CN103382875A - 具有局部整合的排气歧管的液体冷却式内燃发动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液体冷却的发动机及其操作方法，其中所述发动机包括汽缸盖，所述汽缸盖包括至少一个冷却套和至少部分整合到其中的排气歧管。在一个特定例子中，所述排气管在合并到所述汽缸盖外部的公共排气收集器之前在所述汽缸盖内以多级合并。根据本公开包含的冷却剂***允许所述汽缸盖的热负荷被控制，从而允许通过液体冷却和强制对流而在汽缸盖内有针对性地实现冷却。

Description

具有局部整合的排气歧管的液体冷却式内燃发动机

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年5月3日提交的欧洲专利申请No.12166516.0的优先权，其全部内容合并于此，仅供参考。

背景技术

内燃发动机具有汽缸体以及至少一个汽缸盖，所述汽缸体和至少一个汽缸盖在它们的安装面处连接在一起形成汽缸。该汽缸进一步具有缸膛，活塞或汽缸衬套位于所述缸膛中。在缸膛内，移动的活塞沿着导向装置轴向往复运动，形成内燃发动机的燃烧室。

在增压变化期间，燃烧气体经由汽缸的排气口排出，以及燃烧室经由进气口重新填充新鲜的混合物或增压空气。为了控制增压变化，内燃发动机包括控制元件和设计为触发该控制元件的触发装置。例如，在四冲程发动机中，往复的阀几乎完全用作在内燃发动机操作期间控制增压变化以及执行打开和关闭进气口和排气口的摆动冲程运动的控制元件。包括阀自身的使阀运动的阀致动机构通常被称为阀传动装置。典型的汽缸盖被设计为接收阀传动装置。

本领域公知的示例性汽缸盖具有通向进气口的至少部分整合的进气通道（例如，进气管）以及连接到汽缸盖的排气口的排气通道（例如，排气管）。其中，当汽缸存在不止一个排气管时，存在的若干管可以合并为组合的排气管，这通常被称为排气歧管。

发明内容

本发明人已经认识到上述汽缸盖和排气歧管的缺点，并且在本文中公开了在多级中合并的四汽缸发动机的示例性排气管，使得最外面汽缸的至少一个排气管和相邻的最里面汽缸的至少一个排气管合并为局部的排气管，其中通过这样的方式形成的四个汽缸的两个局部的排气管进一步合并为组合的排气管。因此，根据本公开，由于排气***的所有排气管的总长度以及由此体积可以明显减少，因此提供了优势。

在基于在多级中合并的排气管的一个特定示例中，排气管在汽缸盖内部合并为局部的排气管，由此形成两个局部的排气歧管。接着，两个局部的排气管在汽缸盖外面合并为组合的排气管，以便排气***从汽缸盖合并以形成两个排气的排气口。例如，在本公开的内燃发动机中，两个排气的排气口被布置为沿着汽缸盖的纵轴偏离并彼此隔开，以便多个开口与汽缸盖的安装面具有基本相同的间隔。这种两个排气口的水平布置提供了关于实现低汽缸盖高度和发动机***内增大的封装密度的优势。然而，这也有赖于形成组的两个相邻汽缸，因此排气管被合并为局部的排气管。而且，即使排气管被分别合并为形成局部排气歧管的局部排气管，其中所述排气口在垂直方向或在汽缸纵轴的方向上竖直地位于彼此的上方，所以相对于彼此的偏移量导致距安装面的不同间隔，这产生了在发动机***的封装中的困难。

本发明关于实现排气管在汽缸盖内至少部分合并的途径的描述可以提供多个优势。例如，在汽缸盖中局部排气管的整合产生内燃发动机的更加紧凑结构以及发动机舱中的更密集的封装。因此，可以实现在发动机生产和安装期间产生成本效益的内燃发动机的重量降低。而且，该整合对在排气***下流提供的排气后处理***的布置和操作具有有利的作用。例如，在某些实施例中，至各个排气后处理***的热排气的降低的行程长度提供了排气在处理前冷却的更少时间，其可以使得排气后处理***尽可能快地达到其工作温度或触发温度，尤其是在内燃发动机的冷启动之后。在上下文中，在汽缸盖中的排气歧管的广泛整合是有优势的，并且本公开的目的是最小化汽缸的排气口与排气后处理***之间排气管的局部区段的热惯性，这可以通过减少局部区段的质量和长度来实现。

在一个特定示例中，内燃发动机由排气涡轮增压器增压，涡轮可以被布置为尽可能地接近排气口，例如汽缸的排气口。为了实现热排气的排气焓的最佳使用，可以这么做，从而实现涡轮增压器的快速响应行为，在某些实例中，所述排气焓的最佳使用由排气压力和温度确定。如上所述，当根据本公开实施所述***时，汽缸的排气口与涡轮之间的管道***的热惯性和体积可以被充分最小化，这是由汽缸盖内排气歧管的广泛整合引起的。

描述的方法进一步利用现代的内燃发动机越来越多地配备液体冷却***的环境。当液体冷却存在于发动机***中时，内燃发动机或汽缸盖可以例如装配有至少一个冷却套，或在另一个示例中，装配有被设计承载通过汽缸盖的冷却剂的冷却剂通道。液体冷却***的实施方式常常带来汽缸盖构造的复杂结构。因此，在汽缸盖内的局部排气管的整合使得在高热或机械负荷下更难以在汽缸盖中布置或形成足够大的冷却套体积。然而，由于排气歧管被极大地整合到汽缸盖中，所以歧管可以通过在汽缸盖中提供的针对性冷却而被冷却，并且因此可以不必用高热负荷性能的材料生产，这增大了成本集约。

特别地，增压的内燃发动机经受高热负荷，并且因此实行高冷却限制。例如，由燃料燃烧的热化学转换释放的热量部分经由界定汽缸室的壁耗散到汽缸盖和汽缸体，而部分经由排气流耗散到其他组件和环境中。因此，为了保持汽缸盖的热负荷在期望的工作范围内，通过液体冷却和强制对流的方式在汽缸盖内有针对性地实现冷却。接着，热量可以被耗散到汽缸盖内部的冷却剂。冷却剂通过布置在冷却回路中的泵被进一步传输，因此，所述冷却剂在整个冷却套中循环。因此，被耗散到冷却剂的热量从汽缸盖的内部被排放并从热交换器中的冷却剂提取。鉴于以上所述，本发明的目的是提供根据本公开的液体冷却式内燃发动机，所述内燃发动机使用液体冷却优化。

