本說明書總體涉及用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣再循環(huán)(egr)系統(tǒng)的冷卻器的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，諸如汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，在操作期間產(chǎn)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(jìn)大氣中，而一些氣體可通過使用排氣再循環(huán)系統(tǒng)(egr)由發(fā)動(dòng)機(jī)再循環(huán)。egr系統(tǒng)能夠通過允許發(fā)動(dòng)機(jī)將其進(jìn)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(tǒng)控制這些氣體在汽缸內(nèi)的比率能夠通過限制在每次燃燒循環(huán)期間可用的可燃進(jìn)氣的量有效地降低汽缸的溫度。由egr系統(tǒng)提供的汽缸溫度的降低同時(shí)減少nox產(chǎn)生，因?yàn)閚ox主要在接近峰值汽缸溫度的窄的溫度范圍內(nèi)形成。此類系統(tǒng)中出現(xiàn)的一個(gè)問題是來自egr系統(tǒng)的氣體相比于進(jìn)氣相對(duì)較熱。被傳送回到汽缸中的熱排氣可導(dǎo)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(tǒng)的實(shí)施獲得的一些益處。

再循環(huán)熱排氣問題的解決方法的一個(gè)示例是在egr系統(tǒng)內(nèi)集成冷卻器系統(tǒng)。在再循環(huán)排氣釋放到進(jìn)氣歧管之前(并且進(jìn)而釋放到汽缸之前)，egr冷卻器幫助降低再循環(huán)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(gòu)成。egr冷卻器可緊密靠近發(fā)動(dòng)機(jī)安裝到發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)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(lián)接的多個(gè)配件。

然而，本發(fā)明人認(rèn)識(shí)到在此類系統(tǒng)中具有潛在問題。作為一個(gè)示例，egr冷卻器的配件經(jīng)常受到劇烈的溫度并且涉及到與流體的擴(kuò)大接觸。因此，用于構(gòu)成配件以滿足這些需求的材料經(jīng)常是獨(dú)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(shí)的，并且增加了人工成本。egr冷卻器配件可助長(zhǎng)泄露，并且因?yàn)槔鋮s器通常位于接近發(fā)動(dòng)機(jī)的幾個(gè)高溫區(qū)域(諸如汽缸蓋和排氣歧管)處，因此在配件中的泄露能夠?qū)е掳l(fā)動(dòng)機(jī)劣化。冷卻器和其連接也傾向于體積大的并且增加在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)占用的總體積。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一個(gè)示例中，以上描述的問題可通過排氣再循環(huán)(egr)系統(tǒng)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(cè)處，其中egr入口端口和冷卻劑入口端口直接聯(lián)接到汽缸蓋的第一側(cè)。以這種方式，egr冷卻器模塊可在汽缸蓋內(nèi)與冷卻劑通道和氣體通道直接接口(interface)。在一個(gè)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(yīng)當(dāng)理解，提供以上發(fā)明內(nèi)容從而以簡(jiǎn)化的形式介紹在具體實(shí)施方式中進(jìn)一步描述的概念的選擇。其不旨在意味著所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或基本特征，所要求保護(hù)的主題的范圍僅由隨附的權(quán)利要求限定。此外，所要求保護(hù)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(diǎn)的實(shí)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(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的第一實(shí)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(tǒng)的第一實(shí)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(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的第二實(shí)施例的示意圖。

圖4示出egr系統(tǒng)的第二實(shí)施例的汽缸蓋的透視圖。

圖5示出汽缸蓋和安裝到egr系統(tǒng)的第二實(shí)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(tǒng)的第二實(shí)施例的附加透視圖。

圖7示出用于使排氣和冷卻劑流經(jīng)汽缸蓋和直接安裝到汽缸蓋側(cè)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(shí)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(huán)(egr)系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的egr系統(tǒng)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(nèi)部的多個(gè)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(tǒng)的汽缸蓋可包括多個(gè)安裝表面，所述安多個(gè)安裝表面經(jīng)配置使得egr冷卻器模塊可直接聯(lián)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(nèi)部通道形成的多個(gè)冷卻劑端口和氣體端口。如圖1至圖6所示，當(dāng)egr冷卻器模塊直接聯(lián)接到汽缸蓋時(shí)，egr冷卻器模塊可包括配置為直接與汽缸蓋的對(duì)應(yīng)端口接口的多個(gè)氣體端口和冷卻劑端口。如圖1至圖2的實(shí)施例中所示，egr系統(tǒng)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(shí)施例所示，egr系統(tǒng)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(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)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(jīng)汽缸蓋和直接聯(lián)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(shí)施例中的一個(gè)的汽缸蓋和egr冷卻器模塊。以這種方式，egr系統(tǒng)的egr冷卻器模塊可與汽缸蓋接口以經(jīng)由汽缸蓋內(nèi)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(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。

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

圖1示出包括發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100的示意圖，也示出egr系統(tǒng)101。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100包括多缸內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)102。發(fā)動(dòng)機(jī)102可包括可通過汽缸蓋134在頂部上加蓋的多個(gè)汽缸(例如，燃燒室)。在圖1中示出的示例中，發(fā)動(dòng)機(jī)102包括三個(gè)汽缸：汽缸120、汽缸122和汽缸124。應(yīng)當(dāng)理解，汽缸可共享單發(fā)動(dòng)機(jī)缸體(未示出)和曲軸箱(未示出)，其中發(fā)動(dòng)機(jī)缸體聯(lián)接到汽缸蓋并且在汽缸蓋下部。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100還包括進(jìn)氣歧管106、集成排氣歧管(iem)132以及散熱器162。

圖1是示出發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)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(duì)定位、尺寸和數(shù)目可在物理性實(shí)施例(例如，圖2示出的實(shí)施例)中變化。

雖然發(fā)動(dòng)機(jī)102被描繪為具有三個(gè)汽缸的直列三缸發(fā)動(dòng)機(jī)，應(yīng)當(dāng)理解，其他實(shí)施例可包括不同的汽缸數(shù)和不同的汽缸布置，諸如v-6、i-4、i-6、v-12、對(duì)置4缸以及其他發(fā)動(dòng)機(jī)類型。

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

每個(gè)汽缸(例如，汽缸120、汽缸122和汽缸124)可接收來自直接聯(lián)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(lián)接到進(jìn)氣歧管106的噴射器(作為進(jìn)氣道口噴射器)的燃料。進(jìn)一步地，每個(gè)汽缸內(nèi)的空氣充氣可經(jīng)由來自各自的火花塞(未示出)的火花點(diǎn)火。在其他實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)102的汽缸可在具有或沒有點(diǎn)火火花的情況下在壓縮點(diǎn)火模式中操作。

進(jìn)氣通道104可包括進(jìn)氣節(jié)氣門109。節(jié)氣門109的位置能夠經(jīng)由通信地聯(lián)接到控制器(未示出)的節(jié)氣門致動(dòng)器(未示出)調(diào)節(jié)。通過調(diào)整進(jìn)氣節(jié)氣門109，一定量的新鮮空氣可從大氣引導(dǎo)入發(fā)動(dòng)機(jī)102，經(jīng)由進(jìn)氣歧管106遞送到發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸。進(jìn)氣的一部分可通過壓縮機(jī)(未示出)壓縮并且/或通過增壓空氣冷卻器(未示出)冷卻。

每個(gè)汽缸可經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)排氣門將燃燒氣體排放到聯(lián)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(gè)在圖1中示出均具有一份排氣端口，其中每個(gè)排氣端口包括設(shè)置在其中用于從對(duì)應(yīng)汽缸排出燃燒氣體的排氣門。例如，汽缸120具有一個(gè)排氣端口126，汽缸122具有一個(gè)排氣端口128，以及汽缸124具有一個(gè)排氣端口130。其他實(shí)施例可包括每個(gè)汽缸具有不同數(shù)目的排氣端口和/或排氣門(例如，兩個(gè)、三個(gè)等)。

