[發明專利]控制活塞發動機的渦輪增壓器速度的方法以及渦輪增壓活塞發動機的控制系統

有效

• 申請號: 200980146175.0
• 申請日: 2009-11-19
• 公開（公告）號: CN102216592A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: 阿爾托·耶爾維;D·德爾內力;M·特洛伯格;湯姆·凱絲;J·曼特伊拉;弗雷德里克·奧斯特曼
• 申請（專利權）人: 瓦錫蘭芬蘭有限公司
• 主分類號: F02D13/02
• 分類號: F02D13/02;F02D41/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;呂俊剛

1.一種控制活塞發動機的渦輪增壓器速度的方法，所述活塞發動機包括：至少一個進氣門(35)和至少一個排氣門(40)；進氣門操作系統(45)和排氣門操作系統(45)，其被設置為操作所述氣門(35、40)；以及渦輪增壓器裝置，該渦輪增壓器裝置包括：壓縮器部，其與所述至少一個進氣門的進口側流連接；以及渦輪部，其與所述至少一個排氣門的排氣側流連接，在該方法中，發動機在第一操作模式下運行，其中，發動機在預定負載或者低于預定負載下工作，并且利用所述渦輪增壓器裝置的壓縮器部對燃燒空氣進行加壓，通過第一進氣門升程曲線來控制所述進氣門，并且將空氣引至汽缸，利用燃燒空氣使燃料在發動機(10)中燃燒，通過第一排氣門升程曲線來控制排氣門，并且將燃燒期間產生的廢氣送至所述渦輪增壓器裝置的所述渦輪部，

該方法的特征在于，所述發動機在超過預定負載時運行在第二操作模式下，其中，所述進氣門的關閉較之第一操作模式被提前，并且所述壓縮器部的出口與所述渦輪部的進口之間的空氣流動增加，從而允許更多的燃燒空氣流過所述壓縮器部(25.1)。

2.根據權利要求1所述的操作活塞發動機的方法，其特征在于，在第二操作模式期間，將所述進氣門的關閉控制為在曲柄角位于下止點之前35°至65°之間時關閉至汽缸孔的1％。

3.根據權利要求1所述的操作活塞發動機的方法，其特征在于，在第二操作模式下，將所述進氣門升程的關閉控制為在曲柄角比第一操作模式期間早了大約20°時關閉至汽缸孔的1％。

4.根據權利要求1所述的操作活塞發動機的方法，其特征在于，在第二操作模式期間，通過允許更多的空氣穿過設置在所述發動機(10)中的旁路導管(55)來增加所述壓縮器部的出口與所述渦輪部的進口之間的氣流，其中，該旁路導管(55)在所述壓縮器部的出口側與所述渦輪部的進口側之間延伸。

5.根據權利要求1所述的操作活塞發動機的方法，其特征在于，通過外部點火來點燃燃料，并且在第一操作模式期間，所述排氣門升程的關閉和所述進氣門升程的打開是重疊的，形成了掃氣區域，并且在第二操作模式期間，將該掃氣區域(230)控制為比第一操作模式期間大5％至300％。

6.根據權利要求1所述的操作活塞發動機的方法，其特征在于，在發動機中進行壓縮點火，并且在第一操作模式期間，所述排氣門升程的關閉和所述進氣門升程的打開是重疊的，形成了掃氣區域(230)，并且在第二操作模式期間，將該掃氣區域控制為比第一操作模式期間大5％至60％。

7.根據權利要求1所述的操作活塞發動機的方法，其特征在于，在第二操作模式期間，所述掃氣區域(230)大于150百分比度。

8.根據權利要求1所述的操作活塞發動機的方法，其特征在于，對進氣門(35)進行操作，使得在打開移動期間，所述進氣門(35)處于1％位置，而所述曲柄角位于上止點之前15°至50°之間。

9.根據權利要求1所述的操作活塞發動機的方法，其特征在于，對所述氣門操作系統(45、50)進行操作，使得掃氣區域(230)是非對稱的，從而所述進氣門升程曲線針對上止點形成了比所述排氣門升程曲線更大的區域。

10.根據權利要求1至9中任一項所述的操作活塞發動機的方法，其特征在于，第二操作模式期間的燃料噴射正時比第一操作模式提前了至少0°至5°。

11.根據權利要求1至10中任一項所述的操作活塞發動機的方法，其特征在于，所述預定負載是所述發動機的最大負載的70％至85％。

12.根據權利要求1至11中任一項所述的操作活塞發動機的方法，其特征在于，在第二操作模式期間，以超過所述預定發動機負載來操作所述發動機，使得當利用由渦輪增壓器組件加壓的燃燒空氣來燃燒燃料時，比第一操作模式更早地關閉發動機的進氣門，并且增大由所述渦輪增壓器組件獲得的增壓壓力，并且增大了所述壓縮器部(25.1)的出口側與所述渦輪部的進口側之間的旁路空氣流量，從而增大了流經所述壓縮器部的空氣量。

13.根據權利要求12所述的操作活塞發動機的方法，其特征在于，通過在第二操作模式期間關閉所述渦輪增壓器組件的廢氣門來增大所述增壓壓力。