通过下列单独或结合附图的具体实施方式，本发明的上述优势和其他优势以及特征将会变得显而易见。应当理解提供上述发明内容是以简化形式介绍选择的概念，其将在具体实施方式中进一步描述。这不意味着确定要求保护的主题的关键或必要特征，所述主题的范围由具体实施方式之后的权利要求唯一限定。此外，要求保护的主题不限于解决上述或本公开任何部分中所述的任何缺点的实施方式。

附图说明

通过单独或参考附图阅读在本文中被称为具体实施方式的示例性实施例时，本文描述的优势将被更全面地理解，其中：

图1以横截面示意性地示出了汽缸盖的第一实施例；

图2以横截面示意性地示出了汽缸盖的第二实施例；

图3示意性地示出了部分切除的图1中示出的汽缸盖的实施例的侧视图；

图4示出了内燃发动机的操作方法。

具体实施方式

图1示意性地示出了内燃发动机50的汽缸盖1连同涡轮12的进气壳体11的片段的一个实施例。具体地，汽缸盖1、涡轮12以及涡轮12的进气口11的横截面在图1中示出。汽缸盖1具有以直列方式布置的四个汽缸3，例如沿汽缸盖1的纵轴2布置。因此，汽缸盖1具有两个最外部汽缸3A和两个最内部汽缸3B。发动机50可以被包括在车辆100中。虽然示出了一个汽缸盖，但是应当明白在其他实施例中，发动机50可以包括具有与汽缸盖1类似配置的第二汽缸盖。因此，在某些实施例中，发动机50可以包括第二汽缸组。

汽缸盖1可以进一步连接到汽缸体，从而形成燃烧室。汽缸体可以包括容纳活塞和汽缸衬套的缸膛。活塞可以被引导在汽缸衬套和汽缸盖中轴向运动。

内燃发动机50可以由包括四冲程的处理操作（例如，进气冲程、压缩冲程、动力冲程和排气冲程）。具体地，在排气冲程期间，燃烧气体可以经由至少四个汽缸的排气道排出，并且燃烧室随后在进气冲程中经由进气道被填充新鲜混合物或增压空气。为了控制排气和进气处理，内燃发动机50可以包括阀和阀致动组件。具体地，为了控制排气和进气处理，往复运动的阀可以被用作发动机中的控制构件。该阀可以经配置在内燃发动机的操作期间执行摆动冲程运动，并通过这样的方式打开和关闭进气道和排气道。在一个实施例中，用于致动阀的阀致动机构可以是阀传动装置。而且，该阀致动机构可以定位在汽缸盖中。

在一个示例中，该阀传动装置可以经配置以期望的间隔打开和关闭进气门和排气门。因此，可以使用可变的气门正时。然而，在其他示例中，可以不使用可变气门正时。在某些示例中，该阀传动装置可以经配置快速打开所述气门，以便降低在流入和流出气流中的节流损失。而且，该阀传动装置可以经配置致动所述气门，以便用新鲜的空气/燃料混合物填充燃烧室并将排气从燃烧室中去除。

正如图3所详细示出的，汽缸盖1可以具有整合的冷却套。该冷却套可以被调整大小以便满足发动机的冷却需要。应当明白，如果发动机50包括涡轮增压器，则该冷却需求可以增大。根据本公开，冷却套可以被包括在液体冷却***中。应当明白，液体冷却***能够比空气冷却***从发动机去除更多的热量。该冷却套可以包括冷却剂管道，所述冷却剂管道承载穿过汽缸盖和/或汽缸体（未示出）的冷却剂。因此，热量可以被传递到汽缸盖中的冷却剂（例如，带有添加剂的水）。该冷却剂可以经由被布置在冷却回路中的泵被传输到冷却套，并且由此在冷却套内循环。热量交换器还可以被包括在冷却回路中。该热量交换器可以经配置将从汽缸盖去除的热量传递到周围的环境中。

此外，在图1中示出的实施例中示出了具有四个汽缸3的汽缸盖1。然而，具有不同的多个汽缸的汽缸盖可以被用在其他实施例中。汽缸3沿汽缸盖1的纵轴2布置。因此，汽缸被串联布置。以这样的方式布置的汽缸可以被称为直列式汽缸配置。因此，汽缸盖1具有两个外部汽缸3a和两个内部汽缸3b。

汽缸3中的每个可以包括用于起动在汽缸中燃烧的点火装置。该点火装置可以经由箱60表示，并且可以不位于图1中示出的横截面中。例如，点火装置中的每个可以被定位为与每个汽缸的顶部相邻。该点火装置可以是火花塞。然而，在其他实施例中，压缩点火可以被用于起动燃烧。点火装置可以由控制器70控制，所述控制器70包括可由处理器74执行的存储器72。指令，例如点火正时方法可以被存储在存储器72中。具体地，在图4中示出的方法可以被存储在存储器72中。

在图1中示出的实施例中，汽缸3中的每个包括两个进气道92。然而，预期到了具有其他多个进气道的汽缸。进气门可以被定位在进气道中以便打开和关闭该进气道，从而执行如前所述在汽缸3中的燃烧。进气门致动机构（例如，凸轮、电子控制的螺线管等）也可以被包括在发动机50中。

而且，在描述的实施例中，每个汽缸3具有两个排气道4。排气道4使得排气能够从汽缸3被排放到排气***30中。当使用每个汽缸两个排气道而不是每个汽缸一个排气道时，用于使排气从汽缸流动到排气***中的时间间隔被降低，从而减少节流损失。然而，在其他实施例中，该汽缸可以具有可供选择的多个排气道。应当明白，排气道4中的每个可以具有相应的排气门，其通常经由箱90表示，并且阀致动机构（例如，凸轮、电子控制的螺线管等）经配置在发动机操作期间循环打开和关闭，以便实现燃烧。应当明白，被关闭的气门可以禁止燃烧气体流到在排气***中的下流排气管路中。另一方面，打开的气门允许燃烧气体流入到排气***中下流的排气管路中。

