[发明专利]带有排气再循环的涡轮增压发动机

说明书

技术领域

本发明涉及带有排气再循环的涡轮增压发动机(例如，柴油内燃发动机)，其适于例如在重负荷车辆、船舶或电站中使用，但不局限于这些应用。

背景技术

涡轮增压是增加内燃发动机的转矩和功率的常见方法。排气再循环是提高排气品质(即，降低排气中的氮氧化物含量)的常见方法。当将外部排气再循环(即，将来自发动机的排气歧管的一部分排气引导到发动机的进气歧管)与涡轮增压相结合时，需要将再循环到进气歧管的排气的压力增加到至少与进气歧管内经加压的新鲜空气的压力水平相同的压力水平。

DE 196 03 591 C1公开了一种带有新鲜空气涡轮增压器和排气涡轮增压器的涡轮增压内燃发动机，其中排气管道连接到排气涡轮增压器的涡轮的入口和新鲜空气涡轮增压器的涡轮的入口，而且还连接到排气涡轮增压器的压缩机的入口。排气涡轮增压器的出口连接到一管道，该管道将新鲜空气涡轮增压器的压缩机的出口连接到发动机。排气涡轮增压器的压缩机的上游和新鲜空气涡轮增压器的压缩机的下游设置有冷却器。控制阀连接到排气涡轮增压器的压缩机和涡轮的入口以及发动机的排气出口上，以控制排气再循环的速度。

DE 44 36 732 A1公开了一种带有新鲜空气涡轮增压器和排气涡轮增压器的涡轮增压内燃发动机，其中新鲜空气涡轮增压器和排气涡轮增压器的入口并行地连接到发动机的排气侧。此外，发动机的排气侧还经由冷却器连接到排气涡轮增压器的压缩机的入口。排气涡轮增压器的压缩机的出口连接到燃烧发动机的进气歧管，该进气歧管还经由冷却器连接到新鲜空气涡轮增压器的压缩机的出口。出于控制排气再循环速度的目的，在排气涡轮增压器的涡轮的入口上游设置了控制阀。

本发明至少部分地针对改善或克服现有的带有排气再循环的涡轮增压内燃发动机的一个或多个方面，例如，安装难度、复杂性和/或效率。

发明内容

根据本发明的第一方面，一种涡轮增压内燃发动机包括：多个气缸，每个气缸具有至少一个进气开口和至少一个排气开口；连接到所述进气开口的进气歧管；以及连接到所述排气开口的排气歧管。此外，该发动机可以包括新鲜空气涡轮增压器，该新鲜空气涡轮增压器包括涡轮以及新鲜空气压缩机，该涡轮的入口连接到排气歧管且其出口与大气相连，该新鲜空气压缩机的入口与大气相连且其出口连接到进气歧管。此外，该发动机可以包括排气增压器，该排气增压器包括压缩机，该压缩机的入口适于被供以来自排气歧管的排气且其出口连接到进气歧管。进气歧管可以由分隔壁分为新鲜空气通道和排气通道，这些通道中的一个连接到进气开口，该新鲜空气通道连接到新鲜空气压缩机的出口，所述排气通道连接到排气增压器的压缩机的出口，且所述分隔壁形成有连接所述两个通道的孔。

根据本发明的又一方面，一种涡轮增压内燃发动机可以包括多个气缸，每个气缸具有至少一个进气开口和一个排气开口。进气歧管可以连接到所述进气开口且排气歧管可以连接到所述排气开口。新鲜空气涡轮增压器包括涡轮，该涡轮的入口连接到排气歧管且其出口与大气相连，并且还包括新鲜空气压缩机，该新鲜空气压缩机的入口与大气相连且其出口连接到进气歧管。排气增压器包括压缩机，该压缩机的出口连接到进气歧管。该排气增压器的压缩机的入口可以选择性地连接到排气歧管或与大气相连。

根据本发明的另一方面，公开了一种控制涡轮增压内燃发动机的操作的方法。该发动机包括：多个气缸，每个气缸具有至少一个进气开口和一个排气开口；连接到所述进气开口的进气歧管；连接到所述排气开口的排气歧管；具有涡轮和压缩机的新鲜空气涡轮增压器，该涡轮的入口连接到排气歧管且其出口与大气相连，该压缩机的入口与大气相连且其出口连接到进气歧管；以及具有压缩机的排气增压器，该压缩机的出口连接到进气歧管。该方法可以包括以下步骤：对排气增压器的压缩机的入口选择性地供应来自内燃发动机的排气和/或来自大气的新鲜空气。

本发明的其它特征和方面将从以下描述和附图变得清晰。

附图说明

结合在本文中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并连同说明一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1是本发明的实施例的示意性俯视图，

图2是图1的实施例的示意性侧视图，

图3是本发明的又一个实施例的示意性俯视图，

图4是V型发动机的实施例的示意性俯视图，

图5是发动机在图4中所示的平面V-V中的示意性剖视图，

图6是相对于图1的实施例进行了修改的实施例的示意性俯视图，

图7是相对于根据图2的实施例进行了修改的实施例的示意性侧视图，以及