专利名称：内燃机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种内燃机，具有带至少一个排气管路的排气系统，排气管路通过排气弯管连接在内燃机上。
背景技术：
为满足法律对内燃机尾气要求的排放标准，现有技术中有各种各样的废气后处理装置，例如像催化器或者诸如此类的装置。这种废气后处理装置的功能一般取决于工作温度。在此方面存在一个下限和一个上限，从下限起属于有害物质还原(例如催化器内“LightOff”)，从上限起形成二次排放(柴油氧化催化器例如从约400℃起形成硫酸盐)或从上限起废气后处理装置受到损害(高于950℃就会损害Otto三元催化器)。迅速达到这种温度范围或保持在该温度范围内，一般通过控制混合气成分、点火和排气系统内的部件位置在很大程度上可以得到确保，但这样最终对燃油消耗产生不利影响。
公知有各种各样用于冷却排气管路和废气后处理装置的措施，以避免超过所允许的最大温度。
US 3.747.346 A介绍了一种内燃机催化器的温度调节系统。在此方面，沿催化器的逆流排气管由外壳结构环绕，其中，在外壳结构和排气管之间构成冷却通道的空隙。冷却通道在外壳结构的起始区域内具有空气入口并在外壳结构的结束区域内具有空气出口。外壳结构和冷却通道在此方面也沿催化器的逆流结束。在空气入口和空气出口的区域内各自设置相互机械连接的控制阀。控制阀在取决于催化器温度的情况下通过电磁阀操纵。空气入口和空气出口直接与外界连接。因为为冷却排气管需要单独的外壳结构，所以该温度调节装置相当复杂。DE 22 40 681 A公开了类似的排气装置。
EP 0 928 885 A2介绍了一种具有由外壳罩住排气弯管的排气装置。
US 3.820.327 A介绍了一种催化器的温度调节装置。一部分排气管以及催化器在此方面由单独的冷却外壳环绕，其冷却空气入口与冷却器风扇室连接。冷却空气借助于转换阀可以有选择地导入用于冷却催化器的冷却外壳内或者环绕冷却外壳流通。这种冷却装置也相当复杂，因为需要单独的冷却外壳。
日本公开文献JP 09-133 019A公开了一种用于内燃机排气系统空隙绝缘的壳形弯管，该弯管具有输送废气的内管和外壳。在内管和外壳之间构成空隙。外壳具有大量的开口，通过这些开口外界气流由于行驶相对气流吹入空隙内。冷却空气离开弯管结束区域内的空隙。没有对冷却的控制。EP 0 622 531 A1也公开了由双管结构形成的排气弯管。
公开书US 5.983.628 A和US 5.987.885 A介绍的是带有排气管路内催化器的内燃机排气系统，其中，沿催化器的逆流在排气管路内设置换热器，在该换热器上冷却空气通过与用于冷却热废气的废气流垂直的风扇降温。此外，在排气管路的换热器区域内具有电加热装置，以防止催化器在冷起动时跳动。无论是废气的冷却还是加热，在这里必然都与非常高的设计和制造费用相联系。为加热废气消耗电能，这在内燃机的起动和热运行工作期间额外增加了汽车电瓶的负担。
特别是在液体冷却直喷柴油内燃机的情况下，存在着不能令人满意的加热功率问题，因为没有足够的热量进入冷却液内。通常排气通道直至排气管总成(Auslassrohrenwerk)的连接凸缘面分开构成，其中，排气通道的净化只能在作为废气收集器构成的排气管总成内进行。这种结构虽然可以产生一种紧凑式的气缸盖，但缺点是冷却液浸润的排气通道表面相当小。
US 6.513.506 B1和US 4.329.843 A公开了气缸盖，在这种气缸盖中，排气通道在气缸盖的内部流通连接并因此废气收集器与气缸盖一体化。但这种气缸盖需要相当高的制造成本，而且对气缸盖的结构尺寸也有不利影响。
公知的内部和外部排气收集器具有封闭的结构并需要很高的铸造费用。
