帶渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)的制作方法
【專利摘要】提供能確保催化裝置的設(shè)置空間并實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)的小型化的帶渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)。在發(fā)動機(jī)(4)中，在渦輪殼體(12)的下游端形成有在氣缸列方向(A)的一側(cè)開口的開口部(12C)，并且在開口部(12C)的周圍裝配有設(shè)置于排氣管的上游端的渦輪側(cè)法蘭(17A)。而且，渦輪殼體(12)設(shè)置在氣缸列方向(A)的中央附近，渦輪側(cè)法蘭(17A)在氣缸列方向(A)上設(shè)置在氣缸蓋側(cè)法蘭(12A)的氣缸列方向(A)的范圍(H)內(nèi)，催化裝置(16)設(shè)置在氣缸列方向(A)的中心線(O)的一側(cè)。
【專利說明】
帶渦輪増壓器的內(nèi)燃機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及帶渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)，特別是涉及具有形成有排氣集合部的氣缸蓋的帶渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]以往以來，在搭載于汽車等車輛的內(nèi)燃機(jī)中，設(shè)置有利用從氣缸蓋經(jīng)由排氣歧管排放的廢氣的能量將吸入內(nèi)燃機(jī)的吸入空氣增壓的渦輪增壓器。
[0003]作為以往的帶渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)，已知如下內(nèi)燃機(jī)，該內(nèi)燃機(jī)具備:渦輪增壓器，其與排氣歧管連結(jié)，具有渦輪殼體，該渦輪殼體中內(nèi)置有利用廢氣旋轉(zhuǎn)的渦輪；以及催化裝置，其具有與渦輪殼體的下游端連結(jié)的排氣管和內(nèi)置有凈化廢氣的催化劑的催化劑罐(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0004]在該帶渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)中，排氣歧管裝配在氣缸蓋的外方，因此能使排氣歧管的排氣集合部的位置偏置于氣缸蓋的氣缸列方向的一端側(cè)，將渦輪增壓器的上游部裝配于排氣集合部。
[0005]由此，將包含渦輪殼體的渦輪增壓器設(shè)置在氣缸體的氣缸列方向的一側(cè)，能確保在氣缸體的氣缸列方向的另一側(cè)設(shè)置催化裝置的空間。因此，能在氣缸體的氣缸列方向的寬度的范圍內(nèi)設(shè)置催化裝置，能實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)的小型化。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:特開2011-140909號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]發(fā)明要解決的問題
[0010]在上述以往的帶渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)中，排氣歧管外置于氣缸蓋而能任意地設(shè)置排氣集合部的位置。因此，能在氣缸蓋的氣缸列方向的一端側(cè)將渦輪增壓器的上游端連接到排氣集合部。
[0011 ]然而，在排氣集合部形成在氣缸蓋的氣缸列方向的中央附近的內(nèi)燃機(jī)中，渦輪增壓器設(shè)置在氣缸蓋的氣缸列方向的中央附近。
[0012]由此，有可能不能確保用于將催化裝置相對于渦輪增壓器設(shè)置在氣缸體的氣缸列方向的另一側(cè)的空間。因此，催化裝置有可能從氣缸體向氣缸列方向外方露出，內(nèi)燃機(jī)有可能大型化。
[0013]本發(fā)明是著眼于上述問題點(diǎn)而完成的，其目的在于提供一種帶渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)，其能夠在渦輪殼體設(shè)置在氣缸體的氣缸列方向的中央附近的情況下，確保催化裝置的設(shè)置空間并實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)的小型化。