排气道4与包括在经配置将排气排放到周围环境中的排气***30中的排气管路5邻接。就是说，每个排气道4流体连通被安置在排气道的直接下流的排气管路5。直接下流意味着没有中间的组件被安置在排气流中的排气道与排气管路之间。汽缸3的排气管路5在各级中合并到一起形成排气收集器7。通过这样的方式，排气管路5被汇聚在一起形成单个通道。因此，该排气收集器是公共的排气管路并流体连通上游的排气管路。在每种情况下，与外部汽缸3a相应的两个排气管路5和与内部汽缸3b相应的两个排气管路5汇聚在一起，从而在排气收集器7的上游形成合并的排气管路6。箭头82表示排气歧管10中的大致的排气流动方向。因此，来自外部汽缸的排气管路和来自内部汽缸的排气管路在汇流点流体融合，从而形成单个合并的排气管路。应当明白，示出的发动机包括两个合并的排气管路。通过这样的方式，来自相应的外部和内部汽缸对的排气管路5可以汇聚在一起，从而形成在第一级中的合并的排气管路。在第二级中，合并的排气管路接着汇聚到排气***的下游，从而形成排气收集器7。当排气管路通过这样的方式合并时，当与被安置在汽缸盖外部的排气歧管相比时，所述排气管路的长度可以被缩短。结果，可以增加发动机的紧凑性。进一步地，出乎意料地发现当排气管路在多级中被合并时，发动机操作期间的汽缸之间的串音（cross-talk）明显降低。结果，燃烧操作得到增强。因此，在不加重汽缸之间串音的情况下，排气歧管的长度可以被缩小。

排气管路5、合并的排气管路6、排气收集器7和/或排气道4可以被包括在排气歧管10中。因此，排气歧管10包括来自多个汽缸的在多级中汇聚并最终汇聚成单个通道（例如，排气收集器7）的排气管路的组合。当排气管路通过这样的方式在排气歧管中合并时，与会将所有排气管路立刻合并为单个收集器的排气歧管相比，可以实现所有排气管路的总长度明显的降低以及因此排气歧管的体积的明显降低。排气歧管10可以至少部分被整合到汽缸盖1中。

当与可以将排气歧管安置在汽缸盖外部的发动机相比时，排气歧管10到汽缸盖1中的整合或部分整合增加了发动机的紧凑性。结果，在发动机室中的整个驱动单元可以被密集封装。而且，排气歧管到汽缸盖中的整合还可以减少生产和组装成本以及降低发动机的重量。

而且，排气歧管到汽缸盖中的整合或仅仅部分整合还可以增强提供在歧管下游的排气后处理***的操作。例如，可能期望减少汽缸与排气处理装置（例如，催化剂）之间的长度，从而降低排气中的温度损失。通过这样的方式，排气处理装置可以在例如冷启动期间更快速地达到期望的工作温度。应当明白，当汽缸与排气后处理装置之间的距离减少时，排气歧管的热惯性减少。而且，排气歧管10可以从汽缸盖1的外侧合并，在本文中将更详细描述。在每种情况下，与相应于外部汽缸3a的两个排气管路5中的每一个的区段40和相应于内部汽缸3b的两个排气管路5中的每一个的区段42被外部分隔壁9a彼此分隔，所述分隔壁9a延伸到排气***30中。通过这样的方式，外部分隔壁划分相应于不同汽缸的排气管路。因此，外部分隔壁9a被包括在排气***30中。外部分隔壁9a中的每个包括在最接近外侧壁8的壁的横向端部处的第一级汇流点。该汇流点是来自分离的汽缸的排气管路合并的地方。

此外，两个合并的排气管路6的区段44被延伸到排气***30中的内部分隔壁9b彼此分隔。因此，合并的排气管路6被内部分隔壁9b划分。应当明白，与两个内部汽缸3b关联的排气管路也经由内部分隔壁9b分隔。内部分隔壁9b包括端部9c。端部9c是第二级汇流点。内部分隔壁9b被包括在排气***30中。内部分隔壁9b和外部分隔壁9a两者与汽缸盖1整体形成。就是说，内部分隔壁9b和外部分隔壁9a被包括（例如，被整合）在汽缸盖1中。

内部分隔壁9b比外部分隔壁9a向外侧壁8延伸更大的距离。因此，内部分隔壁9b具有比外部分隔壁9a中的每个更大的横向宽度。提供横向轴45作为参考。具体地，内部分隔壁9b在垂直于汽缸盖1的纵轴2的汽缸盖1的外侧壁8的方向上比外部分隔壁9a进一步延伸距离Δs。因此，内部分隔壁9b与外部分隔壁9a中的每个的横向宽度的差是Δs。换句话说，内部分隔壁9b在横向方向上延伸超过外部分隔壁9a距离Δs。在某些实施例中，Δs可以大于或等于5和/或10毫米（mm）。

已经意外发现，当内部分隔壁9b和外部分隔壁9a以这样的方式布置（例如，利用在本文中提到的特定尺寸）时，降低了汽缸之间的相互干扰。换句话说，明显降低了由经汽缸中的燃烧操作生成的波动导致并且在汽缸之间的排气***中扩散的串音。特别地，第一和第二相邻的内部和外部汽缸对之间的干扰可以被明显降低。结果，燃烧操作可以被加强，从而增加燃烧效率和由此增加发动机的功率输出。

具体地，基于计算机的仿真已经示出在发动机中可以实现期望的扭矩特性，所述发动机具有比外部分隔壁在横向方向上延伸超出5mm或更多的内部分隔壁。应当明白，在下游方向最远突出到排气***中的分隔壁上的点可以被用作测量分隔壁之间的差异的参考点。换句话说，横向最接近外侧壁8的点可以被用作参考点。应当明白，随着Δs增加，两个合并的排气管路彼此在距离上的分隔更加明显，并且在效果上更加显著，从而实现了汽缸组不彼此干扰，或彼此更低程度的干扰，并且尤其是在发动机的燃烧操作期间不相互阻碍。应当明白，Δs可以基于其干扰降低特性以及期望的汽缸盖和发动机紧凑性而被选择。

在图1中示出的实施例中，内部分隔壁9b的端部9c延伸到汽缸盖1的外侧壁8。端部9c是来自分离的排气流的气体汇聚的点。通过这样的方式，在合并的排气管路6中的排气流被内部分隔壁9b彼此分隔，直到它们离开汽缸盖1。因此，来自排气***的排气从汽缸盖1经由两个排气口流出。

与汽缸3中的每个相应的排气管路5以及汽缸对的合并的排气管路6聚合在一起，从而在汽缸盖1的外部形成排气收集器7，由此排气歧管的至少一部分被整合到汽缸盖中并延伸穿过外侧壁。因此，在图1中示出的实施例中，排气收集器7被安置在汽缸盖1外部的排气***30中。然而，可以预期到其他的排气收集器位置，例如在汽缸盖1内部的位置。

排气管路5、合并的排气管路6、排气收集器7、内部分隔壁9b和/或外部分隔壁9a可以被包括在排气歧管10中。因此，排气歧管包括汇聚成单个通道的来自多个汽缸的排气管路的组合。在某些实施例中，排气道4也可以被包括在排气歧管10中。排气歧管10可以被布置在涡轮12的上游。此外，排气歧管10可以包括在排气***中的涡轮上游的排气管路。然而，在某些实施例中，涡轮的入口区域可以被包括在排气歧管中。排气歧管10的区段10b被包括在汽缸盖1中，并且排气歧管的第二区段10a被安置在汽缸盖的外部。

