專利名稱：包括為主發動機提供廢氣再循環的旋轉發動機的發動機組件的制作方法
技術領域：
本發明涉及包括廢氣再循環系統的發動機組件。
背景技術：
本部分提供涉及本發明的背景信息，其不必須為現有技術。內燃發動機可在汽缸中燃燒空氣和燃料的混合物并由此提供驅動扭矩。空氣-燃料混合物產生排氣。發動機可包括廢氣再循環系統以返回排氣的一部分到發動機用于隨后的燃燒事件。
發明內容
發動機組件可包括旋轉發動機和往復式發動機。旋轉發動機可包括限定轉子殼體的第一發動機結構；轉子，其位于所述轉子殼體內并且與所述第一發動機結構協作以限定第一燃燒室；以及第一排氣口，其由所述第一發動機結構限定并且與所述第一燃燒室連通。 往復式發動機可包括限定汽缸孔的第二發動機結構；以及活塞，其置于所述汽缸孔內并且與所述第二發動機結構協作以限定與所述第一排氣口連通的第二燃燒室。發動機組件可額外地包括第一進氣歧管和曲軸。曲軸可由轉子和活塞旋轉地驅動。第一進氣歧管可與第一排氣口和第二燃燒室連通。第一進氣歧管可將排氣從所述旋轉發動機提供到所述第二燃燒室。第一發動機結構可位于所述第二發動機結構的縱向端處。進一步的適用范圍將通過下文提供的描述而變得顯而易見。該發明內容中的描述和具體示例僅用于說明目的，而并非旨在限制本發明的范圍。本發明還提供了以下方案 1. 一種發動機組件，包括 旋轉發動機，其包括
限定轉子殼體的第一發動機結構；
轉子，其位于所述轉子殼體內并且與所述第一發動機結構協作以限定第一燃燒室；以
及
第一排氣口，其由所述第一發動機結構限定并且與所述第一燃燒室連通；以及往復式發動機，其包括 限定汽缸孔的第二發動機結構；以及
活塞，其置于所述汽缸孔內并且與所述第二發動機結構協作以限定與所述第一排氣口連通的第二燃燒室。2.如方案1所述的發動機組件，其特征在于，進一步包括與新鮮空氣源，所述第一排氣口和所述第二燃燒室連通的第一進氣歧管，所述第一排氣口經由所述第一進氣歧管與所述第二燃燒室連通并且將排氣從所述旋轉發動機提供到所述第二燃燒室。3.如方案2所述的發動機組件，其特征在于，進一步包括第二進氣歧管，所述第一發動機結構限定與所述第一燃燒室和所述第二進氣歧管連通的第一進氣口。4.如方案3所述的發動機組件，其特征在于，所述第二發動機結構限定與所述第一進氣歧管連通的第二進氣口。5.如方案2所述的發動機組件，其特征在于，所述第一發動機結構包括排氣導管，其從所述第一排氣口延伸到所述第一進氣歧管。6.如方案1所述的發動機組件，其特征在于，進一步包括曲軸，其與所述轉子和所述活塞接合并且由所述轉子和所述活塞旋轉地驅動。7.如方案6所述的發動機組件，其特征在于，所述旋轉發動機限定Wankel發動機。8.如方案1所述的發動機組件，其特征在于，所述旋轉發動機位于所述往復式發動機的縱向端處。9.如方案8所述的發動機組件，其特征在于，進一步包括排氣冷卻器，其限定與來自所述旋轉發動機的排氣連通的第一通道。10.如方案9所述的發動機組件，其特征在于，所述排氣冷卻器位于所述第二發動機結構上并且限定與發動機冷卻劑連通的第二通道。11. 一種發動機組件，包括
第一進氣歧管； 曲軸；
旋轉發動機，其包括 限定轉子殼體的第一發動機結構；
與所述曲軸接合的轉子，其位于所述轉子殼體內并且與所述第一發動機結構協作以限定第一燃燒室；以及
第一排氣口，其由所述第一發動機結構限定并且與所述第一燃燒室和所述第一進氣歧管連通，并且將排氣從所述旋轉發動機提供到所述第一進氣歧管；以及往復式發動機，其包括 限定汽缸孔的第二發動機結構；以及