一定级别的商用车和工业发动机的废气再循环系统应尽可能简单、耐用和低成本构成，并因此无需复杂的操纵机构(例如无可变气门机构或者电子特性曲线控制或者诸如此类的控制)便可使用。一方面，这种废气再循环系统在低发动机转速下应将废气再循环率保持得尽可能低，以便不致使发动机的气门开关性能和起动扭矩变差。另一方面，废气再循环率在排放循环的重要工作点上(例如在中高发动机转速/高负荷下)应保持得尽可能高，以达到排放循环中所要求的NOx还原。
WO 03/040540 A1公开了一种具有凸轮控制的内部废气再循环装置的柴油内燃机。凸轮控制的内部废气再循环装置在整个特性曲线范围内提供一种相当恒定的废气再循环率，但由于其简单、低成本的结构而不能断开。废气再循环量在转速上的变化可以通过卸荷凸轮的适当方式和位置有利地加以影响，但这种影响使废气再循环率受到限制并不得不让步。
简单的外部废气再循环系统也只能在废气涡轮之前的废气反压力高于内燃机进气收集器(Einlasssammler)内增压压力的情况下再循环废气。但对于商用车来说，在中发动机转速和高发动机负荷的情况下存在的问题是，根据存在的增压比而不能再循环废气。
JP 03-085362 A公开了一种具有内部和外部废气再循环系统的柴油内燃机。为进行内部废气再循环，无论是在排气总成内还是在进气总成内均具有阻断阀，从而内部的废气再循环可以通过压缩进气空气或废气进行。这些阀和废气再循环管路内的废气再循环阀这样控制，使低转速和低负荷时进行内部的废气再循环，而在内燃机的其他工作范围内进行外部的废气再循环。但废气再循环这种类型的控制需要很高的控制技术费用。
在高速运转直喷柴油内燃机上，废气后处理系统的再循环通过采用发动机内部措施提高废气温度导入，例如像通过进气节流，需要时通过降低增压压力，而且特别是通过一次或者多次所谓的补射燃油，也就是在固有的主喷射之后补充燃油。燃油的这种补射一般在超过点火的上死点之后进行。
为确保低负荷和转速下再循环所需的废气温度，要求在非常迟的时间点上提高补射。这一点导致排气管排放迅速恶化、燃油消耗增加的缺点，以及导致燃油大量进入发动机油内。此外，涡轮发动机上过度限制或降低增压压力导致恶化气门开关性能和降低行驶动力。
US 6.412.276 B1公开了一种用于再循环柴油内燃机杂质过滤器的系统，该系统在膨胀行程期间向至少一个气缸内喷射燃油，以达到提高废气温度的目的。
US 2003/0056498 A也介绍了一种用于再循环柴油内燃机杂质过滤器的方法，其中，通过燃油补射达到提高排气管路温度的目的。WO 96/03571 A1也公开了将附加燃油补射用于提高柴油内燃机杂质过滤器再循环导入的废气温度。
发明内容
本发明的目的在于，避免这些缺点并可以按照尽可能简单的方式控制废气温度，以便在尽可能低的油耗下改善排放。
本发明的另一目的在于，降低排气通道结构的加工费用。本发明的另一目的在于提高加热功率。
此外，应按照尽可能简单的方式在所有发动机负荷和转速范围内保证足够高的废气再循环率并特别是在加速运行时避免烟气排放峰值。
此外，本发明的目的还在于提供一种用于再循环废气后处理系统的方法，利用该方法可以尽可能地避免油耗的缺点和燃油进入发动机油内。
依据本发明，沿排气弯管的顺流设置至少一个废气后处理装置，其中，废气后处理装置和/或者排气管路沿废气后处理装置的逆流至少部分双层壁构成，其中，在输送废气的内壁和外壁之间构成至少一个形成通道可由热传递介质通流的间隙，其中，该通道最好在排气弯管的起始区内具有入口并最好在废气后处理装置的结束区内具有出口。在此方面，通道可以通过最好由附加加热装置形成的热源加热，其中，特别具有优点的是，附加加热装置为发热加热装置并具有可与通道入口连接用于燃烧器排气的排气管。
基本以燃烧器为基础的附加加热装置目前出于舒适的原因广泛用于汽车的车内加热。特别是在大排量的柴油车上，仅借助于附加加热装置便可实现短时间的车内加热。通过将附加加热装置的热燃烧器废气用于加热沿催化器逆流的排气管路，不额外消耗汽车的能量储备。如果使用汽车上已经具有的附加加热装置的话，设计费用非常低。