在图2中示出的实施例中，排气歧管10被局部整合到汽缸盖1中。再者，排气歧管10包括被安置在汽缸盖1中的区段10b，以及被安置在汽缸盖外部的区段10a。区段10b可以被称为内部歧管区段并且区段10a可以被称为外部歧管区段。

参考图1，如同将在图3中更详细描述的，汽缸盖1进一步包括两个冷却套（未示出），所述冷却套在合并的排气管路处与所述两个冷却套之间的通道流体连通，所述通道用作冷却剂遍布汽缸盖的通道。因此，提供了三个连接13。两个连接13被布置在区段10a、10b背离四个汽缸3的侧面，也就是在区段10a、10b的对立侧上。附加的连接13被提供在内部分隔壁9b中，所述内部分隔壁9b将两个区段10a、10b分隔，并伸出到排气***中。连接13可以延伸到安装面14，从而经由汽缸体向汽缸盖1供应冷却剂。

排气涡轮增压器的涡轮12具有流体连通并被整合到排气收集器7中的入口11。通过这样的方式，排气可以从排气收集器流到下游涡轮。具体地，入口11直接流体连通排气收集器7。换句话说，在排气收集器与排气***30中的涡轮的入口之间不存在组件。通过这样的方式，排气在排气***中行进的距离以及排气歧管的体积均被降低，从而增加了***的效率。而且，在发动机输出变化后涡轮的响应时间被减小。然而，在其他实施例中，在涡轮的入口与排气收集器之间可以存在中间组件。

在某些示例中，排气收集器7平滑地合并到入口11中。也就是说，排气收集器的壁可以与涡轮的入口是连续的。

汽缸的点火次序（例如，点火顺序）可以被选择，以便进一步减少发动机操作期间汽缸之间的串音。当内燃发动机50具有火花点火时，1–2–4–3的点火顺序可以被用于起动汽缸中的点火燃烧。应当明白，直列式汽缸组中的汽缸编号可以从外部汽缸（例如，面向离合器的外部汽缸）开始，并在纵轴方向上连续向下行进到汽缸组。内燃发动机中汽缸的示范性编号在DIN73021中示出。具体地，在某些示例中，汽缸可以以近似180°的曲轴转角隔开的间隔被点火。因此，在某些示例中，从第一汽缸开始，以曲轴转角的角度测量的点火时间可以为：0–180–360–540。与其他汽缸点火模式不同，在前述情况下，在汽缸组中的汽缸被立即顺序点火，并且这些汽缸由此具有180°的曲轴转角的热力学偏移。当汽缸以前述模式点火时，汽缸之间的串音可以进一步减少。然而，在其他实施例中，可以使用其他合适的点火顺序，例如1–3–4–2的点火顺序。

图2示出了汽缸盖1连同涡轮12的入口11的区段的第二实施例。应当明白，汽缸盖1的横截面视图在图2中示出。讨论了有关在图1中示出的实施例的差异，为此，参考图1讨论其他方面。类似的组件采用了相同的参考数字编号。

与在图1中示出的实施例不同，在图2中示出的实施例的内部分隔壁9b延伸超出汽缸盖1的外侧壁8并进入到涡轮12的入口11中。

内部分隔壁9b可以具有模块化构造。也就是说，内部分隔壁9b包括多个区段，所述多个区段可以单独制造并且随后彼此耦接。然而，在其他实施例中，内部分隔壁9b可以不单独制造。如图2所示，内部分隔壁9b可以包括第一区段9b′和延伸到涡轮12的入口11中的第二区段9b″。然而，第二区段9b’’可以被整合到排气***中的另一个合适组件中，例如排气道。此外，涡轮12可以包括转子总成（未示出），并且可以被可旋转地耦接到被安置在发动机的进气***中的压缩机，并且经配置增加进气压力。因此，涡轮12可以被包括在涡轮增压器中。应当明白，涡轮12流体连通在图1中示出的汽缸3中的每个。应当明白涡轮增压器相对于机械驱动增压器（例如，机械增压器）具有若干好处。例如，机械增压器需要自发动机生成的能量以操作。例如，机械增压器可以经由曲轴或经由发动机生成的电力被驱动。相反，涡轮增压器使用排气能量以操作。

在涡轮增压器中，从排气流传递到涡轮的能量可以被用于驱动压缩机，所述压缩机运送并压缩馈送到所述压缩机的增压空气，并且由此实现汽缸的增压。经配置去除来自压缩机下游的进气空气的热量的增压空气冷却器也可以被用于发动机中。经由涡轮增压器的增压可以提升内燃发动机的动力。然而，增压也可以降低发动机中的燃料消耗，同时产生期望数量的动力。

在某些示例中，涡轮可以包括用于引导涡轮周围的排气的废气门，以便在发动机中提供期望的扭矩特性。当排气流超出预定值时，废气门可以经配置引导涡轮周围的排气。进一步在其他实施例中，多个涡轮增压器可以包括在发动机中，所述多个涡轮增压器可以串联或并联布置。

而且，涡轮可以被提供可变的涡轮几何构型，其通过涡轮几何构型或有效涡轮横截面的调整而允许较大程度地适应内燃发动机的相应工作点。在这样的情况下，用于影响流的方向的可调整的导向叶片可以被布置在涡轮的入口区域中。如果涡轮具有固定的几何构型，则导向叶片可以固定的方式布置，但是也可以不动的方式（例如，刚性固定）布置在涡轮入口中。相反，在可变几何构型的情况下，导向叶片可以以固定的方式布置，但不是以完全不动的方式，而是可围绕其轴枢转，从而能够影响流到导向叶片的进入流。

继续参考图2，应当明白第二区段9b”可以被包括在外部歧管区段中。而且，在示出的实施例中，来自汽缸盖1的排气以两个出口80的形式流动。箭头82示出了排气穿过排气歧管10的大致流向。应当明白出口80是被流体分隔的。也就是说，排气不可以在其间流动。两个排气流继续被内部分隔壁区段9b″分隔，即使在其离开汽缸盖1后。在目前的情况下，排气收集器7被整合到涡轮12的入口中。因此，排气收集器7被安置在汽缸盖1的外部。通过这样的方式，减少了排气在各汽缸与涡轮之间行进的距离，从而增加了排气***的效率。结果，涡轮的速度可以在发动机操作期间增大，由此增加了发动机的功率输出。

