[发明专利]具有双流涡轮的机械增压式内燃发动机和用于操作这种内燃发动机的方法

说明书

一种机械增压式内燃发动机可以包括具有可变叶片几何形状的双流涡轮。一种操作装置的示例方法允许内燃发动机在低排气流速下的最佳操作。

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年1月17日提交的德国专利申请No.102013200671.3的优先权，为了所有目的，其整个内容被并入本文以供参考。

背景技术

包括涡轮增压器或机械增压器的内燃发动机具有排气歧管，其中汽缸的排气管路在内燃发动机中被分组。机械增压器的涡轮被提供在排气排放系统中。在低负荷和/或低转速下起增压作用的脉冲(impulse)可以增加可能在怠速操作和/或低负荷期间下降的涡轮旋转速度。

增加涡轮旋转速度的一种方案是将汽缸分组以形成排气歧管。这限制了涡轮的数量，并且增加了供应给每个涡轮的脉冲的频率。在另一方案中，可以使用双流涡轮，以便转子/叶轮(rotor)由两个相邻的双排气蜗壳支持。另外，喷嘴环叶片被附接至可轴向移动的壁以调整入口通道的可变喷嘴涡轮可以被用来优化到转子的气流。

发明人认识到的这种设置的一些问题在接近怠速或低负荷运行时出现。应当针对具体的发动机类型设定分组汽缸，或排气管路中的压力波动可以相互减弱。由于双流涡轮中的两个蜗壳的供应压力，转子入口处的排气的切向速度可以极大地改变。在其使用寿命期间，可变喷嘴涡轮中的喷嘴环叶片可能被堵塞或经历减少的运动。另外，喷嘴环叶片的低压侧的气体泄漏可能发生。

发明内容

一种方案涉及一种机械增压式内燃发动机，其具有至少一个缸盖以及至少两个汽缸，其包含：每个汽缸具有至少一个出气口以用于通过排气排放系统从汽缸中排放排气，并且每个出气口被排气管路毗连；其中以形成两组的方式配置至少两个汽缸，每组在每种情况下具有至少一个汽缸，并且在每种情况下，每个汽缸组的汽缸的排气管路合并，以形成总排气管路，以便形成排气歧管。另外，两个总排气管路被连接至双通道涡轮，双通道涡轮包含转子，转子被安装在涡轮外壳中的可旋转轴上，以便在每种情况下，一个总排气管路被连接至双通道涡轮的两个进气口中的一个，并且通过壁使两个通道相互分开直到转子，以便两个通道的气流被相互分开地引导至转子。双通道涡轮包含在第一通道的转子端部处的第一组可调导向叶片和在第二通道的转子端部处的第二组可调导向叶片。以此方式，可以优化汽缸的配置以降低排气管路中的衰减以及减少喷嘴环叶片的潜在问题。

另一方案涉及一种操作包括涡轮的机械增压式内燃发动机的方法，其中第一组可调导向叶片被提供在第一通道的转子侧端部处，而第二组可调导向叶片提供在第二通道的转子侧端部处。这种方法可以降低转子入口处的排气的切向速度的变化。

应该理解提供上述发明内容以简化形式介绍了选择性概念，其在具体实施方式中将被进一步描述。这不意味着确定所要求保护主题的关键或必要特征，其范围由所附权利要求唯一限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上述任何缺点或本公开中的任何部分的实施方式。

附图说明

图1a沿转子的旋转轴线以半剖面的方式示意地示出了根据第一实施例的双流涡轮的基本结构。

图1b以分割的侧视图的形式示意地示出了图1a中所示的双流涡轮的环状件以及导向叶片和调整机构。

图1c示意地示出了在图1b中图示说明的环状件以及导向叶片和调整机构(沿调整机构的杆的旋转轴线剖开)。

图1d示意地示出了关于调整机构的杆的旋转轴线被横向地剖开的两个导向叶片和盘状件。

图2示意地示出了内燃发动机的描述。

图3示意地示出了两个导向叶片和盘状件部分在双流涡轮中的连接的示例。

图4是用于基于排气流速调整导向叶片的示例方法。

图5是用于同时和/或独立地调整导向叶片的示例方法。

具体实施方式