为了无论在下限上还是在上限上均能控制废气后处理装置的温度，特别具有优点的是，入口通过开关器件可有选择地与热源或者冷却源功能连接。如果冷却源通过一个采用空气作为冷却介质工作，最好具有风扇的冷却装置形成的话，在此方面的设计费用可以保持得非常低。特别具有优点的是，冷却源通过次级风扇形成。次级风扇通常用于稀释在这里靠油脂工作的内燃机起动和热运行阶段期间的废气。作为附加功能，次级风扇还可以起到冷却源的作用。
在本发明的另一构成中，冷却源和热源通过同一部件形成。例如，附加加热装置的燃烧器在不接通状态下，也就是在断开燃油供给情况下可以作为冷却源使用。
此外，为简化加工依据本发明在特别是液体冷却的柴油内燃机这种内燃机的气缸盖内，每个气缸设置至少一个由冷却室至少部分环绕的排气通道，其中，至少一组排气通道在气缸盖的区域内相互流通连接并通向连接在气缸盖凸缘面上的共用排气管总成，其中，排气通道之间的流通连接通过至少一个在气缸盖凸缘面区域内成型具有向凸缘面敞开横截面的连接通道(Verbindungskanal)形成。
一种特别简单的加工方式是，连接通道基本上与凸缘面平行分布，其中，排气通道最好大致以直角垂直通入连接通道内。由此可以使气缸盖简单成型。通过连接通道部分在气缸盖内构成，排气管总成可以非常简单并以空心结构构成。在此方面，连接通道部分通过排气管总成形成，其中，最好连接通道的至少半个横截面在气缸盖内成型。排气管总成因此仅需容纳大部分连接通道并可以敞开构成。
加热功率由此得以提高，即连接通道的壁至少在气缸盖的面上与冷却室相邻。排气系统和发动机冷却液之间的接触区因此可以明显增加并因此提高汽车加热的效率。
在本发明的另一构成中，至少两个具有向凸缘面敞开横截面的连接通道至少部分在气缸盖内成型，其中，在每个连接通道内各自通入一组排气通道。排气通道在此方面可以取决于点火顺序分组，从而可以排除气缸的相对干扰。在此方面，连接通道在排气管总成内分开，最好-在气缸轴线方向上-重叠设置。
一种成本低、精确和过程可靠的加工方式在于，排气管总成无侧凹(hinterschnittfrei)构成并可采用金属型铸造法(Kokillengussverfahren)制造。
为保证在所有发动机负荷和转速范围内足够高的废气再循环率，依据本发明内燃机具有特别是取决于负荷，最好通过卸荷凸轮控制的内部废气再循环系统，还附加具有外部废气再循环系统，带有至少一个取决于负荷可通过至少一个控制管控制的废气再循环阀，其中，最好在控制管内设置至少一个延迟节。
重要的是内部和外部废气再循环系统使用最简单的控制装置。纯机械的内部废气再循环系统可以适当构成，从而在中转速范围内产生足够高的废气再循环率并在低转速时几乎没有废气再循环。
高转速下所要求的提高废气再循环率通过在内燃机贯穿存在的增压比本身的工作范围内适当选择外部废气再循环系统的排气管直径产生。外部废气再循环率的有源控制仅在低部分负荷运行和瞬时运行下需要。
通过控制管内时间上的延迟节，避免瞬时运行时会产生炭黑排放峰值的过高废气再循环率。
时间上的延迟节可以是机械的，其中，最好控制管为气动控制压力管，而且机械延迟节具有至少一个压力罐。在控制压力管的入口上具有膜片。控制压力管或者与进气收集器连接，或者与真空泵连接。通过膜片压力罐才能缓慢进气或缓慢排空，由此废气再循环阀的转换压力才能随着时间延迟增压或减压。因此加速运行时由于过大的废气再循环量而产生的烟气排放得到有效避免。
真空泵可通过内燃机机械驱动或者也可以电动驱动。
在本发明一种特别简单的实施方式中，真空泵可在取决于喷油泵位置的情况下进行转换。喷油泵上的机械开关根据喷油泵位置将真空转换到废气再循环阀的控制管上。该真空打开废气再循环阀。为延迟瞬时加速过程中废气再循环系统的转换时间，在这里也具有作为机械延迟节的压力罐，其中，该压力罐通过真空泵转换到真空。
