用于聯接到汽缸蓋的排氣再循環冷卻器的系統和方法與流程

本說明書總體涉及用于內燃發動機的排氣再循環(egr)系統的冷卻器的方法和系統。

背景技術：

內燃發動機，諸如汽油發動機，在操作期間產生從汽缸蓋通過汽缸排出的各種廢氣。這些氣體中的一些可排進大氣中，而一些氣體可通過使用排氣再循環系統(egr)由發動機再循環。egr系統能夠通過允許發動機將其進氣的一部分替換為排氣來減少排向大氣的氮氧化物(nox)的排放。允許egr系統控制這些氣體在汽缸內的比率能夠通過限制在每次燃燒循環期間可用的可燃進氣的量有效地降低汽缸的溫度。由egr系統提供的汽缸溫度的降低同時減少nox產生，因為nox主要在接近峰值汽缸溫度的窄的溫度范圍內形成。此類系統中出現的一個問題是來自egr系統的氣體相比于進氣相對較熱。被傳送回到汽缸中的熱排氣可導致閥的劣化、低效率燃燒，以及增大的汽缸溫度，從而抵消通過egr系統的實施獲得的一些益處。

再循環熱排氣問題的解決方法的一個示例是在egr系統內集成冷卻器系統。在再循環排氣釋放到進氣歧管之前(并且進而釋放到汽缸之前)，egr冷卻器幫助降低再循環的排氣的溫度。egr冷卻器通常由具有用于egr氣體和冷卻劑輸入和輸出兩者的一系列入口和出口的單元構成。egr冷卻器可緊密靠近發動機安裝到發動機艙內的表面。egr冷卻器可具有用以與用于冷卻劑和氣體交換的管道和/或管聯接的多個配件。

然而，本發明人認識到在此類系統中具有潛在問題。作為一個示例，egr冷卻器的配件經常受到劇烈的溫度并且涉及到與流體的擴大接觸。因此，用于構成配件以滿足這些需求的材料經常是獨特性的并且/或昂貴的。此外，配件的組裝和修理也能夠是耗時的，并且增加了人工成本。egr冷卻器配件可助長泄露，并且因為冷卻器通常位于接近發動機的幾個高溫區域(諸如汽缸蓋和排氣歧管)處，因此在配件中的泄露能夠導致發動機劣化。冷卻器和其連接也傾向于體積大的并且增加在發動機艙內占用的總體積。

技術實現要素：

在一個示例中，以上描述的問題可通過排氣再循環(egr)系統解決，其包括：egr冷卻器模塊，其包括主體和egr入口端口、egr出口端口，以及冷卻劑入口端口，所有這些部分從主體延伸并且彼此平行布置，并且布置在汽缸蓋的相同的第一側處，其中egr入口端口和冷卻劑入口端口直接聯接到汽缸蓋的第一側。以這種方式，egr冷卻器模塊可在汽缸蓋內與冷卻劑通道和氣體通道直接接口(interface)。在一個示例中，將egr冷卻器模塊安裝到汽缸蓋表面的螺栓也壓縮墊圈，該墊片密封在表面之間的連接。使得egr冷卻器模塊具有帶較少配件的緊湊形式。

應當理解，提供以上發明內容從而以簡化的形式介紹在具體實施方式中進一步描述的概念的選擇。其不旨在意味著所要求保護的主題的關鍵或基本特征，所要求保護的主題的范圍僅由隨附的權利要求限定。此外，所要求保護的主題不限于解決在上面或在本公開的任何部分中提到的任何缺點的實施方案。

附圖說明

圖1示出包括具有安裝到汽缸蓋的egr冷卻器模塊的egr系統的發動機系統的第一實施例的示意圖。

圖2示出包括汽缸蓋和安裝到汽缸蓋的egr冷卻器模塊的egr系統的第一實施例的分解圖。

圖3示出包括具有安裝到汽缸蓋的egr冷卻器模塊的egr系統的發動機系統的第二實施例的示意圖。

圖4示出egr系統的第二實施例的汽缸蓋的透視圖。

圖5示出汽缸蓋和安裝到egr系統的第二實施例的汽缸蓋的egr冷卻器模塊的透視圖。

圖6示出包括具有在橫截面中示出的汽缸蓋的egr冷卻器模塊的egr系統的第二實施例的附加透視圖。

圖7示出用于使排氣和冷卻劑流經汽缸蓋和直接安裝到汽缸蓋側部的egr冷卻器的方法的流程圖。

圖2和圖4至圖6大致按比例示出。

具體實施方式

以下說明涉及用于包括直接安裝到汽缸蓋的egr冷卻器模塊的排氣再循環(egr)系統的系統和方法。發動機系統的egr系統可包括汽缸蓋、安裝到汽缸蓋的egr冷卻器模塊，以及汽缸蓋內部的多個冷卻劑通道和氣體通道，如圖1中所示。如圖2和圖5至圖6所示，egr系統的汽缸蓋可包括多個安裝表面，所述安多個安裝表面經配置使得egr冷卻器模塊可直接聯接到汽缸蓋。如圖1至圖6所示，汽缸蓋可包括通過汽缸蓋的內部通道形成的多個冷卻劑端口和氣體端口。如圖1至圖6所示，當egr冷卻器模塊直接聯接到汽缸蓋時，egr冷卻器模塊可包括配置為直接與汽缸蓋的對應端口接口的多個氣體端口和冷卻劑端口。如圖1至圖2的實施例中所示，egr系統的汽缸蓋可選擇性地包括用于將氣體和冷卻劑從egr冷卻器模塊通過汽缸蓋傳送返回的附加通道。如圖3至圖6處示出的實施例所示，egr系統可選擇性地包括用于egr冷卻器模塊以將冷卻劑和氣體返回到發動機系統的汽缸蓋外部的冷卻劑通道和氣體通道。此外圖7示出用于將冷卻劑和排氣流經汽缸蓋和直接聯接到汽缸蓋的egr冷卻劑模塊的方法，諸如圖1至圖2和/或圖3至圖6中示出的實施例中的一個的汽缸蓋和egr冷卻器模塊。以這種方式，egr系統的egr冷卻器模塊可與汽缸蓋接口以經由汽缸蓋內部的通道或汽缸蓋外部的通道接收冷卻劑和排氣，并且可將氣體和冷卻劑返回到發動機系統。

在圖1至圖7中的相似部件被相似地標記并且可僅在下文中解釋一次，并且不參考每個附圖再介紹。

圖1示出包括發動機系統100的示意圖，也示出egr系統101。發動機系統100包括多缸內燃發動機102。發動機102可包括可通過汽缸蓋134在頂部上加蓋的多個汽缸(例如，燃燒室)。在圖1中示出的示例中，發動機102包括三個汽缸：汽缸120、汽缸122和汽缸124。應當理解，汽缸可共享單發動機缸體(未示出)和曲軸箱(未示出)，其中發動機缸體聯接到汽缸蓋并且在汽缸蓋下部。發動機系統100還包括進氣歧管106、集成排氣歧管(iem)132以及散熱器162。

圖1是示出發動機系統100的部件之間氣體流和冷卻劑流的示意圖。因此，通道和部件未按比例示出并且通道的相對定位、尺寸和數目可在物理性實施例(例如，圖2示出的實施例)中變化。

雖然發動機102被描繪為具有三個汽缸的直列三缸發動機，應當理解，其他實施例可包括不同的汽缸數和不同的汽缸布置，諸如v-6、i-4、i-6、v-12、對置4缸以及其他發動機類型。

每個汽缸可經由進氣通道104接收來自進氣歧管106的進氣。進氣歧管106可包含分別經由進氣端口114、進氣端口116和進氣端口118聯接到汽缸的汽缸進氣通道(例如，流道)108、汽缸進氣通道110和汽缸進氣通道112。每個進氣端口可供應空氣和/或燃料到其所聯接到的汽缸用于燃燒。每個進氣端口能夠經由一個或多個進氣門選擇性地與汽缸連通。汽缸120、汽缸122和汽缸124每個在圖1中示出均具有一個進氣端口，其中每個進氣端口包括設置在其內的進氣門。例如，汽缸120具有一個進氣端口114，汽缸122具有一個進氣端口116，以及汽缸124具有一個進氣端口118。其他實施例可包括每個汽缸具有不同數目的進氣端口和/或進氣門(例如，兩個、三個等)。

每個汽缸(例如，汽缸120、汽缸122和汽缸124)可接收來自直接聯接到汽缸的燃料噴射器(未示出)(作為直接噴射器)的燃料，和/或來自聯接到進氣歧管106的噴射器(作為進氣道口噴射器)的燃料。進一步地，每個汽缸內的空氣充氣可經由來自各自的火花塞(未示出)的火花點火。在其他實施例中，發動機102的汽缸可在具有或沒有點火火花的情況下在壓縮點火模式中操作。

進氣通道104可包括進氣節氣門109。節氣門109的位置能夠經由通信地聯接到控制器(未示出)的節氣門致動器(未示出)調節。通過調整進氣節氣門109，一定量的新鮮空氣可從大氣引導入發動機102，經由進氣歧管106遞送到發動機汽缸。進氣的一部分可通過壓縮機(未示出)壓縮并且/或通過增壓空氣冷卻器(未示出)冷卻。

每個汽缸可經由一個或多個排氣門將燃燒氣體排放到聯接到其的排氣端口(例如，汽缸排氣端口)。汽缸120、汽缸122和汽缸124每個在圖1中示出均具有一份排氣端口，其中每個排氣端口包括設置在其中用于從對應汽缸排出燃燒氣體的排氣門。例如，汽缸120具有一個排氣端口126，汽缸122具有一個排氣端口128，以及汽缸124具有一個排氣端口130。其他實施例可包括每個汽缸具有不同數目的排氣端口和/或排氣門(例如，兩個、三個等)。

每個汽缸可聯接到用于排出燃燒氣體的歧管排氣端口144。在圖1的示例中，iem132內部的內部排氣匯合部142經由聯接到流道(例如，排氣流道)136的排氣端口126接收來自汽缸120的排氣、經由聯接到流道138的排氣端口128接收來自汽缸122的排氣、并且經由聯接到流道140的排氣端口130接收來自汽缸124的排氣。進入內部排氣匯合部的142的排氣可混合并且會聚。排氣從內部排氣匯合部142通過歧管排氣通道145行進到歧管排氣端口144。由此，排氣經由外部排氣通道146(在iem132和汽缸蓋134外部)引導到其他發動機部件(諸如排放控制裝置和/或渦輪增壓器的渦輪，未示出)。應當注意，在圖1的示例中，流道136、流道138和流道140，以及內部排氣匯合部142、歧管排氣通道145和歧管排氣端口144共同地在汽缸蓋134內集成為集成排氣歧管(iem)132。換言之，iem132的部件在汽缸蓋134內部。可替換的實施例可包含不同數目和/或布置的流道、歧管排氣端口、內部排氣匯合部和/或內部排氣通道。