聯接到所述曲軸的活塞，其置于所述汽缸孔內并且與所述第二發動機結構協作以限定與所述第一進氣歧管連通的第二燃燒室。12.如方案11所述的發動機組件，其特征在于，進一步包括第二進氣歧管，所述第一發動機結構限定與所述第一燃燒室和所述第二進氣歧管連通的第一進氣口。13.如方案12所述的發動機組件，其特征在于，所述第二發動機結構限定與所述第一進氣歧管連通的第二進氣口。14.如方案11所述的發動機組件，其特征在于，所述旋轉發動機限定Wankel發動機。15.如方案11所述的發動機組件，其特征在于，所述旋轉發動機位于所述往復式發動機的縱向端處。16.如方案15所述的發動機組件，其特征在于，進一步包括排氣冷卻器，其限定與來自所述旋轉發動機的排氣連通的第一通道。17.如方案11所述的發動機組件，其特征在于，所述排氣冷卻器位于所述第二發動機結構上并且限定與發動機冷卻劑連通的第二通道。18.如方案11所述的發動機組件，其特征在于，所述第一發動機結構包括排氣導管，其從所述第一排氣口延伸到所述第一進氣歧管。19. 一種發動機組件，包括 曲軸；
旋轉發動機，其包括 限定轉子殼體的第一發動機結構；
與所述曲軸接合的轉子，其位于所述轉子殼體內并且與所述第一發動機結構協作以限定第一燃燒室；以及
第一排氣口，其由所述第一發動機結構限定并且與所述第一燃燒室連通；以及往復式發動機，其包括
限定汽缸孔的第二發動機結構，所述第一發動機結構位于所述第二發動機結構的縱向端處；以及
聯接到所述曲軸的活塞，其置于所述汽缸孔內并且與所述第二發動機結構協作以限定與所述第一排氣口連通的第二燃燒室。20.如方案19所述的發動機組件，其特征在于，進一步包括與新鮮空氣源，所述第一排氣口和所述第二燃燒室連通的第一進氣歧管，所述第一發動機結構包括排氣導管， 其從所述第一排氣口延伸到所述第一進氣歧管并且經由所述第一進氣歧管將排氣從所述旋轉發動機提供到所述第二燃燒室。
這里描述的附圖僅用于舉例說明的目的，并不旨在以任何方式限制本發明的范圍。圖1是根據本發明的發動機組件的示意圖； 圖2是圖1的發動機組件的透視圖3是圖1的發動機組件的剖視圖；以及圖4是根據本發明的替代發動機組件的透視圖。相應的附圖標記貫穿若干附圖指示相應的部件。
具體實施例方式現在將參照附圖更充分地描述本發明的示例。下面的描述本質上僅是示例性的并且不意于限制本發明、應用或使用。示例實施例提供成以使本發明將是全面的，并將把范圍充分地傳達給本領域技術人員。闡述了許多特定細節，例如特定部件、設備和方法的示例，從而提供對本發明的實施例的全面理解。對于本領域技術人員來說將顯而易見的是，該特定的細節未必被采用，示例實施例可以以許多不同形式實施，且不應解釋為限制本發明的范圍。在一些示例實施例中， 未詳細描述公知的方法、公知的設備結構和公知的技術。當元件或層被稱作“在”另一元件或層“上”、“接合到”、“連接到”或“聯接到”另一元件或層時，其可以直接地在另一元件或層上、接合到、連接到或聯接到另一元件或層，
6或者可以存在中間元件或層。相反，當元件被稱作“直接在”另一元件或層“上”、“直接接合至IJ”、“直接連接到”或“直接聯接到”另一元件或層時，會不存在中間元件或層。用于描述元件之間的關系的其它措辭應當以類似的方式來解釋(例如，“在…之間”與“直接在…之間”、 “鄰近”與“直接鄰近”等)。如這里使用的，術語“和/或”包括一個或多個相關聯所列項目的任意組合和所有組合。盡管在這里可使用術語第一、第二、第三等來描述不同的元件、部件、區域、層和/ 或部分，但是這些元件、部件、區域、層和/或部分不應當受這些術語的限制。這些術語僅可用來將一個元件、部件、區域、層或部分與另一區域、層或部分區分開來。除非上下文明確指出，否則術語諸如“第一”、“第二”和其它數字術語在在此使用時并不暗示次序或順序。因此，下面討論的第一元件、部件、區域、層或部分可被命名為第二元件、部件、區域、層或部分而不脫離示例實施例的教導。發動機組件10在圖1-3中示出并且可包括旋轉發動機12，往復式發動機14，由旋轉發動機12和往復式發動機14旋轉地驅動的曲軸16，第一進氣歧管18，第二進氣歧管20 和熱交換器22。