專利名稱：內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
例如，日本專利申請公報(bào)No. 2003-176722 (JP-A-2003-176722 )描 述了一種直列式四缸內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。在所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中，從置于一端 的氣釭延伸到置于另 一端的氣釭的排氣歧管配合在氣釭蓋的側(cè)壁面上， 這些置于相對端的氣缸的排氣口開口于排氣歧管，且置于中間的兩個(gè)氣 缸的排氣口結(jié)合在一起而開口于排氣歧管。
但是，這種排氣歧管導(dǎo)致了不便一一例如導(dǎo)致了例如大的尺寸，使 得排氣歧管占據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)槍內(nèi)的大量空間。為了最小化這種不便，所有氣 缸的排氣口在氣缸蓋內(nèi)結(jié)合在一起，從而形成開口于氣釭蓋側(cè)壁面的排 氣口結(jié)合部，且排氣管連接到排氣口結(jié)合部的開口。
但是，如果所有氣缸的排氣口在氣缸蓋內(nèi)結(jié)合在一起，則每個(gè)氣釭 內(nèi)的壓力脈動(dòng)影響廢氣從其它氣缸的排放，即從不同氣缸排放的廢氣互 相影響。另外，由于排放到所有排氣口的廢氣全部流經(jīng)排氣口結(jié)合部的 開口，所以排氣口結(jié)合部的開口會(huì)過熱。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種直列式四缸內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其包括氣釭 蓋，所述氣缸蓋具有形成于其中的排氣口；以及側(cè)壁面，所述排氣口 開口于所述側(cè)壁面上。在所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中，成對中間氣缸的排氣口在 所述氣缸蓋中結(jié)合在一起，從而形成一個(gè)結(jié)合排氣口，其中所述成對中 間氣缸置于所述直列式四氣缸中間且其相應(yīng)作功沖程伴隨有一個(gè)介于 其間的居間作功沖程，并且所述結(jié)合排氣口延伸到所述氣缸蓋的所述側(cè)
壁面。此夕卜，成對端部氣缸的排氣口^目應(yīng)氣釭朝所述結(jié)合排氣口延伸， 其中所述成對端部氣缸置于所述直列式四氣缸的相對端上且其相應(yīng)作 功沖程伴隨有一個(gè)介于其間的居間作功沖程。然后，在所述結(jié)合排氣口 的相應(yīng)側(cè)上，排氣口沿所述結(jié)合排氣口朝所述氣缸蓋的所述側(cè)壁面延 伸，同時(shí)所述排氣口和所述結(jié)合排氣口通過相應(yīng)薄壁彼此分開。
本發(fā)明使得可以在彼此靠近的位置處表成排氣口的開口，同時(shí)防止 從不同氣釭排出的廢氣的接觸以及排氣口的開口的過熱.


參照附圖，根據(jù)示例性實(shí)施方式的如下說明，本發(fā)明的前述和其它 目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得非常明顯，圖中相同或相應(yīng)的部分將用相同的
附圖標(biāo)記表示，并且圖中
圖l是氣缸蓋的俯視截面圖； 圖2是從圖1中沿線II-II截取的截面圖； 圖3是示出排氣口的形狀的立體圖； 圖4是氣缸蓋的側(cè)壁面的正視圖；以及 圖5是內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的局部立體圖。
具體實(shí)施例方式
圖1和2示出用鋁合金鑄造的一體式氣缸蓋1。在圖1中用虛線表 示的圓示出第一氣缸#1、第二氣釭#2、第三氣釭#3和第四氣缸#4的設(shè) 置。因此，圖1中所示的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)是直列式四缸內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)并包括有 氣釭蓋1。在圖1中，附圖標(biāo)記2分別表示由進(jìn)氣門打開/閉合的氣門口， 而附圖標(biāo)記分別表示由排氣門打開/閉合的氣門口。從而，每個(gè)氣缸弁1、 弁2、 #3和#4都設(shè)置有一對進(jìn)氣門和一對排氣門。