如以上描述，每個汽缸包括一個進氣門(設置在進氣端口內)和一個排氣門(設置在排氣端口內)。在此處，每個進氣門在允許進氣進入各自汽缸的打開位置和實質上阻塞來自各自汽缸的進氣的閉合位置之間是可致動的。進氣端口114、進氣端口116和進氣端口118內的進氣門通過共同的進氣凸輪軸(未示出)致動。進氣凸輪軸包括配置為控制進氣門的打開和關閉的多個進氣凸輪(未示出)。每個進氣門可通過一個或多個進氣凸輪控制，該進氣凸輪將在下文中進一步描述。在一些實施例中，可包括一個或多個附加進氣凸輪以控制進氣門。更進一步地，進氣致動器系統可實現進氣門的控制。

每個排氣門在允許排氣排出各自汽缸的打開位置和實質上將氣體保留在各自汽缸內的關閉位置之間是可致動的。排氣端口126、排氣端口128和排氣端口130內的排氣門通過共同的排氣凸輪軸(未示出)致動。排氣凸輪軸包括配置為控制排氣門的打開和關閉的多個排氣凸輪(未示出)。每個排氣門可通過一個或多個排氣凸輪控制，該排氣凸輪將在下文中進一步描述。在一些實施例中，可包括一個或多個附加排氣凸輪以控制排氣門。進一步地，排氣致動器系統可實現排氣門的控制。

進氣門致動器系統和排氣門致動器系統可還包括推桿、搖臂、挺柱等(未示出)。此類裝置和特征可通過將凸輪的旋轉運動轉化成氣門的平移運動來控制進氣門和排氣門的致動。在其他示例中，氣門能夠經由凸輪軸上的附加凸輪凸角廓線致動，其中不同氣門之間的凸輪凸角廓線可提供變化的凸輪提升高度、凸輪持續時間和或凸輪正時。然而，若需要，可替換的凸輪軸(高架和/或推桿)布置能夠被使用。進一步地，在一些實施例中，汽缸120、汽缸122和汽缸124每個可具有多于一個的排氣門和/或進氣門。在其他實施例中，排氣門和進氣門可通過共同的凸輪軸致動。然而，在可替換的實施例中，進氣門和/或排氣門中的至少一個可通過其自己獨的凸輪軸或其他裝置致動。

圍繞汽缸120、汽缸122和汽缸124，以及iem132和在汽缸蓋134內的其部件(例如流道、匯合部等)是多個冷卻劑通道160。冷卻劑通道160連接到一個或多個冷卻劑入口端口和冷卻劑出口端口(例如，諸如第一發動機冷卻劑入口端口166、第一發動機冷卻劑出口端口167、第二發動機冷卻劑入口端口169和第二發動機冷卻劑出口端口170)以促進冷卻劑在整個汽缸蓋134中和iem132周圍的循環。

當冷卻劑通過冷卻劑入口(例如，第一發動機冷卻劑入口端口166)進入汽缸蓋134時，冷卻劑經過汽缸蓋134內的多個冷卻劑通道(例如，冷卻劑通道160)并且接收來自汽缸蓋134和iem132的部件的熱量。冷卻劑通過一個或多個冷卻劑出口(例如，第一發動機冷卻劑出口端口167)離開汽缸蓋134。冷卻劑然后經過直接聯接到汽缸蓋134側部的egr冷卻器模塊148、通過第二冷卻劑入口端口(例如，第二發動機冷卻劑入口端口169)返回到汽缸蓋134、通過第二冷卻劑出口端口(例如，第二發動機冷卻劑出口端口170)再次離開汽缸蓋134并且進入散熱器162，以便在第一進氣端口(例如，第一發動機冷卻劑入口端口166)處再次進入汽缸蓋134之前減少其熱能。在圖1的實施例中，第二發動機冷卻劑出口端口170經由第二外部冷卻劑通道172聯接到散熱器162。散熱器162也經由第一外部冷卻劑通道164聯接到汽缸蓋134的第一發動機冷卻劑入口端口166。散熱器162被利用以減少冷卻劑的熱能。在可替換的實施例中，散熱器162可聯接到附加裝置(例如，風扇)以將熱能從冷卻劑中移除。散熱器也可通過一個或多個附加裝置(例如，泵)可選地或附加地循環冷卻劑。

egr冷卻器模塊148通過使用螺栓或其他機械固定元件(如在下文圖2的論述中所描述)直接聯接(例如，在沒有分隔egr冷卻器模塊和汽缸蓋的任何介入部件的情況下直接安裝)到汽缸蓋134。egr冷卻器模塊148包含在egr冷卻器模塊148外部的多個端口，其中每個端口能夠與在汽缸蓋外部上(如圖2所示)的對應端口流體連通。

汽缸蓋134的第一內部通道150在汽缸蓋134內部并且將排氣傳送通過汽缸蓋134。在圖1的示意圖中，第一內部通道150與內部排氣匯合部142下游的歧管排氣通道145流體連通，來自所有汽缸(例如，汽缸120、汽缸122、汽缸124)的排氣在匯合部142會聚。第一內部通道150是到歧管排氣通道145的外圍通道。換言之，第一內部通道150接收流經歧管排氣通道145的排氣的一部分。在可替換的實施例中，第一內部通道150可接收來自內部排氣匯合部142上游的排氣并且可為到一個或多個汽缸(諸如汽缸120、汽缸122和汽缸124)的一個或多個排氣流道(諸如排氣流道136、排氣流道138和排氣流道140)的外圍通道(如以上描述)。在這些可替換的實施例中，第一內部通道150可接收來自一個或多個汽缸的一個或多個流道的排氣的一部分，但第一內部通道不接收匯合部下游的排氣，來自所有汽缸的排氣在該匯合部會聚(例如，內部排氣匯合部142)。以這種方式，第一內部通道150可接收從發動機的一個或多個汽缸排出的排氣。

第一內部通道150將通過汽缸蓋134的排氣從歧管排氣通道145(本文中可被稱為排氣歧管)傳送到第一發動機egr出口端口151。第一發動機egr出口端口151與冷卻器模塊148的egr入口端口153流體連通(如下文圖2的論述中所描繪)。egr入口端口153在下文中可稱為模塊egr入口端口153。排氣從模塊egr入口端口153被傳送通過egr冷卻器模塊148并且由egr冷卻器模塊148冷卻。來自egr冷卻器的冷卻的排氣然后可經由egr出口端口(例如，模塊egr出口端口)157離開egr冷卻器。汽缸蓋134的第二內部通道152在汽缸蓋134內部并且將冷卻的排氣從第一發動機egr入口端口155傳送到第二發動機egr出口端口154。第一發動機egr入口端口155與egr冷卻器模塊148的egr出口端口157流體連通。

第二發動機egr出口端口154與布置在汽缸蓋134外部(例如，不在汽缸蓋內形成)的egr通道(該egr通道可在下文中被稱為外部egr通道)161流體連通。egr閥156與外部egr通道161直列地(inline)聯接。外部egr通道161也與進氣歧管106的進氣egr入口端口163流體連通。egr閥156可通過致動器(未示出)致動以控制來自第二發動機egr出口端口154的氣體流過外部egr通道161、流到進氣egr入口端口163并且流入入進氣歧管106。

在圖1的實施例中，進氣egr進氣端口163是在進氣歧管106內在汽缸進氣通道108、汽缸進氣通道110和汽缸進氣通道112的上游。可存在這樣的可替換的實施例，其中進氣egr進氣端口不是在所有汽缸進氣通道上游，并且可在汽缸進氣通道中的一個或多個的下游。可替換的實施例可附加地包括在進氣歧管處和/或一個或多個汽缸進氣通道處將第二發動機出口端口聯接到一個或多個進氣egr入口端口(類似于進氣egr入口端口163)的多個外部egr通道(類似于外部egr通道161)。

egr冷卻器模塊148包含多個通道(未示出)以促進從通過模塊egr入口端口153接收的排氣的熱量轉移到egr冷卻器模塊148內的一定量的冷卻劑。egr冷卻器模塊148內的包含排氣的通道和egr冷卻器模塊148內的包含冷卻劑的通道是分隔的并且彼此沒有流體連通。然而，氣體通道和冷卻劑通道彼此貼近，并且可同時貼近具有高導熱性的材料(例如，金屬)。熱量可從排氣通道內的氣體通過貼近的導熱材料轉移并且轉移進冷卻劑中。以這種方式，egr冷卻器模塊148冷卻離開模塊的氣體，使得進入模塊的氣體處于比離開模塊的氣體溫度高。

egr冷卻器模塊148內的冷卻劑通過egr冷卻器模塊148的冷卻劑入口端口(該冷卻劑入口端口在下文中可稱為模塊冷卻劑入口端口)165供應。模塊冷卻劑入口端口165與汽缸蓋134的第三內部通道158流體連通。第三內部通道158在汽缸蓋134內部并且導引(route)通過汽缸蓋134。

第三內部通道158與圍繞汽缸、流道和汽缸蓋134內部其他部件的汽缸蓋134內部的多個通道160流體連通。這些通道160與汽缸、流道和它們圍繞但彼此流體地隔離(例如，冷卻劑可在冷卻劑通道內流動但不流進汽缸蓋的其他部件)的其他部件流體地隔離。換言之，通道通過汽缸蓋的內壁與汽缸、流道和其他部件隔開。

冷卻劑從散熱器162傳送通過通道。散熱器162聯接到與第一發動機冷卻劑入口端口166流體連通的第一外部冷卻劑通道164。第一發動機冷卻劑入口端口166聯接到通道160，使得冷卻劑從散熱器162流過第一外部冷卻劑通道164、流過第一發動機冷卻劑入口端口166，并且流進汽缸蓋內的多個通道160。

經由散熱器162進入多個通道的冷卻劑被傳送通過第三內部通道158并且穿過第一發動機冷卻劑出口端口167。第一發動機冷卻劑出口端口167聯接(例如，直接聯接)到模塊冷卻劑入口端口165并且與egr冷卻器模塊148內的多個冷卻劑通道(未示出)流體連通。以這種方式，egr冷卻器模塊148經由汽缸蓋134內的通道(例如，通道160和第三內部通道158)接收來自散熱器162的冷卻劑。

egr冷卻器模塊148內的多個冷卻劑通道(未示出)將冷卻劑返回到聯接(例如，直接聯接)到第二發動機冷卻劑入口端口169的模塊冷卻劑出口端口171。冷卻劑從模塊冷卻劑出口端口171轉移進第二發動機冷卻劑入口端口169，并且然后轉移進汽缸蓋134的第四內部通道168。第四內部通道168在汽缸蓋134內部(例如，定位于汽缸蓋134內部之內)并且通過汽缸蓋134的內壁形成。第四內部通道168將冷卻劑傳送通過汽缸蓋134并且傳送到第二發動機冷卻劑出口端口170。第二發動機冷卻劑出口端口170聯接到第二外部冷卻劑通道172。第二外部冷卻劑通道172在汽缸蓋134外部并且聯接到散熱器與第二發動機冷卻劑出口端口170兩者(并且和這兩者流體連通)。在這種布置中，冷卻劑可離開egr冷卻器模塊148、流過第四內部通道168、并且經由聯接到第二發動機冷卻劑出口端口170的第二外部冷卻劑通道172進入散熱器162。