旋轉發動機12可聯接到往復式發動機14和可為Wankel (汪克爾)發動機 (轉子發動機)。往復式發動機14可形成主發動機，其提供大部分驅動扭矩來旋轉曲軸16， 并且旋轉發動機12可形成輔助發動機。旋轉發動機1可包括限定轉子殼體沈的第一發動機結構M，轉子觀，其位于轉子殼體沈中并且與第一發動機結構M協作以限定第一燃燒室30，與第一燃燒室30連通的第一進氣口 32，與第一燃燒室30連通的第一排氣口 34和點火機構38。通過非限制性例子， 點火機構38可包括與第一燃燒室30連通的一個或兩個火花塞。往復式發動機14可包括第二發動機結構40，活塞42，汽門機構組件44，火花塞46 和燃料噴射器(未示出)。第二發動機結構40可包括發動機缸體50和汽缸蓋52。第二發動機結構40可在發動機缸體50中限定汽缸孔M并且在汽缸蓋52中限定第二進氣口 56和第二排氣口 58。往復式發動機14的單個汽缸被簡單描述。然而，應理解的是本教導應用于任意數量的活塞-汽缸布置和多個往復式發動機構造，其包括但不限于V型發動機，直列發動機和水平對置發動機，以及頂置凸輪和缸內凸輪構造。活塞42可置于汽缸孔M中并且可與第二發動機結構40協作以限定第二燃燒室 60。第二進氣口 56和第二排氣口 58可與第二燃燒室60連通。汽門機構組件44可由第二發動機結構40支撐在汽缸蓋52上并且可包括進氣門凸輪軸62和排氣門凸輪軸64以及進氣閥組件66和排氣閥組件68。進氣門凸輪軸62可與進氣閥組件66接合并且排氣門凸輪軸64可與排氣閥組件68接合。第一進氣歧管18可經由第二進氣口 56與新鮮空氣源(A)和第二燃燒室60連通。 第二燃燒室60可與旋轉發動機1的第一排氣口 34連通。在本非限制性例子中，旋轉發動機1的第一排氣口 34可與第一進氣歧管18連通。第一排氣口 34由此可經由第一進氣歧管18與第二進氣口 56連通，從而將排氣(E)從旋轉發動機1提供到往復式發動機14的第二燃燒室60。第二進氣歧管20可經由第一進氣口 32與新鮮空氣源(A)和第一燃燒室30連通。 第一燃燒室30可額外地與燃料源(F)連通并且空氣-燃料混合物可在第一燃燒室30內燃燒以驅動轉子觀。
熱交換器22可限定與來自旋轉發動機1的排氣(E)連通的第一通道70和與發動機冷卻劑(C)連通的第二通道72。在本非限制性例子中，第二通道72可與來自往復式發動機14的液體發動機冷卻劑(C)連通。然而，應理解的是第二通道72可替代地從旋轉發動機1接收發動機冷卻劑或者從旋轉發動機1和往復式發動機14的組合接收發動機冷卻劑。 在本非限制性例子中，熱交換器22可形成位于第二發動機結構40上的排氣冷卻器。熱交換器22可在第一排氣口 34和第二進氣口 56之間的位置處位于排氣(E)的流動路徑中。旋轉發動機1可位于往復式發動機14的縱向端上。更特別地，第一發動機結構M 可在往復式發動機14的縱向端處固定到第二發動機結構40。第一發動機結構M可限定排氣導管76，其形成排氣通道，該排氣通道從第一排氣口 34延伸到第一進氣歧管18。因此， 由旋轉發動機1產生的所有排氣可被提供到第一進氣歧管18。轉子觀和活塞42均可與曲軸16接合并且曲軸16可由轉子觀和活塞42 二者旋轉地驅動。在本非限制性例子中，轉子觀可位于曲軸16的縱向端上。旋轉發動機1與往復式發動機14的組合可為往復式發動機14提供受控量的廢氣再循環(EGR)。另外地，使用旋轉發動機為往復式發動機14提供EGR可允許排出往復式發動機14的所有排氣進入到往復式發動機14的排氣系統(未示出)，提高催化劑預熱。盡管發動機組件10被描述為包括第一進氣歧管18和第二進氣歧管20，應理解的是替代布置可包括圖4的發動機組件110中可見的單個進氣歧管118。發動機組件110可總體上類似于發動機組件10，除了以下所述的。在圖4所示的例子中，進氣歧管118可與新鮮空氣源(A)以及旋轉發動機112和往復式發動機114 二者連通。旋轉發動機112的排氣導管176可與進氣歧管118的第一區域119連通并且旋轉發動機112的第一進氣口(未示出)可與進氣歧管118的第二區域120 連通以防止排氣從旋轉發動機112再循環到旋轉發動機112的第一進氣口。