作为对此的选择，废气再循环阀也可以通过电动控制管与电子控制单元连接并通过该单元可在取决于负荷的情况下直接进行电动转换。在这种情况下也可以是电动方式的时间延迟节(Zeitverzogerungsglied)并直接与电子控制单元一体化。
此外，为再循环特别是直喷柴油内燃机这种内燃机的废气后处理系统，依据本发明再循环通过至少一个发动机内部的措施在取决于废气后处理系统温度的情况下导入，其中，最好为导入和实施再循环a)在废气后处理系统的温度低于确定的再生温度的情况下，提高内部的发动机负荷，b)在达到废气后处理系统再生温度的情况下，至少一个气缸的至少一个换气阀的喷射时间点和/或者控制时间这样调整，使所喷入的燃油不能点火，从而未燃烧的燃油储存在废气后处理系统的前面，c)在达到至少一个气缸内废气后处理系统的再生温度后切断燃油喷射，而且该气缸作为废气后处理系统的空气输送装置工作。
在步骤a)中为提高内部的发动机负荷，对换气阀可以这样进行控制，使其产生最大压缩功。这一点例如可以通过暂时不打开这个或者这些排气门达到。在此方面，最好在产生最大压缩功的气缸内停止燃油喷射。由此避免增加油耗。为防止燃油增加进入发动机油内，特别具有优点的是一个或者多个气缸交替采用标准的和提高的内部发动机负荷工作。
为导入再循环，特别是在低负荷和低转速范围内提高内部的发动机负荷。为此，特别是在减少动力或在稳定行驶状态下遵循一种算法，这样运用每个气缸的喷油，例如在4缸四冲程发动机的情况下，不是均以720℃的曲柄转角，而是取决于特性曲线以720℃的偶数或奇数倍数喷油。为保持确定的发动机负荷-转速状态，补偿由于中断喷油所需的喷油量。校正喷油量的计算为此借助于可自由运用的特性曲线进行。同时对不喷油那些气缸上换气阀的控制时间这样进行修改，使其产生最大的压缩功。这一点例如通过暂时不打开至少一个排气门实现。通过先前进行的中断前导气缸的喷油后补偿喷油量并通过升高压缩功，在同时有效的平均压力下提高指示的平均压力，由此无补充喷油也能提高废气温度。
如果废气后处理系统具有所要求的再生温度，那么在单个气缸内和/或者气缸的单个循环内在可以排除自燃这种条件下喷射燃油。这一点可以通过相应选择控制时间或者喷油时间点达到，大致方法是在低于自燃条件时喷射少量燃油并同时在点火的上死点后不久打开至少一个排气门。由此达到喷入的燃油不燃烧并作为未燃烧的碳氢化合物供废气后处理系统导入放热反应使用。通过压力降为产生碳氢化合物喷入的燃油直接在排气侧导出。燃油进入发动机油在相同的碳氢化合物提供程度下与借助于补充喷油的传统方法相比明显减少。
在放热反应起动后-在例如杂质过滤器加料“点火”后-不再需要输送附加的碳氢化合物用于支持再循环。但为保持燃烧过程，必须为再循环提供足够的氧。为达到这一点，依据方法步骤c)至少一个气缸暂时作为空气输送装置工作。在此方面切断该气缸内的燃油喷射，而且控制时间同时这样配合，在完成碳氢化合物堆积后按照方法步骤b)精确提供放热反应所需的氧。这一点特别是通过为空气输送优化排气打开时间实现。在该气缸内因此不进行燃烧，由此完全保持该气缸充气中的氧含量。提供优化放热反应所需的氧气量也可以在具有传统较低氧剩余含量的特性曲线范围内分配。废气后处理系统后面的废气温度明显升高，废气后处理系统后面的突破排放明显降低。
依据本发明的方法适用于具有催化器和杂质过滤器的废气后处理系统。
下面借助附图对本发明进行详细说明。其中图1示出依据本发明内燃机排气通道结构的第一实施方式；图2示出依据图1中线段II-II排气通道结构的剖面；图3示出依据图1中线段III-III排气通道结构的剖面；图4示出依据本发明排气通道结构的第二实施方式；图5示出依据图4中线段V-V该排气通道结构的剖面；图6示出依据图4中线段VI-VI该排气通道结构的剖面；图7示出依据本发明一种实施方式的内燃机；图8示出依据本发明另一种实施方式的内燃机；图9示出依据本发明内燃机的示意图；图10示出进气收集器和涡轮之前的增压比；图11示出依据本发明组合的废气再循环系统的废气再循环率与内部废气再循环系统的比较；以及。
