[發明專利]用于具有沿進氣通道布置的磁鐵的內燃機的渦輪增壓器

有效

• 申請號: 201080014007.9
• 申請日: 2010-03-23
• 公開（公告）號: CN102369347A
• 公開（公告）日: 2012-03-07
• 發明（設計）人: A·塔爾貝格
• 申請（專利權）人: 磁體發射控制科學院
• 主分類號: F02M27/04
• 分類號: F02M27/04;F02M27/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王瓊

技術領域

本發明涉及一種用于經由至渦輪增壓器的廢氣進口供給內燃機燃燒空氣的裝置。

背景技術

在渦輪增壓器在低轉速時提供增加功率的情況的發動機中，我們使用具有限壓閥，也被稱作“廢氣門閥”的渦輪增壓器。該渦輪增壓器比發動機實際需要的大。渦輪增壓器以超負荷的方式設計尺寸并且將在低轉速時達到已經所需的充氣壓力。當發動機到達上述轉速時，渦輪增壓器提供過多的空氣，并且剩余壓力變得過高。廢氣門閥具有從進氣歧管向下延伸至作用到閥上的薄膜致動器的空氣軟管。當充氣壓力超過預定值時，薄膜上的壓力變得過高，從而其經由棒打開廢氣門閥。廢氣然后通過渦輪增壓器并且流出到排氣系統，因此壓力停止增加。一旦進氣調節器減小，渦輪增壓器中渦輪上的廢氣的量減少，并且進氣歧管中的空氣壓力減少。廢氣門閥將關閉，并且所有廢氣將再次通過渦輪增壓器。

對具有渦輪增壓器的發動機最重要的是具有無阻礙的空氣供給以及排氣系統中盡可能少的干擾。渦輪增壓器將排出氣體減速并且在某種程度上作為消音器工作。渦輪增壓器和其與排氣系統和進氣口的連接特別需要良好的保養與檢查。除潤滑渦輪增壓器中的軸承之外，油對于冷卻軸承殼體也具有重要的作用。來自渦輪殼體的熱量傳遞到軸承和潤滑油中。當發動機在高負載下運行時，油被強烈地加熱，因此所有的渦輪增壓發動機必須配備油散熱器。此外，發動機還應當具有適于具有渦輪增壓器的發動機的潤滑油。

渦輪增壓器增加發動機功率，這樣更多的空氣被增加到燃燒中，從而在每個工作周期中更多的燃料被噴射和燃燒。沒有渦輪增壓器的吸入式發動機可能使用多至10％的高比例的它們所產生的能量吸入在空氣中。柴油機的一個問題是在上面轉速范圍中僅可能具有足夠高的空氣供給。此外，由于噴射系統的磨損以及相當大的點火延遲，如果發動機狀態在總體上看很差，這通常會產生碳煙。碳煙通常與過高的燃料和空氣比一起而被看見并且超過在所謂的富燃燒時噴射的燃料混合物的一部分的上燃點極限，并且可能是燃料的不完全燃燒。這樣的不完全燃燒還可能產生廢氣中一氧化碳含量的增加并且因此有毒。本發明尋找其它手段以減少這樣的碳煙。

現有技術的缺點

渦輪增壓器從發動機出來的高壓和高溫廢氣驅動。因此其利用了否則將會損失的能量。渦輪推動氣泵，該氣泵將空氣吹入到進氣口吸入(實際上是進氣吹動)歧管。采用的渦輪增壓器的容量比具有相同的燃料噴射能力的對應的吸入式發動機用于獲得清潔燃燒所需的稍高。在上面的轉速范圍內，當廢氣逐漸地用大的力和速度推動廢氣渦輪時，比其消耗的更多空氣泵入到發動機中。發動機機油中的碳煙損壞油，進一步導致增加磨損并且因此降低發動機的壽命。磨損的提前降臨還減少發動機功率。由于環境原因和健康規定，釋放至出口空氣的碳煙是非常不受歡迎的，尤其是柴油發動機必須或多或少地頻繁地開動的位置，并且需要頻繁的清潔。在一些石油平臺上的問題是，用于發電機的柴油發動機的碳煙對船員的健康問題產生一定程度的影響。目前，廢氣歧管的大規模的清潔需要將碳煙的水平保持在足夠低。當柴油發動機變得磨損時，該問題變得更嚴重。

渦輪增壓器并不對全部發動機都有好處。為了利用渦輪增壓器，發動機必須在足夠高的轉速下工作。在以相當低的工作轉速運行的挖掘機以及其它生產機器中，無論如何其與在進氣口使用磁鐵相關。

用于推動發電機的目前的柴油發動機可以具有24升的活塞排量或以上并且可以受益于使用根據本發明的弓形進氣通道上的渦輪增壓器。目前的增壓渦輪在發動機約1200rpm時傳送約16立方米/分鐘的大量空氣。柴油發動機通常推動發電機，該發電機進一步推動海上鉆井平臺、采油平臺、FPSO船、或類似的石油設備上的液壓系統，頂推裝置以及類似的電力需求設備。根據本發明的渦輪增壓器還可以在陸上工廠中使用。

發明內容

本發明是一種渦輪增壓器(3)，該渦輪增壓器(3)由經由至渦輪增壓器(3)的廢氣進口(35)的來自內燃機(1)的廢氣驅動。渦輪增壓器(3)具有用于通常處于大氣壓力的燃燒空氣的軸向進口(31)，該燃燒空氣依次經過進氣口(5)、進氣通道(4)、具有進口(36)的彎管部分(37)處的出口(34)。所述進氣通道(4)具有非磁性材料的至少一個弓形壁(41)，其相對于所述進氣通道(4)具有面向內的表面(43)和面向外的表面(45)，其中，沿著該弓形壁(41)布置有一連串至少三個磁鐵(6)，其具有指向主要垂直于所述壁(41)的連續地相反的磁化強度方向，并且其中，每個磁鐵的磁極面(61)通常與所述壁(41)平齊，并且，所述磁鐵之間的相互間隙具有所述進氣通道橫截面的第一寬度的至少一半長。

本發明的優點