每個(gè)汽缸可聯(lián)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(nèi)部的內(nèi)部排氣匯合部142經(jīng)由聯(lián)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(jīng)由聯(lián)接到流道138的排氣端口128接收來自汽缸122的排氣、并且經(jīng)由聯(lián)接到流道140的排氣端口130接收來自汽缸124的排氣。進(jìn)入內(nèi)部排氣匯合部的142的排氣可混合并且會(huì)聚。排氣從內(nèi)部排氣匯合部142通過歧管排氣通道145行進(jìn)到歧管排氣端口144。由此，排氣經(jīng)由外部排氣通道146(在iem132和汽缸蓋134外部)引導(dǎo)到其他發(fā)動(dòng)機(jī)部件(諸如排放控制裝置和/或渦輪增壓器的渦輪，未示出)。應(yīng)當(dāng)注意，在圖1的示例中，流道136、流道138和流道140，以及內(nèi)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(nèi)集成為集成排氣歧管(iem)132。換言之，iem132的部件在汽缸蓋134內(nèi)部?？商鎿Q的實(shí)施例可包含不同數(shù)目和/或布置的流道、歧管排氣端口、內(nèi)部排氣匯合部和/或內(nèi)部排氣通道。

如以上描述，每個(gè)汽缸包括一個(gè)進(jìn)氣門(設(shè)置在進(jìn)氣端口內(nèi))和一個(gè)排氣門(設(shè)置在排氣端口內(nèi))。在此處，每個(gè)進(jìn)氣門在允許進(jìn)氣進(jìn)入各自汽缸的打開位置和實(shí)質(zhì)上阻塞來自各自汽缸的進(jìn)氣的閉合位置之間是可致動(dòng)的。進(jìn)氣端口114、進(jìn)氣端口116和進(jìn)氣端口118內(nèi)的進(jìn)氣門通過共同的進(jìn)氣凸輪軸(未示出)致動(dòng)。進(jìn)氣凸輪軸包括配置為控制進(jìn)氣門的打開和關(guān)閉的多個(gè)進(jìn)氣凸輪(未示出)。每個(gè)進(jìn)氣門可通過一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣凸輪控制，該進(jìn)氣凸輪將在下文中進(jìn)一步描述。在一些實(shí)施例中，可包括一個(gè)或多個(gè)附加進(jìn)氣凸輪以控制進(jìn)氣門。更進(jìn)一步地，進(jìn)氣致動(dòng)器系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣門的控制。

每個(gè)排氣門在允許排氣排出各自汽缸的打開位置和實(shí)質(zhì)上將氣體保留在各自汽缸內(nèi)的關(guān)閉位置之間是可致動(dòng)的。排氣端口126、排氣端口128和排氣端口130內(nèi)的排氣門通過共同的排氣凸輪軸(未示出)致動(dòng)。排氣凸輪軸包括配置為控制排氣門的打開和關(guān)閉的多個(gè)排氣凸輪(未示出)。每個(gè)排氣門可通過一個(gè)或多個(gè)排氣凸輪控制，該排氣凸輪將在下文中進(jìn)一步描述。在一些實(shí)施例中，可包括一個(gè)或多個(gè)附加排氣凸輪以控制排氣門。進(jìn)一步地，排氣致動(dòng)器系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)排氣門的控制。

進(jìn)氣門致動(dòng)器系統(tǒng)和排氣門致動(dòng)器系統(tǒng)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(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成氣門的平移運(yùn)動(dòng)來控制進(jìn)氣門和排氣門的致動(dòng)。在其他示例中，氣門能夠經(jīng)由凸輪軸上的附加凸輪凸角廓線致動(dòng)，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(xù)時(shí)間和或凸輪正時(shí)。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(jìn)一步地，在一些實(shí)施例中，汽缸120、汽缸122和汽缸124每個(gè)可具有多于一個(gè)的排氣門和/或進(jìn)氣門。在其他實(shí)施例中，排氣門和進(jìn)氣門可通過共同的凸輪軸致動(dòng)。然而，在可替換的實(shí)施例中，進(jìn)氣門和/或排氣門中的至少一個(gè)可通過其自己獨(dú)的凸輪軸或其他裝置致動(dòng)。

圍繞汽缸120、汽缸122和汽缸124，以及iem132和在汽缸蓋134內(nèi)的其部件(例如流道、匯合部等)是多個(gè)冷卻劑通道160。冷卻劑通道160連接到一個(gè)或多個(gè)冷卻劑入口端口和冷卻劑出口端口(例如，諸如第一發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑入口端口166、第一發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑出口端口167、第二發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑入口端口169和第二發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑出口端口170)以促進(jìn)冷卻劑在整個(gè)汽缸蓋134中和iem132周圍的循環(huán)。

當(dāng)冷卻劑通過冷卻劑入口(例如，第一發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑入口端口166)進(jìn)入汽缸蓋134時(shí)，冷卻劑經(jīng)過汽缸蓋134內(nèi)的多個(gè)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(gè)或多個(gè)冷卻劑出口(例如，第一發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑出口端口167)離開汽缸蓋134。冷卻劑然后經(jīng)過直接聯(lián)接到汽缸蓋134側(cè)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(fā)動(dòng)機(jī)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(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑出口端口170)再次離開汽缸蓋134并且進(jìn)入散熱器162，以便在第一進(jìn)氣端口(例如，第一發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑入口端口166)處再次進(jìn)入汽缸蓋134之前減少其熱能。在圖1的實(shí)施例中，第二發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑出口端口170經(jīng)由第二外部冷卻劑通道172聯(lián)接到散熱器162。散熱器162也經(jīng)由第一外部冷卻劑通道164聯(lián)接到汽缸蓋134的第一發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)施例中，散熱器162可聯(lián)接到附加裝置(例如，風(fēng)扇)以將熱能從冷卻劑中移除。散熱器也可通過一個(gè)或多個(gè)附加裝置(例如，泵)可選地或附加地循環(huán)冷卻劑。

egr冷卻器模塊148通過使用螺栓或其他機(jī)械固定元件(如在下文圖2的論述中所描述)直接聯(lián)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(gè)端口，其中每個(gè)端口能夠與在汽缸蓋外部上(如圖2所示)的對(duì)應(yīng)端口流體連通。

汽缸蓋134的第一內(nèi)部通道150在汽缸蓋134內(nèi)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(nèi)部通道150與內(nèi)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(huì)聚。第一內(nèi)部通道150是到歧管排氣通道145的外圍通道。換言之，第一內(nèi)部通道150接收流經(jīng)歧管排氣通道145的排氣的一部分。在可替換的實(shí)施例中，第一內(nèi)部通道150可接收來自內(nèi)部排氣匯合部142上游的排氣并且可為到一個(gè)或多個(gè)汽缸(諸如汽缸120、汽缸122和汽缸124)的一個(gè)或多個(gè)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(shí)施例中，第一內(nèi)部通道150可接收來自一個(gè)或多個(gè)汽缸的一個(gè)或多個(gè)流道的排氣的一部分，但第一內(nèi)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(huì)聚(例如，內(nèi)部排氣匯合部142)。以這種方式，第一內(nèi)部通道150可接收從發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)或多個(gè)汽缸排出的排氣。

第一內(nèi)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(fā)動(dòng)機(jī)egr出口端口151。第一發(fā)動(dòng)機(jī)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(jīng)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(nèi)部通道152在汽缸蓋134內(nèi)部并且將冷卻的排氣從第一發(fā)動(dòng)機(jī)egr入口端口155傳送到第二發(fā)動(dòng)機(jī)egr出口端口154。第一發(fā)動(dòng)機(jī)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(fā)動(dòng)機(jī)egr出口端口154與布置在汽缸蓋134外部(例如，不在汽缸蓋內(nèi)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(lián)接。外部egr通道161也與進(jìn)氣歧管106的進(jìn)氣egr入口端口163流體連通。egr閥156可通過致動(dòng)器(未示出)致動(dòng)以控制來自第二發(fā)動(dòng)機(jī)egr出口端口154的氣體流過外部egr通道161、流到進(jìn)氣egr入口端口163并且流入入進(jìn)氣歧管106。