延伸到入口11中的第二区段9b’’的端部9c被安置在距汽缸盖1的外侧壁8某距离处，为此，由入口11形成的区段9b″突出到汽缸盖1中，使得第一区段9b′可以延续。应当明白，第二区段9b’’可以在汽缸盖1的外部延伸预定距离，以便在发动机中实现期望的扭矩特性。

如参考图1所述的以及以下关于图3更详细描述的，提供了三个连接13，以便使冷却剂在整个汽缸盖流通。两个连接13被布置在区段10a、10b背离四个汽缸3的侧面上，也就是在区段10a、10b的对立侧上。附加的连接13被提供在内部分隔壁9b'中，所述内部分隔壁9b'将两个区段10a、10b分隔并突出到排气***中。

图3示出了被部分切除的图1中示出的汽缸盖1的实施例的侧视图。因此，将对参考的图1做出进一步的说明。对于相同的组件，使用了相同的参考标记。

在汽缸盖1内的液体冷却***包括两个整合的冷却套，其中下面的冷却套16a被布置在排气管5、6与汽缸盖1的安装面之间，以及上面的冷却套16b被布置在排气管5、6的与提供的下面的冷却套16a相对的侧面上。

在下面的冷却套16a与上面的冷却套16b之间提供三个连接13，供冷却剂流通。连接13延伸到安装面14，并且还可以用作经由汽缸体（未示出）向汽缸盖1供应冷却剂。两个连接13被布置在整合的局部排气歧管10a和10b的对立侧上。附加的连接13被提供在内部壁区段9b中，所述附加的连接13将两个局部排气歧管10a和10b分隔，并如上面有关图1所述，突出到排气***中。

在图3中，显而易见的是，两个局部排气歧管10a和10b以由壁分开的精确地水平布置的两个排气口开口15a和15b退出汽缸盖1外部的外侧壁8，通道在汽缸盖的外部进一步聚合，以完成歧管。两个排气口开口15a和15b彼此偏移，并且沿汽缸盖1的纵轴隔开。而且，如图所示，开口15a和15b具有相对于汽缸盖1的安装面14的相同间隔。

有关根据本公开的具有下部冷却套16a和与下部冷却套相对的上部冷却套16b的内燃发动机50的冷却，至少一个连接被提供在汽缸盖中，通过所述连接，冷却剂可以从下部冷却套16a流动到上部冷却套16b和/或反之亦然。在此情况下的连接是开口或是将下部冷却套16a连接到上部冷却套16b的流通道，并且从而允许冷却剂在两个冷却套之间交换。原则上，这允许连接区域中的冷却。而且，冷却剂的传统纵向流，例如，冷却剂在汽缸盖的纵轴方向上的流动，通过横向运行到纵向流和以近似汽缸纵轴的方向上的横向冷却剂流而补充。在本文中，由连接13承载的冷却流可以对发动机中的热量耗散发挥明显作用。由此，由于在上部和下部冷却套之间产生了压降，因此汽缸盖的冷却可以被额外和有利地增强。此外，由于在至少一个连接中的流体速度可以增大，所以也可以产生由于对流引发的增大的热传递。

根据本公开，连接13可以被布置为紧密靠近并且与合并的排气管路6相邻，优选地在自汽缸盖的合并的排气管路的排气口开口的区域中。因此，由于一些原因，连接13可以定位于来自内燃发动机的汽缸的热排气被收集的区域中，就是说在汽缸盖在特别高的热负荷下的区域中。

首先，与仅仅暴露于排气或连接到汽缸的出气口的一个汽缸的部分排气的独立的排气管不同，来自两个汽缸的排气穿过合并的排气管路。换句话说，向汽缸盖发出热量或可以向汽缸盖发出热量的排气的质量数更大。

第二，合并的排气管路暴露于向热排气陈列更长时间，其中而在单个在独立的汽缸的增压改变期间，各个独立的汽缸的排气管道暴露于向流过它们的热排气陈列。此此外，当考虑合并的排气管路的流入区域时，来自从各个独立的排气管道的排气流可以被更大或更小程度地偏转，以便容纳排气管的合并。因此，在这个区域中独立的排气流可以至少部分地具有垂直于排气排放***的壁的速度分量，这可以增加来自对流的热传递，从而增加汽缸盖1的热负荷。

为此，与合并的排气管路相邻或与合并的排气管路紧密靠近地布置至少一个连接13由此是有利的。

根据本公开的内燃发动机50的汽缸盖1特别适用于增压的发动机，其可以因更高的排气温度而得益于有效和优化的冷却。因此，具有两个汽缸盖的内燃发动机50的实施例也落入本公开所描述的范围内。例如，内燃发动机可以具有两个汽缸盖，其中所述汽缸被分成两个汽缸组。因此，两个汽缸盖的排气管的合并可以以与上述一致的方式发生，以便可以提供优化液体冷却的基于液体冷却的内燃发动机的方法。

在另一个实施例中，液体冷却的内燃发动机可以具有被基本完全整合到汽缸盖中的至少一个连接13。然而，这个实施例是被界定的，例如在汽缸盖的设计中被界定，其中开口被提供在汽缸盖的外壁中或汽缸盖的外面。因此，该开口用于向上部和/或下部冷却套供应冷却剂，或从上部和/或下部冷却套提取冷却剂。因此，开口不会构成本公开意义上的连接。

在本文中，作为汽缸盖生产的一部分的至少一个连接可以经由接入开口向外面暂时完全打开，例如，用于去除砂芯。然而，根据本文公开的实施例的最终完成的汽缸盖具有被基本完全整合到外壁中的至少一个连接13，为此对该连接的任何提出的存取均被关闭。原则上，还可以产生这样的实施例，其中冷却剂供应或冷却剂提取发生在至少一个连接的区域中，为此通道从至少一个连接分支，并在外壁处合并。

仍然在其他实施例中，液体冷却的内燃发动机是有优势的，其中在至少一个连接13与合并的排气管之间的距离Δ小于汽缸的直径D的一半或Δ≤0.5D。然而，这不是限制性的，并且在另一个实施例中，该距离可以小于汽缸直径D的四分之一，或Δ≤0.25D，其中所述距离由合并的排气管的外壁与连接13的外壁之间的间隔产生。因此，该距离越短，由连接13实现的冷却效果越好，并且热耗散越大。

在进一步的实施例中，液体冷却的内燃发动机可以包括至少一个连接13，该至少一个连接13被布置在背离四个汽缸的整合的局部排气歧管的侧面上。这在热平衡和构造上是有优势的。因此，在某种程度上，至少一个连接置于整合的排气歧管的外部，并且因此，处于可用空间大于例如歧管内部的可用空间的区域中（例如，在面向汽缸的侧面上）。

