专利名称：包括进气增压系统的发动机组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及发动机进气气流装置。
背景技术：
本部分提供了与本发明相关的背景信息，其不必是现有技术。
内燃发动机可在气缸中燃烧空气和燃料的混合物，并从而产生驱动转矩。空气-燃料混合物的燃烧产生排气。发动机可包括将气流引导到燃烧室的进气端口和将排气从燃烧室引导出的排气端口。进气组件可以用于将气流引导到进气端口。
发明内容
一种发动机组件，其可以包括发动机结构和进气组件。发动机结构可限定第一气缸、第二气缸、与第一气缸连通的第一进气端口、以及与第二气缸连通的第二进气端口。进气组件可包括第一节气门阀、第二节气门阀和增压机构。第一节气门阀可与第一和第二进气端口连通。第二节气门阀可与空气源和第一节气门阀连通，并且以串联流动布置定位在空气源和第一节气门阀之间。增压机构可与空气源和第一节气门阀连通，并且以串联流动布置定位在空气源和第一节气门阀之间。本发明还包括以下方案
I. 一种进气组件，包括
第一节气门阀；
第二节气门阀，所述第二节气门阀与空气源和所述第一节气门阀连通，并且以串联流动布置定位在所述空气源和所述第一节气门阀之间；以及
增压机构，所述增压机构与所述空气源和所述第一节气门阀连通，并且以串联流动布置定位在所述空气源和所述第一节气门阀之间。2.根据方案I所述的进气组件，其中，从所述空气源通过所述第二节气门阀至所述第一节气门阀来限定第一流动路径，并且从所述空气源通过所述增压机构至所述第一节气门阀来限定与所述第一流动路径并联的第二流动路径。3.根据方案I所述的进气组件，其中，所述进气组件包括进气歧管，所述进气歧管包括入口、第一出口和第二出口，所述入口与所述第一节气门阀连通，所述第一出口适于提供所述入口和第一进气端口之间的连通，所述第二出口适于提供所述入口和第二进气端口之间的连通。4.根据方案I所述的进气组件，其中，所述增压机构包括涡轮增压器。5. 一种发动机组件，包括
发动机结构，所述发动机结构限定第一气缸、第二气缸、与所述第一气缸连通的第一进气端口、与所述第二气缸连通的第二进气端口 ；以及进气组件，所述进气组件包括
第一节气门阀，所述第一节气门阀与所述第一进气端口和所述第二进气端口连通；第二节气门阀，所述第二节气门阀与空气源和所述第一节气门阀连通，并且以串联流动布置定位在所述空气源和所述第一节气门阀之间；以及
增压机构，所述增压机构与所述空气源和所述第一节气门阀连通，并且以串联流动布置定位在所述空气源和所述第一节气门阀之间。6.根据方案5所述的发动机组件，其中，从所述空气源通过所述第二节气门阀至所述第一节气门阀来限定第一流动路径，并且从所述空气源通过所述增压机构至所述第一节气门阀来限定与所述第一流动路径并 联的第二流动路径。7.根据方案5所述的发动机组件，还包括位于所述第二进气端口中的进气门，与所述进气门接合并且可操作在第一模式和第二模式中的气门升程机构，在所述第一模式期间，所述进气门由所述气门升程机构移位至打开位置，在所述第二模式期间，所述进气门由所述气门升程机构保持在关闭位置。8.根据方案7所述的发动机组件，其中，所述进气组件包括进气歧管，所述进气歧管包括与所述第一节气门阀连通的入口、与所述第一进气端口连通的第一出口、和与所述第二进气端口连通的第二出口。9.根据方案7所述的发动机组件，其中，第一发动机操作状况包括所述气门升程机构操作在所述第一模式中，且所述第二节气门阀处于打开位置。10.根据方案9所述的发动机组件，其中，第二发动机操作状况包括所述气门升程机构操作在所述第二模式中，且所述第二节气门阀处于关闭位置。11.根据方案7所述的发动机组件，其中，所述增压机构包括与所述空气源连通的涡轮增压器，并且所述发动机结构限定第一排气端口和第二排气端口，所述第一排气端口与所述第一气缸和所述涡轮增压器连通，所述第二排气端口与所述第二气缸连通并且与在所述涡轮增压器的下游位置处的排气系统直接连通。12.根据方案7所述的发动机组件，还包括凸轮轴，所述凸轮轴包括与所述气门升程机构接合的凸轮轴凸角，在所述第一模式期间，所述进气门由所述凸轮轴凸角的顶点移位到打开位置，在所述第二模式期间，当所述凸轮轴凸角的顶点接合所述气门升程机构时，所述进气门保持在所述关闭位置。13.根据方案5所述的发动机组件，其中，所述进气组件包括位于所述第一节气门阀和所述发动机结构之间的进气歧管。14.根据方案13所述的发动机组件，其中，所述进气歧管包括与所述第一节气门阀连通的入口、与所述第一进气端口连通的第一出口、以及与所述第二进气端口连通的第二出口，并且所述第一节气门阀位于所述第二节气门阀和所述进气歧管的入口之间，并且也位于所述增压机构和所述进气歧管的入口之间。15.根据方案5所述的发动机组件，其中，所述增压机构包括涡轮增压器。16. 一种方法，包括