在圖1的實(shí)施例中，進(jìn)氣egr進(jìn)氣端口163是在進(jìn)氣歧管106內(nèi)在汽缸進(jìn)氣通道108、汽缸進(jìn)氣通道110和汽缸進(jìn)氣通道112的上游?？纱嬖谶@樣的可替換的實(shí)施例，其中進(jìn)氣egr進(jìn)氣端口不是在所有汽缸進(jìn)氣通道上游，并且可在汽缸進(jìn)氣通道中的一個(gè)或多個(gè)的下游。可替換的實(shí)施例可附加地包括在進(jìn)氣歧管處和/或一個(gè)或多個(gè)汽缸進(jìn)氣通道處將第二發(fā)動(dòng)機(jī)出口端口聯(lián)接到一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣egr入口端口(類似于進(jìn)氣egr入口端口163)的多個(gè)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(gè)通道(未示出)以促進(jìn)從通過模塊egr入口端口153接收的排氣的熱量轉(zhuǎn)移到egr冷卻器模塊148內(nèi)的一定量的冷卻劑。egr冷卻器模塊148內(nèi)的包含排氣的通道和egr冷卻器模塊148內(nèi)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(shí)貼近具有高導(dǎo)熱性的材料(例如，金屬)。熱量可從排氣通道內(nèi)的氣體通過貼近的導(dǎo)熱材料轉(zhuǎn)移并且轉(zhuǎn)移進(jìn)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(jìn)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(nèi)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(yīng)。模塊冷卻劑入口端口165與汽缸蓋134的第三內(nèi)部通道158流體連通。第三內(nèi)部通道158在汽缸蓋134內(nèi)部并且導(dǎo)引(route)通過汽缸蓋134。

第三內(nèi)部通道158與圍繞汽缸、流道和汽缸蓋134內(nèi)部其他部件的汽缸蓋134內(nèi)部的多個(gè)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(nèi)流動(dòng)但不流進(jìn)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(nèi)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(lián)接到與第一發(fā)動(dòng)機(jī)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(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑入口端口166聯(lián)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(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑入口端口166，并且流進(jìn)汽缸蓋內(nèi)的多個(gè)通道160。

經(jīng)由散熱器162進(jìn)入多個(gè)通道的冷卻劑被傳送通過第三內(nèi)部通道158并且穿過第一發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑出口端口167。第一發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑出口端口167聯(lián)接(例如，直接聯(lián)接)到模塊冷卻劑入口端口165并且與egr冷卻器模塊148內(nèi)的多個(gè)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(jīng)由汽缸蓋134內(nèi)的通道(例如，通道160和第三內(nèi)部通道158)接收來自散熱器162的冷卻劑。

egr冷卻器模塊148內(nèi)的多個(gè)冷卻劑通道(未示出)將冷卻劑返回到聯(lián)接(例如，直接聯(lián)接)到第二發(fā)動(dòng)機(jī)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(zhuǎn)移進(jìn)第二發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑入口端口169，并且然后轉(zhuǎn)移進(jìn)汽缸蓋134的第四內(nèi)部通道168。第四內(nèi)部通道168在汽缸蓋134內(nèi)部(例如，定位于汽缸蓋134內(nèi)部之內(nèi))并且通過汽缸蓋134的內(nèi)壁形成。第四內(nèi)部通道168將冷卻劑傳送通過汽缸蓋134并且傳送到第二發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑出口端口170。第二發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑出口端口170聯(lián)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(lián)接到散熱器與第二發(fā)動(dòng)機(jī)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(nèi)部通道168、并且經(jīng)由聯(lián)接到第二發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑出口端口170的第二外部冷卻劑通道172進(jìn)入散熱器162。

在如以上描述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100的配置的示意圖中，egr冷卻器模塊148經(jīng)由第一發(fā)動(dòng)機(jī)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(lián)接來接收冷卻劑，并且經(jīng)由第一發(fā)動(dòng)機(jī)egr出口端口151和模塊egr入口端口153之間的直接聯(lián)接來接收排氣。在egr冷卻器模塊148內(nèi)部的貼近的通道然后將熱能轉(zhuǎn)移離開排氣并轉(zhuǎn)移到冷卻劑。冷卻的排氣離開egr冷卻器模塊148并且經(jīng)由第一發(fā)動(dòng)機(jī)egr入口端口155進(jìn)入汽缸蓋134，在第一發(fā)動(dòng)機(jī)egr入口端口155處，冷卻的排氣傳送通過第二內(nèi)部通道152到第二發(fā)動(dòng)機(jī)出口端口154。冷卻的排氣通過外部egr通道161進(jìn)入進(jìn)氣歧管106的進(jìn)氣egr入口端口163的流動(dòng)通過egr閥156的致動(dòng)進(jìn)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(jīng)由模塊冷卻劑出口端口171和第二發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑入口端口169之間的直接聯(lián)接進(jìn)入汽缸蓋134的第四內(nèi)部通道168。冷卻劑經(jīng)由第二發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑出口端口170流出第四內(nèi)部通道168并且流入與散熱器162聯(lián)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(nèi)部冷卻劑通道的冷卻劑和來自汽缸蓋的內(nèi)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(jīng)由汽缸蓋的另一個(gè)內(nèi)部氣體通道將冷卻的氣體傳送到進(jìn)氣歧管，并且經(jīng)由汽缸蓋的另一個(gè)內(nèi)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(lián)接到汽缸蓋上的對(duì)應(yīng)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(tǒng)201的第一實(shí)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(gè)的第一側(cè)上。egr冷卻器模塊248包括外殼(例如，外殼主體或主體)200、多個(gè)剛性管(例如，管200、管204和管206)以及多個(gè)法蘭(例如，法蘭214和法蘭216)。外殼200在其中包含多個(gè)內(nèi)部冷卻管道(用于使冷卻劑流動(dòng))和內(nèi)部氣體通道(用于使排氣流動(dòng))。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(fā)動(dòng)機(jī)流體和氣體相關(guān)聯(lián)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(gè)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(shí)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(zhǎng)方體。當(dāng)egr冷卻器模塊248安裝到汽缸蓋235(如下文所描述)時(shí)，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(gè)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(duì)于)向外模塊表面252的向內(nèi)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(shí)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(nèi)部方向上具有曲面。向內(nèi)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(nèi)模塊表面257連接到?jīng)]有倒圓邊緣的垂直表面?？纱嬖谶@樣的可替換的實(shí)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(gè)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(lián)接(例如，形成為一個(gè)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(lián)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(lián)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(lián)接到外殼200的外殼egr出口271。

在圖2中示出的實(shí)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(gè)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(nèi)和向外模塊表面(分別為向內(nèi)模塊表面257和向外模塊表面252)并且與向內(nèi)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(yuǎn)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(nèi)和向外模塊表面(分別為向內(nèi)模塊表面257和向外模塊表面252)并且與向內(nèi)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(yuǎn)離垂直模塊表面254。因?yàn)榈谝荒K法蘭214和第二模塊法蘭216同時(shí)平行于向內(nèi)和向外模塊表面(分別為向內(nèi)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(cè))。