在提供至少两个连接并且所述至少两个连接被布置在歧管***的对立侧上的液体冷却的内燃发动机的实施例是有优势的。至少两个连接在局部排气歧管或局部排气管的区域中的对称布置考虑到被整合到汽缸盖中的排气管的***通常是对称形成的情况。因此，排气***和冷却的匹配形成由此确保在汽缸盖中的对称温度分布。

在内壁区段中提供至少一个额外的连接的液体冷却的内燃发动机的实施例是有优势的，其中所述内壁区段如上面有关图1所述，将两个局部排气歧管分隔并突出排气***中。正如本文所述，根据本公开的内燃发动机的至少一个汽缸盖的四个汽缸的排气管在多级中合并，其中在每种情况下，最外部汽缸和相邻的最内部汽缸形成汽缸对，并且排气管在汽缸盖内侧中合并为合并的排气管，其中所述合并的排气管出现自从彼此分隔的汽缸盖进一步合并。这通过内燃发动机的构造性的，或内燃发动机的目标特征的，即被称为外壁区段而实现，所述外壁区段中的每个将汽缸对的排气管分隔，并以在垂直于汽缸盖纵轴的汽缸盖的外部方向上比将汽缸盖内侧的两个汽缸对的两个合并的排气管分隔的内壁区段延伸更短的距离。在内壁区段突出到排气***中的时候，该内部区段，尤其是这个区段的端部9c，处于更高热负荷下，这是由于其界定两个局部排气歧管并因此暴露给歧管中来自两个侧面的热排气。在此情况下，为了冷却这个区段的目的，在该内壁区段中提供至少一个连接或至少一个额外的连接是有利的。

提供至少一个排气涡轮增压器的液体冷却的内燃发动机的实施例是有利的，其中所述至少一个排气涡轮增压器的涡轮被布置在组合的排气管中，并且具有用于供应排气的入口区域。这样，四个汽缸的排气被馈送到涡轮，其中所述至少一个涡轮优选被布置为接近发动机，以便能够优化利用热排气的排气焓。

与机械增压器相比，排气涡轮增压器的优势例如为不需要机械连接来传送增压器与内燃发动机之间的电力。例如，机械增压器完全从内燃发动机提取供其操作的能量，而排气涡轮增压器使用热排气的排气能量。因此，由涡轮处的排气流发射的能量被用于驱动压缩机，所述压缩机传送并压缩向其供应的增压空气，并进而向汽缸增压。在合适的情况下，可以提供增压空气冷却，其中在压缩的燃烧空气进入汽缸之前，所述压缩的燃烧空气被冷却。在某些实例中，增压用于增加内燃发动机的动力。然而，对于相同的车辆***条件，增压还是将负荷集体转移向特定的燃料消耗更低的更高负荷的合适手段。

通常，当发动机旋转速度跌落到低于阀值水平时，可以观察到扭矩下降。因此，通过各种措施试图加强增压内燃发动机的扭矩特性，例如，通过设计小的涡轮横截面和排气吹出，尝试加强增压内燃发动机的扭矩特性。这样的涡轮也被称为废气涡轮。因此，如果排气质量流超出阀值大小，通过打开关闭的元件，一部分排气流可以用旁通管路的方式被引导到涡轮上或涡轮叶轮上，作为所谓的排气吹出的一部分。在另一个实施例中，可以通过包括并联或串联布置的若干涡轮增压器，例如，通过并联或串联布置的若干涡轮，来进一步增强增压的内燃发动机的扭矩特性。因此，提供至少两个排气涡轮增压器的液体冷却的内燃发动机的实施例是有利的，其中所述排气涡轮增压器的涡轮被布置在两个局部排气管中的每个排气管中。

提供至少一个排气涡轮增压器的液体冷却的内燃发动机的实施例是有利的，其中所述至少一个排气涡轮增压器的涡轮是双流涡轮，所述双流涡轮包括被布置在进气区域中的两个进气通道，其中所述每个进气通道连接用于供应排气的合并的排气管。在这样的实施例中，合并的排气管可以被合并到涡轮中或涡轮下游的排气收集器中。而且，原则上，该涡轮可以配备可变的涡轮几何构型，通过涡轮几何构型或有效涡轮横截面的调整，所述可变的涡轮几何构型允许对内燃发动机的相应工作点的广泛适应。在本文中，可变的引导叶片被布置在涡轮的入口区域中，以便影响流的方向。然而，与旋转叶轮的运动叶片相反，引导叶片不随着涡轮轴旋转。相反，如果涡轮具有基本固定和不改变的几何构型，则该引导叶片可以被布置为不仅固定而且在入口区域中还是基本完全不动的（例如，基本刚性固定的）。然而，对于可变的几何构型，引导叶片实际上被布置为固定的，但是不可以基本完全不动。相反，引导叶片可以围绕它们的轴旋转，以便影响到运动叶片的入流。

所述至少一个连接13的最小直径□小于汽缸出气口的直径d，即□≤d的液体冷却的内燃发动机的实施例是有利的。所述至少一个连接13的直径□影响通过连接的流速，其中通过减小直径，可以提高流速，这增加了通过对流的热传递。直径的减少对于汽缸盖的机械强度也是有利的。因此，由于这些原因，所述至少一个连接13的最小直径小于汽缸的出气口的直径d的一半，即□≤0.5d的液体冷却的内燃发动机的实施例是有利的。在其他实施例中，所述至少一个连接13的最小直径□小于汽缸的出气口的直径d的三分之一，即□≤0.33d的液体冷却的内燃发动机可以提供优势。

本公开基于的第二部分目的，即指示根据以上所述操作内燃发动机的方法，通过以下方法实现，所述方法的特征在于在汽缸中，燃烧以1-2-4-3的顺序起动，其中所述汽缸从沿至少一个汽缸盖的纵轴的直列的最外部汽缸开始计数和编号。

在上述示例中，内燃发动机的至少一个汽缸盖的四个汽缸的排气管在汽缸盖内侧合并，形成合并的排气管。原则上，存在汽缸将对增压变化产生相互影响的危险，其中所述汽缸中歧管的局部整合助推这种效果。然而，这可以通过合适的措施抵消，即，通过选择偏离传统顺序的点火顺序。

因此，根据本公开的方法，内燃发动机燃烧室的汽缸以1-2-4-3的顺序点火，取代传统的1-3-4-2点火模式。从第一汽缸开始，具有单位°CA的点火正时点如下：0–180–360–540。内燃发动机中汽缸的编号在DIN73021中规定。对于直列式发动机，汽缸以直列计数，从最外部汽缸开始。

