222e和222f以Y形模式聚集以形成第三排气流 动线路225c，使得第三排气流动线路225c在其端部部分连接到第二出口部分223b;且设置到第四汽缸230d的第七和第八排气口221g和221h 向汽缸盖的排气侧端部部分220延伸，以形成第七和第八流出线路 222g和222h，且第七和第八流出线路222g和222h以Y形模式聚集以 形成第四排气流动线路225d，使得第四排气流动线路225d在其端部部 分连接到第三出口部分223c。通常，汽油14发动机采用4-2-1排气歧管结构，其中第一和第 四排气流动线路聚集；第二和第三排气流动线路聚集且维持恒定长度， 从而实现最适合的性能。然而，在根据本发明的其它示例性实施方式的带有排气口歧管 组件的汽缸盖的情况下，具有这样的排气歧管结构，第二和第三排气 流动线路225b和225c易于聚集，但第一和第四排气流动线路225a和 225d不易于聚集，这是由于它们之间的距离长而使得第一和第四排气 流动线路225a和225d急剧弯曲，并由此不会提供顺畅的流动特性。
此外，由于两个出口部分设置在上层和下层，因而难以设置用 于冷却排气流动线路的外围部分的水套。根据本发明的其它示例性实施例，第二和第三排气口组件224b 和224c在其端部部分聚集，且第一和第四排气口组件224a和224d在 其端部部分分离。同时，术语"排气口歧管组件"涉及一种结构，其中排气出口 部分经过从一对排气口延伸的每个排气流动线路而与该对排气口联 通。根据本发明的其它示例性实施例，排气口歧管组件224a、 224b、 224c和224d的出口部分具有的稳定的三角形结构在于，第一和第四排 气口组件224a和224d的出口部分223a和223c设置为彼此最接近，然 后聚集的第二和第三排气口组件224b和224c的出口部分223b设置于 第一和第四排气口组件224a和224d的出口部分223a和223c的下部， 如图7所示。如图8所示，第一至第三排气流动线路225a、 225b和225c以 30°至60°向下弯曲到汽缸盖的排气侧端部部分220。优选地，排气口歧 管组件的出口部分223a、 223b和223c设置为最接近催化装置。
根据本发明的其它示例性实施例的带有整体形成的排气口歧管的汽缸盖可以提供半4-2-1排气流动线路，其中第二和第三排气流动线
路225b和225c在其端部部分聚集，而第一和第四排气流动线路225a 和225d在其端部部分分离，使得其在低速和中速具有与传统4-2-1排 气歧管结构同样的性能，并且还保证紧凑的排气出口形状，从而极大 地减小了带有整体形成的排气口歧管的汽缸盖的整体尺寸。
从而，汽缸盖200通过三角形凸缘部分225的高度A而具有扩 大的外壁部分，使得其包括直接连接到设置于其外部的催化转换器的 前部的扩散器的第一至第三排气口歧管组件224a、 224b和224c。
同时，排气口歧管组件224a、 224b和224c的第一至第四排气 流动线路225a、 225b、 225c和225d可以向催化转化器弯曲或不弯曲， 如图8所示。当传统的排气口延伸到设置于催化转化器的前部的扩散器从而 以此方式形成排气口歧管组件224a、 224b和224c时，会縮短汽缸盖 200和催化装置之间的距离，且会降低催化装置启动开始温度(LOT; Light of Temperature),从而会降低发动机排量。此外，另外由高密度的铁材料构成的传统排气歧管整体形成于 由低密度的铝合金制造的汽缸盖200中，从而除去排气歧管可降低生 产成本并可降低发动机的整体重量。此外，排气口歧管组件124a、 124b和124c的第一至第三出口
部分223a、 223b和223c设置为在两层中彼此堆叠，并且当它们基于
出口部分的中心而连接时，它们整个构成三角形。它们中的两个可以选择性地设置在上层或下层。从而，可以增大干涉自由度，且这种配置可以保证最为紧凑的
排气出口凸缘225，使得整体形成有排气口和排气歧管的汽缸盖的整体
尺寸可以极大地减小。同时，每个出口部分223a、 223b和223c之间的每个距离A和 B可以在至少大约3至15mm的范围内。每个出口部分223a、 223b和223c之间的每个距离A和B考虑 到根据冷却装置配置的冷却性能而确定。即，根据水套的尺寸，排气温度可以最大降低至100°C，从而可 以具有相比传统排气歧管更高的热耐久性。
此外，冷却装置240设置于每个出口部分223a、 223b和223c 之间，使得可以使发动机的整体尺寸紧凑，并且可以提供良好的冷却 效率。根据本发明的不同实施例的带有排气口歧管组件的汽缸盖的结 构可以同时使冷却装置的配置最优化。 g卩，可以使汽缸盖的整体尺寸紧凑，并且同时可以保证每个排 气口歧管组件之间的热耐久性。根据本发明的不同实施例的冷却装置将参考图9A至图9C进行
