[其他]用于具有兩級渦輪增壓器的發動機的系統

有效

• 申請號: 201290000712.8
• 申請日: 2012-07-18
• 公開（公告）號: CN203809107U
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: R.R.埃爾德蒙格;M.T.斯塔布萊恩;D.C.霍菲爾;A.S.德爾格雷科;S.W.弗羅因德;V.米切拉西;J.弗里茨;G.比卡斯
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F02B37/013
• 分類號: F02B37/013;F02B37/00;F02M25/07;F02M23/00;F02M37/18;F02M35/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李強;譚祐祥

技術領域

本實用新型中所公開的主題涉及用于包括兩級渦輪增壓器的內燃機的系統。?

背景技術

渦輪增壓器可以用于發動機系統，以增加被供給至發動機的空氣的壓力以用于燃燒。在一個例子中，渦輪增壓器包括渦輪，該渦輪聯接在發動機的排氣通道中，該渦輪至少部分地驅動壓縮機以增加進入空氣壓力。在一些例子中，發動機系統可以包括兩個或多個渦輪增壓器以進一步增加進入空氣的壓力，例如包括兩個渦輪增壓器的兩級渦輪增壓器。在這種例子中，渦輪可以串聯布置并且壓縮機可以串聯布置，因此進入空氣通過兩個壓縮機并且排放氣體通過兩個渦輪。然而，在部分負荷條件期間，渦輪增壓器的效率可能降低。?

在一種解決方式中，提供節流旁路，使得排放氣體可以在部分負荷發動機操作期間繞過排氣通道中的渦輪中的一個，以便提高渦輪增壓器效率。然而，旁路可能在全負荷操作下造成較高的背壓，從而產生損耗并且降低渦輪增壓器效率。此外，由于在系統中包括旁路，可能增加系統所需的包裝空間。?

實用新型內容

在一個實施例中，一種發動機系統包括兩級渦輪增壓器。該兩級渦輪增壓器可以包括具有第一渦輪和第一壓縮機的第一渦輪增壓器以及具有第二渦輪和第二壓縮機的第二渦輪增壓器。第一渦輪和第二渦輪并聯布置并且第一壓縮機和第二壓縮機串聯布置。該系統?可以包括聯接第一渦輪和第二渦輪的渦輪進口的管道、以及聯接在管道與第一渦輪的渦輪進口之間的閥。?

其中，所述閥聯接在所述第一渦輪的渦輪進口中的管道的下游。?

其中，所述閥是比例控制閥。?

其中，所述第一壓縮機定位在位于主環境空氣進口下游和所述第二壓縮機上游的發動機的進氣通道中。?

所述的系統還包括定位在副環境空氣進口處的止回閥，所述止回閥在所述第一壓縮機下游和所述第二壓縮機上游沿所述發動機的進氣通道定位。?

所述的系統還包括中冷器，所述中冷器定位在所述第一壓縮機下游和副環境空氣進口上游的進氣通道中。?

所述的系統還包括后冷器，所述后冷器定位在所述第二壓縮機下游。?

所述的系統還包括排放氣體再循環系統，所述排放氣體再循環系統具有定位在所述第一渦輪和所述第二渦輪的進口上游的排放氣體進口。?

通過將第一渦輪和第二渦輪并聯布置，流過第一渦輪的排放氣體可以不流過第二渦輪。此外，通過包括位于第一渦輪進口上游的閥，通向第一渦輪的排氣流可以減少。通過該方式，由連接第一渦輪與第二渦輪的管道造成的損失以及由旁路管道造成的損失可以減少。在操作期間，能夠關閉第一渦輪，由此通過將系統的操作點移至具有效率相對較高的區域而使全部流通過第二渦輪。此外，包裝空間的體積可以與其他多級渦輪增壓器不同。?

在另一個實施例中，提供一種用于具有排放氣體再循環系統和兩級渦輪增壓器的發動機的方法，該兩級渦輪增壓器包括第一渦輪增壓器和第二渦輪增壓器。該方法包括：基于發動機負荷，調節通向第一渦輪增壓器的排放氣體流，其中第一渦輪增壓器的渦輪與第?二渦輪增壓器的渦輪并聯布置，并且第一渦輪增壓器的壓縮機與第二渦輪增壓器的壓縮機串聯布置；以及調節從第一渦輪和第二渦輪二者上游抽取的排放氣體再循環的量。?

其中，調節通向所述第一渦輪增壓器的渦輪的排放氣體流包括調節定位在所述第一渦輪增壓器的渦輪的進口上游的閥。?

其中，調節排放氣體再循環的量包括調節定位在所述第一渦輪增壓器的渦輪的進口上游的閥。?

其中，通過調節定位在所述第一渦輪增壓器的渦輪的進口上游的閥來調節排放氣體再循環的量是基于發動機操作條件。?

其中，調節所述閥以在發動機負荷大于閾值時打開。?

所述的方法還包括在所述閥打開時從位于所述第一渦輪增壓器的壓縮機上游的主空氣進口接收環境空氣。?

其中，調節所述閥以在發動機負荷小于閾值時關閉。?

所述的方法還包括在所述閥關閉時從位于所述第一渦輪增壓器的壓縮機下游和所述第二渦輪增壓器的壓縮機上游的副空氣進口接收空氣。?

其中，所述閥是比例控制閥，并且其中調節排放氣體再循環的量包括調節所述閥的位置以增加或減少通過所述閥的排氣流。通過該方式，該兩級渦輪增壓器可以被控制使得發動機通過一個或兩個渦輪增壓器操作。在一個例子中，第一渦輪可以在發動機處于部分負荷條件時關閉，由此改進第二渦輪的壓力比。此外，通過調節通向第一渦輪排放氣體流，可以調節背壓使得可以調節排放氣體再循環的量。?