氣釭蓋1實(shí)際上具有形成于其中的沿復(fù)雜#延伸的冷卻液通道、 氣門機(jī)構(gòu)所支撐的部分、其中插置有火花塞的部分、其中插置有燃料噴 射閥的部分等。但是，圖l和2中省略了這些通道和部分。
氣缸蓋1具有側(cè)壁面4和5，其形成于包括氣缸#1、 #2、 #3和#4的
軸線的平面的相對側(cè)。側(cè)壁面4和5基本上平行于此平面延伸。氣釭#1、 #2、 #3和#4的形成于氣缸蓋1中的進(jìn)氣口 6開口于側(cè)壁面4。
形成在氣缸蓋1中的是第一氣缸#1的排氣口 7、第二氣缸#2的排 氣口 8、笫三氣缸#3的排氣口 9以及第四氣缸#4的排氣口 10。圖3示 出這些排氣口 7、 8、 9和10的形狀的立體圖。如圖1中所示，每個(gè)排 氣口 7、 8、 9和10在靠i^目應(yīng)的成對氣門口 3的部分處分支成兩個(gè)部 分，而每個(gè)排氣口 7、 8、 9和10在與這些氣門口 3稍微分開的部分處 形成為單個(gè)排氣口。
如圖1中所示，成對的中間氣缸的排氣口一一即第二氣釭#2的排氣 口 8和第三氣缸#3的排氣口 9—一在氣釭蓋1中結(jié)合在一起，從而形成 一個(gè)結(jié)合排氣口 11，且結(jié)合排氣口 11延伸到氣釭蓋1的側(cè)壁面5。下 面，沿氣缸軸向延伸穿過第二氣釭#2和第三氣釭#3之間的中部并且垂 直于包括氣缸#1、#2、#3和弁4的軸線的平面的平面將被稱為對稱面K-K。 第二氣釭#2的排氣口 8和第三氣釭#3的排氣口 9關(guān)于對稱面K-K對稱 地設(shè)置。結(jié)合排氣口 11沿對稱面K-K延伸到氣釭蓋1的側(cè)壁面5。
成對的端部氣缸的排氣口——即第一氣缸#1的排氣口 7和第四氣缸 #4的排氣口 10——^M目對于對稱面K-K對稱地i殳置。第一氣釭#1的排 氣口 7從第一氣缸#1朝結(jié)合排氣口 ll延伸。然后，在結(jié)合排氣口 11的 一側(cè)上，排氣口 7沿結(jié)合排氣口 11延伸到氣缸蓋1的側(cè)壁面5，同時(shí)排 氣口 7和結(jié)合排氣口 11通過薄壁12彼此分開。類似地，第四氣缸#4 的排氣口 10從第四氣缸弁4朝結(jié)合排氣口 ll延伸。然后，在結(jié)合排氣口 11的另一側(cè)上，排氣口 10沿結(jié)合排氣口 11延伸到氣釭蓋1的側(cè)壁面5， 同時(shí)排氣口 10和結(jié)合排氣口 11通過薄壁13彼此分開。
如圖1中所示，沿排氣口 7和10延伸的薄壁12和13的長度分別 大于排氣口 7和10的直徑。而且，薄壁12的厚度小于連接到第一氣缸 弁l的兩個(gè)氣門口 3中靠近第二氣門#2的氣門口 3和連接到第二氣缸#2 的兩個(gè)氣門口 3中靠近第一氣缸#1的氣門口 3之間的距離。類似地，薄 壁13的厚度小于連接到第三氣缸#3的兩個(gè)氣門口 3中靠近第四氣缸#4 的氣門口 3和連接到第四氣釭#4的兩個(gè)氣門口 3中靠近第三氣缸#3的 氣門口 3之間的距離。如圖1到4中所示，在結(jié)合排氣口 11所開口的 開口 14的相應(yīng)側(cè)上，第一氣缸#1的排氣口 7和第四氣釭#4的排氣口 10 在排氣口 7的開口 15和排氣口 10的開口 16處開口于氣釭蓋1的側(cè)壁
面5上。
圖5示出內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分。在圖5中，附圖標(biāo)記17表示氣缸體。如圖5中所示，在氣缸蓋1的側(cè)壁面5上，用于結(jié)合排氣口 11的 排氣管18 (后面稱其為"結(jié)合排氣口排氣管18")連接到結(jié)合排氣口 11 的開口 14。在氣缸蓋1的側(cè)壁面5上，支管19和20分別連接到排氣口 7的開口 15和排氣口 10的開口 16。這些排氣支管19和20結(jié)合在一起， 從而形成排氣支管結(jié)合管21。排氣支管結(jié)合管21連接到結(jié)合排氣口排 氣管18，從而形成結(jié)合排氣管22。在氣缸體17的下方，結(jié)合排氣管22 橫過氣缸體17并連接到催化轉(zhuǎn)化器23。
