[发明专利]具有压缩机、排气再循环装置和可枢转翻板的内燃发动机

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年8月24日提交的德国专利申请No.102016215880.5的优先权。上述引用的申请的全部内容通过引用以其整体被合并于此用于所有目的。

技术领域

本说明书总体上涉及具有密封元件的可枢转翻板。

背景技术

在介绍中提到的该类型的内燃发动机被用作机动车辆驱动单元。在本公开的上下文中，词语“内燃发动机”涵盖柴油发动机和奥托循环发动机以及利用混合燃烧过程和混合驱动器的混合内燃发动机(hybrid internal combustion engine)，该混合内燃发动机不仅包括内燃发动机而且包括电机，该电机在驱动方面可以被连接到内燃发动机并且从内燃发动机接收动力或者作为可切换的辅助驱动器而额外地输出动力。

近年来，已经存在朝向机械增压的发动机发展的趋势，其中所述发动机对于汽车工业的经济意义继续稳步增长。

机械增压主要是用于增加发动机的燃烧过程所需的空气被压缩的性能的方法，其结果是可以在每个工作循环中向每个汽缸供给更大的空气质量。以这种方式，可以增加燃料质量并且因此增加平均压力。

机械增压是用于保持排量不变的同时增加内燃发动机的功率或者用于保持相同功率的同时减小活塞排量(swept volume)的合适方式。在任何情况下，机械增压导致体积功率输出的增加和更有利的功率-重量比。如果减小活塞排量，则因此有可能将载荷集中朝着燃料消耗率较低的较高负载移动。通过将机械增压与适当的变速器配置相结合，还可以实现所谓的降速，通过降速同样可以实现较低的燃料消耗率。

因此，机械增压有助于不断努力开发内燃发动机，以使燃料消耗最小化，也就是说提高内燃发动机的效率。

对于机械增压而言，通常使用排气涡轮增压器，其中，压缩机和涡轮布置在同一轴上。热的排气流被供给到涡轮并且在涡轮中膨胀同时释放能量，其结果是轴被置于旋转。由排气流供应至涡轮并最终供应至轴的能量用于驱动同样布置在该轴上的压缩机。压缩机输送并压缩供给到其的充气，由此获得汽缸的机械增压。充气冷却器有利地设置在压缩机下游的进气系统中，在压缩的充气进入至少一个汽缸之前通过充气冷却器被冷却。该冷却器降低温度，从而增加充气的密度，使得所述冷却器也有助于改善汽缸的充气，也就是说有助于更大的空气质量。通过冷却发生压缩。

排气涡轮增压器相对于可以借助辅助驱动器驱动的机械增压器的优点在于排气涡轮增压器利用热排气的排气能量，而机械增压器从内燃发动机直接或间接地汲取驱动它所需的能量，从而至少是因为只要驱动能量不是源于能量回收源就不利地影响效率，也就是说降低效率。

如果机械增压器不是能够通过电机驱动(也就是电气地驱动)的增压器，则通常在机械增压器和内燃发动机之间需要用于动力传输的机械连接或运动学连接，这也影响了发动机舱中的封装。

机械增压器相对于排气涡轮增压器的优点在于，机械增压器可以一直产生所需的充气压力并使所需的充气压力可用，特别是不考虑内燃发动机的运行状态。这特别适用于能够通过电机电气地驱动的机械增压器、因此与曲轴的旋转转速无关。

在之前的尝试中，具体的情况是通过排气涡轮增压在所有发动机转速范围内实现功率增加时遇到困难。在某些发动机转速下冲(undershot的情况下，观察到相对严重的扭矩下降。如果考虑到充气压力比取决于涡轮压力比或涡轮功率，则所述扭矩下降是可以理解的。如果发动机转速降低，则导致较小的排气质量流量，因此导致较低的涡轮压力比或较低的涡轮功率。因此，对于较低的发动机转速，充气压力比同样降低。这相当于扭矩下降。

发明内容

本公开涉及的内燃发动机具有用于机械增压目的的压缩机，其中，在本公开的上下文中，可以通过辅助驱动器驱动的机械增压器和排气涡轮增压器的压缩机都可以被归入到表达“压缩机”下。

进一步的基本目的是减少污染物排放。机械增压同样可以有利地解决这个问题。通过机械增压的目标配置，有可能具体地获得关于效率和关于排气排放的优点。然而，为了坚持未来的污染物排放极限值，除了机械增压装置外，进一步的措施是必需的。