描述o图9A为用于显示根据本发明的不同实施例的在汽缸盖排气口 中的水套的设置的俯视图，图9B为用于显示根据本发明的不同实施例 的汽缸盖排气口中的水套的设置的主视图，图9C为沿着图9A的线 IV-IV所呈现的横截面图。在根据本发明的不同实施例的汽缸盖200中，由于排气口歧管 组件224a、 224b和224c设置为在两层中彼此堆叠，凹陷空间部分形 成于在第二排气口歧管组件224b的上部的第一和第三排气口歧管组件 224a和224c之间，使得可以将水套插入到该凹陷空间内，而无需使用 额外的空间，如图9A至9C所示。重要的是，冷却装置240为水套，其包括第一冷却部分241，其 设置于三个排气口歧管组件224a、 224b和224c的上部；第二冷却部 分242，其根据第一至第四排气流动线路225a、 225b、 225c和225d而 从第一冷却部分241延伸，使得其设置在配置于第一和第三排气口歧 管组件124a和124c之间的第二排气口歧管组件124b上部的凹陷空间 处；以及第三冷却部分243，其可能从第二冷却部分242延伸到三个排 气口歧管组件224a、 224b和224c的出口部分223a、 223b和223c。
将参考图IOA和图10B描述如何提升根据本发明的不同实施例 的排气口歧管组件的生产率。图10A为用于显示根据本发明不同实施例的排气口歧管组件的 型芯的立体示意图，图10B为用于显示如何制造根据本发明不同实施 例的排气口歧管组件的型芯的立体示意图。如图IOA所示，设置于外部的第一和第二排气口歧管组件224a和224b连接到凹芯260，且设置于中心部分的第三排气口歧管组件连 接到凸芯270。同时，凹芯260提供有凸芯270对应地与其组合的接收槽260a。 接收槽260a可以包括对称地彼此附着的第一和第三排气口歧管组件 224a和224c。此外，凸芯270与接收槽260a对应地形成，并提供有凹芯260 对应地与其组合的接收槽270a。接下来，如图10B所示，组装两个歧管口的凸芯和凹芯，并且 将组装的型芯附着到汽缸盖铸模，从而可以降低生产同样产品的成本 和时间。为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语"上"和"下" 用于参考图中显示的这些特征的位置来描述典型实施例的特征。
前面对本发明具体典型实施例所呈现的描述是出于说明和描述 的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明 限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是 可能的。选择典型实施例并进行描述是为了解释本发明的特定原理及 其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明 的各种典型实施例及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在 由所附权利要求书及其等价形式所限定。
权利要求
1、一种其中带有多个整体形成的排气口歧管组件的汽缸盖，其中通过将发动机的多个排气口延伸以起到排气歧管的作用，而使每个排气口歧管组件整体形成于汽缸盖中，并且当连接其出口部分的每个中心部分时，多个排气口歧管组件配置为三角形。
2、 根据权利要求1所述的带有多个整体形成的排气口歧管组件的汽缸盖，其中至少一个排气口歧管组件向上设置而其它向下设置，使得多个整体形成的排气口歧管组件在两层中彼此堆叠。
3、 根据权利要求1所述的带有多个整体形成的排气口歧管组件的汽缸盖，其中汽缸盖包括扩大部分，该扩大部分通过三角形的高度而扩大，从而环绕排气口歧管组件的出口部分。
4、 根据权利要求1所述的带有多个整体形成的排气口歧管组件的汽缸盖，其中排气口歧管组件包括设置为直的或弯曲的排气流动线路。
5、 根据权利要求1所述的带有多个整体形成的排气口歧管组件的汽缸盖，其中多个排气口歧管组件的出口部分之间的距离根据冷却性能而确定在大约3至15mm的范围内。
6、 根据权利要求1所述的带有多个整体形成的排气口歧管组件的汽缸盖，还包括用于安装设置在外部的排气口歧管组件的凹芯以及用于安装设置在中心部分的排气口歧管组件的凸芯。