[0014]用于解決問題的方案
[0015]本發(fā)明是帶渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)，具備:氣缸體，其具有多個氣缸;氣缸蓋，其設(shè)置在氣缸體的上部，具有與氣缸連通的多個排氣口和將排氣口的下游端集合的排氣集合部，排氣集合部形成在氣缸列方向的中央附近;渦輪增壓器，其具有渦輪殼體和氣缸蓋側(cè)法蘭，渦輪殼體具有渦輪，該渦輪在排氣集合部排出廢氣時旋轉(zhuǎn)，氣缸蓋側(cè)法蘭在排氣集合部的下游并且在渦輪的上游側(cè)裝配于上述排氣集合部；以及催化裝置，其裝配于氣缸體，具有排氣管和催化劑罐，排氣管在比渦輪靠下游側(cè)裝配于渦輪殼體，催化劑罐內(nèi)置有凈化廢氣的催化劑，在帶渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)中，在渦輪殼體的下游端形成有在氣缸列方向的一側(cè)開口的開口部，并且在開口部的周圍裝配有設(shè)置于排氣管的上游端的渦輪側(cè)法蘭，渦輪殼體設(shè)置在氣缸列方向的中央附近，渦輪側(cè)法蘭在氣缸列方向上設(shè)置在氣缸蓋側(cè)法蘭的氣缸列方向的范圍內(nèi)，催化裝置設(shè)置在氣缸列方向的中心線的一側(cè)。
[0016]發(fā)明效果
[0017]這樣根據(jù)上述本發(fā)明，能使排氣管的渦輪側(cè)法蘭靠近氣缸體的氣缸列方向的中央附近，能增大氣缸列方向的中心線的一側(cè)的空間。因此，能將催化裝置靠近氣缸列方向的中央附近設(shè)置在氣缸列方向的中心線的一側(cè)。
[0018]其結(jié)果是，能縮短氣缸體的氣缸列方向的長度，能實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)的小型化。
[0019]另外，能不較大地彎曲排氣管就使催化裝置靠近渦輪殼體，因此能防止穿過排氣管的廢氣的排氣阻力增大，能防止排氣性惡化。
【附圖說明】
[0020]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的帶渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)的一實(shí)施方式的圖，是內(nèi)燃機(jī)和變速器的主視圖。
[0021]圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的帶渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)的一實(shí)施方式的圖，是內(nèi)燃機(jī)和變速器的俯視圖。
[0022]圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的帶渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)的一實(shí)施方式的圖，是內(nèi)燃機(jī)的側(cè)視圖。
[0023]圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的帶渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)的一實(shí)施方式的圖，是內(nèi)燃機(jī)和變速器的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下，使用【附圖說明】本發(fā)明的帶渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)的實(shí)施方式。圖1?圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的帶渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)的圖。
[0025]首先，說明構(gòu)成。
[0026]如圖1所示，車輛I具備車體2。在車體2的前后方向前方設(shè)置有發(fā)動機(jī)室3，在發(fā)動機(jī)室3中收納有構(gòu)成內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動機(jī)4和裝配于發(fā)動機(jī)4的變速器5。此外，本實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)4是直噴汽油發(fā)動機(jī)。