虽然在传统点火顺序的情况下，最外部汽缸和相邻的最内部汽缸被直接连续点火，以便这些汽缸具有180°CA的热力学偏移，但是根据本公开的点火顺序具有更加有利的顺序。原因在下面包括第一和第二汽缸的汽缸对的示例中详细描述。

根据传统的点火顺序，第二汽缸在第一汽缸之前点火，以便当第一汽缸打开例如清除其至少一个出气口以起动增压变化时，第二汽缸的至少一个出气口在其关闭过程的末尾。由于从第一汽缸放出的压力波，已经从第二汽缸排出的排气可以被再次提取返回到第二汽缸中。在合适的情况下，在第一汽缸的出口阀关闭以前，从所述第一汽缸合并的排气还可以进入之前点火的第二汽缸。

根据本公开的点火顺序，如果在第二汽缸之前在第一汽缸中起动燃烧，则在***条件不改变的情况下，上述问题可以基本消除，也就是，相同的阀打开时间、尤其是打开持续时间，以及相同歧管的使用和原则上排气***的排气行进长度也相同。

简单改变两个相邻汽缸的点火顺序导致这个结果的事实是由于从相应汽缸的出气口到汽缸对的局部合并点的排气管的不同长度，其中在所述汽缸对的局部合并点处，汽缸对的排气管组合到合并的排气管中。由于排气管的不同长度，在排气***中，在冲刷过程期间，被引入的新鲜空气在第一汽缸中的排气管比在第二汽缸的排气管中形成更长的新鲜空气柱。

例如，如果第二汽缸在第一汽缸之前点火，则在相同的压力波进入已经从第二汽缸排出或已经自第一汽缸形成的第二汽缸排气中之前，从第一汽缸发出的压力波可以克服相对短的新鲜空气柱或将相对短的新鲜空气柱推回到第二汽缸中。

然而，如果第一汽缸在第二汽缸之前点火，则在相同的压力波进入已经从第一汽缸排出或已经自第二汽缸形成的第一汽缸排气之前，从第二汽缸发出的压力波可以克服更长的新鲜空气柱或将更长的新鲜空气柱推回到第一汽缸中。

根据本公开的方法是用于操作具有短排气管的紧凑内燃发动机的方法，由此增压变化相互影响汽缸的问题可以基本消除。因此，每个汽缸配备起动外部点火的点火装置的方法的实施例是有利的，并且其中所述汽缸以1–2–4–3的顺序点火，其中所述汽缸从沿至少一个汽缸盖的纵轴呈直列的最外部汽缸开始计数和编号。

上述方法变体关注具有外部点火的内燃发动机的方法的使用，例如，直接喷射柴油发动机，该内燃发动机的汽缸中的每个均配备起动外部点火的点火装置。

然而，汽缸以自动点火操作的方法的实施例也是有利的，并且其中所述汽缸的自动点火以1–2–4–3的顺序起动，其中所述汽缸从沿所述至少一个汽缸盖的纵轴呈直列的最外部汽缸开始计数和编号。

上述方法变体涉及燃烧由自动点火起动的方法，并且因此也涉及一般在柴油发动机中使用的工作方法。还存在使用以自动点火操作汽油发动机的混合动力燃烧过程的可能性，例如所谓的HCCI方法（均质充量压缩点火），其也被称为空间点火或CAI（受控自动点火）。这个方法基于供应给汽缸的燃料的受控自动点火。在本文中，如在柴油发动机中，燃料被供应过剩空气（例如，超化学计量的）。由于低的燃烧温度，稀燃的汽油发动机具有相对低的氧化亚氮排放物NOx，并且同样由于稀混合物，基本没有碳烟排放物。此外，HCCI方法导致高的热效率。燃料可以被直接引导到汽缸和进气歧管中，其中通过节流阀的消除，直接喷射还允许内燃发动机的去节流效应。

图4示出了操作内燃发动机的方法400。应当明白，方法400可以由上述图1-3所述的发动机实施，或可以由其他合适的发动机实施。

在402，该方法包括起动在第一汽缸、第二汽缸、第四汽缸和第三汽缸中的燃烧，所述汽缸沿发动机中汽缸盖的纵轴连续串联排列，第一和第四汽缸是外部汽缸。

在404，方法400进一步包括基于发动机操作参数调整汽缸盖1内的冷却剂流。例如，在一个实施例中，控制器70可以用指令编程，以便基于例如由节气门或踏板位置确定的发动机负荷而通过致动冷却剂***内的冷却剂泵来调整冷却剂流。因此，更多或更少热量可以从汽缸盖的内部扩散到冷却剂中，因此，使得有关液体冷却的发动机***可以被优化。例如，虽然未示出，但控制器70可以从耦接到内燃发动机50的传感器接收各种信号，包括但不限于：来自耦接到冷却套的温度传感器的发动机冷却剂温度（ECT）；耦接到加速器踏板用于感测脚部施加的力的位置传感器；来自耦接到进气歧管的压力传感器的发动机歧管压力（MAP）的测量值；感测曲轴位置的来自霍尔效应传感器的发动机位置传感器；进入发动机的空气质量的测量值；以及来自节气门位置传感器的节气门位置的测量值。

应当指出，本文包括的示例性控制和估算例程可以用于各种发动机和/或车辆***配置。本文描述的具体例程可以表示任意数目的处理策略中的一个或更多，例如事件驱动，中断驱动，多任务，多线程等等。因此，示出的各个动作、操作和/或功能可以以示出的顺序执行，并行执行，或在某些情况中省略。同样地，为实现本文描述的示例性实施例的特征和优势，所述处理的次序不是必须的，其是为了便于说明和描述而提供。根据所采用的特定策略，一个或更多示出的动作、操作和/或功能可以被重复执行。进一步地，上述的动作、操作和/或功能可以图形化表示被程序化到发动机控制***中的计算机可读存储介质的非临时性存储器中的代码。

应当明白，本文公开的配置和例程本质上是示范性的，这些具体的实施例不应被视为对本发明的限制，这是因为很多变化是可能的。例如，上述技术可以被应用到V-6，I-4，I-6，V-12，对置4，以及其他的发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各个***和配置以及其他特征、功能和/或属性的所有新颖和非显而易见的组合以及子组合。

所附权利要求特别指出被视为新颖和非显而易见的特定组合和子组合。这些权利要求可以涉及“一个”元件或“第一”元件或其等价物。这样的权利要求应当被理解为包括一个或更多这样的元件的合并，不需要也不排除两个或更多这样的元件。本文公开的特征、功能、元件和/或属性的其他组合以及子组合可以通过本公开的权利要求的修改或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求而要求保护。这样的权利要求，无论其对于原始权利要求的范围更宽、更窄、等同或不同，都应当被视为包括在本公开的主题内。

