[發明專利]具有串聯布置的排氣渦輪增壓器的機械增壓內燃發動機以及用于操作該類型內燃發動機的方法

有效

• 申請號: 201410483792.2
• 申請日: 2014-09-19
• 公開（公告）號: CN104454139B
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: J·克默林;F·A·薩默候夫;V·斯米利亞諾夫斯基;H·M·金德爾;A·庫斯克
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F02B37/18
• 分類號: F02B37/18;F02B37/007;F02C6/12
• 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

1.一種機械增壓內燃發動機，其包括：

進氣系統，其用于供應增壓空氣；

排氣排放系統，其用于排放排氣；

至少兩個串聯排氣渦輪增壓器，其各自包括布置在所述排氣排放系統中的渦輪機以及布置在所述進氣系統中的壓縮機，并且其中第一排氣渦輪增壓器充當低壓級且第二排氣渦輪增壓器充當高壓級；

所述第二排氣渦輪增壓器的第二渦輪機布置在所述第一排氣渦輪增壓器的第一渦輪機的上游，并且所述第二排氣渦輪增壓器的第二壓縮機布置在所述第一排氣渦輪增壓器的第一壓縮機的下游；

第一旁通管線，其被提供為在所述第二渦輪機的上游從所述排氣排放系統分支出來并且在所述第一渦輪機的上游通向所述排氣排放系統；

控制元件，其被提供用于計量經由所述旁通管線傳導的所述排氣流量；

所提供的排氣再循環布置；

其中所述第一渦輪機是雙通道渦輪機，所述雙通道渦輪機包括安裝在渦輪機殼體中的可旋轉軸桿上的至少一個轉子，并且其中所述第一渦輪機包括第一內通道和第二外通道，其中相比于所述第二外通道，所述第一內通道具有在所述轉子的旋轉軸周圍的更小的半徑以及更小的體積；

所述第二渦輪機經由排氣管線連接到所述雙通道渦輪機的所述第一通道；以及

所述第一旁通管線可連接到所述雙通道渦輪機的兩個通道，所述控制元件在處于排氣流量低于第一下限閾值時的靜止位置時阻斷所述第一旁通管線，在處于排氣流量位于所述第一下限閾值與第二上限閾值之間時的第一工作位置時將所述第一旁通管線連接到所述雙通道渦輪機的所述第一通道，并且在處于排氣流量大于所述第二上限閾值時的第二工作位置時將所述第一旁通管線連接到所述雙通道渦輪機的兩個通道。

2.根據權利要求1所述的機械增壓內燃發動機，其中所述控制元件是可樞轉活板。

3.根據權利要求1所述的機械增壓內燃發動機，其中所述控制元件是可連續調節的。

4.根據權利要求1所述的機械增壓內燃發動機，其中所述控制元件至少在所述靜止位置與所述第一工作位置之間是可連續調節的。

5.根據權利要求1所述的機械增壓內燃發動機，其中所述第一壓縮機被設計成大于所述第二壓縮機。

6.根據權利要求1所述的機械增壓內燃發動機，其中所述第一渦輪機被設計成大于所述第二渦輪機。

7.根據權利要求1所述的機械增壓內燃發動機，其中所述雙通道渦輪機是雙流式渦輪機，其中如在垂直于所述至少一個轉子的旋轉軸的截面中所觀測到的，所述兩個通道布置為一個在另一個上方，并且至少沿著一弧形段以不同半徑的螺旋形式包圍所述至少一個轉子。

8.根據權利要求1所述的機械增壓內燃發動機，其中所述雙通道渦輪機是雙流式渦輪機，其中所述兩個通道布置為彼此相鄰，并且至少沿著一弧形段以相同半徑的螺旋形式包圍所述至少一個轉子。

9.根據權利要求1所述的機械增壓內燃發動機，其中所述兩個通道借助于殼體壁彼此分離一直到所述至少一個轉子處，其中所述殼體壁在所述轉子側具有舌狀自由端并且終結于與所述至少一個轉子間隔一定距離，從而形成舌間距。

10.根據權利要求1所述的機械增壓內燃發動機，其中提供第二旁通管線，所述第二旁通管線在所述第一渦輪機的上游從所述排氣排放系統分支出來并且通向所述第一渦輪機的下游。

11.根據權利要求1所述的機械增壓內燃發動機，其具有至少兩個汽缸，其中每個汽缸具有用于從所述汽缸中排放所述排氣的至少一個排出口，并且每個排出口通過排氣管線鄰接，其中所述至少兩個汽缸的所述排氣管線在所述汽缸蓋內合并以形成整合的排氣歧管。

12.根據權利要求1所述的機械增壓內燃發動機，其中提供控制閥，通過所述控制閥能夠停用所述第二渦輪機。