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(lián)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(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑出口端口267(例如，諸如圖1示出的第一發(fā)動(dòng)機(jī)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(fā)動(dòng)機(jī)egr出口端口247(例如，諸如圖1示出的第一發(fā)動(dòng)機(jī)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(jìn)冷卻劑經(jīng)由與外殼冷卻劑入口208聯(lián)接的第一模塊管202從第一發(fā)動(dòng)機(jī)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(jīng)由模塊egr入口端口220和第一發(fā)動(dòng)機(jī)egr出口端口247(沒有使用剛性管)之間的共面接觸促進(jìn)egr氣體從第一發(fā)動(dòng)機(jī)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(shè)計(jì)以容納螺栓的多個(gè)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(shí)施例的示例中，第一模塊法蘭214具有三個(gè)孔眼224、孔眼226和孔眼228。第一模塊法蘭具有不同數(shù)目的孔眼(例如，四個(gè)、五個(gè)等)的可替換的實(shí)施例可存在?？籽垡耘c第一汽缸蓋表面249上的多個(gè)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(shí)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(dāng)?shù)谝荒K法蘭214與安裝表面齊平放置時(shí)與三個(gè)安裝表面230、安裝表面232和安裝表面234對(duì)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(cè)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(dāng)?shù)谝荒K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(shí)，模塊冷卻劑入口端口218與第一發(fā)動(dòng)機(jī)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(fā)動(dòng)機(jī)egr出口端口247共面接觸。一個(gè)或多個(gè)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(gè)或多個(gè))墊圈準(zhǔn)許模塊冷卻劑入口端口218和第一發(fā)動(dòng)機(jī)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(fā)動(dòng)機(jī)egr出口端口247之間的沒有泄露的流體連通。(一個(gè)或多個(gè))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(gè)或多個(gè))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(lián)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(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑入口端口269(例如，諸如圖1示出的第二發(fā)動(dòng)機(jī)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(lián)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(fā)動(dòng)機(jī)入口端口259(例如，諸如圖1示出的第一發(fā)動(dòng)機(jī)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(jìn)冷卻劑經(jīng)由與外殼冷卻劑出口端口251聯(lián)接的第二模塊管204從egr冷卻器模塊248的流動(dòng)并且流入汽缸蓋235的第二發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑入口端口269。模塊冷卻劑出口端口242促進(jìn)egr氣體經(jīng)由與外殼egr出口271聯(lián)接的第三模塊管206從egr冷卻器模塊248的流動(dòng)并且流入汽缸蓋235的第一發(fā)動(dòng)機(jī)egr入口端口259。

第二模塊法蘭216還包括按尺寸和形狀設(shè)計(jì)以容納螺栓的多個(gè)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(shí)施例的示例中，第二模塊法蘭216具有兩個(gè)孔眼244和孔眼246。其中第二模塊法蘭具有不同數(shù)目的孔眼(例如，三個(gè)、四個(gè)等)的可替換的實(shí)施例可存在。孔眼以與第一汽缸蓋表面249上的多個(gè)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(shí)施例中的第二模塊法蘭216的孔眼244和孔眼246被配置為當(dāng)?shù)诙K法蘭216與安裝表面平齊放置時(shí)與兩個(gè)安裝表面258和安裝表面260對(duì)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(dāng)?shù)诙K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(shí)，模塊冷卻劑出口端口240與第二發(fā)動(dòng)機(jī)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(fā)動(dòng)機(jī)egr入口端口259共面接觸。一個(gè)或多個(gè)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(gè)或多個(gè))墊圈準(zhǔn)許模塊冷卻劑出口端口240和第二發(fā)動(dòng)機(jī)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(fā)動(dòng)機(jī)egr入口端口之間的沒有泄露的流體連通。(一個(gè)或多個(gè)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(gè)或多個(gè))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(shí)施例可包括單個(gè)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(fā)動(dòng)機(jī)egr出口端口247直接聯(lián)接到(例如，形成于)汽缸蓋235的第一內(nèi)部通道(例如，諸如圖1示出的第一內(nèi)部通道150)，第一發(fā)動(dòng)機(jī)egr入口端口259直接聯(lián)接到(例如，形成于)汽缸蓋235的第二內(nèi)部通道(例如，諸如圖1示出的第二內(nèi)部通道152)，第一發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑出口端口267直接聯(lián)接到(例如，形成于)汽缸蓋235的第三內(nèi)部通道(例如，諸如圖1示出的第三內(nèi)部通道158)，并且第二發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑出口端口269直接聯(lián)接到(例如，形成于)汽缸蓋235的第四內(nèi)部通道(例如，諸如圖1示出的第四內(nèi)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(jīng)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(fā)動(dòng)機(jī)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(fā)動(dòng)機(jī)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(jìn)入第一模塊管202。第一模塊管202然后引導(dǎo)冷卻劑朝向egr冷卻器模塊248的外殼冷卻劑入口208流動(dòng)。egr冷卻器模塊248能夠經(jīng)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(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑入口端口269。冷卻劑從外殼冷卻劑出口251流動(dòng)并且流過第二模塊管204。第二模塊管204然后引導(dǎo)冷卻劑朝向與第二發(fā)動(dòng)機(jī)入口端口269直接聯(lián)接的第二模塊法蘭216的模塊冷卻劑出口端口240流動(dòng)。

使用該配置的egr冷卻器模塊248還能夠經(jīng)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(fā)動(dòng)機(jī)egr出口端口247的排氣。排氣流出汽缸蓋235的第一發(fā)動(dòng)機(jī)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(lián)接到第一發(fā)動(dòng)機(jī)egr出口端口247)進(jìn)入egr冷卻器模塊248。此外，egr冷卻器模塊248能夠經(jīng)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(fā)動(dòng)機(jī)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(dǎo)冷卻的排氣朝向直接聯(lián)接到第一發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)。

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(yīng)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(shí)現(xiàn)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(shí)施例包括直接聯(lián)接到在汽缸蓋的相同側(cè)上的對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)端口的四個(gè)輸入/輸出端口(例如，兩個(gè)輸入端口和兩個(gè)輸出端口)以促進(jìn)冷卻劑和egr氣體到/來自egr冷卻器模塊的的轉(zhuǎn)移。所有四個(gè)端口平行于汽缸蓋的相同側(cè)并且所有四個(gè)端口布置在共同的平面中。此外，所有四個(gè)端口在汽缸蓋上與它們的對(duì)應(yīng)端口共面接觸(并且成形為與其對(duì)應(yīng)端口聯(lián)接)(例如，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑出口端口與模塊冷卻劑入口端口共面接觸，發(fā)動(dòng)機(jī)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(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)300的第二實(shí)施例和包括egr系統(tǒng)301的示意圖。圖3示出的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)300包括發(fā)動(dòng)機(jī)302、汽缸蓋334和集成排氣歧管(iem)332。包括在發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)300中的許多部件也包括在圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100中，并且在圖3中類似地標(biāo)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(duì)定位、尺寸和數(shù)目可在物理性實(shí)施例之間變化(例如，諸如圖4至圖6示出的實(shí)施例)。

圖3的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)300的實(shí)施例包括直接聯(lián)接到汽缸蓋334的單側(cè)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(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)300包括具有各自的進(jìn)氣端口114、進(jìn)氣端口116和進(jìn)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(gè)汽缸120、汽缸122和汽缸124。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)300還包括分別聯(lián)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(nèi)部排氣匯合部142處合并，內(nèi)部排氣匯合部142處通過歧管排氣通道145導(dǎo)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(lián)接。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)300還包括進(jìn)氣通道104、節(jié)氣門109、進(jìn)氣歧管106，以及用于可燃?xì)怏w的進(jìn)入的汽缸進(jìn)氣通道108、汽缸進(jìn)氣通道110和汽缸進(jìn)氣通道112。內(nèi)部通道150(例如，圖1示出的第一內(nèi)部通道150)是內(nèi)部排氣匯合部142下游的外圍排氣通道(并且在汽缸蓋334內(nèi)部)，并且流體地聯(lián)接到歧管排氣通道145和第一發(fā)動(dòng)機(jī)egr出口端口151兩者(如上文圖1的論述所描述)。

