[發明專利]具有雙流渦輪的機械增壓式內燃發動機和用于操作這種內燃發動機的方法

有效

• 申請號: 201410022744.3
• 申請日: 2014-01-17
• 公開（公告）號: CN103939200B
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: V·斯米利亞諾夫斯基;H·M·金德爾;U·施佩德;R·斯塔爾曼
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F02B39/04
• 分類號: F02B39/04
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民;董巍

一種機械增壓式內燃發動機可以包括具有可變葉片幾何形狀的雙流渦輪。一種操作裝置的示例方法允許內燃發動機在低排氣流速下的最佳操作。

相關申請的交叉引用

本申請要求2013年1月17日提交的德國專利申請No.102013200671.3的優先權，為了所有目的，其整個內容被并入本文以供參考。

背景技術

包括渦輪增壓器或機械增壓器的內燃發動機具有排氣歧管，其中汽缸的排氣管路在內燃發動機中被分組。機械增壓器的渦輪被提供在排氣排放系統中。在低負荷和/或低轉速下起增壓作用的脈沖(impulse)可以增加可能在怠速操作和/或低負荷期間下降的渦輪旋轉速度。

增加渦輪旋轉速度的一種方案是將汽缸分組以形成排氣歧管。這限制了渦輪的數量，并且增加了供應給每個渦輪的脈沖的頻率。在另一方案中，可以使用雙流渦輪，以便轉子/葉輪(rotor)由兩個相鄰的雙排氣蝸殼支持。另外，噴嘴環葉片被附接至可軸向移動的壁以調整入口通道的可變噴嘴渦輪可以被用來優化到轉子的氣流。

發明人認識到的這種設置的一些問題在接近怠速或低負荷運行時出現。應當針對具體的發動機類型設定分組汽缸，或排氣管路中的壓力波動可以相互減弱。由于雙流渦輪中的兩個蝸殼的供應壓力，轉子入口處的排氣的切向速度可以極大地改變。在其使用壽命期間，可變噴嘴渦輪中的噴嘴環葉片可能被堵塞或經歷減少的運動。另外，噴嘴環葉片的低壓側的氣體泄漏可能發生。

發明內容

一種方案涉及一種機械增壓式內燃發動機，其具有至少一個缸蓋以及至少兩個汽缸，其包含：每個汽缸具有至少一個出氣口以用于通過排氣排放系統從汽缸中排放排氣，并且每個出氣口被排氣管路毗連；其中以形成兩組的方式配置至少兩個汽缸，每組在每種情況下具有至少一個汽缸，并且在每種情況下，每個汽缸組的汽缸的排氣管路合并，以形成總排氣管路，以便形成排氣歧管。另外，兩個總排氣管路被連接至雙通道渦輪，雙通道渦輪包含轉子，轉子被安裝在渦輪外殼中的可旋轉軸上，以便在每種情況下，一個總排氣管路被連接至雙通道渦輪的兩個進氣口中的一個，并且通過壁使兩個通道相互分開直到轉子，以便兩個通道的氣流被相互分開地引導至轉子。雙通道渦輪包含在第一通道的轉子端部處的第一組可調導向葉片和在第二通道的轉子端部處的第二組可調導向葉片。以此方式，可以優化汽缸的配置以降低排氣管路中的衰減以及減少噴嘴環葉片的潛在問題。

另一方案涉及一種操作包括渦輪的機械增壓式內燃發動機的方法，其中第一組可調導向葉片被提供在第一通道的轉子側端部處，而第二組可調導向葉片提供在第二通道的轉子側端部處。這種方法可以降低轉子入口處的排氣的切向速度的變化。

應該理解提供上述發明內容以簡化形式介紹了選擇性概念，其在具體實施方式中將被進一步描述。這不意味著確定所要求保護主題的關鍵或必要特征，其范圍由所附權利要求唯一限定。此外，所要求保護的主題不限于解決上述任何缺點或本公開中的任何部分的實施方式。

附圖說明

圖1a沿轉子的旋轉軸線以半剖面的方式示意地示出了根據第一實施例的雙流渦輪的基本結構。

圖1b以分割的側視圖的形式示意地示出了圖1a中所示的雙流渦輪的環狀件以及導向葉片和調整機構。

圖1c示意地示出了在圖1b中圖示說明的環狀件以及導向葉片和調整機構(沿調整機構的桿的旋轉軸線剖開)。

圖1d示意地示出了關于調整機構的桿的旋轉軸線被橫向地剖開的兩個導向葉片和盤狀件。

圖2示意地示出了內燃發動機的描述。

圖3示意地示出了兩個導向葉片和盤狀件部分在雙流渦輪中的連接的示例。

圖4是用于基于排氣流速調整導向葉片的示例方法。

圖5是用于同時和/或獨立地調整導向葉片的示例方法。

具體實施方式