图12示出带有发动机工作曲线的压缩机通用特性曲线。
具体实施例方式
附图中功能相同的部件部分具有相同的附图符号。
排气通道结构1具有多个设置在气缸盖2内的排气通道3a、3b、3c、3d。在连接在气缸盖2上的排气管总成5的凸缘面4区域内设置连接通道6，该通道部分通过气缸盖2，另一部分通过排气管总成5形成。连接通道6在此方面无论是在气缸盖2内还是在排气管总成5内均各自具有敞开的横截面，并基本与凸缘面4平行设置。排气通道3a、3b、3c、3d垂直，具有优点地大致以直角通入连接通道6内。由于连接通道6的位置，排气管总成5可以空心，也就是例如采用金属型铸造法制造。
在图1-图3所示的实施方式中，排气通道3a、3b、3c、3d均通入唯一的连接通道6内，从该通道引出唯一的排气管7。
而在图4-图6所示的实施方式中，各自两个排气通道3a、3d和3b、3c组成各自一组A′、B′，其中，每组A′、B′排气通道3a、3d或3b、3c通入各自一个连接通道6a或6b内。每个连接通道6a、6b通入排气管总成5的排气管7a、7b内，其中，连接通道6a、6b和排气管7a、7b-至少部分-重叠设置。
为提高内燃机的加热功率，连接通道6、6a、6b的壁6′、6a′、6b′与冷却液通流的冷却室8相邻。由此排气系统和发动机冷却液之间的接触区域明显提高并因此大大改进了汽车加热的功率。
图7和图8中所示的内燃机101具有带排气弯管103的排气系统102，该弯管沿由催化器形成的废气后处理装置104的逆流设置在排气管路105内。消声器106沿废气后处理装置104的顺流处于排气管路内。
排气管路105在排气弯管103和废气后处理装置104之间双层壁构成，其中，在输送废气的内壁107和外壁108之间构成形成通道109的间隙。环形通道109在废气弯管103的首端上具有入口110并在废气后处理装置104的末端上具有出口111。在出口111的区域内，通道109可以通过连接管112在沿消声器106顺流的一个位置113上通入排气管路105内。入口110可通过开关机构114与热源115连接。
热源115由发热的附加加热装置116形成，其排气管117通过开关机构114与通道109流通连接。
附加加热装置116也可以加热空气并将其取代燃烧器废气输送到通道109。
如果废气后处理装置104的温度低于额定温度范围，那么附加加热装置116或者加热空气，或者直接利用热的燃烧器废气并将其通过管道117导入通道109内，由此内燃机101和废气后处理系统104之间的排气系统105得到加热。
在图8所示的实施方式中，入口110可有选择地与热源115或者冷却源118连接。热源115具有优点地通过利用空气作为制冷介质工作带有风扇120的冷却装置119形成。通过开关机构114入口110有选择地与排气管117、附加加热装置116或者与空气冷却系统119的空气管道121流通连接。在低于额定温度情况下，废气后处理装置104通过入口110与排气管117的连接加热。在达到下限额定温度的情况下，通过开关机构114可以将与入口110的连接分离，从而既不进行附加加热，也不进行排气管路105的冷却。如果超过废气后处理装置104的温度上限，那么排气系统102与冷却源118连接，方法是通过开关机构114产生入口110和空气管道121之间的流通连接。在此方面，风扇120将冷却的外界空气通过通道109输送并相应地冷却排气系统102。
图9示出依据本发明内燃机201的示意方框图。该柴油内燃机201具有至少一个气缸202、进气管路统203、排气系统204、内部废气再循环系统205和外部废气再循环系统206。附图符号207表示具有进气管路209内压缩机208和排气管路211内涡轮210的废气涡轮增压器。涡轮210可以通过旁通管道212迂回。进气空气通过空气滤清器213进入进气管路209，通过压缩机208压缩并输送到中间冷却器214，通过该冷却器压缩的进气空气进入进气收集器215内。从进气收集器215增压空气通过进气通道216和未示出的进气门进入气缸202。