7、 根据权利要求6所述的带有多个整体形成的排气口歧管组件的汽缸盖，其中汽缸盖包括作为V6发动机的六个排气口歧管组件，其中六个汽缸以V形模式设置，使得每三个汽缸以60。的角度配置于基于中心线的左侧和右侧，在其十二个排气口中的每对排气口延伸以形成6对Y形排气入口线路，以起到排气歧管的作用，在6个排气口歧管组件中的设置在基于中心线的同样的排气端部部分的第一至第三排气口歧管组件设置为在两层中彼此堆叠，使得当它们基于出口部分的中心而连接时，它们整个构成三角形。
8、 根据权利要求7所述的带有多个整体形成的排气口歧管组件的汽缸盖，包括凹陷空间部分中的冷却装置，该凹陷空间部分形成于两个排气歧管组件之间，所述两个排气歧管组件设置在其外部，并在其中心部分的排气口歧管组件的上部。
9、 根据权利要求8所述的带有多个整体形成的排气口歧管组件的汽缸盖，其中冷却装置为水套，其包括第一冷却部分，其大于传统水套，从而环绕三个排气口歧管组件的上部；第二冷却部分，其从第一冷却部分增大，使得其设置在配置于第一和第三排气口歧管组件之间的第二排气口歧管组件上部的凹陷空间处；以及第三冷却部分，其可能从第二冷却部分延伸到三个排气口歧管组件的出口部分；以及第四冷却部分，其从第二冷却部分延伸，使得其与设置于每个排气口的下部的第一冷却部分连接。
10、 根据权利要求8所述的带有多个整体形成的排气口歧管组件的汽缸盖，其中凹芯提供有凸芯对应地与其组合的接收槽，使得第一和第三排气口歧管组件对称地彼此附着，且凸芯与接收槽对应地形成，并提供有凹芯对应地与其组合的接收槽。
11、 根据权利要求7所述的带有多个整体形成的排气口歧管组件的汽缸盖，其中汽缸盖带有四个排气口歧管组件，其中在I4发动机的八个排气口中的每对毗邻的排气口聚集于其端部部分，以形成四个Y形排气线路，从而起到排气歧管的作用，且排气口歧管组件的第一至第三出口部分设置为在两层中彼此堆叠，并且当它们基于出口部分的中心而连接时，它们整个构成三角形。
12、 根据权利要求11所述的带有多个整体形成的排气口歧管组件的汽缸盖，其中所述三个排气口歧管组件包括第一排气口歧管组件， 其在设置于四个排气流动线路中的一个外部的第一排气流动线路的端 部部分处带有第一出口部分；第二排气口歧管组件，其在设置于四个 排气流动线路中的另一外部的第四排气流动线路的端部部分处带有第 二出口部分；以及第三排气口歧管组件，其在设置于其中心的第二和第三排气流动线路聚集于其中的端部部分处带有第三出口部分。
13、 根据权利要求11所述的带有多个整体形成的排气口歧管组件 的汽缸盖，其中第一和第二排气口歧管组件向上设置，然后设置于其 中心部分的第三排气口歧管组件向下设置为与第一和第二排气口歧管 组件处于两层中。
14、 根据权利要求11所述的带有多个整体形成的排气口歧管组件 的汽缸盖，其中第一至第四排气流动线路根据催化装置的位置而弯曲 大约30。至大约60。。
15、 根据权利要求11所述的带有多个整体形成的排气口歧管组件 的汽缸盖，包括凹陷空间部分中的冷却装置，该凹陷空间部分形成于 两个排气歧管组件之间，所述两个排气歧管组件设置在外部，并在中 心部分的排气口歧管组件的上部。
16、 根据权利要求15所述的带有多个整体形成的排气口歧管组件 的汽缸盖，其中冷却装置为水套，其包括第一冷却部分，其大于传统 水套，从而环绕三个排气口歧管组件的上部；第二冷却部分，其从第 一冷却部分增大，使得其设置在配置于第一和第三排气口歧管组件之 间的第二排气口歧管组件上部的凹陷空间处；以及第三冷却部分，其 可能从第二冷却部分延伸到三个排气口歧管组件的出口部分。
17、 根据权利要求11所述的带有多个整体形成的排气口歧管组件 的汽缸盖，其中凹芯提供有凸芯对应地与其组合的接收槽，使得第一 和第三排气口歧管组件对称地彼此附着，且凸芯与接收槽对应地形成，并提供有凹芯对应地与其组合的接收槽。
18、根据权利要求17所述的带有多个整体形成的排气口歧管组件 的汽缸盖，其中凹芯提供有凸芯对应地与其组合的接收槽，使得第一 和第三排气口歧管组件对称地彼此附着，且凸芯与接收槽对应地形成， 并提供有凹芯对应地与其组合的接收槽。
全文摘要
一种其中带有多个整体形成的排气口歧管组件的汽缸盖，其中通过将发动机的多个排气口延伸以起到排气歧管的作用，而使排气口歧管组件整体形成于汽缸盖中，并且当连接其出口部分的每个中心部分时，多个排气口歧管组件配置为三角形。
文档编号F02F1/42GK101457706SQ20081017275
公开日2009年6月17日 申请日期2008年12月12日 优先权日2007年12月12日
发明者孔镇国, 曹侑辰, 李始勋, 金宇泰 申请人:现代自动车株式会社