在第一发动机操作状况期间向发动机组件的进气组件提供进气气流，所述进气组件包括与所述发动机组件的第一气缸和第二气缸都连通的第一节气门阀、与所述进气气流和所述第一节气门阀都连通并且以串联流动布置定位在空气源和所述第一节气门阀之间的第二节气门阀、以及与所述进气气流和所述第一节气门阀都连通并且以串联流动布置定位在所述空气源和所述第一节气门阀之间的增压机构，所述第一节气门阀处于打开位置并且所述第二节气门阀处于打开位置，从而引导所述进气气流通过所述第一节气门阀而不必首先通过所述增压机构；以及
在第二发动机操作状况期间向所述进气组件提供进气气流包括第一发动机操作状况包括的第一节气门阀处于打开位置而所述第二节气门阀被关闭，从而将所述进气气流引导通过所述增压机构然后通过所述第一节气门阀。17.根据方案16所述的方法，其中，所述发动机组件限定与所述第一气缸和所述第一节气门阀都连通的第一进气端口、 以及与所述第二气缸和所述第一节气门阀都连通的第二进气端口，所述发动机组件包括位于所述第二进气端口中的进气门；与所述进气门接合并且可操作在第一模式和第二模式中的气门升程机构，在所述第一模式期间，所述进气门由所述气门升程机构移位到打开位置，在所述第二模式期间，所述进气门由所述气门升程机构保持在关闭位置。18.根据方案17所述的方法，还包括在所述第一发动机操作状况中以所述第一模式操作所述气门升程机构，以及在所述第二发动机操作状况中以所述第二模式操作所述气门升程机构。19.根据方案18所述的方法，其中，所述增压机构包括由来自所述发动机组件的排气驱动的涡轮增压器。20.根据方案19所述的方法，其中，所述发动机组件限定与所述第一气缸和所述涡轮增压器连通以驱动所述涡轮增压器的第一排气端口，以及与所述第二气缸连通并且与在所述涡轮增压器的下游位置处的排气系统直接连通的第二排气端口。通过本文提供的描述，其他应用领域将变得显而易见。在该发明内容中的描述和具体示例仅是为了说明的目的，并不是为了限制本发明的范围。
本文描述的附图仅是为了说明的目的，并不是为了以任何方式限制本发明的范围。图I是根据本发明的处于第一操作模式中的发动机组件的示意 图2是图I的发动机组件处于第二操作模式中的示意图；以及
图3是图I的发动机组件的剖视图。在附图的全部若干视图中，对应的附图标记指示对应的零部件。
具体实施例方式现在将参照附图更全面的描述本发明的示例。下面的描述实质上仅是示例性的，且并不是为了限制本发明、其应用或使用。提供了示例性实施例，使得本公开将是非常详尽的，并且将全面地向本领域的技术人员表达所述范围。阐述了许多具体的细节，诸如具体部件、装置以及方法的示例，以提供对本发明的实施例的彻底理解。对于本领域的技术人员而言显而易见的是，不需要采用具体的细节，并且示例性实施例可以以很多不同的形式具体实现，而且这两者都不应解释成是对本发明范围的限制。在一些示例性的实施例中，没有详细描述众所周知的过程、众所周知的装置结构以及众所周知的技术。
当元件或层被称为“在另一个元件或层上”、“接合到”、“连接到”或者“耦接到”另一个元件或层时，其可直接在另一个元件或层上，直接接合到、连接到或耦接到另一个元件或层，或者可以存在介于其间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在另一个元件或层上”、“直接接合到”、“直接连接到”或者“直接耦接到”另一个元件或层时，可以不存在介于其间的元件或层。其他用于描述元件之间的关系的词汇应当以相似的方式进行解释(例如，“在..之间”相对于“直接在..之间”、“相邻”相对于“直接相邻”，等等)。如在本文中使用的，术语“和/或”包括相关联的 列出条目中的一个或多个的任意和全部组合。尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等可在本文用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或区域应不受这些术语的限制。这些术语可仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一区域、层或部分区别开。当在本文使用时，除非由上下文明确指示，否则诸如“第一”、“第二”和其他数字术语之类的术语并不暗含着顺序或次序。因此，在下文讨论的第一元件、部件、区域、层或部分能够被称为第二元件、部件、区域、层或部分，而不会偏离示例性实施例的教导。