內(nèi)部通道150(例如，在汽缸蓋334內(nèi)部并且導(dǎo)引通過汽缸蓋334)接收流經(jīng)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(shí)施例中，第一內(nèi)部通道150可定位于內(nèi)部排氣匯合部142的上游并且可為到一個(gè)或多個(gè)汽缸(諸如汽缸120、汽缸122和汽缸124)的一個(gè)或多個(gè)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(shí)施例中，第一內(nèi)部通道150可接收來自一個(gè)或多個(gè)汽缸的一個(gè)或多個(gè)流道的一部分排氣，但其不接收匯合部(例如，內(nèi)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(nèi)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(dá)第一發(fā)動(dòng)機(jī)egr出口端口151。第一發(fā)動(dòng)機(jī)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(jīng)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(lián)接。外部egr通道361還與進(jìn)氣歧管106的進(jìn)氣egr入口端口163有流體連通。egr閥156可通過致動(dòng)器(未示出)致動(dòng)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(dá)進(jìn)氣egr入口端口163并且進(jìn)入進(jìn)氣歧管106。

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

散熱器162經(jīng)由第一外部冷卻劑通道164聯(lián)接到第一發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑入口端口166。第一發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑入口端口166流體地聯(lián)接到汽缸蓋334內(nèi)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(gè)冷卻劑通道160。多個(gè)冷卻劑通道160流體地聯(lián)接到內(nèi)部通道158(例如，圖1示出的第三內(nèi)部通道158)，該內(nèi)部通道流體地聯(lián)接到第一發(fā)動(dòng)機(jī)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(gè)通道(未示出)以促進(jìn)從通過模塊egr入口端口353接收的排氣的熱量轉(zhuǎn)移到egr冷卻器模塊348內(nèi)的一定量的冷卻劑的。egr冷卻器模塊348內(nèi)的包含排氣的通道和egr冷卻器模塊348內(nèi)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(shí)貼近具有高導(dǎo)熱性的材料(例如，金屬)。熱量可從排氣通道內(nèi)的氣體通過貼近的導(dǎo)熱材料并且轉(zhuǎn)移進(jìn)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(jìn)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(nèi)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(yīng)。模塊冷卻劑入口端口365流體地并且直接聯(lián)接到第一發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑出口端口167，并且接收來自內(nèi)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(jìn)入內(nèi)部通道158(如上文圖1的論述中所描述)。

egr冷卻器模塊348內(nèi)的多個(gè)冷卻劑通道(未示出)將冷卻劑返回到流體地聯(lián)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(jīng)由冷卻劑入口端口369從模塊出口端口371轉(zhuǎn)移進(jìn)第二外部冷卻劑通道372。第二外部冷卻劑通道372聯(lián)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(jìn)入直接聯(lián)接的冷卻劑入口端口369。冷卻劑然后流經(jīng)第二外部冷卻劑通道372并且進(jìn)入散熱器162。

在如上文描述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)300的配置中，egr冷卻器模塊348接收來自第一發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑出口端口167的冷卻劑和來自第一發(fā)動(dòng)機(jī)egr出口端口151的排氣。egr冷卻器模塊348內(nèi)部的貼近的通道然后轉(zhuǎn)移熱能使其離開排氣并且進(jìn)入冷卻劑。冷卻的排氣經(jīng)由模塊egr出口端口357離開egr冷卻器模塊348并且經(jīng)由egr入口端口355進(jìn)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(jìn)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(jìn)入進(jìn)氣歧管106的流動(dòng)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(jīng)由冷卻劑入口端口369(直接聯(lián)接到模塊冷卻劑出口端口371)進(jìn)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(jìn)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(nèi)部冷卻劑通道158的冷卻劑和來自汽缸蓋的內(nèi)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(jīng)由汽缸蓋334外部的egr通道361將冷卻的氣體傳送到進(jìn)氣歧管106，并且經(jīng)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(lián)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(shí)施例包括四個(gè)模塊輸入/輸出端口(例如，兩個(gè)輸入端口和兩個(gè)輸出端口)，其中端口中的兩個(gè)直接聯(lián)接到在汽缸蓋的相同側(cè)上的對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)端口，以促進(jìn)冷卻劑和egr氣體轉(zhuǎn)移到egr冷卻器模塊。直接聯(lián)接到汽缸蓋的相同側(cè)的兩個(gè)端口也都平行于汽缸蓋的相同側(cè)(例如，兩個(gè)端口都平行于共同的平面)。此外，兩個(gè)端口都與其在汽缸蓋上的對(duì)應(yīng)端口共面接觸(并且被成形為與其對(duì)應(yīng)端口聯(lián)接)(例如，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑出口端口與模塊冷卻劑入口端口共面接觸，并且發(fā)動(dòng)機(jī)egr出口端口與模塊egr入口端口共面接觸)。

圖3的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)300的汽缸蓋334不包括第二內(nèi)部通道152、第四內(nèi)部通道168、第一發(fā)動(dòng)機(jī)egr入口端口155、第二發(fā)動(dòng)機(jī)egr出口端口154、第二發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑入口端口169以及第二發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑出口端口170。然而，其中一個(gè)或多個(gè)或所有這些部件被包括在汽缸蓋內(nèi)的可替換的實(shí)施例可存在。

圖4至圖6示出包括直接聯(lián)接到發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的汽缸蓋側(cè)部的egr冷卻器模塊的egr系統(tǒng)的第二實(shí)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(cè)的透視圖。汽缸蓋被包括作為圖4至圖6示出的egr系統(tǒng)的第二實(shí)施例的一部分。圖4至圖6示出的egr系統(tǒng)的第二實(shí)施例在布置上類似于包括在圖3示出的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的實(shí)施例中的egr系統(tǒng)。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(cè)的端口和安裝表面的汽缸蓋的第一側(cè)。圖5示出包括圖4示出的相同的汽缸蓋的相同egr系統(tǒng)的可替換的透視圖，其中egr冷卻器模塊直接聯(lián)接到汽缸蓋的端口中的兩個(gè)。egr冷卻器模塊還聯(lián)接到外部egr通道并且包括可與外部冷卻劑通道(未示出)聯(lián)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(tǒng)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(huán)路徑，其中egr系統(tǒng)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(gè)中以用于比較。

圖4示出發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)415的egr系統(tǒng)413的實(shí)施例的第一透視圖，該發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)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(cè)上)和第二汽缸蓋表面401(在汽缸蓋的不同的第二側(cè)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(gè)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(gè)孔眼(例如，孔)405和孔眼406，以及第一發(fā)動(dòng)機(jī)egr出口端口451(例如，諸如在圖3中示出的第一發(fā)動(dòng)機(jī)egr出口端口151)。第二安裝表面410包括兩個(gè)孔眼(例如，孔)407和孔眼408，以及第一發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑出口端口467(例如，諸如圖3示出的第一發(fā)動(dòng)機(jī)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(shè)計(jì)以容納螺栓。

在圖4示出的egr系統(tǒng)413的實(shí)施例的示例中，每個(gè)安裝表面(安裝表面409和安裝表面410)具有兩個(gè)孔眼。可存在這樣的可替換的實(shí)施例，其中每個(gè)安裝表面具有不同數(shù)目的孔眼(例如，三個(gè)、四個(gè)等)并且每個(gè)安裝表面可具有相比于其他安裝表面不同數(shù)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(shù)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(gè)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(lián)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(lián)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(zhuǎn)移并轉(zhuǎn)移進(jìn)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(shè)計(jì)以容納螺栓的多個(gè)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(gè)孔眼可接納螺栓的螺紋端部。在圖4示出的egr系統(tǒng)413的實(shí)施例的示例中，外部通道法蘭402具有兩個(gè)孔眼403和孔眼404。其中外部通道法蘭具有不同數(shù)目的孔眼(例如，三個(gè)、四個(gè)等)的可替換的實(shí)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(tǒng)413的實(shí)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(zhuǎn)移流體/轉(zhuǎn)移流體到汽缸蓋)。然而，在egr系統(tǒng)的可替換的實(shí)施例中，可選端口可起發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑入口端口的作用以促進(jìn)冷卻劑從egr冷卻器模塊轉(zhuǎn)移到汽缸蓋的內(nèi)部通道。以這種方式，egr冷卻器可接收來自第一發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑出口端口的冷卻劑并且將冷卻劑返回到發(fā)動(dòng)機(jī)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(tǒng)的第二實(shí)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(lián)接到汽缸蓋434的egr冷卻器模塊548(圖5所示)的egr系統(tǒng)413的實(shí)施例在布置上類似于圖3示出的egr系統(tǒng)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(gè)剛性管(例如，管502、管504和管506)和多個(gè)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(fā)動(dòng)機(jī)流體和氣體相關(guān)聯(lián)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(gè)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(shè)置在其中的多個(gè)冷卻管道和排氣通道以促進(jìn)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(shí)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(zhǎng)方體。當(dāng)egr冷卻器模塊548安裝到汽缸蓋434(如下文所描述)時(shí)，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(duì)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(gè)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(nèi)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(shí)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(gè)曲面。向內(nèi)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(nèi)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(shí)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(gè)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(lián)接(例如，形成為一個(gè)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(lián)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(lián)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(lián)接到外殼500的外殼egr入口561。

