[發明專利]具有發動機的機動車以及發動機運行方法

有效

• 申請號: 201110305357.7
• 申請日: 2011-08-22
• 公開（公告）號: CN102400773A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: T·羅伊斯;M·費斯勒
• 申請（專利權）人: 奧迪股份公司
• 主分類號: F02B37/00
• 分類號: F02B37/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 吳鵬;牛曉玲

技術領域

本發明涉及一種權利要求1的前序部分所述類型的、具有發動機的機動車以及權利要求8的前序部分所述類型的發動機運行方法。

背景技術

JP?06200770?A公開了一種具有進氣系的發動機，在該進氣系中設置進氣接管。在進氣接管的上游設置壓縮機，經由一軸能由發動機的輸出軸驅動該壓縮機。

JP?06081669?A公開了一種發動機，該發動機通過一輸出軸和另一軸驅動一空氣馬達(Luftmotor)。

JP?06288250?A1公開了一種具有進氣系的發動機，在該發動機中設置一包括渦輪的空氣馬達。該渦輪可以將流入進氣系中的空氣所含的能量轉化成轉動能，該轉動能可以由一發電機轉化成電能。

JP?63289219?A公開了一種具有排氣渦輪增壓器的柴油機，該排氣渦輪增壓器包括一可由柴油機的排氣驅動的渦輪。通過該渦輪可驅動排氣渦輪增壓器的壓縮機，該壓縮機將用于柴油機的空氣進行壓縮。一氣動馬達與柴油機的輸出軸相連接，該氣動馬達也可以被供給經壓縮機壓縮的空氣的一部分。

WO2009/014488A2公開了一種具有排氣渦輪增壓器的發動機，該排氣渦輪增壓器包括可以由發動機的排氣驅動的渦輪。渦輪可以驅動排氣渦輪增壓器的壓縮機，該壓縮機將用于柴油機的空氣進行壓縮。在此壓縮機也可以由發動機的曲軸驅動。此外壓縮機還通過帶傳動機構與一可以由該壓縮機驅動的電機相連接。

這些已知的發動機還具有降低發動機運行能耗的潛力。

發明內容

因此，本發明的目的在于提供一種具有發動機的機動車以及運行這種發動機的方法，以實現發動機的特別高效的運行。

所述目的通過根據本發明的、具有發動機的機動車以及根據本發明的發動機運行方法來實現。

本發明的第一方面涉及一種具有發動機和進氣系的機動車，通過進氣系給發動機輸入空氣，在進氣系中設有用于壓縮空氣的壓縮機。按照本發明提出，(沿空氣穿過進氣系的流動方向)在所述壓縮機的下游在進氣系中設有渦輪，該渦輪能由經壓縮機壓縮的空氣來驅動。通過該渦輪提供一所謂的冷空氣渦輪(Kaltluftturbine)，該冷空氣渦輪能夠在發動機運行期間回收在經壓縮機壓縮的空氣中所含的能量，并將該能量用于驅動至少一個另外的裝置和/或將其轉化成電能或者用于其它用途。由此實現了發動機、進而是整車的非常高效的運行，從而降低能量需求、進而降低機動車運行的燃料消耗。這樣，尤其是還使CO₂排放保持很低。之所以能夠如此，是因為能夠或者必然利用壓縮空氣的能量并且不利用額外的燃料來例如驅動機動車和/或為至少一個另外的負載、例如發動機提供能量。

壓縮機例如是排氣渦輪增壓器的組成部分，該排氣渦輪增壓器還包括渦輪，該渦輪可以由發動機的排氣來驅動，通過該渦輪可驅動壓縮機以對發動機的空氣進行壓縮。由此能利用排氣所含能量，來通過渦輪驅動用于壓縮空氣的壓縮機。由此可以回收另外的、否則便在不被利用的情況下作為熱量排放到環境中的能量。

利用壓縮機尤其能夠在特別有效地利用排氣所含能量的情況下將空氣壓縮到高于為使發動機在燃料消耗方面優化運行所需的壓力水平的壓力水平。換句話說，排氣提供足夠高的能量，從而通過渦輪和壓縮機將空氣壓縮到這樣高的壓力水平。由此能特別是從排氣回收很多能量。利用布置在壓縮機下游的渦輪將被壓縮到非常高的壓力水平——也稱作增壓壓力——的空氣松馳/卸壓、進而降低到相對較低的壓力水平，該壓力水平對于發動機特別是在燃料消耗方面的優化運行是有利的并且是希望的。然后可以利用借助渦輪進行的松馳和降壓所獲得的能量，從而使發動機以非常高效并且節省燃料的方式運行。

按照本發明的一種有利實施方式，所述渦輪與發電機相聯接，從而可以將利用渦輪回收的能量轉化成電能。因此不規定而且不需要，由發動機燃燒額外的燃料以例如通過發動機的曲軸將其轉化成電能。而是可以利用為使發動機和機動車運行而本來就要提供并且燃燒的燃料，通過排氣所含能量來提供電能。