[0027]發(fā)動機(jī)4包含:氣缸體6;氣缸蓋7，其設(shè)置在氣缸體6的上部;氣缸蓋罩8，其設(shè)置在氣缸蓋7的上部；以及油底殼9，其設(shè)置在氣缸體6的下部，其中填充油。
[0028]在氣缸體6中設(shè)置有未圖示的多個氣缸，該氣缸中收納能上下移動自如的未圖示的活塞，活塞的上下運(yùn)動變換為未圖示的曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
[0029]變速器5裝配在氣缸體6的氣缸列方向(圖1、圖2、圖4的箭頭A方向)的一端部，使曲軸的旋轉(zhuǎn)變速并將其傳遞給左右驅(qū)動輪31L、31R(參照圖1)。
[0030]在氣缸蓋7中形成有與氣缸連通的未圖示的多個排氣口。
[0031 ]各個排氣口的下游端集合于排氣集合部1 (參照圖2?圖4)，排氣集合部1直接形成于氣缸蓋7。
[0032]在圖2?圖4中，在排氣集合部10的內(nèi)部形成有與排氣口的下游端連通的未圖示的排氣集合通路。排氣集合部10形成在氣缸蓋7的氣缸列方向A的中央附近。此外，氣缸列方向A的中央附近包含氣缸列方向A的中央和從氣缸列方向A的中央向一方或另一方略有偏移的位置。
[0033]在發(fā)動機(jī)4中設(shè)置有渦輪增壓器11。渦輪增壓器11具備渦輪殼體12和壓縮機(jī)殼體
13。氣缸蓋側(cè)法蘭12A設(shè)置于渦輪殼體12，氣缸蓋側(cè)法蘭12A利用多個緊固構(gòu)件14A?14D緊固到排氣集合部10。此外，緊固構(gòu)件14A?14D包括螺栓、螺母等。
[0034]在圖1中，在渦輪殼體12的內(nèi)部設(shè)置有旋轉(zhuǎn)自如的渦輪12B，渦輪12B在排氣集合部1排出廢氣到渦輪殼體12中時旋轉(zhuǎn)。
[0035]另外，氣缸蓋側(cè)法蘭12A在排氣集合部10的下游并且在渦輪12B的上游側(cè)裝配于排氣集合部10，渦輪增壓器11的上游端與排氣集合部10連接。在此，上游、下游意味著相對于廢氣和進(jìn)氣的流動方向的上游、下游。
[0036]在壓縮機(jī)殼體13的內(nèi)部設(shè)置有壓縮機(jī)葉輪13A，壓縮機(jī)殼體13通過未圖不的軸與渦輪12B連接。壓縮機(jī)殼體13的下游端通過未圖示的排氣管與進(jìn)氣口 15(參照圖2)連接。
[0037]在渦輪增壓器11中，在廢氣從排氣集合部10排出到渦輪殼體12中時，渦輪12B旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)從軸傳遞給壓縮機(jī)葉輪13A。由此，壓縮機(jī)葉輪13A旋轉(zhuǎn)，使通過進(jìn)氣口 15吸入的空氣增壓并提供給氣缸。
[0038]在圖1中，在壓縮機(jī)殼體13的下游設(shè)置有催化裝置16。催化裝置16具有:排氣管17，其在比渦輪12B靠下游側(cè)裝配于渦輪殼體12;以及催化劑罐18，其中內(nèi)置有凈化廢氣的催化劑18A，催化裝置16通過設(shè)置于排氣管17和催化劑罐18的支架19A、19B裝配到氣缸體6。
[0039]在排氣管17的上游端形成有渦輪側(cè)法蘭17A，渦輪側(cè)法蘭17A利用多個緊固構(gòu)件20固定到渦輪殼體12。
[0040]本實(shí)施方式的渦輪殼體12的下游端具備開口部12C，開口部12C在氣缸列方向A的一側(cè)開口。
[0041 ]在開口部12C的周圍裝配有渦輪側(cè)法蘭17A，緊固構(gòu)件20設(shè)置在開口部12C的周圍。
[0042]渦輪殼體12設(shè)置在氣缸列方向A的中央附近，渦輪側(cè)法蘭17A在氣缸列方向A上設(shè)置在氣缸蓋側(cè)法蘭12A的氣缸列方向A的范圍H(參照圖2)內(nèi)。
[0043]在圖1中，包含排氣管17和催化劑罐18的催化裝置16設(shè)置在氣缸列方向A的中心線O的一側(cè)，即變速器5側(cè)。
[0044]排油管22設(shè)置于渦輪增壓器11，排油管22設(shè)置在氣缸列方向A的中心線O的另一偵U。渦輪增壓器11的軸被渦輪增壓器11支撐而旋轉(zhuǎn)，由此將未圖示的潤滑用的油提供給軸。
[0045]排油管22連結(jié)渦輪增壓器11和氣缸體6，排油管22將油從渦輪增壓器11排出到氣缸體6中。