在圖5中示出的實(shí)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(gè)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(nèi)和向外模塊表面(分別為向內(nèi)模塊表面557和向外模塊表面552)并且與向內(nèi)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(yuǎn)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(nèi)和向外模塊表面(分別為向內(nèi)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(yuǎn)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(nèi)和向外模塊表面(分別為向內(nèi)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(yuǎn)離垂直模塊表面554。因?yàn)榈谝荒K法蘭514、第二模塊法蘭515和第三模塊法蘭516同時(shí)平行于向內(nèi)和向外模塊表面(分別為向內(nèi)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(cè))。

第一模塊法蘭514包括流體地聯(lián)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(jìn)冷卻劑從egr冷卻器模塊流動(dòng)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(shè)計(jì)以容納螺栓的多個(gè)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(shí)施例的示例中，第一模塊法蘭514具有兩個(gè)孔眼524和孔眼526。其中第一模塊法蘭具有不同數(shù)目的孔眼(例如，三個(gè)、四個(gè)等)的可替換的實(shí)施例可存在?？籽?例如，孔)以與外部通道法蘭402的多個(gè)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(shí)施例中的第一模塊法蘭514的孔眼524和孔眼526配置為當(dāng)?shù)谝荒K法蘭514與外部通道法蘭402直接聯(lián)接并且與外部通道法蘭402共面接觸時(shí)與孔眼403和孔眼404對(duì)齊?？籽?03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(dāng)?shù)谝荒K法蘭514直接聯(lián)接(例如，用螺栓連接)到外部egr通道461的外部通道法蘭402時(shí)，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(zhǔn)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(lián)接到(并且與其共面接觸)汽缸蓋434的第一發(fā)動(dòng)機(jī)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(lián)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(jìn)冷卻劑從第一發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑出口端口467，通過第一模塊管502，并且進(jìn)入外殼500的外殼冷卻劑入口端口565的流動(dòng)。

第二模塊法蘭515還包括多個(gè)按尺寸和尺寸設(shè)計(jì)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(shí)施例的示例中，第二模塊法蘭515具有兩個(gè)孔眼544和孔眼546。其中第二模塊法蘭具有不同數(shù)目的孔眼(例如，三個(gè)、四個(gè)等)的可替換的實(shí)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(gè)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(shí)施例中的第二模塊法蘭515的孔眼544和孔眼546配置為當(dāng)?shù)诙K法蘭515與第二安裝表面410平齊放置時(shí)與孔眼407和孔眼408對(duì)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(dāng)?shù)诙K法蘭515用螺栓連接到汽缸蓋434的第二安裝表面410時(shí)，模塊冷卻劑入口端口540直接聯(lián)接到汽缸蓋434的第一發(fā)動(dòng)機(jī)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(zhǔn)許模塊冷卻劑入口端口540和第一發(fā)動(dòng)機(jī)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(lián)接到(并且與其共面接觸)汽缸蓋434的第一發(fā)動(dòng)機(jī)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(lián)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(jìn)冷卻劑從第一發(fā)動(dòng)機(jī)egr出口端口451通過第三模塊管506并且進(jìn)入外殼500的外殼egr入口端口561的流動(dòng)。

第三模塊法蘭516也包括多個(gè)按尺寸和形狀設(shè)計(jì)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(shí)施例的示例中，第三模塊法蘭516具有兩個(gè)孔眼521和孔眼523。其中第三模塊法蘭具有不同數(shù)目的孔眼(例如，三個(gè)、四個(gè)等)的可替換的實(shí)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(gè)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(shí)施例中的第三模塊法蘭516的孔眼521和孔眼523配置為當(dāng)?shù)谌K法蘭516與第一安裝表面409共面接觸時(shí)與孔眼405和孔眼406對(duì)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(dāng)?shù)谌K法蘭516直接聯(lián)接(例如，用螺栓連接)到汽缸蓋434的第一安裝表面409時(shí)，模塊egr入口端口525與汽缸蓋434的第一發(fā)動(dòng)機(jī)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(zhǔn)許模塊egr入口端口525和第一發(fā)動(dòng)機(jī)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(fā)動(dòng)機(jī)egr出口端口451直接聯(lián)接到(例如，形成于)汽缸蓋434的內(nèi)部通道(例如，諸如圖3示出的內(nèi)部通道150)，并且第一發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑出口端口467直接聯(lián)接到(例如，形成于)汽缸蓋434的內(nèi)部通道(例如，諸如圖3示出的內(nèi)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(jīng)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(fā)動(dòng)機(jī)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(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑出口端口467并且通過模塊冷卻劑入口端口540進(jìn)入第一模塊管502。第一模塊管502然后引導(dǎo)冷卻劑朝向外殼500的外殼冷卻劑入口565流動(dòng)。此外，egr冷卻器模塊548能夠經(jīng)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(dǎo)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(nèi)的模塊冷卻劑出口端口573流動(dòng)。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(lián)接。外部冷卻劑通道然后引導(dǎo)冷卻劑朝向散熱器(例如，諸如圖3示出的散熱器162)流動(dòng)。

使用該配置的egr冷卻器模塊548也能夠經(jīng)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(fā)動(dòng)機(jī)egr出口端口451的排氣。排氣流出汽缸蓋434的第一發(fā)動(dòng)機(jī)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(lián)接到第一發(fā)動(dòng)機(jī)egr出口端口451)進(jìn)入egr冷卻器模塊548。此外，egr冷卻器模塊548能夠經(jīng)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(lián)接到外部通道法蘭402的egr入口端口455，并且引導(dǎo)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(lián)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(duì)應(yīng)端口(例如，第一發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑出口端口467和第一發(fā)動(dòng)機(jī)egr出口端口451)共面接觸(并且與對(duì)應(yīng)端口流體地聯(lián)接)，以促進(jìn)冷卻劑和egr氣體轉(zhuǎn)移進(jìn)入egr冷卻器模塊548。這消除了用于傳送流體進(jìn)入egr冷卻器模塊548的額外配件和/或通道的使用，并且實(shí)現(xiàn)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(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)415中的egr系統(tǒng)413的實(shí)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(lián)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(dòng)通過指示流動(dòng)方向的多個(gè)箭頭示出。

發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)415的汽缸蓋434與多個(gè)汽缸接口，諸如汽缸601。盡管在發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)415的實(shí)施例中示出四缸配置，但是其他實(shí)施例可包括不同數(shù)目的汽缸(例如，三個(gè)、六個(gè)、八個(gè)等)。每個(gè)汽缸被示出聯(lián)接到將流引導(dǎo)到多個(gè)排氣流道的多個(gè)排氣端口。盡管在圖6示出的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)415和egr系統(tǒng)413的實(shí)施例中的汽缸聯(lián)接到兩個(gè)排氣端口和兩個(gè)排氣流道，但是其他實(shí)施例可示出每個(gè)汽缸聯(lián)接到不同數(shù)目的排氣端口和/或排氣流道(例如，一個(gè)、三個(gè)等)。