Claims (18)

1.一种液体冷却的发动机，包括：

汽缸盖，所述汽缸盖包括沿所述汽缸盖的纵轴和外侧壁串联布置的四个汽缸；

排气***，所述排气***包括，对于每个汽缸，流体连通所述汽缸的排气道以及排气管路，所述排气管路中的每个在多级中合并形成排气歧管，与第一外部汽缸和第一内部汽缸关联的排气管路流体聚合形成第一合并的排气管路，以及与第二内部汽缸和第二外部汽缸关联的排气管路流体聚合形成第二合并的排气管路，所述第一合并的排气管路和第二合并的排气管路在下游流体聚合形成排气收集器，所述排气歧管的至少一部分被整合到所述汽缸盖中并延伸穿过外侧壁，所述排气歧管包括外部分隔壁和内部分隔壁，所述外部分隔壁将相应于第一内部汽缸的排气管路与相应于第一外部汽缸的排气管路流体地分隔开，所述内部分隔壁将与第一内部汽缸关联的排气管路与和第二内部汽缸关联的排气管路流体地分隔开，所述内部分隔壁具有比所述外部分隔壁更大的横向宽度，并且横轴垂直于纵轴；以及

冷却套，所述冷却套包括被布置在所述排气管路与所述汽缸盖的外侧壁之间的下部冷却套，以及被布置在所述排气管路的侧面上与所述下部冷却套相对的上部冷却套，其中至少一个连接被提供在所述下部冷却套与上部冷却套之间，该连接用于流通冷却剂，并且其中所述至少一个连接被布置为紧密靠近合并的排气管。

2.根据权利要求1所述的液体冷却的发动机，其中所述至少一个连接被基本完全地整合到所述汽缸盖中。

3.根据权利要求2所述的液体冷却的发动机，其中至少一个连接被布置在整合后的合并的排气歧管的远离所述四个汽缸的侧面上。

4.根据权利要求3所述的液体冷却的发动机，其中至少两个连接被提供并被布置在两个合并的排气歧管的对立侧上。

5.根据权利要求4所述的液体冷却的发动机，其中至少一个额外的连接被提供在将两个局部排气歧管分隔并突出到排气***中的内部分隔壁区段中。

6.根据权利要求5所述的液体冷却的发动机，其中至少一个连接延伸到所述外侧壁，并用于经由汽缸体向所述汽缸盖供应冷却剂。

7.根据权利要求6所述的液体冷却的发动机，其中所述至少一个连接与所述合并的排气管路之间的距离小于汽缸直径的一半。

8.根据权利要求7所述的液体冷却的发动机，其中每个汽缸具有至少两个出气口，用于排放来自所述汽缸的排气。

9.根据权利要求8所述的液体冷却的发动机，其中提供至少一个排气涡轮增压器，其中所述至少一个排气涡轮增压器的涡轮被布置在组合的排气管中并且具有用于供应排气的入口区域。

10.根据权利要求8所述的液体冷却的发动机，其中提供至少两个排气涡轮增压器，其中所述排气涡轮增压器的涡轮被布置在两个局部排气管中的每个中。

11.根据权利要求9所述的液体冷却的发动机，其中提供至少一个排气涡轮增压器，其中所述至少一个排气涡轮增压器的涡轮是双流涡轮，所述双流涡轮包括被布置在进气区域中的两个进气通道，其中每个进气通道连接用于供应排气的合并的排气管路。

12.根据权利要求11所述的液体冷却的发动机，其中所述至少一个连接的最小直径小于下面中的一个：

汽缸的出气口的直径，

汽缸的出气口的直径的一半，以及

汽缸的出气口的直径的三分之一。

13.根据权利要求12所述的液体冷却的发动机，其中运行所述液体冷却的发动机包括以1–2–4–3的顺序起动燃烧，其中所述汽缸从沿所述至少一个汽缸盖的纵轴呈直列的最外部汽缸开始计数和编号。

14.根据权利要求13所述的液体冷却的发动机，其中所述冷却剂流基于发动机工作参数而调整。

15.一种用于操作液体冷却的发动机的方法，所述方法包括：

在汽缸盖内以1–2–4–3的顺序起动燃烧，所述汽缸盖包括沿所述汽缸盖的纵轴和外侧壁串联布置的四个汽缸，并且所述汽缸从沿所述至少一个汽缸盖的纵轴呈直列的最外部汽缸开始计数和编号，所述液体冷却的发动机进一步包括：

排气***，所述排气***包括，对于每个汽缸，流体连通汽缸的排气道以及排气管路，其中所述排气管路中的每个在多级中合并形成排气歧管，与第一外部汽缸和第一内部汽缸关联的排气管路流体聚合形成第一合并的排气管路，以及与第二内部汽缸和第二外部汽缸关联的排气管路流体聚合形成第二合并的排气管路，所述第一合并的排气管路和第二合并的排气管路在下游流体聚合形成排气收集器，所述排气歧管的至少一部分被整合到所述汽缸盖中并延伸穿过外侧壁，所述排气歧管包括外部分隔壁和内部分隔壁，所述外部分隔壁将相应于第一内部汽缸的排气管路与相应于第一外部汽缸的排气管路流体地分隔开，并且所述内部分隔壁将与第一内部汽缸关联的排气管路和与第二内部汽缸关联的排气管路流体地分隔开，所述内部分隔壁具有比所述外部分隔壁更大的横向宽度，并且横轴垂直于纵轴；以及

冷却套，所述冷却套包括被布置在所述排气管路与所述汽缸盖的外侧壁之间的下部冷却套，以及被布置在所述排气管路的侧面上与所述下部冷却套相对立的上部冷却套，其中至少一个连接被提供在所述下部冷却套与上部冷却套之间，所述连接用于流通冷却剂，并且所述至少一个连接被布置为紧密靠近合并的排气管。

16.根据权利要求15所述的方法，其中每个汽缸被配备起动外部点火与自动点火之一的点火装置。

17.根据权利要求16所述的方法，其中冷却剂流基于发动机工作参数而调整。

18.一种***，其包括：

具有排气管路的排气歧管，所述排气歧管仅局部整合到汽缸盖中，所述排气管路耦接到汽缸中并在其中形成分离的管道，所述分离的管道在以由壁分隔的两个精确地水平布置的开口退出外侧壁之前在第一级和第二级中合并，所述管道在汽缸盖的外部进一步聚合，以便完成所述歧管，以及

至少两个冷却套，所述至少两个冷却套在合并的排气管路处流体连通所述至少两个冷却套间的管道。

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