[发明专利]用于内燃机的组件及其运行和设计方法

说明书

本发明涉及一种用于内燃机的组件。本发明提供的组件将残余气体率和废气反压在内燃机的整个转速范围之上保持成尽可能小。该组件包括布置在内燃机与废气涡轮增压器的涡轮之间的废气压力转换器，其带有后置的混合管以及绕过废气涡轮增压器的涡轮的废气门。组件具有第一废气导引区段和第二废气导引区段，其中，在第一和第二废气导引区段中在混合管前的相应的端部区域中构造有呈喷嘴状的区段，其中，由第一废气导引区段在呈喷嘴状的区段前或中构造有第一旁路通道，其中，由至少第二废气导引区段在呈喷嘴状的区段前或中构造有第二旁路通道且其中设置有至少一个控制元件和/或调节元件，借助其可控制或可调节穿过第一和/或第二旁路通道的流量。

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的组件，其带有多个气缸和废气涡轮增压器、布置在内燃机与废气涡轮增压器的涡轮之间的带有混合管以及带有绕过涡轮增压器的涡轮的用于在不流经废气涡轮增压器的情形下导出废气的废气门的废气压力转换器。

背景技术

废气压力转换器当前尤其被理解为至少两个废气导引区段在通口位置(Mündungsstelle)的区域中到混合管中的聚集，在其中在废气导引区段中在废气导引区段相遇前构造有呈喷嘴状的横截面走向(例如以连续的横截面收缩的形式)，以便在废气导引区段相遇前加速流动穿过废气导引区段的流体。通常，废气导引区段在不同时刻由流体(此处：内燃机的废气)流动穿过。通过紧邻在混合管前的呈喷嘴状的构造，动态的流体压力被提高且同时静态的流体压力被降低。同时，在通口位置的区域中的几何形状如此构造，以至于得出流动的分离，尤其由废气导引区段的位于两个呈喷嘴状的锥形部之间的壁(分隔壁)。通过首先在下游在混合管的方向上促使脉冲穿过(Impulsdurchtritt)，通过如上面所描述的废气压力转换器可反作用于所谓的串扰(Übersprechen)。串扰被理解为(尽可能待避免的)由来自第一废气导引区段的流出流所引起的从通口位置到另一废气导引区段中在上游在内燃机的气缸的方向上的压力传播(Druckausbreitung)。其与运行特性的非期望的影响相联系，尤其通过废气从废气压力转换器回到内燃机的燃烧室中的增强的回流引起。这又导致提高的残余气体率(Restgasrate)且在汽油机的情形中导致提高的爆震趋势(Klopfneigung)和内燃机效率以及内燃机的最大转矩的降低。

在文件US 5,072,583 A中描述了如上面所描述的废气压力转换器和与此组合的旁路组件的一些例子。

从文件DE 10 2013 204 570 A1中已知一种带有包括第一涡轮的第一涡轮增压器且带有包括第二涡轮的第二涡轮增压器的涡轮增压器系统，其中，第一涡轮与内燃机的第一气缸处于流体连通中且第二涡轮与内燃机的第二气缸处于流体连通中。在此共同的旁路通道设置成带有联接在其处的废气门，该旁路通道与第一涡轮的入口且与第二涡轮的入口处于流体连通中。

发明内容

本发明的任务在于，即，使得一种带有多个气缸和废气涡轮增压器、布置在内燃机与废气涡轮增压器的涡轮之间的带有混合管和绕过涡轮增压器的涡轮的用于在不流经废气涡轮增压器的情形下导出废气的废气门的废气压力转换器的用于内燃机的组件可供使用，借助于其将残余气体率和废气反压(Abgasgegendruck)在内燃机的整个转速范围之上保持成尽可能小。此外应使得一种用于运行该组件的方法和一种用于设计这样的组件的方法可供使用。

该任务的解决方案根据本发明解决。本发明的另外的实际的实施方式和优点根据本发明被描述。