如圖5中所示，排氣支管19和20設(shè)置在結(jié)合排氣口排氣管18附 近并沿結(jié)合排氣口排氣管18延伸。排氣支管結(jié)合管21也設(shè)置在結(jié)合排 氣口排氣管18附近并沿結(jié)合排氣口排氣管18延伸.因此，由這些排氣 管形成的排氣系統(tǒng)僅占據(jù)一小部分空間。
在本發(fā)明的實(shí)施方式中，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中的氣缸的點(diǎn)火順序?yàn)?1 — #3 —#4－#2或#1 —#2 —#4－#3.在任一這些順序中，其中相應(yīng)作功沖程伴 隨有一個(gè)介于其間的居間作功沖程的一對氣缸是一對中間氣缸，即第二 氣缸#2和第三氣缸#3 (在第二氣缸#2和笫三氣缸#3的作功沖程之間發(fā) 生有居間作功沖程)。另一對這樣的氣缸是一對端部氣缸，即第一氣缸 #1和第四氣缸#4 (在第一氣缸#1和第四氣缸#4的作功沖程之間發(fā)生有 居間作功沖程)。在這種情況下，如果所有排氣口在氣缸蓋1中結(jié)合在 一起，則在排氣沖程期間產(chǎn)生于一個(gè)氣缸的排氣口中的正壓力在排氣沖 程期間施加到隨后發(fā)生作功沖程的另 一氣缸的排氣口 .這防礙已燃?xì)怏w 從燃燒室的順暢排放。
相反，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，僅僅是其中相應(yīng)作功沖程伴隨有一 個(gè)介于其間的居間作功沖程的氣缸的排氣口結(jié)合在一起，即第二氣缸#2
的排氣口 8和第三氣缸#3的排氣口 9結(jié)合在一起，且第一氣缸#1的排 氣口 7和第四氣缸斜的排氣口 10結(jié)合在一起。通過這種結(jié)構(gòu)，雖然在 排氣沖程期間廢氣通過一個(gè)氣缸的排氣口排出，但是產(chǎn)生于另一氣缸的 排氣口的正壓力并不施加到所述一個(gè)氣缸的排氣口。因此，已燃?xì)怏w從 燃燒室順暢地排出。即，防止了從不同排氣口排出的廢氣的干涉，這使 得能夠高效地排出廢氣。
廢氣僅在每隔一個(gè)氣缸的排氣沖程期間、而不是在所有氣缸的排氣
沖程期間流過結(jié)合排氣口 11的開口 14。這防止了開口 14附近的過熱。 另外，在相應(yīng)在氣缸#1和#4的一個(gè)循環(huán)中，廢氣僅流過第一氣缸#1的 開口 15以及第四氣釭#4的開口 16 —次。因?yàn)檫@種配置，所以在開口 15和16附近幾乎沒有過熱的機(jī)會(huì)。
從氣門口 3到開口 15的距離以及從氣門口 3到開口 16的距離—— 即排氣口 7和10的通道長度一一分別大于排氣口 8和9的通道長度。 因此，流過排氣口 7和10的廢氣的溫度與流過排氣口 11的廢氣的溫度 相比降低很大。因此，形成于結(jié)合排氣口 ll和排氣口 7之間的薄壁12 以及形成于結(jié)合排氣口 11和排氣口 10之間的薄壁13分別由流過排氣 口 7和排氣口 10的廢氣冷卻。這進(jìn)一步可靠地防止了結(jié)合排氣口 11的 開口 14附近的過熱。
權(quán)利要求
1.一種直列式四缸內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其包括氣缸蓋，所述氣缸蓋具有形成于其中的排氣口；以及側(cè)壁面，所述排氣口開口于所述側(cè)壁面上，其特征在于成對中間氣缸的排氣口在所述氣缸蓋中結(jié)合在一起，從而形成一個(gè)結(jié)合排氣口，其中所述成對中間氣缸置于所述直列式四氣缸中間且其相應(yīng)作功沖程伴隨有一個(gè)介于所述相應(yīng)作功沖程之間的居間作功沖程，并且所述結(jié)合排氣口延伸到所述氣缸蓋的所述側(cè)壁面，成對端部氣缸的排氣口從相應(yīng)氣缸朝所述結(jié)合排氣口延伸，其中所述成對端部氣缸置于所述直列式四氣缸的相對端上且其相應(yīng)作功沖程伴隨有一個(gè)介于所述相應(yīng)作功沖程之間的居間作功沖程，然后在所述結(jié)合排氣口的相應(yīng)側(cè)上沿所述結(jié)合排氣口朝所述氣缸蓋的所述側(cè)壁面延伸，同時(shí)所述排氣口和所述結(jié)合排氣口通過相應(yīng)薄壁彼此分開。