在如以上描述的發動機系統100的配置的示意圖中，egr冷卻器模塊148經由第一發動機冷卻劑出口端口167和模塊冷卻劑入口端口165之間的直接聯接來接收冷卻劑，并且經由第一發動機egr出口端口151和模塊egr入口端口153之間的直接聯接來接收排氣。在egr冷卻器模塊148內部的貼近的通道然后將熱能轉移離開排氣并轉移到冷卻劑。冷卻的排氣離開egr冷卻器模塊148并且經由第一發動機egr入口端口155進入汽缸蓋134，在第一發動機egr入口端口155處，冷卻的排氣傳送通過第二內部通道152到第二發動機出口端口154。冷卻的排氣通過外部egr通道161進入進氣歧管106的進氣egr入口端口163的流動通過egr閥156的致動進行控制。

冷卻劑通過模塊冷卻劑出口端口171離開egr冷卻器模塊148并且經由模塊冷卻劑出口端口171和第二發動機冷卻劑入口端口169之間的直接聯接進入汽缸蓋134的第四內部通道168。冷卻劑經由第二發動機冷卻劑出口端口170流出第四內部通道168并且流入與散熱器162聯接的第二外部冷卻劑通道172。以這種方式，egr冷卻器模塊148使用來自汽缸蓋134的內部冷卻劑通道的冷卻劑和來自汽缸蓋的內部氣體通道的排氣來冷卻來自汽缸(汽缸120、汽缸122和汽缸124)的排氣。egr冷卻器模塊148然后經由汽缸蓋的另一個內部氣體通道將冷卻的氣體傳送到進氣歧管，并且經由汽缸蓋的另一個內部冷卻劑通道將冷卻劑傳送到散熱器。

通過將egr冷卻器模塊的冷卻劑入口/出口和egr入口/出口直接聯接到汽缸蓋上的對應的冷卻劑入口/出口和egr入口/出口，egr冷卻器模塊能夠在沒有附加配件的情況下接收和輸送來自汽缸蓋的egr氣體和冷卻劑。

圖2示出包括egr冷卻器模塊248(例如，諸如圖1示出的egr冷卻器模塊148)的egr系統201的第一實施例的分解圖，該egr冷卻器模塊248以與上文在圖1的論述期間描述的配置類似的布置直接安裝到汽缸蓋235(例如，諸如圖1示出的汽缸蓋134)的第一汽缸蓋表面249。第一汽缸蓋表面249可在汽缸蓋235的單個的第一側上。egr冷卻器模塊248包括外殼(例如，外殼主體或主體)200、多個剛性管(例如，管200、管204和管206)以及多個法蘭(例如，法蘭214和法蘭216)。外殼200在其中包含多個內部冷卻管道(用于使冷卻劑流動)和內部氣體通道(用于使排氣流動)。egr冷卻器模塊248的外殼、剛性管和法蘭可由耐磨損的材料(例如，金屬)制成，該磨損由與發動機流體和氣體相關聯的腐蝕和/或高溫造成。外殼、剛性管、法蘭和egr冷卻器模塊的其他部件可一起形成(例如，一起模制)為一個單件和/或熔凝在一起(例如，焊接)。

在圖2中示出的egr冷卻器模塊248的實施例的示例中，egr冷卻器模塊248的外殼200被形成為使得egr冷卻器模塊248的形狀近似是長方體。當egr冷卻器模塊248安裝到汽缸蓋235(如下文所描述)時，外殼200具有與汽缸蓋235的第一汽缸蓋表面249平行并且背向該第一汽缸蓋表面249的向外(outward)表面(該向外表面在下文中可稱為向外模塊表面)252。向外模塊表面252連接到布置為垂直于向外模塊表面252的多個垂直模塊表面(例如，表面253、表面254、表面255和表面256)。垂直模塊表面連接到布置為平行于(并且相對于)向外模塊表面252的向內模塊表面257(例如，朝向第一汽缸蓋表面249的表面)。在圖2示出的egr冷卻器模塊248的實施例的示例中，垂直模塊表面253、垂直模塊表面254和垂直模塊表面255是平面的(例如，平的)，然而垂直模塊表面256在egr冷卻器模塊248的內部方向上具有曲面。向內模塊表面257和向外模塊表面252兩者都是平面的(例如，平的)，并且向外模塊表面252連接到具有倒圓邊緣的垂直表面，而向內模塊表面257連接到沒有倒圓邊緣的垂直表面。可存在這樣的可替換的實施例，其中egr冷卻器模塊具有附加的或較少的曲面和/或具有附加的或較少的表面。

圖2的egr冷卻器模塊248與三個剛性管202、剛性管204和剛性管206(這些剛性管可在下文中被稱為第一模塊管202、第二模塊管204和第三模塊管206)直接聯接(例如，形成為一個單件或熔凝在一起)。第一模塊管202的第一端部(例如，起源于外殼的端部)聯接到外殼200的外殼冷卻劑入口208。第二模塊管204的第一端部(例如，起源于外殼的端部)聯接到外殼200的外殼冷卻劑出口251，并且第三模塊管206的第一端部(例如，起源于外殼的端部)聯接到外殼200的外殼egr出口271。

在圖2中示出的實施例的示例中的剛性管202、剛性管204和剛性管206，以及外殼冷卻劑入口208、外殼冷卻劑出口251和外殼egr出口271被布置為使得入口/出口(入口208、出口251和出口271)和管(管202、管204和管206)的第一端部(如上文描述)沿多個垂直模塊表面定位。外殼冷卻劑入口208(和第一模塊管202的第一端部)沿垂直模塊表面253(其可在下文中被稱為第一模塊垂直表面253)定位。外殼冷卻劑出口251和外殼egr出口271(連同第二模塊管204的第一端部和第三模塊管206的第一端部)沿垂直表面254(其可在下文中被稱為第二模塊垂直表面254)定位。

法蘭214(其可稱為第一模塊法蘭214)布置為平行于向內和向外模塊表面(分別為向內模塊表面257和向外模塊表面252)并且與向內模塊表面257連接(例如，形成于或焊接到)。第一模塊法蘭214從egr冷卻器模塊248的外殼200向外突出遠離垂直模塊表面253和垂直模塊表面256。類似地，法蘭216(其可稱為第二模塊法蘭216)布置為平行于向內和向外模塊表面(分別為向內模塊表面257和向外模塊表面252)并且與向內模塊表面257連接(例如，形成于或焊接到)。第二模塊法蘭216從egr冷卻器模塊248的外殼200向外突出遠離垂直模塊表面254。因為第一模塊法蘭214和第二模塊法蘭216同時平行于向內和向外模塊表面(分別為向內模塊表面257和向外模塊表面252)，第一模塊法蘭214和第二模塊法蘭216也彼此平行。第一模塊法蘭214和第二模塊法蘭216也平行于第一汽缸蓋表面249(和汽缸蓋的第一側)。

第一模塊法蘭214包括與第一模塊管202的第二端部(例如，不是起源于外殼的端部)聯接的模塊冷卻劑入口端口218(例如，諸如圖1示出的模塊冷卻劑入口端口165)。模塊冷卻劑入口端口218與第一發動機冷卻劑出口端口267(例如，諸如圖1示出的第一發動機冷卻劑出口端口167)在汽缸蓋的第一汽缸蓋表面249上共面接觸(和流體連通)。第一模塊法蘭214還包括在汽缸蓋的第一汽缸蓋表面249上與第一發動機egr出口端口247(例如，諸如圖1示出的第一發動機egr出口端口151)共面接觸(和流體連通)的模塊egr入口端口220(例如，諸如圖1示出的模塊egr入口端口153)。在這種布置中，模塊冷卻劑入口端口218促進冷卻劑經由與外殼冷卻劑入口208聯接的第一模塊管202從第一發動機冷卻劑出口端口267流入egr冷卻器模塊248。模塊egr入口端口220經由模塊egr入口端口220和第一發動機egr出口端口247(沒有使用剛性管)之間的共面接觸促進egr氣體從第一發動機出口端口247直接流入egr冷卻器模塊248。

第一模塊法蘭214還包括按尺寸和形狀設計以容納螺栓的多個孔眼(例如，孔眼224、孔眼226和孔眼228)。在圖2示出的第一模塊法蘭214的實施例的示例中，第一模塊法蘭214具有三個孔眼224、孔眼226和孔眼228。第一模塊法蘭具有不同數目的孔眼(例如，四個、五個等)的可替換的實施例可存在。孔眼以與第一汽缸蓋表面249上的多個安裝表面布置匹配的布置被配置在第一模塊法蘭214上。在圖2中示出的實施例中的第一模塊法蘭214的孔眼224、孔眼226和孔眼228配置為當第一模塊法蘭214與安裝表面齊平放置時與三個安裝表面230、安裝表面232和安裝表面234對齊。安裝表面230、安裝表面232和安裝表面234被形成為使得它們可接受穿過孔眼224、孔眼226和孔眼228的螺栓的螺紋端部，從而將第一模塊法蘭214直接安裝到汽缸蓋235的第一側和第一汽缸蓋表面249。

模塊冷卻劑入口端口218和模塊egr入口端口220布置在第一模塊法蘭214上，使得當第一模塊法蘭214被用螺栓連接到汽缸蓋235的安裝表面230、安裝表面232和安裝表面234時，模塊冷卻劑入口端口218與第一發動機冷卻劑出口端口267共面接觸，并且模塊egr入口端口220與第一發動機egr出口端口247共面接觸。一個或多個墊圈(未示出)可固定在第一模塊法蘭214和汽缸蓋235的安裝表面(安裝表面230、安裝表面232和安裝表面234)之間，使得(一個或多個)墊圈準許模塊冷卻劑入口端口218和第一發動機冷卻劑出口端口267之間的沒有泄露的流體連通，以及模塊egr入口端口220和第一發動機egr出口端口247之間的沒有泄露的流體連通。(一個或多個)墊圈不允許模塊冷卻劑入口端口218和模塊egr入口端口220之間的流體連通。(一個或多個)墊圈可由適于接觸來自汽缸蓋235的腐蝕性和/或高溫流體的材料制成(例如，橡膠類材料)。

第二模塊法蘭216包括與第二模塊管204的第二端部(例如，不是起源于外殼的端部)聯接的模塊冷卻劑出口端口240(例如，諸如圖1示出的模塊冷卻劑出口端口171)。模塊冷卻劑出口端口240與第二發動機冷卻劑入口端口269(例如，諸如圖1示出的第二發動機冷卻劑入口端口169)共面接觸(和流體連通)。第二模塊法蘭216還包括與第三模塊管206的第二端部(例如，不是起源于外殼的端部)聯接的模塊egr出口端口242(例如，諸如圖1示出的模塊egr出口端口157)。模塊egr出口端口242與第一發動機入口端口259(例如，諸如圖1示出的第一發動機egr入口端口155)共面接觸(和流體連通)。在這種布置中，模塊冷卻劑出口端口240促進冷卻劑經由與外殼冷卻劑出口端口251聯接的第二模塊管204從egr冷卻器模塊248的流動并且流入汽缸蓋235的第二發動機冷卻劑入口端口269。模塊冷卻劑出口端口242促進egr氣體經由與外殼egr出口271聯接的第三模塊管206從egr冷卻器模塊248的流動并且流入汽缸蓋235的第一發動機egr入口端口259。