在图1-3中示出了发动机组件10，并且可包括发动机结构12、曲轴14、活塞16、气门机构组件18和进气组件20。发动机结构12可包括发动机缸体22和气缸盖24。发动机结构12可限定第一和第二气缸26、28。为了简化起见,本描述包括第一和第二气缸26、28，并且要理解的是，本教导能够应用于任何数量的活塞-气缸布置，以及能够应用于各种往复式发动机构造，包括但不限于V-型发动机、直列式发动机和水平对置式发动机、以及顶置凸轮轴和整体式凸轮轴(cam-in-block)构造中。发动机结构12可在与第一气缸26相关联的气缸盖24中限定第一进气端口 30和第一排气端口 32，并且在与第二气缸28相关联的气缸盖24中限定第二进气端口 34和第二排气端口 36。如在图3中所看到的，气门机构组件18在发动机组件10的第二气缸28处被示出。可以理解的是，对于第一气缸26而言气门机构组件18是大致相似的，并且为了简洁起见将不再详细描述。气门机构组件18可包括第一凸轮轴38和第二凸轮轴40，第一气门升程机构42和第二气门升程机构44、以及进气门46和排气门46、48。进气门46可位于第二进气端口 34中，排气门48可位于第二排气端口 36中。第一气门升程机构42可以与进气门46和限定在第一凸轮轴38上的第一凸轮轴凸角50两者接合。第二气门升程机构44可以与排气门48和限定在第二凸轮轴40上的第二凸轮轴凸角52两者接合。第一气门升程机构42可形成停用的气门升程机构。更具体地，第一气门升程机构42可包括与进气门46接合的第一构件54以及与第一凸轮轴凸角50接合的第二构件56。第一气门升程机构42可操作在第一模式和第二模式中。在第一模式期间，当第一凸轮轴凸角50的顶点58与第一气门升程机构42接合时，进气门46可由第一气门升程机构42移位至打开位置。在第二模式期间，当第一凸轮轴凸轮50的顶点58与第一气门升程机构42接合时，进气门46可保持在关闭位置。进气组件20可包括在进气组件20的入口处的气箱60、质量空气流量(MAF)传感器62、第一节气门阀64和第二节气门阀66、增压机构68、中间冷却器70和进气歧管72。气箱60和MAF传感器62每个都可用于第一节气门阀64和第二节气门阀66两者。第一管道74可在气箱60和增压机构68之间延伸并且提供气箱60和增压机构68之间的连通。第二管道76可在增压机构68和第一节气门阀64之间延伸并且提供增压机构68和第一节气门阀64之间的连通。中间冷却器70可位于第二管道76中。第三管道78可在第一和第二管道74、76之间延伸并且提供第一和第二管道74、76之间的连通。第二节气门阀66可位于第三管道78中以选择性地旁通增压机构68，如上所述。第一节气门阀64可与第一 进气端口 30和第二进气端口 34连通。第二节气门阀66可与空气源(A)(经由气箱60)和第一节气门阀64连通，并且可以以串联流动布置定位在空气源(A)和第一节气门阀64之间。增压机构68可与空气源(A)和第一节气门阀64连通，并且可以以串联流动布置定位在空气源(A)和第一节气门阀64之间。因此，当第二节气门阀66打开时(图I )，从空气源(A)通过第二节气门阀66至第一节气门阀64限定第一流动路径，并且当第二节气门阀66关闭时(图2)，从空气源(A)通过增压机构68至第一节气门阀64限定了与第一流动路径并联的第二流动路径。进气歧管72可位于第一节气门阀64和发动机结构12之间。进气歧管72可包括与第一节气门阀64连通的入口 80，与第一进气端口 30连通的第一出口 82，以及与第二进气端口 34连通的第二出口 84。因此，第一节气门阀64位于第二节气门阀66和进气歧管72的入口 80之间以及位于增压机构68和进气歧管72的入口 80之间。在本非限制性示例中，增压机构68包括由来自于发动机组件10的排气(E)驱动的涡轮增压器。排气系统86可提供来自于发动机组件10的排气(E)以驱动增压机构68。更具体地，第一排气端口 32可与增压机构68连通，而第二排气端口 36可以与在增压机构68的下游位置处的排气系统86直接连通。排气旁通阀88可位于第一排气端口 32和增压机构68之间，以选择性地旁通(或绕过)增压机构68，如下所述。在第一发动机操作状况期间(图1)，第一气门升程机构42可操作在第一模式中，并且第二节气门阀66可处于打开位置。因此，进气空气(A)可绕过增压机构68，排气旁通阀88可打开以绕过增压机构68，并且发动机组件可操作在自然吸气状态。第一发动机操作状况可包括使发动机组件10中的所有气缸着火。在第二发动机操作状况期间(图2)，第一气门升程机构42可操作在第二模式中并且第二节气门阀66可处于关闭位置。排气旁通阀88可关闭，以便提供废气(E)以对增压机构68供以动力，进气空气(A)可被引导通过增压机构68。第二操作状况可包括部分发动机操作。在本非限制性示例中，部分发动机操作包括半数的气缸在操作(即，第一气缸26着火而第二气缸28不着火)。
