[发明专利]具有废气涡轮增压器的内燃机

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有废气涡轮增压器的内燃机。 

背景技术

在现代的外源点火式内燃机中，发动机小型化(Motor-Downsizing)尤其是借助涡轮增压器实现。由此可以减少特别是在部分负荷行驶工况下的燃料消耗。这样的设计的缺点是涡轮增压器的滞后的响应特性，即所谓的涡轮增压迟滞，此时，在需要负荷时扭矩上升是滞后地实现的。在文献DE37 29 117 C1中描述了一种具有废气涡轮增压器和动力涡轮机的内燃机，在该内燃机中动力涡轮机定位在旁通管道中。短接管道定位在旁通管道和废气涡轮增压器后面的排气管道区段之间，在该短接管道中设置有一节流装置。此外，文献WO 2008/075130 A1公开了一种内燃机，在该内燃机中，在排气管道中设置有两个废气涡轮增压器。通过第一废气涡轮增压器运行压缩机，而通过第二废气涡轮增压器驱动一电机。视内燃机的工作点而定，该电机作为电动机运行。此外在文献DE 38 07 372 A1中描述了一种具有两级废气涡轮增压器的内燃机，其中，在分支的排气管道中设置有动力涡轮机。一个发电机与动力涡轮机连接。在此，对于满负荷工作点，所有的废气流被输送通过第一废气涡轮增压器，随后通过动力涡轮机以及然后通过第二废气涡轮增压器。 

发明内容

因此，本发明的目的是构造一种开头所述类型的内燃机，使得废气能量的利用得以改善。该目的通过按照本发明的内燃机实现。 

根据本发明，提出了一种内燃机，其具有排气歧管、排气管道、废气涡轮增压器和从排气管道分支的旁通管道，通过所述废气涡轮增压器驱动一个设置用于对内燃机的燃烧空气进行增压的压缩机，在所述旁通管道中设置有动力涡轮机，其中，短接管道从旁通管道分支出来并且通到废气涡 轮增压器后面的排气管道区段中，其中，第一阀这样地定位在废气涡轮增压器后面的排气管道区段中，使得从废气涡轮增压器中流出的废气部分地或者全部地改道到短接管道中并且随后向动力涡轮机改道。优选的是该第一阀被构造为可控的截止阀，例如闸板(Klappe)或者三通阀的形式。该阀优选这样地定位在短接管道的端部处，使得所有的废气量都能够改道到短接管道中。优选的是动力涡轮机与电机连接，其中，该电机可以视内燃机的工作点而定或者视废气通流量而定作为发电机或者电动机运行。 

通过按照本发明的线路图能够使从废气涡轮增压器中流出的所有废气流改道到短接管道中并且随后向动力涡轮机改道。在这样的工作点，动力涡轮机通过所述电机驱动，以便由此在废气涡轮增压器后面的排气管道区段中产生负压。由此防止涡轮增压迟滞的产生。因此，即使在低的转速下，废气涡轮增压器的响应特性也明显改善。 

按照本发明的另一种设计方案，至少一个第二阀定位在排气管道和/或旁通管道中，通过所述第二阀能够调节穿过旁通管道改道的废气量。优选的是第二阀被构造为可控的阀，例如构造为截止阀或者三通阀。通过设置第二阀能够例如在满负荷的情况下使废气量的一部分向动力涡轮机改道。由此通过动力涡轮机驱动电机以便产生电流。在此获得的电流可以存储在电池中和/或用于对电动的辅助装置供电。 

按照本发明的另一种设计方案，在从废气涡轮增压器中流出的废气改道到短接管道中时，排气管道和旁通管道之间的连接通过第二阀关闭。按照本发明，在低的或者中等的转速时使从废气涡轮增压器中流出的废气完全改道到短接管道中。在此优选的是电机作为电动机运行。因此，废气涡轮增压器的响应特性由于在废气涡轮增压器后面的排气管道区段中产生的负压而改善。 

当然，上述的和下面待阐述的特征不仅可以以各个给出的组合使用，而且可以以其他的组合或者单个地使用，这都不脱离本发明的范围。 

附图说明

其它的特征和特征组合从说明书中得出。本发明的具体实施例在图中简化示出并且在下面的说明书中详细地描述。附图为： 

图1示出具有废气涡轮增压器和动力涡轮机的内燃机的示意图； 

图2示出图1的内燃机满负荷时的另一个示图；和 

图3示出图1的内燃机在暖机状态期间的另一个示图。 

具体实施方式