第二模塊法蘭216還包括按尺寸和形狀設計以容納螺栓的多個孔眼(例如，孔眼244和孔眼246)。在圖2示出的第一模塊法蘭214的實施例的示例中，第二模塊法蘭216具有兩個孔眼244和孔眼246。其中第二模塊法蘭具有不同數目的孔眼(例如，三個、四個等)的可替換的實施例可存在。孔眼以與第一汽缸蓋表面249上的多個安裝表面布置匹配的布置被配置在第二模塊法蘭216上。在圖2示出的實施例中的第二模塊法蘭216的孔眼244和孔眼246被配置為當第二模塊法蘭216與安裝表面平齊放置時與兩個安裝表面258和安裝表面260對齊。安裝表面258和安裝表面260被形成為使得它們可接受穿過孔眼244和孔眼246的螺栓的螺紋端部。

模塊冷卻劑出口端口240和模塊egr出口端口242布置在第二模塊法蘭216上，使得當第二模塊法蘭216用螺栓連接到汽缸蓋235的安裝表面258和安裝表面260時，模塊冷卻劑出口端口240與第二發動機冷卻劑入口端口269共面接觸，并且模塊egr出口端口242與第一發動機egr入口端口259共面接觸。一個或多個墊圈(未示出)可固定在第二模塊法蘭216和汽缸蓋235的安裝表面(安裝表面258和安裝表面260)之間，使得(一個或多個)墊圈準許模塊冷卻劑出口端口240和第二發動機入口端口269之間的沒有泄露的流體連通，以及模塊egr出口端口242和第一發動機egr入口端口之間的沒有泄露的流體連通。(一個或多個墊圈)不允許模塊冷卻劑出口端口240和模塊egr出口端口242之間的流體連通。(一個或多個)墊圈由適于接觸來自汽缸蓋235的腐蝕性和/或高溫流體的材料制成(例如，橡膠類材料)。

egr冷卻器模塊248的可替換的實施例可包括單個墊圈，其跨越第一法蘭和第二法蘭兩者，并且提供上文描述的所有流體連通(和流體隔離)。

如圖1的論述中所描述，第一發動機egr出口端口247直接聯接到(例如，形成于)汽缸蓋235的第一內部通道(例如，諸如圖1示出的第一內部通道150)，第一發動機egr入口端口259直接聯接到(例如，形成于)汽缸蓋235的第二內部通道(例如，諸如圖1示出的第二內部通道152)，第一發動機冷卻劑出口端口267直接聯接到(例如，形成于)汽缸蓋235的第三內部通道(例如，諸如圖1示出的第三內部通道158)，并且第二發動機冷卻劑出口端口269直接聯接到(例如，形成于)汽缸蓋235的第四內部通道(例如，諸如圖1示出的第四內部通道168)。

通過以這種方式配置egr冷卻器模塊248和汽缸蓋235，egr冷卻器模塊248能夠經由第一模塊法蘭214的模塊冷卻劑入口端口218接收來自汽缸蓋235的第一發動機冷卻劑出口端口267的冷卻劑。冷卻劑流出汽缸蓋235的第一發動機冷卻劑出口端口267并且流過第一模塊法蘭214的模塊冷卻劑入口端口218進入第一模塊管202。第一模塊管202然后引導冷卻劑朝向egr冷卻器模塊248的外殼冷卻劑入口208流動。egr冷卻器模塊248能夠經由第二模塊法蘭216的模塊冷卻劑出口端口240將冷卻劑返回到汽缸蓋235的第二發動機冷卻劑入口端口269。冷卻劑從外殼冷卻劑出口251流動并且流過第二模塊管204。第二模塊管204然后引導冷卻劑朝向與第二發動機入口端口269直接聯接的第二模塊法蘭216的模塊冷卻劑出口端口240流動。

使用該配置的egr冷卻器模塊248還能夠經由第一模塊法蘭214的模塊egr入口端口220接收來自汽缸蓋235的第一發動機egr出口端口247的排氣。排氣流出汽缸蓋235的第一發動機egr出口端口247，并且流過第一模塊法蘭214的模塊egr入口端口220(直接聯接到第一發動機egr出口端口247)進入egr冷卻器模塊248。此外，egr冷卻器模塊248能夠經由第二模塊法蘭216的模塊egr出口端口242將冷卻的排氣返回到汽缸蓋235的第一發動機egr入口端口259。冷卻的排氣流出外殼egr出口端口271并且流過第三模塊管206。第三模塊管206然后引導冷卻的排氣朝向直接聯接到第一發動機egr入口端口259的第二模塊法蘭216的模塊egr出口端口242流動。

在這種配置中，egr冷卻器模塊的法蘭可用螺栓連接到汽缸蓋235的第一汽缸蓋表面249，以便egr冷卻器模塊248的入口/出口端口(例如，端口218、端口220、端口240和端口242)與汽缸蓋235的相應端口(例如，端口267、端口247、端口269和端口259)共面接觸。這消除了用于傳送流體到egr冷卻器模塊248/從egr冷卻器模塊248傳送流體的額外配件和/或通道的使用，并且實現了egr冷卻器模塊248的緊湊形式。例如，圖2示出的egr冷卻器模塊的實施例包括直接聯接到在汽缸蓋的相同側上的對應發動機端口的四個輸入/輸出端口(例如，兩個輸入端口和兩個輸出端口)以促進冷卻劑和egr氣體到/來自egr冷卻器模塊的的轉移。所有四個端口平行于汽缸蓋的相同側并且所有四個端口布置在共同的平面中。此外，所有四個端口在汽缸蓋上與它們的對應端口共面接觸(并且成形為與其對應端口聯接)(例如，發動機冷卻劑出口端口與模塊冷卻劑入口端口共面接觸，發動機egr出口端口與模塊egr入口端口共面接觸等)。

圖3描繪包括發動機系統300的第二實施例和包括egr系統301的示意圖。圖3示出的發動機系統300包括發動機302、汽缸蓋334和集成排氣歧管(iem)332。包括在發動機系統300中的許多部件也包括在圖1的發動機系統100中，并且在圖3中類似地標記，并且可不再次介紹。圖3示出的通道和部件不是按比例示出的，并且通道的相對定位、尺寸和數目可在物理性實施例之間變化(例如，諸如圖4至圖6示出的實施例)。

圖3的發動機系統300的實施例包括直接聯接到汽缸蓋334的單側的egr冷卻器模塊348。egr冷卻器模塊348具有模塊冷卻劑入口端口365、模塊冷卻劑出口端口371、模塊egr入口端口353和模塊egr出口端口357。

圖3示出的發動機系統300包括具有各自的進氣端口114、進氣端口116和進氣端口118以及排氣端口126、排氣端口128和排氣端口130的三個汽缸120、汽缸122和汽缸124。發動機系統300還包括分別聯接到汽缸120、汽缸122和汽缸124的排氣流道136、排氣流道138和排氣流道140。排氣流道在內部排氣匯合部142處合并，內部排氣匯合部142處通過歧管排氣通道145導引到歧管排氣端口144。如上文圖1的論述所描述，歧管排氣端口144與外部排氣通道146流體地聯接。發動機系統300還包括進氣通道104、節氣門109、進氣歧管106，以及用于可燃氣體的進入的汽缸進氣通道108、汽缸進氣通道110和汽缸進氣通道112。內部通道150(例如，圖1示出的第一內部通道150)是內部排氣匯合部142下游的外圍排氣通道(并且在汽缸蓋334內部)，并且流體地聯接到歧管排氣通道145和第一發動機egr出口端口151兩者(如上文圖1的論述所描述)。

內部通道150(例如，在汽缸蓋334內部并且導引通過汽缸蓋334)接收流經歧管排氣通道145的排氣的一部分(如圖1的論述中所描述)。在可替換的實施例中，第一內部通道150可定位于內部排氣匯合部142的上游并且可為到一個或多個汽缸(諸如汽缸120、汽缸122和汽缸124)的一個或多個流道(諸如排氣流道136、排氣流道138和排氣流道140)的外圍通道(如上文所描述)。在這些可替換的實施例中，第一內部通道150可接收來自一個或多個汽缸的一個或多個流道的一部分排氣，但其不接收匯合部(例如，內部排氣匯合部142)下游的排氣，來自所有汽缸的排氣在該匯合部處匯聚。

內部通道150將氣體從歧管排氣通道145傳送通過汽缸蓋334到達第一發動機egr出口端口151。第一發動機egr出口端口151與egr冷卻器模塊348的模塊egr入口端口353流體連通(如圖4至圖6的論述中所描述)。egr冷卻器模塊348的模塊egr出口端口357經由外部egr通道361的egr入口端口355與外部egr通道361(例如，在汽缸蓋334和egr冷卻器模塊348兩者外部)流體連通。egr閥156與外部egr通道361直列地聯接。外部egr通道361還與進氣歧管106的進氣egr入口端口163有流體連通。egr閥156可通過致動器(未示出)致動以控制來自egr冷卻器模塊348的模塊egr出口端口357的氣體流過外部egr通道361到達進氣egr入口端口163并且進入進氣歧管106。

在圖3的實施例中，進氣egr入口端口163在進氣歧管106內位于汽缸進氣通道108、汽缸進氣通道110和汽缸進氣通道112的上游。其中進氣egr入口端口不在所有進氣通道的上游并且可在汽缸進氣通道中的一個或多個的下游的可替換的實施例可存在。可替換的實施例可附加地包括在進氣歧管和/或一個或多個汽缸進氣通道處將模塊egr出口端口357聯接到一個或多個進氣egr入口端口(類似于進氣egr入口端口163)的多個外部egr通道(類似于外部egr通道361)。

散熱器162經由第一外部冷卻劑通道164聯接到第一發動機冷卻劑入口端口166。第一發動機冷卻劑入口端口166流體地聯接到汽缸蓋334內部并且如上文圖1的論述所描述圍繞汽缸蓋的部件的多個冷卻劑通道160。多個冷卻劑通道160流體地聯接到內部通道158(例如，圖1示出的第三內部通道158)，該內部通道流體地聯接到第一發動機冷卻劑出口端口167。