權利要求
1.一種發動機組件，包括 旋轉發動機，其包括限定轉子殼體的第一發動機結構；轉子，其位于所述轉子殼體內并且與所述第一發動機結構協作以限定第一燃燒室；以及第一排氣口，其由所述第一發動機結構限定并且與所述第一燃燒室連通；以及往復式發動機，其包括 限定汽缸孔的第二發動機結構；以及活塞，其置于所述汽缸孔內并且與所述第二發動機結構協作以限定與所述第一排氣口連通的第二燃燒室。
2.如權利要求1所述的發動機組件，其特征在于，進一步包括與新鮮空氣源，所述第一排氣口和所述第二燃燒室連通的第一進氣歧管，所述第一排氣口經由所述第一進氣歧管與所述第二燃燒室連通并且將排氣從所述旋轉發動機提供到所述第二燃燒室。
3.如權利要求2所述的發動機組件，其特征在于，進一步包括第二進氣歧管，所述第一發動機結構限定與所述第一燃燒室和所述第二進氣歧管連通的第一進氣口。
4.如權利要求3所述的發動機組件，其特征在于，所述第二發動機結構限定與所述第一進氣歧管連通的第二進氣口。
5.如權利要求2所述的發動機組件，其特征在于，所述第一發動機結構包括排氣導管， 其從所述第一排氣口延伸到所述第一進氣歧管。
6.如權利要求1所述的發動機組件，其特征在于，進一步包括曲軸，其與所述轉子和所述活塞接合并且由所述轉子和所述活塞旋轉地驅動。
7.如權利要求6所述的發動機組件，其特征在于，所述旋轉發動機限定Wankel發動機。
8.如權利要求1所述的發動機組件，其特征在于，所述旋轉發動機位于所述往復式發動機的縱向端處。
9.一種發動機組件，包括 第一進氣歧管；曲軸；旋轉發動機，其包括 限定轉子殼體的第一發動機結構；與所述曲軸接合的轉子，其位于所述轉子殼體內并且與所述第一發動機結構協作以限定第一燃燒室；以及第一排氣口，其由所述第一發動機結構限定并且與所述第一燃燒室和所述第一進氣歧管連通，并且將排氣從所述旋轉發動機提供到所述第一進氣歧管；以及往復式發動機，其包括 限定汽缸孔的第二發動機結構；以及聯接到所述曲軸的活塞，其置于所述汽缸孔內并且與所述第二發動機結構協作以限定與所述第一進氣歧管連通的第二燃燒室。
10.一種發動機組件，包括 曲軸；旋轉發動機，其包括 限定轉子殼體的第一發動機結構；與所述曲軸接合的轉子，其位于所述轉子殼體內并且與所述第一發動機結構協作以限定第一燃燒室；以及第一排氣口，其由所述第一發動機結構限定并且與所述第一燃燒室連通；以及往復式發動機，其包括限定汽缸孔的第二發動機結構，所述第一發動機結構位于所述第二發動機結構的縱向端處；以及聯接到所述曲軸的活塞，其置于所述汽缸孔內并且與所述第二發動機結構協作以限定與所述第一排氣口連通的第二燃燒室。
全文摘要
本發明涉及包括為主發動機提供廢氣再循環的旋轉發動機的發動機組件。具體地，發動機組件可包括旋轉發動機和往復式發動機。旋轉發動機可包括限定轉子殼體的第一發動機結構；轉子，其位于所述轉子殼體內并且與所述第一發動機結構協作以限定第一燃燒室；以及第一排氣口，其由所述第一發動機結構限定并且與所述第一燃燒室連通。往復式發動機可包括限定汽缸孔的第二發動機結構；以及活塞，其置于所述汽缸孔內并且與所述第二發動機結構協作以限定與所述第一排氣口連通的第二燃燒室。
文檔編號F02M25/07GK102454477SQ20111032035
公開日2012年5月16日 申請日期2011年10月20日 優先權日2010年10月20日
發明者J. 基廷 E. 申請人:通用汽車環球科技運作有限責任公司