[發明專利]用于內燃機的增壓空氣管道

有效

• 申請號: 201080026500.2
• 申請日: 2010-04-12
• 公開（公告）號: CN102459840A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: 約翰尼斯·迪默;烏爾里克·德嫩;阿希姆·雷曼;伯恩哈德·胡德曼;卡爾-恩斯特·赫梅爾
• 申請（專利權）人: 貝洱兩合公司;曼胡默爾福奧公司
• 主分類號: F02B29/04
• 分類號: F02B29/04;F02D9/16
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

技術領域

本發明涉及一種用于內燃機的增壓空氣管道。

背景技術

DE?10?2007?040?661?A1公開一種用于內燃機的進氣歧管，有冷卻劑流經的熱交換器被整合于其中以用于冷卻增壓空氣。通過第一調節翻板閥，增壓空氣流可以以可調的方式被引導通過該熱交換器或旁路管道。第二獨立調節翻板閥也具有節流閥的功能。

發明內容

本發明所致力解決的問題在于，提供一種包括熱交換器的增壓空氣管道以用于冷卻增壓空氣，該增壓空氣管可以容易地適用于不同操作情況。

根據本發明，通過以下特征為上述類型的增壓空氣管道解決該問題。旁路的設置使得增壓空氣繞過第一熱交換器而不繞過第二熱交換器的操作模式具有可能。因此，增壓空氣仍被第二熱交換器冷卻，而壓降同時減少。在內燃機的部分負載操作中，這種僅繞過第一熱交換器的方式是尤其有利的，但不是必要的。

在一個優選方案中，功能可以被整合，其中，可以僅用單個致動器使增壓空氣的路徑選擇適用于各種操作條件。尤其對于柴油發動機而言，包括常規操作(廢氣被導向經過所有熱交換器)、冷啟動操作和/或部分負載操作(廢氣被導向經過旁路或僅經過第二熱交換器)和節流操作(例如用于再生微粒過濾器和/或關閉發動機)。根據本發明，增壓空氣應該理解為混合或未混合再循環廢氣的壓縮空氣。本發明可以優選用于柴油發動機，但根據需要，也可以用于火花點火的發動機或其它內燃機。

在本發明的一個尤其優選實施例中，第一熱交換器以高溫熱交換器(HT)形式存在，第二熱交換器以低溫熱交換器(NT)形式存在。這使得在完全負載或導向通過所有熱交換器的情況下非常有效的冷卻成為可能。此外，當轉變為部分負載操作時，高溫熱交換器可以被立即快速繞過，從而防止增壓空氣被加熱。尤其是，可以設有轉換致動器的控制策略，根據該策略，若流入增壓空氣的溫度比高溫熱交換器的冷卻液溫度低，通過旁路適當地繞過。

典型地，但不必要地，例如具有90℃普通操作溫度的發動機冷卻劑流經高溫熱交換器，而來自冷卻系統低溫支流的更冷的冷卻劑流經低溫熱交換器。總之，當發動機處于操作溫度時，從而防止在例如部分負載的操作條件下增壓空氣被第一熱交換器加熱。在部分負載范圍內，以這種方式，增壓空氣的冷卻效率可以提高，并且因此內燃機的效率可以提高。

在本發明的一個可能但不必要的實施例中，增壓空氣管道僅包括一個以上述方式選擇路徑的旁路，從而保證增壓空氣總是被導向至少經過另一熱交換器。

在本發明的一個一般有利方案中，還設有第二旁路，其中第二旁路通向第二熱交換器的下游。若有必要，例如在冷啟動或其它具體操作條件下，所有熱交換器可以因此被完全繞過。尤其優選地，這和廢氣再循環一起進行，從而防止在熱交換器上形成冷凝，熱交換器上的冷凝在冷啟動條件下尤其危險。在一個優選的具體實施例中，在另一功能整合情況下，在致動器的第三位置處，增壓空氣從入口流到第二旁路。可選地，還可以設有輔助致動器以轉換第二旁路，其中第二旁路以第一旁路的可封閉延伸段形式存在。

在本發明的一個一般優選實施例中，增壓空氣管道以內燃機的進氣歧管形式存在。以這種方式產生一種包括熱交換器和致動器的緊湊的集成單元，該集成單元可以直安裝到發動機的汽缸蓋上，并且允許冷卻和根據操作模式進行不同的增壓空氣路徑選擇。

在一個優選實施例中，致動器設于優選大體圓柱形的管道中，其中，在一種可能的具體實施例中，增壓空氣流在管道的區域轉向約90°。致動器的這種設置使得以小的省空間設計獲得大的增壓空氣產量成為可能。

在本發明的一個尤其優選實施例中，致動器以可繞軸旋轉的滾筒形式存在。這導致緊湊和可靠的設計。該滾筒可以以中空滾筒形式存在，例如，其中增壓空氣流軸向進入滾筒且從滾筒壁中的徑向開口離開。根據滾筒在旋轉方向上的位置，開口完全地、部分地或完全不與通向熱交換器的供給元件或旁路開口重合。

另外優選地，致動器包括阻斷表面，其中，阻斷表面具有幾何結構以減小流動截面。該幾何機構可以以致動器的鋸齒狀邊緣的近似形式存在，例如中空滾筒的開口邊緣，或者邊緣區域中輪廓分明的開口。中空滾筒的壁形成阻斷表面。因此，顯然通過致動器精確調整流動截面成為可能。也可以通過該幾何結構，在流動截面和致動器運動之間形成非線性關系。這些措施使得致動器也尤其適于用作火花點火發動機的節流閥，其中，對于流動截面精度的要求通常非常高。