類似于圖1示出的egr冷卻器模塊148的示例，egr冷卻器模塊348包含多個通道(未示出)以促進從通過模塊egr入口端口353接收的排氣的熱量轉移到egr冷卻器模塊348內的一定量的冷卻劑的。egr冷卻器模塊348內的包含排氣的通道和egr冷卻器模塊348內的包含冷卻劑的通道分隔并且彼此沒有流體連通。然而，氣體通道和冷卻劑通道彼此貼近并且可同時貼近具有高導熱性的材料(例如，金屬)。熱量可從排氣通道內的氣體通過貼近的導熱材料并且轉移進入冷卻劑。以這種方式，egr冷卻器模塊348冷卻離開模塊的氣體，使得進入模塊的氣體處于比離開模塊的氣體更高的溫度。

egr冷卻器模塊348內的冷卻劑通過egr冷卻器模塊348的模塊冷卻劑入口端口365供應。模塊冷卻劑入口端口365流體地并且直接聯接到第一發動機冷卻劑出口端口167，并且接收來自內部通道158的冷卻劑。冷卻劑從散熱器162被傳送通過冷卻劑通道160并且進入內部通道158(如上文圖1的論述中所描述)。

egr冷卻器模塊348內的多個冷卻劑通道(未示出)將冷卻劑返回到流體地聯接到第二外部冷卻劑通道372的冷卻劑入口端口369(例如，汽缸蓋334和egr冷卻器模塊348兩者外部)的模塊冷卻劑出口端口371。冷卻劑經由冷卻劑入口端口369從模塊出口端口371轉移進第二外部冷卻劑通道372。第二外部冷卻劑通道372聯接到散熱器162和冷卻劑入口端口369兩者(并且與其流體連通)。在這種布置中，冷卻劑可通過模塊冷卻劑出口端口371離開egr冷卻器模塊348并且進入直接聯接的冷卻劑入口端口369。冷卻劑然后流經第二外部冷卻劑通道372并且進入散熱器162。

在如上文描述的發動機系統300的配置中，egr冷卻器模塊348接收來自第一發動機冷卻劑出口端口167的冷卻劑和來自第一發動機egr出口端口151的排氣。egr冷卻器模塊348內部的貼近的通道然后轉移熱能使其離開排氣并且進入冷卻劑。冷卻的排氣經由模塊egr出口端口357離開egr冷卻器模塊348并且經由egr入口端口355進入外部egr通道361，在該egr入口端口355處冷卻的排氣被傳送到進氣歧管106的egr入口端口163。冷卻的氣體通過外部egr通道361進入進氣歧管106的流動通過egr閥156控制。

冷卻劑通過模塊冷卻劑出口端口371離開egr冷卻器模塊348，并且經由冷卻劑入口端口369(直接聯接到模塊冷卻劑出口端口371)進入第二外部冷卻劑通道372。冷卻劑流出第二外部冷卻劑通道372并且流進散熱器162。以這種方式，egr冷卻器模塊348使用來自汽缸蓋334的內部冷卻劑通道158的冷卻劑和來自汽缸蓋的內部氣體通道150的排氣來冷卻來自汽缸(汽缸120、汽缸122和汽缸124)的排氣。egr冷卻器模塊348然后經由汽缸蓋334外部的egr通道361將冷卻的氣體傳送到進氣歧管106，并且經由汽缸蓋334外部的冷卻劑通道(例如，第二外部冷卻劑通道372)將冷卻劑傳送到散熱器162。

通過直接聯接到汽缸蓋的表面并且在汽缸蓋上與冷卻劑出口和egr出口直接接口，egr冷卻器模塊能夠在沒有附加配件的情況下接收來自汽缸蓋的egr氣體和冷卻劑，并且可將冷卻劑和egr氣體輸送到汽缸蓋外部的通道。例如，圖3示出的egr冷卻器模塊的實施例包括四個模塊輸入/輸出端口(例如，兩個輸入端口和兩個輸出端口)，其中端口中的兩個直接聯接到在汽缸蓋的相同側上的對應發動機端口，以促進冷卻劑和egr氣體轉移到egr冷卻器模塊。直接聯接到汽缸蓋的相同側的兩個端口也都平行于汽缸蓋的相同側(例如，兩個端口都平行于共同的平面)。此外，兩個端口都與其在汽缸蓋上的對應端口共面接觸(并且被成形為與其對應端口聯接)(例如，發動機冷卻劑出口端口與模塊冷卻劑入口端口共面接觸，并且發動機egr出口端口與模塊egr入口端口共面接觸)。

圖3的發動機系統300的汽缸蓋334不包括第二內部通道152、第四內部通道168、第一發動機egr入口端口155、第二發動機egr出口端口154、第二發動機冷卻劑入口端口169以及第二發動機冷卻劑出口端口170。然而，其中一個或多個或所有這些部件被包括在汽缸蓋內的可替換的實施例可存在。

圖4至圖6示出包括直接聯接到發動機系統的汽缸蓋側部的egr冷卻器模塊的egr系統的第二實施例。具體地，圖4示出在類似于上文在圖3的論述期間描述的汽缸蓋配置的布置中的汽缸蓋第一側的透視圖。汽缸蓋被包括作為圖4至圖6示出的egr系統的第二實施例的一部分。圖4至圖6示出的egr系統的第二實施例在布置上類似于包括在圖3示出的發動機系統的實施例中的egr系統。圖4圖示說明沒有附接egr冷卻器模塊以示出汽缸蓋的第一側的端口和安裝表面的汽缸蓋的第一側。圖5示出包括圖4示出的相同的汽缸蓋的相同egr系統的可替換的透視圖，其中egr冷卻器模塊直接聯接到汽缸蓋的端口中的兩個。egr冷卻器模塊還聯接到外部egr通道并且包括可與外部冷卻劑通道(未示出)聯接的端口。圖6示出包括圖4至圖5示出的汽缸蓋和egr冷卻器的egr系統的第三視圖，其中汽缸蓋以橫截面示出。圖6示出的視圖圖示說明在egr冷卻器模塊、汽缸蓋和外部通道之間的冷卻劑和egr氣體的循環路徑，其中egr系統的部件處于圖4至圖5示出的相同布置。共享的一組軸線包括在圖4至圖6的每個中以用于比較。

圖4示出發動機系統415的egr系統413的實施例的第一透視圖，該發動機系統包括處于類似于圖3的示意圖示出的配置中的汽缸蓋434(例如，諸如圖3的汽缸蓋334)。汽缸蓋434包括第一汽缸蓋表面400(在汽缸蓋的第一側上)和第二汽缸蓋表面401(在汽缸蓋的不同的第二側上)。第一汽缸蓋表面和第二汽缸蓋表面大約彼此垂直(如軸線411所示)。第一汽缸蓋表面400包括兩個安裝表面409和安裝表面410(例如，第一安裝表面409和第二安裝表面410)。安裝表面409和安裝表面410是第一汽缸蓋表面400的平面(例如，平的)部分并且彼此平行。第一安裝表面409包括兩個孔眼(例如，孔)405和孔眼406，以及第一發動機egr出口端口451(例如，諸如在圖3中示出的第一發動機egr出口端口151)。第二安裝表面410包括兩個孔眼(例如，孔)407和孔眼408，以及第一發動機冷卻劑出口端口467(例如，諸如圖3示出的第一發動機冷卻劑出口端口167)。第一安裝表面409的孔眼和第二安裝表面410的孔眼(例如，分別為孔眼405和孔眼406，以及孔眼407和孔眼408)按尺寸和形狀設計以容納螺栓。

在圖4示出的egr系統413的實施例的示例中，每個安裝表面(安裝表面409和安裝表面410)具有兩個孔眼。可存在這樣的可替換的實施例，其中每個安裝表面具有不同數目的孔眼(例如，三個、四個等)并且每個安裝表面可具有相比于其他安裝表面不同數目的孔眼(例如，第一安裝表面409具有相比于第二安裝表面410不同數目的孔眼)。安裝表面409和安裝表面410的孔眼被形成為使得每個孔眼可接受螺栓的螺紋端部。

圖4示出外部egr通道461(例如，諸如圖3示出的外部egr通道361)。外部通道法蘭402聯接到外部egr通道461的端部。egr入口端口455(例如，諸如egr入口端口355)包括在外部通道法蘭402中。外部egr通道461和外部通道法蘭402相聯接(或一起形成)，使得流體(例如，egr氣體)可通過egr入口端口455轉移并轉移進入外部egr通道461中。

外部通道法蘭402還包括按尺寸和形狀設計以容納螺栓的多個孔眼(例如，孔眼403和孔眼404)。外部通道法蘭402的孔眼(例如，孔)被形成為使得每個孔眼可接納螺栓的螺紋端部。在圖4示出的egr系統413的實施例的示例中，外部通道法蘭402具有兩個孔眼403和孔眼404。其中外部通道法蘭具有不同數目的孔眼(例如，三個、四個等)的可替換的實施例可存在。

圖4附加地包括汽缸蓋434的可選端口417。在圖4至圖6示出的egr系統413的實施例中，可選端口417沒有被利用(例如，端口是閑置的并且不從汽缸蓋轉移流體/轉移流體到汽缸蓋)。然而，在egr系統的可替換的實施例中，可選端口可起發動機冷卻劑入口端口的作用以促進冷卻劑從egr冷卻器模塊轉移到汽缸蓋的內部通道。以這種方式，egr冷卻器可接收來自第一發動機冷卻劑出口端口的冷卻劑并且將冷卻劑返回到發動機冷卻劑入口端口(例如，可選端口)。

圖5示出圖4示出的egr系統的第二實施例的透視圖，并且包括安裝到汽缸蓋434的egr冷卻器模塊548。如上文描述，包括在圖4至圖6中的包括直接聯接到汽缸蓋434的egr冷卻器模塊548(圖5所示)的egr系統413的實施例在布置上類似于圖3示出的egr系統301。egr冷卻器模塊548以上文在圖3至圖4的論述期間所描述的配置安裝到汽缸蓋434的第一汽缸蓋表面400。egr冷卻器模塊548包括外殼500、多個剛性管(例如，管502、管504和管506)和多個法蘭(例如，法蘭514、法蘭515和法蘭516)。egr冷卻器模塊548的外殼、剛性管和法蘭可由耐磨損的材料(例如，金屬)制成，該磨損由與發動機流體和氣體相關聯的腐蝕或高溫造成。egr冷卻器模塊的外殼、剛性管、法蘭以及其他部件可一起形成(例如，模制)為一個單件和/或可熔凝在一起(例如，焊接)。如上文所介紹，egr冷卻器模塊548的外殼(例如，主體)500包括設置在其中的多個冷卻管道和排氣通道以促進熱量從排氣到冷卻劑的交換。

在圖5中示出的egr冷卻器模塊548的實施例的示例中，egr冷卻器模塊548的外殼500被形成為使得egr冷卻器模塊548的形狀大約是長方體。當egr冷卻器模塊548安裝到汽缸蓋434(如下文所描述)時，外殼500具有平行于汽缸蓋434的第一汽缸蓋表面400的向外模塊表面552(例如，相對于汽缸蓋的向外朝向的表面)。向外模塊表面552連接到布置為垂直于向外模塊表面552的多個垂直模塊表面(例如，表面553、表面554、表面555和表面556)。垂直模塊表面連接到布置為平行于(并且與其相反)向外模塊表面552的向內模塊表面557(例如，朝向第一汽缸蓋表面400)。在圖5示出的egr冷卻器模塊548的實施例的示例中，垂直模塊表面553、垂直模塊表面554和垂直模塊表面555是平面的(例如，平的)，而垂直模塊表面556具有形成外殼500的彎曲端部的多個曲面。向內模塊表面557和向外模塊表面552兩者都是平面的(例如，平的)并且向外模塊表面552和向內模塊表面557兩者可連接到具有或沒有倒圓邊緣的垂直表面。其中egr冷卻器模塊具有附加的曲面或較少的曲面并且/或具有附加的面或較少的表面的可替換的實施例可存在。

