[发明专利]用于保持发动机缸体冷却剂套内无流动策略的被单独冷却的涡轮增压器

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃发动机，其具有发动机缸体冷却剂套和汽缸盖冷却剂套，且具有被设置成其涡轮机处于排气通道中的涡轮增压器。

背景技术

发动机缸体冷却剂套和汽缸盖冷却剂套已被开发用于为发动机去热而提高发动机运行。例如，EP 0 038 556B1描述了内燃发动机的冷却系统。借助于第一泵，传送冷却剂穿过汽缸盖冷却剂套。第二泵传送冷却剂穿过汽缸体冷却剂套。虽然两个冷却剂套在内燃发动机内没有任何关联，但均在主回路管路系统的出口侧打开。冷却器旁路系统从主回路管路系统中分支出，该冷却器旁路系统通向汽缸盖冷却剂套的汽缸盖进口并且通向汽缸体冷却剂套的汽缸体进口。借助控制阀，阻止冷却剂流动至冷却器并且允许冷却剂流动穿过冷却器旁路系统。借助第二控制阀，中断穿过汽缸体冷却剂套的冷却剂流动。

已知内燃发动机的发动机汽缸体和汽缸盖在各自情况下被彼此单独地由冷却剂回路的冷却剂横穿。以此方式，主要热连接至燃烧室壁和排气传导装置的汽缸盖和主要热连接至摩擦部位的发动机汽缸体能够被区别性地冷却。这种所谓的“分离冷却剂系统(split cooling system)”(分离冷却剂回路)的目标是：在内燃发动机的预热阶段冷却汽缸盖，且同时最开始不冷却发动机汽缸体(无流动策略)，以便发动机汽缸体可更迅速地升温至所需工作温度。

例如，申请人的EP 1 900 919A1公开了内燃发动机的分离冷却剂回路(split coolant circuit)，提供了汽缸盖冷却剂套和发动机缸体冷却剂套，其中分离冷却剂回路具有泵、冷却器、控温器和加热装置，并且冷却剂在分离冷却剂回路中循环。控温器被设置成使得在冷却剂超过预定温度时，控制穿过发动机缸体冷却剂套及穿过冷却器的冷却剂流动。

通过这些措施(分开冷却)，预热阶段的摩擦损失可被降低，然而，还已知更迅速地加热了发动机油、加热了冷却剂或者加热了活塞裙的表面。

试图尽可能长地保持阻止冷却剂流动穿过汽缸体冷却剂套(汽缸体冷却剂套的所谓“无流动策略”)，以便减少预热阶段期间的摩擦损失，具体是在内燃发动机的冷起动之后的摩擦损失。例如，已知在汽缸体冷却剂套和汽缸盖冷却剂套之间制造内部联系，从而在汽缸体冷却剂套中零流动期间形成的冷却剂蒸气可被引导至汽缸盖冷却剂套，优选地进入进口侧汽缸盖冷却剂套。通过排出热气(这些热气自然地收集在上部区域)，汽缸体冷却剂套的无流动策略可被保持更长时间，因为热蒸汽聚集的所述区域可被冷却剂横穿，从而有利地阻止了所述区域中的热损坏。

在汽缸体冷却剂套的无流动策略的情况下，或在分开冷却概念的情况下，可导致很少热量传到例如机舱加热装置以便例如预热机舱或者以便为窗户除霜的情况。

涡轮增压器具有涡轮机和压缩机，其中涡轮机借助排气流被驱动，从而压缩机侧能够产生被压缩的空气，所述被压缩的空气被供给至内燃发动机。涡轮机壳体由例如高合金铸钢制造，以便承受排气的高温负载。生产铸钢是非常昂贵的，特别是由于它的合金元件，例如37wt.％的镍。然而，铸钢不仅昂贵而且具有相对大的重量，整体上来讲，任何额外的重量在机动车辆的燃料消耗上都具有不利的影响。

发明内容

因此，本发明基于使用简单装置改进在背景技术中描述的内燃发动机类型的目的，从而在所述内燃发动机中，即便在汽缸体冷却剂套的无流动策略下，仍能获得例如用于机舱加热装置的适量热流动，其中还试图获得关于降低具体为涡轮增压器重量的优点，以便降低燃料的消耗。

根据本发明，通过具有本发明特征的内燃发动机来实现该目的，其中涡轮增压器，优选地是其涡轮机壳体具有冷却回路，所述冷却回路与汽缸体冷却剂套独立并被联接至公共泵，至少通向涡轮增压器的旁路被提供在泵的下游和汽缸体水冷进口的上游。

应指出，不是仅在专利权利要求中独立限定的特征可通过任何期望的易于理解的技术方式与另一特征组合并且公开了本发明的其他实施例。具体结合附图的说明书进一步描述并且指明了本发明。