汽缸601被示出聯(lián)接到排氣端口603和排氣端口605。汽缸601可經(jīng)由設(shè)置在每個(gè)排氣端口內(nèi)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(lián)接到排氣流道609，并且排氣端口605流體地聯(lián)接到排氣流道607。排氣從汽缸601通過排氣流道的流動(dòng)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(nèi)的內(nèi)部排氣匯合部619處混合和會(huì)聚。

外圍排氣通道621(例如，類似于圖3示出的第一內(nèi)部通道150)流體地聯(lián)接到內(nèi)部排氣匯合部619和第一發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)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(fā)動(dòng)機(jī)egr出口端口451并且經(jīng)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(jīng)歷由于氣體與包括在egr冷卻器模塊548內(nèi)(例如，在egr冷卻器模塊548內(nèi)部)的冷卻劑通道的貼近導(dǎo)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(jīng)由模塊egr出口端口518離開egr冷卻器模塊548，并且經(jīng)由模塊egr出口端口518和egr入口端口455之間的直接聯(lián)接進(jìn)入外部egr通道461。

圖6示出的egr系統(tǒng)413的實(shí)施例包括流體地聯(lián)接到汽缸蓋601下游的排氣流并且不聯(lián)接到附加的發(fā)動(dòng)機(jī)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(lián)接到發(fā)動(dòng)機(jī)的僅一個(gè)汽缸(汽缸601)。然而，其他實(shí)施例可包括聯(lián)接于一個(gè)或多個(gè)或每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)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(duì)于流體聯(lián)接的汽缸來說是附加的一個(gè)或多個(gè)或每個(gè)汽缸的下游。

冷卻劑離開汽缸蓋434并且經(jīng)由來自汽缸蓋434內(nèi)部(例如，穿過汽缸蓋內(nèi)部的通道)的通道623(例如，諸如圖3示出的第三內(nèi)部通道158)的模塊冷卻劑入口端口540進(jìn)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(jīng)由第一發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑出口端口467離開汽缸蓋并且經(jīng)由模塊冷卻劑入口端口540進(jìn)入egr冷卻器模塊548。如圖3的論述所描述，冷卻劑經(jīng)由多個(gè)貼近的通道接收來自egr冷卻器模塊548內(nèi)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(jīng)由模塊冷卻劑出口端口573進(jìn)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(duì)定位的示例配置。至少在一個(gè)示例中，如果被示為彼此直接接觸、或直接聯(lián)接，那么此類元件可以分別被稱為直接接觸或直接聯(lián)接。類似地，至少在一個(gè)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(gè)示例中，被設(shè)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(duì)側(cè)、或彼此的左側(cè)/右側(cè)可以相對(duì)于彼此被稱為如此。另外，如在圖中示出的，在至少一個(gè)示例中，最頂部元件或元件的最頂點(diǎn)可以被稱為部件的“頂部”，并且最底部元件或元件的最底點(diǎn)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(duì)于圖的垂直軸線，并且被用來描述圖的元件相對(duì)于彼此的定位。因此，在一個(gè)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(nèi)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(gè)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(gè)示例中，被示為在另一元件內(nèi)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(tǒng)的方法的流程圖700，諸如在圖2中示出的egr系統(tǒng)201和egr冷卻器模塊248，或圖5至圖6示出的egr系統(tǒng)413和egr冷卻器模塊548。

在702處，所述方法包括使排氣從發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸下游的排氣通道內(nèi)部地通過汽缸蓋傳送到直接聯(lián)接到汽缸蓋的第一側(cè)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(nèi)部的排氣通道(例如，圖1和圖3示出的內(nèi)部通道150)并且經(jīng)由上文描述的相應(yīng)的入口端口進(jìn)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(jìn)氣歧管。在第一實(shí)施例中，在704處使排氣流至進(jìn)氣歧管包括使排氣從egr出口端口內(nèi)部地傳送通過汽缸蓋而傳送到聯(lián)接到進(jìn)氣歧管的汽缸蓋出口端口(例如，圖1示出的第二發(fā)動(dòng)機(jī)egr出口端口154)。例如，在第一實(shí)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(nèi)部的通道(例如，圖1示出的第二內(nèi)部通道152)流至進(jìn)氣歧管(例如，圖1示出的進(jìn)氣歧管106)。在第二實(shí)施例中，使氣體流至進(jìn)氣歧管包括使排氣從egr冷卻器的egr出口端口流出并經(jīng)由布置在汽缸蓋外部的外部egr通道外部地流至進(jìn)氣歧管。例如，在第二實(shí)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(jīng)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(jìn)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(nèi)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(nèi)部的冷卻劑通道(例如，圖1和圖3示出的第三內(nèi)部通道158)，并且經(jīng)由直接聯(lián)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(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑出口端口(例如，圖1和圖3示出的第一發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑出口端口167)進(jìn)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(cè)。在第一實(shí)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(nèi)部地傳送通過汽缸蓋而傳送到聯(lián)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(nèi)部的內(nèi)部冷卻劑通道(例如，圖1示出的第四內(nèi)部通道168)、流過冷卻劑出口端口(例如，圖1示出的第二發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)施例中，所述方法在708處包括經(jīng)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(tǒng)中的egr冷卻器模塊可直接安裝到發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸蓋的單側(cè)。egr冷卻器模塊可直接聯(lián)接(例如，安裝)到包括在汽缸蓋的單側(cè)中的多個(gè)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(duì)應(yīng)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(cè)并且在對(duì)應(yīng)入口/出口端口之間形成接口的技術(shù)效果將準(zhǔn)許冷卻劑和egr氣體從汽缸蓋轉(zhuǎn)移到egr冷卻器模塊入口端口，并且準(zhǔn)許冷卻劑和egr氣體從egr模塊出口端口分別轉(zhuǎn)移到散熱器和進(jìn)氣歧管。以這種方式，不需要用于將egr冷卻器聯(lián)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(shí)間推移的劣化。進(jìn)一步地，上述布置可減小發(fā)動(dòng)機(jī)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(zhuǎn)移通過將模塊入口端口直接聯(lián)接到與汽缸蓋內(nèi)部的冷卻劑/egr氣體通道流體地聯(lián)接的對(duì)應(yīng)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(jìn)氣歧管的轉(zhuǎn)移通過將egr冷卻器模塊出口端口聯(lián)接到汽缸蓋內(nèi)部(如在第一實(shí)施例中)的附加冷卻劑/egr通道或?qū)gr冷卻器模塊出口端口聯(lián)接到汽缸蓋外部(如在圖2的實(shí)施例中)的冷卻劑/egr通道來完成。