圖5的egr冷卻器模塊548的外殼500與egr冷卻器模塊548的三個剛性管502、剛性管504和剛性管506(其可在下文中被稱為第一模塊管502、第二模塊管504和第三模塊管506)直接聯接(例如，形成為一個單件或熔凝在一起)。第一模塊管502的第一端部(例如，起源于外殼的端部)聯接到外殼500的外殼冷卻劑入口565。第二模塊管504的第一端部(例如，起源于外殼的端部)聯接到外殼500的外殼冷卻劑出口571，并且第三模塊管506的第一端部(例如，起源于外殼的端部)聯接到外殼500的外殼egr入口561。

在圖5中示出的實施例的示例中的剛性管502、剛性管504和剛性管506，以及外殼冷卻劑入口565、外殼冷卻劑出口571和外殼冷卻劑入口561被布置為使得外殼入口(外殼入口565、外殼入口571和外殼入口561)和管(管502、管504和管506)的第一端部(如上文描述)沿多個垂直模塊表面定位。外殼冷卻劑入口565(和第一模塊管502的第一端部)沿垂直模塊表面553定位(該垂直模塊表面可在下文中被稱為第一模塊垂直表面553)。外殼冷卻劑出口571(和第二模塊管504的第一端部)沿垂直表面555該垂直表面可在下文中被稱為第二模塊垂直表面555)定位(。外殼egr入口561(和第三模塊管506的第一端部)沿垂直表面554定位。

法蘭514(其可稱為第一模塊法蘭514)被布置為平行于向內和向外模塊表面(分別為向內模塊表面557和向外模塊表面552)并且與向內模塊表面557連接(例如，形成于或焊接到)。第一模塊法蘭514從egr冷卻器模塊548的外殼500向外突出遠離垂直模塊表面556。法蘭515(其可被稱為第二模塊法蘭515)布置為平行于向內和向外模塊表面(分別為向內模塊表面557和向外模塊表面552)，并且與第一模塊管502的第二端部(例如，不是起源于外殼500的端部)連接(例如，形成于或焊接到)。第二模塊法蘭515和第一模塊管502從egr冷卻器模塊548的外殼500向外突出遠離垂直模塊表面553。法蘭516(其可被稱為第三模塊法蘭516)布置為平行于向內和向外模塊表面(分別為向內模塊表面557和向外模塊表面552)并且與第三模塊管506的第二端部(例如，不是起源于外殼500的端部)連接(例如，形成于或焊接到)。第三模塊法蘭516和第三模塊管506從egr冷卻器模塊548的外殼500向外突出遠離垂直模塊表面554。因為第一模塊法蘭514、第二模塊法蘭515和第三模塊法蘭516同時平行于向內和向外模塊表面(分別為向內模塊表面557和向外模塊表面552)，所以第一模塊法蘭514、第二模塊法蘭515和第三模塊法蘭516也彼此平行。第一模塊法蘭514、第二模塊法蘭515和第三模塊法蘭516都平行于第一汽缸蓋表面400(和汽缸蓋的第一側)。

第一模塊法蘭514包括流體地聯接到外部egr通道461的egr入口端口455的模塊egr出口端口518(并且模塊egr出口端口518與該egr入口端口455共面接觸)。在這種布置中，模塊egr出口端口518促進冷卻劑從egr冷卻器模塊流動并且流入外部egr通道461的egr入口端口455。

第一模塊法蘭514還包括按尺寸和形狀設計以容納螺栓的多個孔眼(例如，孔眼524和孔眼526)。在圖5示出的第一模塊法蘭514的實施例的示例中，第一模塊法蘭514具有兩個孔眼524和孔眼526。其中第一模塊法蘭具有不同數目的孔眼(例如，三個、四個等)的可替換的實施例可存在。孔眼(例如，孔)以與外部通道法蘭402的多個孔眼(例如，圖4示出的孔眼403和孔眼404)的布置匹配的布置被配置在第一模塊法蘭514上。在圖5中示出的實施例中的第一模塊法蘭514的孔眼524和孔眼526配置為當第一模塊法蘭514與外部通道法蘭402直接聯接并且與外部通道法蘭402共面接觸時與孔眼403和孔眼404對齊。孔眼403和孔眼404被形成為使得其可接納穿過孔眼524和孔眼526的螺栓的螺紋端部。

第一模塊法蘭514的模塊egr出口端口518被配置為使得當第一模塊法蘭514直接聯接(例如，用螺栓連接)到外部egr通道461的外部通道法蘭402時，模塊egr出口端口518與外部egr通道461的egr入口端口455共面接觸。墊圈(未示出)可固定在第一模塊法蘭514和外部通道法蘭402之間，使得墊圈準許模塊egr出口端口518和egr入口端口455之間的沒有泄露的流體連通。墊圈可由適于接觸來自汽缸蓋434的腐蝕性和/或高溫氣體的材料制成(例如，橡膠類材料)。

第二模塊法蘭515包括流體地并且直接聯接到(并且與其共面接觸)汽缸蓋434的第一發動機冷卻劑出口端口467(如圖4所示)的模塊冷卻劑入口端口540。模塊冷卻劑入口端口540也流體地聯接到(并且與其共面接觸)第一模塊管502的第二端部(例如，不是起源于外殼500的端部)。在這種布置中，模塊冷卻劑入口端口540促進冷卻劑從第一發動機冷卻劑出口端口467，通過第一模塊管502，并且進入外殼500的外殼冷卻劑入口端口565的流動。

第二模塊法蘭515還包括多個按尺寸和尺寸設計以容納螺栓的孔眼(例如，孔眼544和孔眼546)。在圖5示出的第二模塊法蘭515的實施例的示例中，第二模塊法蘭515具有兩個孔眼544和孔眼546。其中第二模塊法蘭具有不同數目的孔眼(例如，三個、四個等)的可替換的實施例可存在。孔眼(例如，孔)以與汽缸蓋434(如圖4所示)的第二安裝表面410的多個孔眼(例如，孔眼407和孔眼408)的布置匹配的布置被配置在第二模塊法蘭515上。在圖5中示出的實施例中的第二模塊法蘭515的孔眼544和孔眼546配置為當第二模塊法蘭515與第二安裝表面410平齊放置時與孔眼407和孔眼408對齊。孔眼407和孔眼408被形成為使得其可接納穿過孔眼544和孔眼546的螺栓的螺紋端部。

第二模塊法蘭515的模塊冷卻劑入口端口540被配置為使得當第二模塊法蘭515用螺栓連接到汽缸蓋434的第二安裝表面410時，模塊冷卻劑入口端口540直接聯接到汽缸蓋434的第一發動機冷卻劑出口端口467并且與其共面接觸。墊圈(未示出)可被固定在第二模塊法蘭515和第二安裝表面410之間，使得墊圈準許模塊冷卻劑入口端口540和第一發動機冷卻劑出口端口467之間的沒有泄露的流體連通。墊圈可由適于接觸來自汽缸蓋434的腐蝕性和/或高溫流體的材料制成(例如，橡膠類材料)。

第三模塊法蘭516包括直接并且流體地聯接到(并且與其共面接觸)汽缸蓋434的第一發動機egr出口端口451(如圖4所示)的模塊egr入口端口525。模塊egr入口端口525也流體地聯接到(并且與其共面接觸)第三模塊管506的第二端部(例如，不是起源于外殼500的端部)。在這種布置中，模塊egr入口端口525促進冷卻劑從第一發動機egr出口端口451通過第三模塊管506并且進入外殼500的外殼egr入口端口561的流動。

第三模塊法蘭516也包括多個按尺寸和形狀設計以容納螺栓的孔眼(例如，孔眼521和孔眼523)。在圖5示出的第三模塊法蘭516的實施例的示例中，第三模塊法蘭516具有兩個孔眼521和孔眼523。其中第三模塊法蘭具有不同數目的孔眼(例如，三個、四個等)的可替換的實施例可存在。孔眼(例如，孔)以與汽缸蓋434(如圖4所示)的第一安裝表面409的多個孔眼(例如，孔眼405和孔眼406)的布置匹配的布置被配置在第三模塊法蘭516上。在圖5中示出的實施例中的第三模塊法蘭516的孔眼521和孔眼523配置為當第三模塊法蘭516與第一安裝表面409共面接觸時與孔眼405和孔眼406對齊。孔眼405和孔眼406被形成使得其可接納穿過孔眼521和孔眼523的螺栓的螺紋端部。

第三模塊法蘭516的模塊egr入口端口525被配置為使得當第三模塊法蘭516直接聯接(例如，用螺栓連接)到汽缸蓋434的第一安裝表面409時，模塊egr入口端口525與汽缸蓋434的第一發動機出口端口451共面接觸。墊圈(未示出)可固定在第三模塊法蘭516和第一安裝表面409之間，使得墊圈準許模塊egr入口端口525和第一發動機egr出口端口451之間的沒有泄露的流體連通。墊圈可由適于接觸來自汽缸蓋434的腐蝕性和/或高溫流體的材料制成(例如，橡膠類材料)。

如圖3的論述中所描述，第一發動機egr出口端口451直接聯接到(例如，形成于)汽缸蓋434的內部通道(例如，諸如圖3示出的內部通道150)，并且第一發動機冷卻劑出口端口467直接聯接到(例如，形成于)汽缸蓋434的內部通道(例如，諸如圖3示出的內部通道158)。

通過以這種方式配置egr冷卻器模塊548和汽缸蓋434，egr冷卻器模塊548能夠經由在第二模塊法蘭515上的模塊冷卻劑入口端口540接收來自汽缸蓋434的第一發動機冷卻劑出口端口467的冷卻劑。冷卻劑流出汽缸蓋434的第一發動機冷卻劑出口端口467并且通過模塊冷卻劑入口端口540進入第一模塊管502。第一模塊管502然后引導冷卻劑朝向外殼500的外殼冷卻劑入口565流動。此外，egr冷卻器模塊548能夠經由外部冷卻劑通道(例如，諸如圖3示出的第二外部冷卻劑通道372)將冷卻劑返回到散熱器(例如，諸如圖3示出的散熱器162)。冷卻劑流出模塊冷卻劑出口端口571并且流過第二模塊管504。第二模塊管504然后引導冷卻劑朝向布置在第二模塊管504的第二端部(例如，不是起源于外殼500的端部)內的模塊冷卻劑出口端口573流動。模塊冷卻劑出口端口573與外部冷卻劑通道(例如，諸如圖3示出的第二外部冷卻劑通道372)的入口共面接觸，并且與該入口流體地聯接。外部冷卻劑通道然后引導冷卻劑朝向散熱器(例如，諸如圖3示出的散熱器162)流動。