2. 如權(quán)利要求l所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述成對端部氣缸的每個(gè)所述排氣口的通道長度大于所述成對中 間氣釭的每個(gè)所述排氣口的通道長度。
3. 如權(quán)利要求1和2中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述成對端部氣缸的排氣口開口于所述氣缸蓋的側(cè)壁面，位于所述 結(jié)合糸夂氣口的開口的相應(yīng)側(cè)。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中 結(jié)合排氣口排氣管在所述氣缸蓋的側(cè)壁面處連接到所述結(jié)合排氣口的開口，排氣支管在所述氣缸蓋的側(cè)壁面處連接到所述成對端部氣缸的排 氣口的開口，并且所述排氣支管結(jié)合在一起并然后連接到所述結(jié)合排氣口排氣管。
5.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述排氣支管設(shè)置在所述結(jié)合排氣口排氣管附近并沿所述結(jié)合排 氣口排氣管延伸。
6.如權(quán)利要求4和5中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述排氣支管結(jié)合在一起而形成排氣支管結(jié)合管，并且所述排氣支 管結(jié)合管設(shè)置在所述結(jié)合排氣口排氣管附近并沿所述結(jié)合排氣口排氣 管延伸。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中當(dāng)所述成對中間氣缸是第二氣缸和第三氣缸且所述成對端部氣缸 是第一氣缸和第四氣缸時(shí)，相應(yīng)作功沖程按第一氣缸、第三氣釭、第四 氣缸以及第二氣缸的順序發(fā)生，或者按第一氣釭、第二氣缸、第四氣缸 以及第三氣缸的順序發(fā)生。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中 所述薄壁的長度大于所述排氣口的直徑。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述中間氣缸經(jīng)由第一氣門口連接到所&目應(yīng)的排氣口 ，所述端部 氣缸經(jīng)由第二氣門口連接到所i^目應(yīng)的排氣口 ，并且各薄壁的厚度小于 彼此相鄰設(shè)置的所述第一氣門口和所述第二氣門口之間的距離。
全文摘要
成對中間氣缸(#2和#3)的排氣口(8和9)在氣缸蓋中結(jié)合在一起，從而形成一個(gè)結(jié)合排氣口(11)，其中相應(yīng)作功沖程伴隨有一個(gè)介于其間的居間作功沖程。成對端部氣缸(#1和#4)的排氣口(7和10)從相應(yīng)氣缸(#1和#4)朝結(jié)合排氣口(11)延伸，其中相應(yīng)作功沖程伴隨有一個(gè)介于其間的居間作功沖程，然后在所述結(jié)合排氣口的相應(yīng)側(cè)上沿所述結(jié)合排氣口朝所述氣缸蓋的所述側(cè)壁面延伸。然后，在結(jié)合排氣口(11)的相應(yīng)側(cè)上，排氣口(7和10)沿結(jié)合排氣口(11)向氣缸蓋(1)的側(cè)壁面(5)延伸，而排氣口(7和10)以及結(jié)合排氣口(11)通過相應(yīng)的薄壁(12和13)彼此分開。
文檔編號F02F1/42GK101375031SQ200780003821
公開日2009年2月25日 申請日期2007年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月31日
發(fā)明者永淵博樹 申請人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社