在一個(gè)實(shí)施例中，排氣再循環(huán)(egr)系統(tǒng)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(cè)處，其中egr入口端口和冷卻劑入口端口直接聯(lián)接到汽缸蓋的第一側(cè)。在排氣再循環(huán)(egr)系統(tǒng)的第一示例中，egr出口端口直接聯(lián)接到發(fā)動(dòng)機(jī)egr入口端口，egr入口端口直接聯(lián)接到布置在汽缸蓋的第一側(cè)中的發(fā)動(dòng)機(jī)egr出口端口，并且冷卻劑入口端口直接聯(lián)接到布置在汽缸蓋的第一側(cè)中的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑出口端口。排氣再循環(huán)(egr)系統(tǒng)的第二示例可選擇地包括第一示例，并且還包括，其中發(fā)動(dòng)機(jī)egr出口端口直接聯(lián)接到內(nèi)部egr通道，該內(nèi)部egr通道從發(fā)動(dòng)機(jī)egr出口端口通過汽缸蓋內(nèi)部導(dǎo)引到汽缸下游的排氣通道且在汽缸蓋內(nèi)。排氣再循環(huán)(egr)系統(tǒng)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(gè)或多個(gè)或兩者，并且還包括，其中排氣通道是多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的僅一個(gè)汽缸的排氣流道，并且其中只有來自所述一個(gè)汽缸的排氣被傳送通過egr冷卻器模塊。排氣再循環(huán)(egr)系統(tǒng)的第四示例可選擇地包括第一示例到第三示例中的一個(gè)或多個(gè)或每個(gè)，并且還包括，其中發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑出口端口直接聯(lián)接到第一內(nèi)部冷卻劑通道，該第一內(nèi)部冷卻劑通道從第二內(nèi)部冷卻劑通道和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑入口端口導(dǎo)引通過汽缸蓋內(nèi)部，該第二內(nèi)部冷卻劑通道使冷卻劑圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸循環(huán)。排氣再循環(huán)(egr)系統(tǒng)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(gè)或多個(gè)或每個(gè)，并且還包括，其中發(fā)動(dòng)機(jī)egr入口端口包括聯(lián)接到聯(lián)接在egr出口端口和發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管之間的外部egr管的法蘭。排氣再循環(huán)(egr)系統(tǒng)的第六示例可選擇地包括第一示例到第五示例中的一個(gè)或多個(gè)或每個(gè)，并且還包括，其中外部egr管包括設(shè)置在其中的egr閥。排氣再循環(huán)(egr)系統(tǒng)的第七示例可選擇地包括第一示例到第六示例中的一個(gè)或多個(gè)或每個(gè)，并且還包括，其中發(fā)動(dòng)機(jī)egr入口端口布置在汽缸蓋的第一側(cè)中。排氣再循環(huán)(egr)系統(tǒng)的第八示例可選擇地包括第一示例到第七示例中的一個(gè)或多個(gè)或每個(gè)，并且還包括，其中發(fā)動(dòng)機(jī)egr入口端口直接聯(lián)接到內(nèi)部egr通道，該內(nèi)部egr通道從發(fā)動(dòng)機(jī)egr入口端口通過汽缸蓋內(nèi)部導(dǎo)引至布置在汽缸體的第二側(cè)處的汽缸蓋離開端口并且聯(lián)接到聯(lián)接在汽缸蓋離開端口和發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管之間的外部egr通道。排氣再循環(huán)(egr)系統(tǒng)的第九示例可選擇地包括第一示例到第八示例中的一個(gè)或多個(gè)或每個(gè)，并且還包括，其中egr冷卻器模塊還包括直接聯(lián)接到布置在汽缸體的第一側(cè)中的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑入口端口的冷卻劑出口端口，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑入口端口直接聯(lián)接到導(dǎo)引通過汽缸體的內(nèi)部的內(nèi)部冷卻劑通道。排氣再循環(huán)(egr)系統(tǒng)的第十示例可選擇地包括第一示例到第九示例中的一個(gè)或多個(gè)或每個(gè)，并且還包括，其中egr冷卻器模塊還包括直接聯(lián)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(huán)(egr)系統(tǒng)的方法包括：使排氣從發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸下游的排氣通道內(nèi)部地通過汽缸蓋傳送到直接聯(lián)接到汽缸蓋的第一側(cè)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(jìn)氣歧管；使冷卻劑從汽缸蓋內(nèi)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(cè)。在所述方法的第一示例中，所述方法包括，使排氣流至進(jìn)氣歧管包括經(jīng)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(jìn)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(diào)節(jié)布置在外部egr通道中的egr閥的位置來調(diào)節(jié)排氣從排氣通道到進(jìn)氣歧管的流動(dòng)。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(gè)或多個(gè)或兩者，并且還包括，其中使排氣流至進(jìn)氣歧管包括使排氣從egr出口端口內(nèi)部地傳送通過汽缸蓋而傳送至聯(lián)接到進(jìn)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(gè)或多個(gè)或每個(gè)，并且還包括通過調(diào)節(jié)布置于聯(lián)接在汽缸蓋出口端口和進(jìn)氣歧管之間的通道中的egr閥的位置來調(diào)節(jié)排氣從排氣通道到進(jìn)氣歧管的流動(dòng)。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(gè)或多個(gè)或每個(gè)，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(jīng)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(gè)或多個(gè)或每個(gè)，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(nèi)部地傳送通過汽缸蓋而傳送至聯(lián)接到散熱器的汽缸蓋出口端口。

在另一個(gè)實(shí)施例中，一種排氣再循環(huán)(egr)系統(tǒng)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(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)連接端口，該四個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)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(gè)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(gè)模塊連接端口的單側(cè)的汽缸蓋，包括被成形為與模塊egr入口端口聯(lián)接的發(fā)動(dòng)機(jī)egr出口端口、被成形為與模塊egr出口端口聯(lián)接的發(fā)動(dòng)機(jī)egr入口端口、被成形為與模塊冷卻劑入口端口聯(lián)接的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑出口端口，以及被成形為與模塊冷卻劑出口端口聯(lián)接的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑入口端口。在排氣再循環(huán)(egr)系統(tǒng)的第一示例中，汽缸蓋包括汽缸蓋內(nèi)部之內(nèi)并且聯(lián)接在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸下游的排氣通道和發(fā)動(dòng)機(jī)egr出口端口之間的第一內(nèi)部通道，其中排氣經(jīng)由第一內(nèi)部通道內(nèi)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(jì)程序能夠與各種發(fā)動(dòng)機(jī)和/或車輛系統(tǒng)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(zhí)行指令存儲(chǔ)在非臨時(shí)性存儲(chǔ)器中，并且可以由包括與各種傳感器、致動(dòng)器和其他發(fā)動(dòng)機(jī)硬件相結(jié)合的控制器的控制系統(tǒng)執(zhí)行。在本文中所描述的具體程序可以代表任意數(shù)量的處理策略中的一個(gè)或更多個(gè)，諸如事件驅(qū)動(dòng)、中斷驅(qū)動(dòng)、多任務(wù)、多線程等。因此，所描述的各種動(dòng)作、操作和/或功能可以以所示順序、并行地被執(zhí)行，或者在一些情況下被省略。同樣，實(shí)現(xiàn)在本文中所描述的示例實(shí)施例的特征和優(yōu)點(diǎn)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(dòng)作、操作和/或功能中的一個(gè)或更多個(gè)可以被重復(fù)執(zhí)行。另外，所描述的動(dòng)作、操作和/或功能可以圖形地表示被編入發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的非臨時(shí)性存儲(chǔ)器的代碼，其中通過配合電子控制器執(zhí)行包括各種發(fā)動(dòng)機(jī)硬件部件的系統(tǒng)中的指令而使所描述的動(dòng)作得以實(shí)現(xiàn)。

應(yīng)認(rèn)識(shí)到，在本文中所公開的配置和程序本質(zhì)上是示范性的，并且這些具體的實(shí)施例不被認(rèn)為是限制性的，因?yàn)樵S多變體是可能的。例如，上述技術(shù)能夠應(yīng)用于v-6、i-4、i-6、v-12、對(duì)置4缸和其他發(fā)動(dòng)機(jī)類型。本公開的主題包括在本文中所公開的各種系統(tǒng)和配置以及其他的特征、功能和/或性質(zhì)的所有新穎的和非顯而易見的組合和子組合。

以下權(quán)利要求具體地指出某些被認(rèn)為是新穎的和非顯而易見的組合和子組合。這些權(quán)利要求可能涉及“一個(gè)”元件或“第一”元件或其等同物。此類權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)被理解為包括一個(gè)或更多個(gè)此類元件的結(jié)合，既不要求也不排除兩個(gè)或更多個(gè)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(xiàn)有權(quán)利要求或通過在這個(gè)或關(guān)聯(lián)申請(qǐng)中提出新的權(quán)利要求而得要求保護(hù)。此類權(quán)利要求，無論與原始權(quán)利要求范圍相比更寬、更窄、相同或不相同，都被認(rèn)為包括在本公開的主題內(nèi)。