权利要求
1.一种进气组件，包括 第一节气门阀； 第二节气门阀，所述第二节气门阀与空气源和所述第一节气门阀连通，并且以串联流动布置定位在所述空气源和所述第一节气门阀之间；以及 增压机构，所述增压机构与所述空气源和所述第一节气门阀连通，并且以串联流动布置定位在所述空气源和所述第一节气门阀之间。
2.根据权利要求I所述的进气组件，其中，从所述空气源通过所述第二节气门阀至所述第一节气门阀来限定第一流动路径，并且从所述空气源通过所述增压机构至所述第一节气门阀来限定与所述第一流动路径并联的第二流动路径。
3.根据权利要求I所述的进气组件，其中，所述进气组件包括进气歧管，所述进气歧管包括入口、第一出口和第二出口，所述入口与所述第一节气门阀连通，所述第一出口适于提供所述入口和第一进气端口之间的连通，所述第二出口适于提供所述入口和第二进气端口之间的连通。
4.根据权利要求I所述的进气组件，其中，所述增压机构包括涡轮增压器。
5.一种发动机组件，包括 发动机结构，所述发动机结构限定第一气缸、第二气缸、与所述第一气缸连通的第一进气端口、与所述第二气缸连通的第二进气端口 ；以及 进气组件，所述进气组件包括 第一节气门阀，所述第一节气门阀与所述第一进气端口和所述第二进气端口连通； 第二节气门阀，所述第二节气门阀与空气源和所述第一节气门阀连通，并且以串联流动布置定位在所述空气源和所述第一节气门阀之间；以及 增压机构，所述增压机构与所述空气源和所述第一节气门阀连通，并且以串联流动布置定位在所述空气源和所述第一节气门阀之间。
6.根据权利要求5所述的发动机组件，其中，从所述空气源通过所述第二节气门阀至所述第一节气门阀来限定第一流动路径，并且从所述空气源通过所述增压机构至所述第一节气门阀来限定与所述第一流动路径并联的第二流动路径。
7.根据权利要求5所述的发动机组件，还包括位于所述第二进气端口中的进气门，与所述进气门接合并且可操作在第一模式和第二模式中的气门升程机构，在所述第一模式期间，所述进气门由所述气门升程机构移位至打开位置，在所述第二模式期间，所述进气门由所述气门升程机构保持在关闭位置。
8.根据权利要求7所述的发动机组件，其中，所述进气组件包括进气歧管，所述进气歧管包括与所述第一节气门阀连通的入口、与所述第一进气端口连通的第一出口、和与所述第二进气端口连通的第二出口。
9.根据权利要求7所述的发动机组件，其中，第一发动机操作状况包括所述气门升程机构操作在所述第一模式中，且所述第二节气门阀处于打开位置。
10.一种方法，包括 在第一发动机操作状况期间向发动机组件的进气组件提供进气气流，所述进气组件包括与所述发动机组件的第一气缸和第二气缸都连通的第一节气门阀、与所述进气气流和所述第一节气门阀都连通并且以串联流动布置定位在空气源和所述第一节气门阀之间的第二节气门阀、以及与所述进气气流和所述第一节气门阀都连通并且以串联流动布置定位在所述空气源和所述第一节气门阀之间的增压机构，所述第一节气门阀处于打开位置并且所述第二节气门阀处于打开位置，从而引导所述进气气流通过所述第一节气门阀而不必首先通过所述增压机构；以及在第二发动机操作状况期间向所述进气组件提供进气气流包括第一发动机操作状况包括的第一节气门阀处于打开位置而所述第二节气门阀被关闭，从而将所述进气气流弓I导通过所述增压机构然后通过所述第一节气门阀。
全文摘要
本发明涉及一种包括进气增压系统的发动机组件。具体地，提供了一种发动机组件，其包括发动机结构和进气组件。发动机结构限定第一气缸、第二气缸、与第一气缸连通的第一进气端口、以及与第二气缸连通的第二进气端口。进气组件包括第一节气门阀、第二节气门阀和增压机构。第一节气门阀与第一和第二进气端口连通。第二节气门阀与空气源和第一节气门阀连通，并且以串联流动布置定位在空气源和第一节气门阀之间。增压机构与空气源和第一节气门阀连通，并且以串联流动布置定位在空气源和第一节气门阀之间。
文档编号F02B37/16GK102767426SQ20121013174
公开日2012年11月7日 申请日期2012年5月2日 优先权日2011年5月2日
发明者J.E.富斯 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司