使用該配置的egr冷卻器模塊548也能夠經由在第三模塊法蘭516上的模塊egr入口端口525接收來自汽缸蓋434的第一發動機egr出口端口451的排氣。排氣流出汽缸蓋434的第一發動機egr出口端口451，并且通過第三模塊法蘭516的模塊egr入口端口525(直接聯接到第一發動機egr出口端口451)進入egr冷卻器模塊548。此外，egr冷卻器模塊548能夠經由在第一模塊法蘭514上的模塊egr出口端口518將冷卻的排氣傳送到外部egr通道461。模塊egr出口端口518流體地(并且直接)聯接到外部通道法蘭402的egr入口端口455，并且引導冷卻的排氣流入外部egr通道461。

在這種配置中，egr冷卻器模塊548的第二法蘭和第三法蘭(第二法蘭515和第三法蘭516)可直接聯接(例如，用螺栓連接)到汽缸蓋434的第一汽缸蓋表面400，以便egr冷卻器模塊548的第二法蘭和第三法蘭(各自)的端口(例如，模塊冷卻劑入口端口540和模塊egr入口端口525)(與汽缸蓋的對應端口(例如，第一發動機冷卻劑出口端口467和第一發動機egr出口端口451)共面接觸(并且與對應端口流體地聯接)，以促進冷卻劑和egr氣體轉移進入egr冷卻器模塊548。這消除了用于傳送流體進入egr冷卻器模塊548的額外配件和/或通道的使用，并且實現了egr冷卻器模塊548的緊湊形式。

圖6示出包括在圖4至圖5示出的發動機系統415中的egr系統413的實施例的附加透視圖。圖6在橫截面中示出汽缸蓋434，其中egr冷卻器模塊548直接聯接到汽缸蓋434的第一汽缸蓋表面400。圖6示出的透視圖近似垂直于圖4至圖5示出的透視圖(如軸線411所指示的)。氣體和冷卻劑通過汽缸蓋434的流動通過指示流動方向的多個箭頭示出。

發動機系統415的汽缸蓋434與多個汽缸接口，諸如汽缸601。盡管在發動機系統415的實施例中示出四缸配置，但是其他實施例可包括不同數目的汽缸(例如，三個、六個、八個等)。每個汽缸被示出聯接到將流引導到多個排氣流道的多個排氣端口。盡管在圖6示出的發動機系統415和egr系統413的實施例中的汽缸聯接到兩個排氣端口和兩個排氣流道，但是其他實施例可示出每個汽缸聯接到不同數目的排氣端口和/或排氣流道(例如，一個、三個等)。

汽缸601被示出聯接到排氣端口603和排氣端口605。汽缸601可經由設置在每個排氣端口內的排氣門(如圖3的論述中所描述)通過排氣端口603和排氣端口605排出氣體。作為集成排氣歧管(iem)的一部分，排氣端口603流體地聯接到排氣流道609，并且排氣端口605流體地聯接到排氣流道607。排氣從汽缸601通過排氣流道的流動通過箭頭602近似地指示。通過箭頭600和箭頭602指示的流在iem617內的內部排氣匯合部619處混合和會聚。

外圍排氣通道621(例如，類似于圖3示出的第一內部通道150)流體地聯接到內部排氣匯合部619和第一發動機egr出口端口451。來自汽缸601的排氣的一部分(例如，不在箭頭604的方向上流動的氣體的一部分)沿大致通過箭頭606指示的路徑流過外圍排氣通道621。如上文圖5的論述中所描述，氣體流過第一發動機egr出口端口451并且經由模塊egr入口端口525流入egr冷卻器模塊548。如上文圖3的論述中所描述，排氣傳送通過egr冷卻器模塊548，并且經歷由于氣體與包括在egr冷卻器模塊548內(例如，在egr冷卻器模塊548內部)的冷卻劑通道的貼近導致的熱能的減少。如上文圖5的論述中所描述，并且如通過流向箭頭608所指示，冷卻的排氣然后經由模塊egr出口端口518離開egr冷卻器模塊548，并且經由模塊egr出口端口518和egr入口端口455之間的直接聯接進入外部egr通道461。

圖6示出的egr系統413的實施例包括流體地聯接到汽缸蓋601下游的排氣流并且不聯接到附加的發動機汽缸的下游的排氣流的外圍排氣通道621。以另一種方式來說，如圖6所示，外圍排氣通道621流體地聯接到發動機的僅一個汽缸(汽缸601)。然而，其他實施例可包括聯接于一個或多個或每個發動機汽缸的下游的外圍排氣通道621。外圍排氣通道621也可布置在不同的汽缸的下游，或不同的汽缸和對于流體聯接的汽缸來說是附加的一個或多個或每個汽缸的下游。

冷卻劑離開汽缸蓋434并且經由來自汽缸蓋434內部(例如，穿過汽缸蓋內部的通道)的通道623(例如，諸如圖3示出的第三內部通道158)的模塊冷卻劑入口端口540進入egr冷卻器模塊548。如圖5的論述所描述并且由流向箭頭610所指示的，冷卻劑經由第一發動機冷卻劑出口端口467離開汽缸蓋并且經由模塊冷卻劑入口端口540進入egr冷卻器模塊548。如圖3的論述所描述，冷卻劑經由多個貼近的通道接收來自egr冷卻器模塊548內的排氣的熱能。如圖5的論述所描述并且由流向箭頭612所指示的，冷卻劑然后排出egr冷卻器模塊548并且經由模塊冷卻劑出口端口573進入外部冷卻劑通道(未示出)。

圖2和圖4至圖6示出具有各種部件的相對定位的示例配置。至少在一個示例中，如果被示為彼此直接接觸、或直接聯接，那么此類元件可以分別被稱為直接接觸或直接聯接。類似地，至少在一個示例中，被示為彼此鄰近或相鄰的元件可以分別是彼此鄰近或相鄰的。作為一示例，彼此共面接觸放置的部件可以被稱為共面接觸。作為另一示例，在至少一個示例中，被設置為彼此分開、在其之間僅有空間而沒有其他部件的元件可以被稱為如此。作為又一示例，被示為在彼此的上方/下方、在彼此的相對側、或彼此的左側/右側可以相對于彼此被稱為如此。另外，如在圖中示出的，在至少一個示例中，最頂部元件或元件的最頂點可以被稱為部件的“頂部”，并且最底部元件或元件的最底點可以被稱為部件的“底部”。如在本文中使用的，頂部/底部、上部/下部、上方/下方可以相對于圖的垂直軸線，并且被用來描述圖的元件相對于彼此的定位。因此，在一個示例中，被示為在其他元件上方的元件被定位為在其他元件的正上方。作為又一示例，在圖內描繪的元件的形狀可以被稱為具有那些形狀(例如，諸如為圓形的、直的、平坦的、弧形的、倒圓的、倒角的、成角度的等)。另外，在至少一個示例中，被示為彼此相交的元件可以被稱為相交元件或彼此相交。此外，在一個示例中，被示為在另一元件內或被示為在另一元件外的元件可以被稱為如此。

圖7描繪了描述一種用于從汽缸蓋的汽缸傳送排氣并傳送通過包括egr冷卻器模塊的egr系統的方法的流程圖700，諸如在圖2中示出的egr系統201和egr冷卻器模塊248，或圖5至圖6示出的egr系統413和egr冷卻器模塊548。

在702處，所述方法包括使排氣從發動機汽缸下游的排氣通道內部地通過汽缸蓋傳送到直接聯接到汽缸蓋的第一側的egr冷卻器的egr入口端口(例如，圖2中示出的模塊egr入口端口220或圖5至圖6示出的模塊egr入口端口525)。例如，排氣可被傳送通過汽缸蓋內部的排氣通道(例如，圖1和圖3示出的內部通道150)并且經由上文描述的相應的入口端口進入egr冷卻器模塊(例如，圖2示出的egr冷卻器模塊248或圖5至圖6示出的egr冷卻器模塊548)。

在704處，所述方法包括使排氣從egr入口端口通過egr冷卻器流至egr冷卻器(例如，圖2示出的egr冷卻器模塊248或圖5至圖6示出的egr冷卻器模塊548)的egr出口端口(例如，圖2中示出的模塊egr出口端口242或圖5至圖6中示出的模塊egr出口端口518)，并且然后流至進氣歧管。在第一實施例中，在704處使排氣流至進氣歧管包括使排氣從egr出口端口內部地傳送通過汽缸蓋而傳送到聯接到進氣歧管的汽缸蓋出口端口(例如，圖1示出的第二發動機egr出口端口154)。例如，在第一實施例中，egr冷卻器模塊(例如，圖2示出的egr冷卻器模塊248)在模塊egr入口端口(例如，圖2示出的模塊egr入口端口220)處接收排氣流并且將冷卻的排氣輸出到模塊egr出口端口(例如，圖2示出的模塊egr出口端口242)。氣體然后通過汽缸蓋(例如，圖2示出的汽缸蓋235)內部的通道(例如，圖1示出的第二內部通道152)流至進氣歧管(例如，圖1示出的進氣歧管106)。在第二實施例中，使氣體流至進氣歧管包括使排氣從egr冷卻器的egr出口端口流出并經由布置在汽缸蓋外部的外部egr通道外部地流至進氣歧管。例如，在第二實施例中，egr冷卻器模塊(例如，圖5示出的egr冷卻器模塊548)在模塊egr入口端口(例如，圖5示出的模塊egr入口端口525)處接收排氣流，并且將冷卻的排氣輸出到模塊egr出口端口(例如，圖5示出的模塊egr出口端口518)。冷卻的排氣然后經由外部egr通道的egr入口端口(例如，egr入口端口455)從模塊egr出口端口流進外部egr通道(例如，圖4至圖6示出的外部egr通道461)。

在706處，所述方法包括使冷卻劑從汽缸蓋內部流至egr冷卻器(例如，圖2示出的egr冷卻器模塊248或圖5至圖6示出的egr冷卻器模塊548)的冷卻劑入口端口(例如，圖2示出的模塊冷卻劑入口端口218)，或圖5至圖6示出的模塊冷卻劑入口端口540)，并且然后流過egr冷卻器。例如，冷卻劑可被傳送通過汽缸蓋內部的冷卻劑通道(例如，圖1和圖3示出的第三內部通道158)，并且經由直接聯接到egr冷卻器模塊的模塊冷卻劑入口端口(例如，圖2示出的模塊冷卻劑入口端口218，或圖5至圖6示出的模塊冷卻劑入口端口540)的發動機冷卻劑出口端口(例如，圖1和圖3示出的第一發動機冷卻劑出口端口167)進入egr冷卻器模塊。

在708處，所述方法包括使冷卻劑從egr冷卻器的冷卻劑出口端口(例如，圖2示出的模塊冷卻劑出口端口240，或圖5至圖6示出的模塊冷卻劑出口端口573)流至散熱器，其中egr冷卻器的egr入口端口、egr出口端口和冷卻劑入口端口朝向汽缸蓋的相同側。在第一實施例中，所述方法在708處包括通過使冷卻劑從冷卻劑出口端口內部地傳送通過汽缸蓋而傳送到聯接到散熱器的汽缸蓋出口端口來使冷卻劑從冷卻劑出口端口流至散熱器。例如，冷卻劑可從egr冷卻器模塊(例如，圖2示出的egr冷卻器模塊248)的冷卻劑出口端口(例如，圖2示出的模塊冷卻劑出口端口240)流至汽缸蓋內部的內部冷卻劑通道(例如，圖1示出的第四內部通道168)、流過冷卻劑出口端口(例如，圖1示出的第二發動機冷卻劑出口端口170)、并且流入散熱器(例如，圖1示出的散熱器162)。在第二實施例中，所述方法在708處包括經由布置在汽缸蓋外部的外部冷卻劑通道使冷卻劑從冷卻劑出口端口流至散熱器。例如，冷卻劑可從egr冷卻器模塊(例如，圖5至圖6示出的egr冷卻器模塊548)的冷卻劑出口端口(例如，圖5至圖6示出的模塊冷卻劑出口端口573)流至汽缸蓋外部的外部冷卻劑通道(例如，圖3示出的第二外部冷卻劑通道372)，并且流入散熱器(例如，圖3示出的散熱器162)。