[0046]緊固構(gòu)件14A?14D具備從氣缸蓋側(cè)法蘭12A向渦輪殼體12側(cè)突出的頭部14a(參照圖3)。此外，頭部14a是螺栓的頭部。在圖3中，在渦輪側(cè)法蘭17A中形成有凹部17a，凹部17a形成于與氣缸蓋7相對的渦輪側(cè)法蘭17A的側(cè)面。
[0047]在圖3中，多個緊固構(gòu)件14A?14D中的與凹部17a相對的緊固構(gòu)件14B的頭部14a插入凹部17a的內(nèi)部，渦輪側(cè)法蘭17A設(shè)置在與氣缸蓋7接近的位置。此外，本實(shí)施方式的緊固構(gòu)件14B構(gòu)成本發(fā)明的緊固構(gòu)件。
[0048]在圖2中，在氣缸蓋罩8的上部設(shè)置有燃料栗21，燃料栗21裝配在氣缸蓋7的氣缸列方向A的一端部，即變速器5側(cè)。另外，燃料栗21在氣缸蓋罩8的與氣缸列方向A正交的方向(圖2、圖4的箭頭B方向)上設(shè)置在與設(shè)置有渦輪增壓器11的一側(cè)相反的一側(cè)，即進(jìn)氣側(cè)。
[0049]本實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)4是直噴汽油發(fā)動機(jī)，燃料栗21將高壓燃料經(jīng)由未圖示的輸送管提供給按每個氣缸設(shè)置的燃料噴射閥。燃料噴射閥將從燃料栗21提供的高壓燃料直接噴射到氣缸內(nèi)。
[0050]氣缸內(nèi)是通過渦輪增壓器11增壓而壓縮的高溫的空氣，因此通過對其噴射燃料，通過自點(diǎn)火來推回活塞。
[0051]在具有這樣的構(gòu)成的發(fā)動機(jī)4中，在渦輪殼體12的下游端形成有在氣缸列方向A的一側(cè)開口的開口部12C，并且在開口部12C的周圍裝配有設(shè)置于排氣管的上游端的渦輪側(cè)法蘭17A。而且，禍輪殼體12設(shè)置在氣缸列方向A的中央附近，禍輪側(cè)法蘭17A在氣缸列方向A上設(shè)置在氣缸蓋側(cè)法蘭12A的氣缸列方向A的范圍H內(nèi)，催化裝置16設(shè)置在氣缸列方向A的中心線O的一側(cè)。
[0052]由此，能使排氣管17的渦輪偵賊蘭17A靠近氣缸體6的氣缸列方向A的中央附近，能增大氣缸列方向A的中心線O的一側(cè)的空間。因此，能將催化裝置16靠近氣缸列方向A的中央附近設(shè)置在氣缸列方向A的中心線O的一側(cè)。
[0053]其結(jié)果是，能縮短氣缸體6的氣缸列方向A的長度，能實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)4的小型化。
[0054]另外，能不較大地彎曲排氣管17就使催化裝置16靠近渦輪殼體12，因此能防止穿過排氣管17的廢氣的排氣阻力增大，能防止排氣性惡化。
[0055]另外，根據(jù)本實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)4，具有排油管22，排油管22連結(jié)渦輪增壓器11和氣缸體6，將油從渦輪增壓器11排出到氣缸體6中，排油管22設(shè)置在氣缸列方向A的中心線O的另一側(cè)。
[0056]由此，能將包含渦輪殼體12的渦輪增壓器11設(shè)置在氣缸體的氣缸列方向A的中央附近，增大氣缸列方向A的中心線O的另一側(cè)的空間。因此，能將排油管22設(shè)置在氣缸列方向A的中心線O的另一側(cè)的大的空間中。因此，能提高排油管22的設(shè)置位置的自由度。
[0057]另外，根據(jù)本實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)4，具有緊固構(gòu)件14A?14D，緊固構(gòu)件14A?14D將氣缸蓋側(cè)法蘭12A緊固到氣缸蓋7，并且具有從氣缸蓋側(cè)法蘭12A向渦輪殼體12側(cè)突出的頭部14a。而且，在渦輪側(cè)法蘭17A中形成有凹部17a，與凹部17a相對的緊固構(gòu)件14B的頭部14a插入凹部17a的內(nèi)部。
[0058]由此，能使渦輪偵賊蘭17A靠近氣缸蓋7，能使催化裝置16靠近氣缸體6。因此，能將渦輪增壓器11和催化裝置16集中地設(shè)置在狹小的空間中。
[0059]另外，根據(jù)本實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)4，具有設(shè)置在氣缸蓋7的上部的氣缸蓋罩8和裝配于氣缸蓋7的氣缸列方向A的一端部的燃料栗21，燃料栗21在氣缸蓋罩8的與氣缸列方向A正交的方向B上設(shè)置在與設(shè)置有渦輪增壓器11的一側(cè)相反的一側(cè)。