废气从气缸202通过未示出的排气门和排气通道217进入排气管路211。从排气管路211沿涡轮210的逆流分支外部废气再循环系统206的废气再循环管218，其中，在废气再循环管218内设置废气再循环冷却器219。
为控制外部废气再循环，在废气再循环管218内设置废气再循环阀220。废气再循环阀220具有优点地通过作为控制压力管221构成的控制管222操纵。在图9所示的实施例中，控制压力管221与进气收集器215流通连接并因此通过压缩机208后面的增压压力，确切地说是通过进气收集器215内的压力控制。为了延迟瞬时加速过程中外部废气再循环系统206的转换时间，控制压力管221内具有机械延迟节223，该延迟节以简单的方式通过足够尺寸和控制压力管221入口上作为膜片构成节流阀225的压力罐224存在于压力罐224内。压力罐224通过该节流阀225缓慢进气，而废气再循环阀220的转换时间仅随时间延迟产生。因此防止加速运行时由于过大废气再循环量的烟气排放。
作为对此的选择，废气再循环阀220也可以通过真空转换，该真空如图9中虚线所示通过真空泵226产生。真空泵226在此方面或者通过电子控制单元或者-特别简单地-通过喷油泵上的机械开关转换，该开关根据喷油泵位置将真空转换到废气再循环阀的控制管上。真空打开废气再循环阀220。真空泵226可以或者由内燃机或者电动驱动。为了延迟瞬时加速过程中外部废气再循环系统206的转换时间，在这里真空泵226和废气再循环阀220之间也具有机械延迟节223，其中，压力罐223通过真空泵226产生真空。
作为对气动操纵的废气再循环阀220的选择，也可以使用电动转换的废气再循环阀。转换过程和时间延迟与此同时通过电子控制单元电动进行。
内部废气再循环系统205凸轮控制，其中，废气再循环量在转速上的变化通过进气凸轮的卸荷凸轮适当的形状和位置得到优化。进气凸轮和卸荷凸轮与凸轮轴固定连接。为尽可能简单和耐用地构成柴油内燃机，没有凸轮轴调整装置。因此在排气行程期间与负荷和转速无关，至少一个进气门通过卸荷凸轮以恒定值打开。内部废气再循环系统205与此同时适当构成，从而在中转速范围内产生足够高的废气再循环率并在低转速下几乎不进行废气再循环。为在中高发动机转速时达到明显的NOx还原，从基本上通过进气收集器215内和涡轮210前面的增压比确定的一预先确定的发动机转速起，多余的废气通过外部废气再循环系统206输送。高转速n下所要求的提高废气再循环率如图10和图11所示，通过在内燃机201贯穿存在的增压比本身的工作范围内适当选择外部废气再循环系统206的废气再循环管218直径产生。
图10示出涡轮210前面排气管路211内的压力PA和在发动机转速n上进气收集器215内的压力PE。EGRext表示从排气管路211到进气收集器215的外部再循环范围。在高发动机转速下，压缩的增压空气可以通过接通的外部废气再循环系统206从进气收集器215输送到涡轮210前面，如果涡轮210前面的PA低于进气收集器215内压力PE的话(根据发动机功率的低中发动机转速n)。该范围在图10中以R示出。这种效应是完全希望的，因为由此在图12中所示低中发动机转速n下的压缩机特性曲线上的工作点P1、P2在向压缩机208的效率最佳化的高料流M方向上移动。在高发动机转速n下，通过强烈上升的废气再循环量，压缩机特性曲线上的工作点P3、P4、P5在低料流M的方向上移动，并重新处于压缩机208效率最佳化OPT的附近。在图12所示的压缩机近似特性曲线中，示出校正输送流M上的增压比PR。附图符号S表示泵极限，附图符号OPT表示最佳效率的范围。在特性曲线中，线段A表示无外部废气再循环的运行，线段B表示有外部废气再循环的运行。明显看出，压缩机特性曲线中的工作点P1、P2、P3、P4、P5始终在效率最佳化OPT的方向上移动。
