[发明专利]具有内燃机的两个独立的涡轮增压器的结构及其运行方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有内燃发动机的结构，该内燃发动机分配有两个相互独立的涡轮增压器。通常每个涡轮增压器给一组燃烧室施加增压空气。这组燃烧室特别可以是一气缸排/座。通过该结构中洁净空气管将过滤的空气引入这两个涡轮增压器中，其中可以为每个涡轮增压器并由此为每条洁净空气管设置分开的洁净空气滤清器。

背景技术

在DE3633405C2，DE102005054249A1和DE102007014319A1中各自公开了上述类型的结构，其中在增压空气侧即在流动方向上在各涡轮增压器后面的洁净空气管相互连接。特别为了实现压力平衡而采用这种结构。

该已知结构中涡轮增压器会承受强烈的磨损。磨损部件必须特别是成对更换，这会导致成本过高。

发明内容

本发明的目的在于减少耗费和成本。

该目的在本发明中一方面通过具有权利要求1特征的结构，另一方面通过根据权利要求5用于运行两个涡轮增压器的方法得以实现。

根据本发明的结构的特征在于用于在所述两洁净空气管内的空气之间形成压力平衡的装置。

因此按本发明实现流动方向上涡轮增压器之前的空气的压力平衡。其基于这样的认识，即在不同洁净空气管中的不同的压力会伴随着/对应涡轮增压器的不同功率，这会导致不同的热负荷和不同的磨损。因为特别是由于两条洁净空气管之间的形状区别一直存在压力差，所以一个涡轮增压器比另一个磨损更加严重。由此可能导致必须提前更换一个涡轮增压器，然后也必须同时更换尚未完全磨损的第二涡轮增压器。通过根据本发明的压力平衡措施可以总体上减少磨损并且此外使磨损设计为较一致/均匀。在一个涡轮增压器由于磨损而必须更换时，同时更换另一涡轮增压器，这样使得总耗费变小。

在本发明的一优选实施方式中，用于形成压力平衡的装置使得两条洁净空气管之一(存在较高气压)中的空气转移到(存在较低气压的)另一洁净空气管。压力平衡可以特别简单地通过空气自我实现。尤其是该装置可以特别简单地构成。

在本发明的一个方面中，用于形成压力平衡的装置包括流体管。特别是可以这样设计该装置或者流体管，使得在涡轮增压器的通常转速和通常压力差下在该流体管中出现压力波(Druckwellen)或者可以产生压力梯度。可选的是，用于形成压力平衡的装置也可以包括空气收集容器，在该空气收集容器中可以这样包含与之前所述流体管相比更大的空气流量，使得可以通过(层流或必要时紊流形式的)空气质量流实现压力平衡。

根据本发明用于运行具有内燃发动机的结构中的两个涡轮增压器的方法其特征在于可以使得引入所述两个涡轮增压器的洁净空气具有相同的压力，其中各自被引入所述涡轮增压器的洁净空气来自洁净空气滤清器。此时可以总体上减少磨损并且使磨损均匀分布在所述两个涡轮增压器上。

此时压力平衡既可以通过压力波也可以通过空气质量流实现。

附图说明

下面参考附图描述本发明的优选实施方式，其中

图1示出了现有技术中具有带两个相互独立的涡轮增压器的内燃发动机的结构；

图2示出了根据本发明第一实施方式的这种结构；以及

图3示出了根据本发明第二实施方式的这种结构。

具体实施方式

内燃发动机具有两个气缸排10a，10b，该气缸排各自具有四个气缸12a或四个气缸12b。给第一气缸排10a分配一个涡轮增压器14a，给第二气缸排10b分配一个涡轮增压器14b。该涡轮增压器的目的在于将经过过滤的空气(洁净空气)压入气缸并在此利用从气缸排出的废气的压力。在此为每个涡轮增压器14a，14b各分配一个洁净空气滤清器16a，16b，洁净空气滤清器16a，16b后接有洁净空气管18a，18b。由每个涡轮增压器14a，14b压缩的空气(增压空气)然后通过管道20a或20b被引向气缸12a或12b。废气回流管22a或22b把废气引向涡轮增压器14a或14b。

根据现有技术，两个涡轮增压器14a，14b完全相互独立地工作，在洁净空气管18a和18b之间不存在连接。此时一条洁净空气管18b会由于结构空间的原因而形成与另一洁净空气管18a不一样，特别是如图1所示比另一洁净空气管18a更长。这样两条洁净空气管18a，18b中的洁净空气的气压不同，例如洁净空气管18a中的气压小于洁净空气管18b中的气压。由于较低气压，涡轮增压器14a必须施加更大的功率并因此比涡轮增压器14b产生更高的磨损。涡轮增压器14a因此必须较早被更换，从而必须存在两次更换过程。必要时，甚至会要求同时更换涡轮增压器14b，尽管该涡轮增压器14b尚未达到其运行寿命。