[0060]由此，將燃料栗21設(shè)置在與排氣側(cè)相反的一側(cè)的進(jìn)氣側(cè)，由此在排氣側(cè)不需要用于設(shè)置燃料栗21、與燃料栗21連接的配管的空間。因此，能將氣缸列方向A的中心線O的一側(cè)的空間有效利用為用于設(shè)置催化裝置16的空間。其結(jié)果是，能使發(fā)動機(jī)4更有效地小型化。
[0061]以上公開了本發(fā)明的實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員明白能在不脫離本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行變更。意圖將全部的這種修正和等價物包含在所附的權(quán)利要求中。
[0062]附圖標(biāo)記說明
[0063]4...發(fā)動機(jī)(內(nèi)燃機(jī))；6...氣缸體;7...氣缸蓋;8...氣缸蓋罩；10...排氣集合部；11...渦輪增壓器；12...渦輪殼體；12A...氣缸蓋側(cè)法蘭；12B...渦輪；12C...開口部；17a...凹部；14B...緊固構(gòu)件；14a...頭部；16...催化裝置;17...排氣管；17A...禍輪側(cè)法蘭；17a.??凹部；18..?催化劑罐;18A..?催化劑;21..?燃料栗;22..?排油管。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)，具備: 氣缸體，其具有多個氣缸； 氣缸蓋，其設(shè)置在上述氣缸體的上部，具有與上述氣缸連通的多個排氣口和將上述排氣口的下游端集合的排氣集合部，上述排氣集合部形成在上述氣缸列方向的中央附近；渦輪增壓器，其具有渦輪殼體和氣缸蓋側(cè)法蘭，上述渦輪殼體具有渦輪，該渦輪在上述排氣集合部排出廢氣時旋轉(zhuǎn)，上述氣缸蓋側(cè)法蘭在上述排氣集合部的下游并且在上述渦輪的上游側(cè)裝配于上述排氣集合部；以及 催化裝置，其裝配于上述氣缸體，具有排氣管和催化劑罐，上述排氣管在比上述渦輪靠下游側(cè)裝配于上述渦輪殼體，上述催化劑罐內(nèi)置有凈化廢氣的催化劑， 上述帶渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)的特征在于， 在上述渦輪殼體的下游端形成有在上述氣缸列方向的一側(cè)開口的開口部，并且在上述開口部的周圍裝配有設(shè)置于上述排氣管的上游端的渦輪側(cè)法蘭， 上述渦輪殼體設(shè)置在上述氣缸列方向的中央附近， 上述渦輪側(cè)法蘭在上述氣缸列方向上設(shè)置在上述氣缸蓋側(cè)法蘭的氣缸列方向的范圍內(nèi)， 上述催化裝置設(shè)置在上述氣缸列方向的中心線的一側(cè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于， 具有排油管，上述排油管連結(jié)上述渦輪增壓器和上述氣缸體，將油從上述渦輪增壓器排出到上述氣缸體中， 上述排油管設(shè)置在上述氣缸列方向的中心線的另一側(cè)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的帶渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于， 具備緊固構(gòu)件，上述緊固構(gòu)件將上述氣缸蓋側(cè)法蘭緊固到上述氣缸蓋，并且具有從上述氣缸蓋側(cè)法蘭向上述渦輪殼體側(cè)突出的頭部， 在與上述氣缸蓋相對的上述渦輪側(cè)法蘭的側(cè)面形成有凹部， 上述緊固構(gòu)件的頭部插入上述凹部的內(nèi)部。4.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中的任I項(xiàng)所述的帶渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于， 具有設(shè)置在上述氣缸蓋的上部的氣缸蓋罩和裝配于上述氣缸蓋的氣缸列方向一端部的燃料栗， 上述燃料栗在上述氣缸蓋罩的與氣缸列方向正交的方向上設(shè)置在與設(shè)置有上述渦輪增壓器的一側(cè)相反的一側(cè)。
【文檔編號】F01D25/24GK105888820SQ201610031053
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年1月18日
【發(fā)明人】山元脩平
【申請人】鈴木株式會社