此外，转速n上强烈上升的废气再循环量EGR使无调节涡轮210的使用变得容易，因为料流通过涡轮210以废气再循环量EGR下降。
图11示出转速n上的废气再循环率EGR，表示通过线段C、D、E、F所示不同构成的内部废气再循环系统和内部与外部组合的废气再循环G。通过卸荷凸轮、进气凸轮的位置和形状，虽然可以有利构成内部废气再循环量在转速n上的变化，但废气再循环率的影响特别是在高转速下受到限制。提高废气再循环率只有通过曲线G所示的内部和外部组合的废气再循环才能达到。
随同申请书递交的权利要求书是对取得进一步的权利保护无偏见的表达建议。申请人保留对迄今为止仅在说明书和/或者附图中公开的其他特征的要求。
在从属权利要求所使用逆向关系中，指出主权利要求的主题通过各自从属权利要求特征的进一步构成；不应将它们理解为对逆向关系从属权利要求的特征取得独立、主题保护的放弃。
然而，这些从属权利要求的主题也形成独立的发明，这些发明具有独立于前述从属权利要求主题的构成。
本发明也并非局限于说明书的该(这些)实施例上。确切地说，本发明的框架可以大量变化和修改，特别是这些方案、基本概念和组合和/或者材料，它们例如通过在与通用说明书中的实施方式以及权利要求书相结合介绍的并在附图中包含的各特征或基本概念或者方法步骤的组合或者变化均是独创性的，并通过可组合的特征产生一个新的主题或者产生新的方法步骤或方法步骤序列，就此而言它们也涉及制造、检验和操作方法。
权利要求
0.一种内燃机，它具有带至少一个排气管路的一排气系统，该排气管路通过一排气弯管连接在该内燃机上，其特征在于，沿该排气弯管的顺流设置至少一废气后处理装置，其中，该废气后处理装置和/或者排气管路沿废气后处理装置的逆流至少部分以双层壁构成，其中，在输送废气的一内壁和一外壁之间构成至少一形成可由热传递介质流通的通道间隙，其中，该通道最好在排气弯管的一起始区内具有一入口并最好在废气后处理装置的结束区内具有一出口。
1.特别是按权利要求1所述的内燃机，其特征在于，通道可通过最好由一附加加热装置形成的热源加热。
2.特别是按权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于，该附加加热装置为一发热加热装置并具有至少一个可与一通道入口连接、用于燃烧器排气的排气管。
3.特别是按权利要求1-3之一所述的内燃机，其特征在于，该入口通过至少一个开关器件可有选择地与热源或者至少一个冷却源功能连接。
4.特别是按权利要求1-4之一所述的内燃机，其特征在于，冷却源通过至少一个采用空气作为冷却介质工作、最好具有一风扇的冷却装置形成。
5.特别是按权利要求1-5之一所述的内燃机，其特征在于，冷却源通过至少一个次级风扇形成。
6.特别是按权利要求1-6之一所述的内燃机，其特征在于，冷却源和热源通过同一部件形成。
7.一种具有一排气通道结构的内燃机，特别是用于直喷液体冷却的柴油内燃机，其特征在于，在气缸盖内每个气缸设置至少一个由一冷却室至少部分环绕的排气通道，其中，至少一组排气通道在气缸盖的区域内相互流通连接并通向连接在一气缸盖凸缘面上的一共用的排气管总成，其中，排气通道之间的流通连接通过至少一个在该气缸盖凸缘面区域内成型且具有向凸缘面敞开的横截面的连接通道形成。
8.特别是按权利要求8所述的内燃机，其特征在于，该连接通道基本上与该凸缘面平行分布。
9.特别是按权利要求8或9所述的内燃机，其特征在于，该排气通道最好大致以直角垂直通入该连接通道内。
10.特别是按权利要求8-11之一所述的内燃机，其特征在于，该连接通道的壁至少在气缸盖的面上与冷却室相邻。
11.特别是按权利要求8-11之一所述的内燃机，其特征在于，该连接通道部分通过排气管总成形成，其中，最好该连接通道的至少半个横截面在气缸盖内成型。
