[發明專利]四沖程內燃機

有效

• 申請號: 201680070923.1
• 申請日: 2016-10-05
• 公開（公告）號: CN108291480B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: E·奧洛夫松;D·諾林;M·瓦林德爾;J·艾斯波福爾斯;J·林迪瑞德;H·霍格倫德;P·拉松;A·達勒;M·斯滕貝里
• 申請（專利權）人: 斯堪尼亞商用車有限公司
• 主分類號: F02B37/02
• 分類號: F02B37/02;F02C6/12
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 李隆濤

本文公開了一種四沖程內燃機(2)。內燃機(2)包括至少一個汽缸裝置(4)、排氣管道(6)和至少一個渦輪機。汽缸裝置(4)包括構造成打開和關閉排氣流動面積A_CYL的排氣端口裝置(14)。汽缸裝置(4)具有最大容積V_MAX。排氣管道(6)在排氣流動面積A_CYL和渦輪機的渦輪入口面積A_TIN之間延伸并且具有排氣管道容積V_EXH。排氣管道容積V_EXH小于等于0.5乘以最大容積V_MAX。排氣端口裝置(14)構造成當汽缸裝置(4)的活塞(10)處于下止點BDC時將排氣流動面積A_CYL暴露為至少0.22乘以最大容積V_MAX的尺寸。

技術領域

本發明涉及一種包括渦輪機的四沖程內燃機。

背景技術

在包括渦輪機(例如渦輪增壓器)的四沖程內燃機中，汽缸中的排氣壓力被用來驅動渦輪機的渦輪。

四沖程內燃機的活塞執行四個沖程，進氣沖程、壓縮沖程、動力沖程、和排氣沖程。包括例如普通排氣提升閥的內燃機的排氣端口裝置必須在動力沖程期間活塞達到其下止點BDC之前打開。否則，如果排氣裝置將在稍后(例如當活塞達到BDC時)打開，則來自汽缸內部的排氣的內部壓力將阻止活塞在排氣沖程期間朝向上止點TDC移動。因此可用的發動機功率會降低。

排氣裝置在動力沖程期間在活塞的下止點BDC之前打開允許一部分排氣在活塞達到BDC之前通過排氣裝置逸出，被稱為泄放。術語泄放也可以與在活塞達到BDC之前和活塞已經達到BDC之后，同時汽缸內部的壓力超過排氣裝置下游的排氣系統中的壓力時，排氣通過排氣裝置逸出結合使用。泄放的能量(功)，即泄放能量，通過排氣裝置逸出并且不傳遞到相關內燃機的曲軸。

US5067452公開了一種壓燃式發動機中的汽缸蓋，其具有至少三個汽缸，每個汽缸具有用于供給燃料的單一開口、用于排氣的單一開口、將燃料供給開口與用于分立汽缸的進氣閥連接的第一組通道、將用于排氣的開口與用于分立汽缸的排氣閥連接的第二組通道。渦輪增壓器的入口直接連接到用于排氣的開口，并且用于燃料加注的渦輪增壓器的出口管直接連接到燃料供給開口。因此，可以在汽缸的入口和出口側提供盡可能短的氣體導管以避免壓力和溫度損失，以便盡可能多地利用渦輪增壓器中的排氣能量。

DE4414132公開了從內燃機的每個汽缸的出口閥到渦輪機的直接導管。所獲得的能量產出被用于通過增加的加注來增加燃燒室中的空氣體積，以減少NO_X排放。在膨脹沖程期間引起的活塞功率被調節到低于所供給的空氣體積所允許的量以獲得所需的減少的NO_X值。排氣歧管的橫截面可以小于閥通過流動表面，其中橫截面僅在渦輪機氣體入口處變寬。

US4535592公開了一種內燃式渦輪復合發動機，其具有傳統的可往復運動的活塞、汽缸、歧管、燃料氧氣混合裝置或燃料噴射器、點火裝置或壓縮點火器，并且結合有用于將熱的、輕度高壓燃燒產物(排氣)從相應的汽缸輸送到一個或多個渦輪機的相應的噴嘴構件的改進。噴嘴構件的入口端和排出端分別與相應的燃燒室或汽缸的相應的邊界壁以及渦輪機的入口連接。快速打開的噴嘴閥將排氣從相應的汽缸引入噴嘴構件。

發明內容

本發明的目的是提供一種包括渦輪機的四沖程內燃機，其中內燃機的渦輪機泄放能量的使用程度大于上述現有技術文獻的燃式發動機中的渦輪機泄放能量。