[發明專利]具有排氣再循環的增壓內燃發動機和用于生產此種內燃發動機的壓縮機殼體的方法

在審

• 申請號: 201911042108.6
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN111188705A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: A·庫斯克;C·W·維吉爾德;F·A·薩默候夫
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: F02M26/17
• 分類號: F02M26/17;F02B39/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐東升

本發明涉及一種增壓內燃發動機，其具有：進氣系統(1)；排氣排放系統；布置在進氣系統(1)中的至少一個壓縮機(2)；包括再循環管路的排氣再循環系統，該再循環管路從排氣排放系統分支并在至少一個壓縮機(2)上游通入進氣系統(1)以形成節點(5)；以及布置在節點(5)處的氣門單元(3)，其包括擋板(4)，該擋板(4)圍繞橫貫至少一個壓縮機(2)的軸延伸的旋轉軸線可樞轉，在第一端位置處阻擋進氣系統(1)并打開再循環管路，并且在第二端位置處覆蓋再循環管路并打開進氣系統(1)。提供一種內燃發動機，其中在至少一個壓縮機葉輪上游的自由增壓空氣流中的冷凝物形成被減少或阻礙。這通過一種內燃發動機來實現，其中壓縮機殼體(2a)和至少一部分的氣門殼體(3a)一體形成，使得壓縮機殼體(2a)和至少一部分的氣門殼體(3a)形成整塊部件。

技術領域

本發明涉及增壓內燃發動機，其具有：

-用于供應增壓空氣流的進氣系統；

-用于排放排氣的排氣排放系統；

-至少一個壓縮機，其布置在進氣系統中并且配備有安裝在壓縮機殼體中的可旋轉軸上的至少一個葉輪；

-包括再循環管路的排氣再循環系統，該再循環管路從排氣排放系統分支并在至少一個葉輪上游通入進氣系統以形成節點；以及

-氣門單元，其布置在進氣系統中的該節點處并且包括氣門殼體和布置在氣門殼體中的擋板(flap)，其中該擋板可以圍繞橫貫至少一個壓縮機的軸延伸的旋轉軸線樞轉，使得擋板在第一端位置處用前側阻擋進氣系統并打開再循環管路，并且在第二端位置處用排氣側上的后側覆蓋再循環管路并打開進氣系統。

本發明還涉及一種用于生產此種內燃發動機的壓縮機殼體的方法。

所述類型的內燃發動機例如用作機動車輛驅動裝置。在本發明的上下文中，術語“內燃發動機”涵蓋柴油發動機和汽油發動機，但是也涵蓋混合內燃發動機(即通過混合燃燒過程操作的內燃發動機)以及混合動力驅動裝置，該混合動力驅動裝置不僅包括內燃發動機，還包括用于驅動機動車輛的至少一個其他扭矩源，例如電動馬達，其為了驅動目的而被連接或可以連接到內燃發動機，并且作為替代方案或附加于內燃發動機來提供動力。

背景技術

近年來，開發一直集中在增壓發動機上，其中這些發動機對于汽車制造業的經濟重要性不斷增加。

充氣/增壓(charging)主要是提高性能的方法，其中發動機的燃燒過程所需的空氣被壓縮，從而在每個工作循環可以向每個汽缸供應更大量的空氣。以這種方式，可以增加燃料質量并因此增加平均壓力。

充氣是用于增加具有不變容量的內燃發動機的功率或針對相同的功率減小容量的合適方法。在任何情況下，充氣都會導致增大的功率體積比和更有利的功率質量比。如果容量減小，則負載集合向更高負載移動，在該負載處比燃料消耗(specific fuelconsumption)更低。

在內燃發動機的開發中，充氣支持最小化燃料消耗的恒定目標，即改善內燃發動機的效率。

結合合適的傳動比，這還可以允許所謂的降速，其中也實現了較低的比燃料消耗。降速利用了比燃料消耗在低轉速下通常較低的情況，特別是在較高負載下。

通常，為了充氣，使用排氣渦輪增壓器，其中壓縮機和渦輪機被布置在同一軸上。熱排氣流被供應到渦輪機并膨脹，向渦輪機釋放能量，由此使軸進行旋轉。從排氣流釋放到渦輪機并最終到達軸的能量被用于驅動同樣布置在該軸上的壓縮機。壓縮機傳送并壓縮供應給它的增壓空氣，從而給汽缸充氣。有利地，在壓縮機下游的進氣系統中設置增壓冷卻器，其在壓縮的增壓空氣進入至少一個汽缸之前冷卻壓縮的增壓空氣。該冷卻器降低了增壓空氣的溫度并因此增加了增壓空氣的密度，因此該冷卻器也有助于更好地填充汽缸，即更大的空氣質量。通過冷卻實現壓縮。