12.特别是按权利要求8-12之一所述的内燃机，其特征在于，至少两个具有向凸缘面敞开的横截面的连接通道至少部分在气缸盖内成型，其中，在每个连接通道内各自通入一组排气通道。
13.特别是按权利要求13所述的内燃机，其特征在于，该连接通道在排气管总成内分开，最好-沿气缸轴线方向-重叠设置。
14.特别是按权利要求8-14之一所述的内燃机，其特征在于，该排气管总成无侧凹地构成并可采用金属型铸造法制造。
15.一种内燃机，特别是柴油内燃机，其特征在于，该内燃机具有一种特别是取决于负荷，最好通过一卸荷凸轮控制的内部废气再循环系统，还附加具有一个外部废气再循环系统，该系统带有至少一个取决于负荷并可通过至少一个控制管控制的废气再循环阀，其中，最好在控制管内设置至少一个延迟节。
16.特别是按权利要求16所述的内燃机，其特征在于，该延迟节为一机械延迟节。
17.特别是按权利要求16或17所述的内燃机，其特征在于，该控制管为一气动控制压力管，而且该机械延迟节具有至少一个压力罐。
18.特别是按权利要求18所述的内燃机，其特征在于，在该压力罐内控制压力管的一入口上设置至少一个最好是膜片的节气门。
19.特别是按权利要求18或19所述的内燃机，其特征在于，该控制压力管与至少一个进气收集器流通连接。
20.特别是按权利要求18-20之一所述的内燃机，其特征在于，该控制压力管与至少一个可在取决于柴油内燃机的负荷情况下进行转换的真空泵连接。
21.特别是按权利要求21所述的内燃机，其特征在于，该真空泵可通过柴油内燃机机械驱动。
22.特别是按权利要求21所述的内燃机，其特征在于，该真空泵可被电动驱动。
23.特别是按权利要求21-23之一项所述的具有一燃油喷油泵的内燃机，其特征在于，该真空泵可在取决于喷油泵位置的情况下进行转换。
24.特别是按权利要求16-24之一项所述的内燃机，其特征在于，时间延迟节为电动或者电子时间延迟节。
25.特别是按权利要求16-25之一项所述的内燃机，其特征在于，该废气再循环阀通过至少一个电气控制管与电子控制单元连接并通过该单元可在取决于负荷的情况下直接进行电动转换。
26.一种用于内燃机，特别是直喷柴油内燃机的废气后处理系统的再生的方法，其特征在于，再生通过至少一个发动机内部的措施在取决于废气后处理系统温度的情况下导入，其中，最好为导入和实施再生a)在废气后处理系统的温度低于确定的再生温度的情况下提高内部的发动机负荷，b)在达到废气后处理系统再生温度的情况下，至少一个气缸的至少一个换气阀的喷射时间点和/或者控制时间这样地调整，即，使所喷入的燃油不能点火，从而未燃烧的燃油储存在废气后处理系统的前面，c)在达到至少一个气缸内废气后处理系统的再生温度后切断燃油喷射，而且该气缸作为废气后处理系统的空气输送装置工作。
27.特别是按权利要求27所述的方法，其特征在于，在步骤a)中为提高内部的发动机负荷，对至少一个气缸的至少一个换气阀这样地进行改变，即，使它产生最大压缩功。
28.特别是按权利要求28所述的方法，其特征在于，在产生最大压缩功的气缸内停止燃油喷射。
29.特别是按权利要求27-30之一所述的方法，其特征在于，一个或者多个气缸交替采用标准的和提高的内部发动机负荷工作。
全文摘要
本发明涉及一种内燃机，具有带至少一个排气管路(105)的排气系统(102)，排气管路通过排气弯管(103)连接在内燃机(101)上。沿排气弯管(103)的顺流设置至少一个废气后处理装置(104)，其中，废气后处理装置(104)和/或者排气管路(105)沿废气后处理装置(104)的逆流至少部分双层壁构成。
文档编号F01N3/30GK1798911SQ200480014817
公开日2006年7月5日 申请日期2004年4月1日 优先权日2003年4月10日
发明者T·卡特斯, A·布劳恩, H·F·西茨, F·伯霍夫, J·瓦格纳 申请人:Avl里斯脱有限公司