[發明專利]具有可失活汽缸的內燃發動機及用于運行所述類型內燃發動機的方法

有效

• 申請號: 201410192720.2
• 申請日: 2014-05-08
• 公開（公告）號: CN104153873B
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: H·M·金德爾;W·維萊姆斯;V·斯米利亞諾夫斯基;N·A·斯科恩;F·J·布林克曼;R·斯塔爾曼;F·A·薩默候夫;A·庫斯克;J·克默林
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F02B37/12
• 分類號: F02B37/12;F02D17/02
• 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;張全信

提供了一種用于渦輪增壓多缸內燃發動機的方法和系統，所述發動機包括一個雙通道渦輪機和至少兩組汽缸，其中一組汽缸響應發動機負荷是否超過一個閾值而是可切換的。每組汽缸的排氣管線都是以一種有目標的方式安排成與所述渦輪機聯接，使得所述可切換組是被附接至一個通道并且激活的組是被附接至另一個通道以便減小壓力脈沖行進距離的差異，其中一個切斷元件是被設置在附接至所述可切換組的通道中并且可以被移動以便當這些汽缸失活時阻止排氣流通過所述通道，從而改善所述發動機的部分失活和渦輪增壓特性。

相關申請的交叉引用

本申請要求2013年5月8日提交的德國專利申請No.102013208510.9、2013年5月8日提交的德國專利申請No.102013208516.8、以及2013年6月7日提交的德國專利申請No.102013210664.5的優先權，它們的全部內容通過引用結合在此以用于所有目的。

背景技術\概述

可以通過將發動機汽缸分成至少兩個組，并且在低負荷情況下使一組汽缸失活來增加渦輪增壓多缸內燃發動機的運行效率。兩組或多組的排氣管線可以被安排成與一個雙通道渦輪機聯接，從而使可失活汽缸組附接至一個通道并且使激活的汽缸組附接至另一個通道。

增加發動機運行效率的一種示例性方式是用可變氣門驅動裝置使一組汽缸失活，其中，在進氣過程中流入到燃燒室里的充入空氣質量通過進氣門升程來控制，并且流入到排氣系統里的排氣通過排氣門升程來控制。因此，這些氣門在汽缸失活期間保持在閉合位置并且阻止排氣從這些失活的汽缸流至渦輪機。增加發動機運行效率的另一種示例性方式是通過停止對汽缸的燃料供應和/或應用點火來使一組汽缸失活。在此，如果這些汽缸的相關聯氣門驅動裝置未失活或可能不會失活，則這些失活汽缸繼續參與充氣交換。由此，充入空氣可以流至渦輪增壓器的渦輪機。

關于上面這種可變氣門驅動裝置方式諸位發明人注意到的潛在問題是與實施它們相關聯的費用，因此可變氣門驅動裝置可能不適合批量生產。此外，可變氣門驅動裝置使部分失活期間流至渦輪增壓器的總質量流量減小，從而減小渦輪機壓力比。當使燃料供應和/或應用點火停止以使汽缸失活時，諸位發明人注意到的另一個潛在問題是，汽缸仍然參與充氣交換，這會帶來降低部分失活效益的影響。諸位發明人注意到的另一個潛在問題是，在發動機部分失活期間，當汽缸中的每一組(例如可失活汽缸組和激活汽缸組)都與一個通道聯接時，該雙通道渦輪機中壓力脈沖可能會衰減。

至少部分地解決以上問題中的一些的潛在方式包括：包括至少兩個汽缸的增壓內燃發動機，其中每個汽缸都具有與排氣管線鄰接的用于經由排氣排放系統排放廢氣的至少一個排出開口，以及與進氣管線鄰接的用于經由進氣系統供應充入空氣的至少一個進入開口。這些汽缸被配置的方式為使得它們形成至少兩個組，在每種情況下每組具有至少一個汽缸，其中，第一組中的該至少一個汽缸是即使在內燃發動機發生部分失活的事件中依然運行的汽缸并且第二組中的該至少一個汽缸被形成為可以依據負荷切換的汽缸。設置了一個排氣渦輪增壓器，其包括安排在排氣排放系統中的一個渦輪機和安排在進氣系統中的一個壓縮機。每個汽缸組中汽缸的排氣管線在每種情況下都合并以形成一個總體排氣管線，使得一個排氣歧管得以形成并且這個兩個總體排氣管線是被連接至一個雙通道渦輪機。該雙通道渦輪機包括安裝在一個渦輪機殼體中的可旋轉軸上的至少一個轉子，其方式為使得在每種情況下都有一個總體排氣管線連接至該渦輪機的兩個進入開口中的一個，其中每個進入開口都由該渦輪機的一個通道鄰接。設置了一個第一切斷元件，其在第一工作位置中阻斷指配給第二汽缸組的通道并使該通道與該至少一個轉子分離，并且在第二工作位置中打開該通道并將該通道連接至該至少一個轉子。此外，可設置至少一個排氣再循環安排。