以這種方式，包括在egr系統中的egr冷卻器模塊可直接安裝到發動機的汽缸蓋的單側。egr冷卻器模塊可直接聯接(例如，安裝)到包括在汽缸蓋的單側中的多個入口/出口端口，以便在egr冷卻器模塊的入口/出口端口和汽缸蓋的對應入口/出口端口之間形成接口。將egr冷卻器模塊直接安裝到汽缸蓋的單側并且在對應入口/出口端口之間形成接口的技術效果將準許冷卻劑和egr氣體從汽缸蓋轉移到egr冷卻器模塊入口端口，并且準許冷卻劑和egr氣體從egr模塊出口端口分別轉移到散熱器和進氣歧管。以這種方式，不需要用于將egr冷卻器聯接到汽缸蓋的通道的附加外部配件，從而使安裝更容易并且減小配件隨時間推移的劣化。進一步地，上述布置可減小發動機的總體封裝空間。冷卻劑/egr氣體從汽缸蓋到egr冷卻器模塊入口端口的轉移通過將模塊入口端口直接聯接到與汽缸蓋內部的冷卻劑/egr氣體通道流體地聯接的對應汽缸蓋出口端口來完成。冷卻劑/egr氣體從egr冷卻器模塊到散熱器和進氣歧管的轉移通過將egr冷卻器模塊出口端口聯接到汽缸蓋內部(如在第一實施例中)的附加冷卻劑/egr通道或將egr冷卻器模塊出口端口聯接到汽缸蓋外部(如在圖2的實施例中)的冷卻劑/egr通道來完成。

在一個實施例中，排氣再循環(egr)系統包括egr冷卻器模塊，所述egr冷卻器模塊包括主體和egr入口端口、egr出口端口，以及冷卻劑入口端口，所有這些端口從主體延伸并且彼此平行布置，并且布置在汽缸蓋的相同的第一側處，其中egr入口端口和冷卻劑入口端口直接聯接到汽缸蓋的第一側。在排氣再循環(egr)系統的第一示例中，egr出口端口直接聯接到發動機egr入口端口，egr入口端口直接聯接到布置在汽缸蓋的第一側中的發動機egr出口端口，并且冷卻劑入口端口直接聯接到布置在汽缸蓋的第一側中的發動機冷卻劑出口端口。排氣再循環(egr)系統的第二示例可選擇地包括第一示例，并且還包括，其中發動機egr出口端口直接聯接到內部egr通道，該內部egr通道從發動機egr出口端口通過汽缸蓋內部導引到汽缸下游的排氣通道且在汽缸蓋內。排氣再循環(egr)系統的第三示例可選擇地包括或第一示例和第二示例中的一個或多個或兩者，并且還包括，其中排氣通道是多個發動機汽缸的僅一個汽缸的排氣流道，并且其中只有來自所述一個汽缸的排氣被傳送通過egr冷卻器模塊。排氣再循環(egr)系統的第四示例可選擇地包括第一示例到第三示例中的一個或多個或每個，并且還包括，其中發動機冷卻劑出口端口直接聯接到第一內部冷卻劑通道，該第一內部冷卻劑通道從第二內部冷卻劑通道和發動機冷卻劑入口端口導引通過汽缸蓋內部，該第二內部冷卻劑通道使冷卻劑圍繞發動機的汽缸循環。排氣再循環(egr)系統的第五示例可選擇性地包括第一示例到第四示例中的一個或多個或每個，并且還包括，其中發動機egr入口端口包括聯接到聯接在egr出口端口和發動機的進氣歧管之間的外部egr管的法蘭。排氣再循環(egr)系統的第六示例可選擇地包括第一示例到第五示例中的一個或多個或每個，并且還包括，其中外部egr管包括設置在其中的egr閥。排氣再循環(egr)系統的第七示例可選擇地包括第一示例到第六示例中的一個或多個或每個，并且還包括，其中發動機egr入口端口布置在汽缸蓋的第一側中。排氣再循環(egr)系統的第八示例可選擇地包括第一示例到第七示例中的一個或多個或每個，并且還包括，其中發動機egr入口端口直接聯接到內部egr通道，該內部egr通道從發動機egr入口端口通過汽缸蓋內部導引至布置在汽缸體的第二側處的汽缸蓋離開端口并且聯接到聯接在汽缸蓋離開端口和發動機的進氣歧管之間的外部egr通道。排氣再循環(egr)系統的第九示例可選擇地包括第一示例到第八示例中的一個或多個或每個，并且還包括，其中egr冷卻器模塊還包括直接聯接到布置在汽缸體的第一側中的發動機冷卻劑入口端口的冷卻劑出口端口，發動機冷卻劑入口端口直接聯接到導引通過汽缸體的內部的內部冷卻劑通道。排氣再循環(egr)系統的第十示例可選擇地包括第一示例到第九示例中的一個或多個或每個，并且還包括，其中egr冷卻器模塊還包括直接聯接到將冷卻劑從egr冷卻器模塊傳送到散熱器的外部冷卻劑通道的冷卻劑出口端口。

一種用于排氣再循環(egr)系統的方法包括：使排氣從發動機汽缸下游的排氣通道內部地通過汽缸蓋傳送到直接聯接到汽缸蓋的第一側的egr冷卻器的egr入口端口；使排氣從egr入口端口通過egr冷卻器流至egr冷卻器的egr出口端口，并且然后流至進氣歧管；使冷卻劑從汽缸蓋內部流至egr冷卻器的冷卻劑入口端口，并且然后流過egr冷卻器；以及使冷卻劑從egr冷卻器的冷卻劑出口端口流至散熱器，其中egr冷卻器的egr入口端口、egr出口端口和冷卻劑入口端口朝向汽缸蓋的相同側。在所述方法的第一示例中，所述方法包括，使排氣流至進氣歧管包括經由布置在汽缸蓋外部的外部egr通道使排氣從egr冷卻器的egr出口端口流至進氣歧管。所述方法的第二示例可選擇地包括第一示例，并且還包括通過調節布置在外部egr通道中的egr閥的位置來調節排氣從排氣通道到進氣歧管的流動。所述方法的第三示例可選擇地包括第一示例和第二示例中的一個或多個或兩者，并且還包括，其中使排氣流至進氣歧管包括使排氣從egr出口端口內部地傳送通過汽缸蓋而傳送至聯接到進氣歧管的汽缸蓋出口端口。所述方法的第四示例可選擇地包括第一示例到第三示例中的一個或多個或每個，并且還包括通過調節布置于聯接在汽缸蓋出口端口和進氣歧管之間的通道中的egr閥的位置來調節排氣從排氣通道到進氣歧管的流動。所述方法的第五示例可選擇地包括第一示例到第四示例中的一個或多個或每個，并且還包括，其中使冷卻劑從冷卻劑出口端口流至散熱器包括經由布置在汽缸蓋外部的外部冷卻劑通道使冷卻劑從冷卻劑出口端口流至散熱器。所述方法的第六示例可選擇地包括第一示例到第五示例中的一個或多個或每個，并且還包括，其中使冷卻劑從冷卻劑出口端口流至散熱器包括使冷卻劑從冷卻劑出口端口內部地傳送通過汽缸蓋而傳送至聯接到散熱器的汽缸蓋出口端口。

在另一個實施例中，一種排氣再循環(egr)系統包括egr冷卻器模塊，該egr冷卻器模塊包括外殼，該外殼包括主體和四個發動機連接端口，該四個發動機連接端口包括模塊egr入口端口、模塊egr出口端口、模塊冷卻劑入口端口和模塊冷卻劑出口端口，四個連接端口從主體延伸并且都布置在共同的平面中；以及包括具有四個模塊連接端口的單側的汽缸蓋，包括被成形為與模塊egr入口端口聯接的發動機egr出口端口、被成形為與模塊egr出口端口聯接的發動機egr入口端口、被成形為與模塊冷卻劑入口端口聯接的發動機冷卻劑出口端口，以及被成形為與模塊冷卻劑出口端口聯接的發動機冷卻劑入口端口。在排氣再循環(egr)系統的第一示例中，汽缸蓋包括汽缸蓋內部之內并且聯接在發動機汽缸下游的排氣通道和發動機egr出口端口之間的第一內部通道，其中排氣經由第一內部通道內部地傳送通過汽缸蓋且被傳送到egr冷卻器模塊。

注意，本文中包括的示例控制和估計程序能夠與各種發動機和/或車輛系統配置一起使用。在本文中所公開的控制方法和程序可以作為可執行指令存儲在非臨時性存儲器中，并且可以由包括與各種傳感器、致動器和其他發動機硬件相結合的控制器的控制系統執行。在本文中所描述的具體程序可以代表任意數量的處理策略中的一個或更多個，諸如事件驅動、中斷驅動、多任務、多線程等。因此，所描述的各種動作、操作和/或功能可以以所示順序、并行地被執行，或者在一些情況下被省略。同樣，實現在本文中所描述的示例實施例的特征和優點不一定需要所述處理順序，但是為了便于圖釋和說明而提供了所述處理順序。取決于所使用的特定策略，所示出的動作、操作和/或功能中的一個或更多個可以被重復執行。另外，所描述的動作、操作和/或功能可以圖形地表示被編入發動機控制系統中的計算機可讀存儲介質的非臨時性存儲器的代碼，其中通過配合電子控制器執行包括各種發動機硬件部件的系統中的指令而使所描述的動作得以實現。

應認識到，在本文中所公開的配置和程序本質上是示范性的，并且這些具體的實施例不被認為是限制性的，因為許多變體是可能的。例如，上述技術能夠應用于v-6、i-4、i-6、v-12、對置4缸和其他發動機類型。本公開的主題包括在本文中所公開的各種系統和配置以及其他的特征、功能和/或性質的所有新穎的和非顯而易見的組合和子組合。

以下權利要求具體地指出某些被認為是新穎的和非顯而易見的組合和子組合。這些權利要求可能涉及“一個”元件或“第一”元件或其等同物。此類權利要求應當被理解為包括一個或更多個此類元件的結合，既不要求也不排除兩個或更多個此類元件。所公開的特征、功能、元件和/或特性的其他組合和子組合可通過修改現有權利要求或通過在這個或關聯申請中提出新的權利要求而得要求保護。此類權利要求，無論與原始權利要求范圍相比更寬、更窄、相同或不相同，都被認為包括在本公開的主題內。