[发明专利]带有压缩机、排气再循环装置和翻板的增压内燃发动机

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求在2016年8月24日提交的德国专利申请号102016215865.1的优先权。出于所有目的，上述引用的专利申请的全部内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本说明书大体涉及用于包括内燃发动机的机动车辆的集成阀以及具有这种集成阀的机动车辆。

背景技术

在引言中所提到的类型的内燃发动机被用作机动车辆驱动单元。在本公开的情况下，表述"内燃发动机"涵盖柴油发动机和奥托循环发动机并且也涵盖混合动力内燃发动机，混合动力内燃发动机利用混合动力燃烧过程以及不仅包括内燃发动机而且也包括电机的混合动力驱动器，电机能够以驱动的形式连接到内燃发动机并从内燃发动机接收动力或作为可切换的辅助驱动器，额外地输出动力。

近些年，存在朝增压(supercharged)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持续稳步增长。

增压是提高其中发动机燃烧过程所需的空气被压缩的性能并因此能够在每个工作循环中向每个汽缸馈送更多空气质量的主要方法。以此方式，能够增加燃料质量并因此增加平均压力。

增压为用于增加内燃发动机的功率同时保持不变的扫气容积或用于降低扫气容积但同时保持相同功率的合适装置。在任何情况下，增压致使体积功率输出的增加以及更有利的功率重量比。如果扫气容积降低，因此将负荷集体朝向较高的负载变换是可能的，在这种情况下，比燃料消耗率较低。通过增压并结合合适的变速器配置，还可能实现所谓的降速，利用降速实现较低的比燃料消耗率同样是可能的。

因此，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即提高内燃发动机的效率。

为了增压，通常使用排气涡轮增压器，其中压缩机和涡轮机被安排在同一轴上。热的排气流被供给到该涡轮机并且在涡轮机中膨胀伴随能量释放，其结果置轴于转动中。由排气流供应到涡轮机并且最终供应到轴的能量用来驱动同样被安排在该轴上的压缩机。压缩机传送并且压缩供应给压缩机的增压空气，其结果是获得了汽缸的增压。有利地在压缩机下游的进气系统中设有增压空气冷却器，借助于该增压空气冷却器，压缩的增压空气在进入至少一个汽缸前被冷却。冷却器降低增压空气的温度并且由此增加增压空气的密度，使得冷却器还有助于汽缸改善的增压，也就是说有助于更大的空气质量。发生通过冷却的压缩。

排气涡轮增压器相对于能够通过辅助驱动器驱动的机械增压器(supercharger)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抽取驱动它所需的能量，并因此至少由于既然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(也就是电驱动)的机械增压器，则通常需要在机械增压器和内燃发动机之间存在用于动力传输的机械或运动学连接，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，机械增压器能够随时产生并提供所需的增压压力，特别是与内燃发动机的工作状态无关。这特别适用于能够通过电机电驱动的机械增压器，并因此与曲轴的转速无关。

在现有技术中，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中遇到了困难。在某一发动机转速下冲的事件下，观察到了相对严重的扭矩下降。如果考虑到增压压力比取决于涡轮机压力比或涡轮机功率，所述扭矩下降是可理解的。如果发动机转速下降，这导致较小的排气质量流并且由此导致较低的涡轮机压力比或较低的涡轮机功率。因此，朝向较低的发动机转速，增压压力比同样降低。这等同于扭矩下降。

发明内容

本公开涉及的内燃发动机具有用于增压目的的压缩机，其中，在本公开的情况下，能够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二者均能够被归纳为表述“压缩机”。

减少污染物排放是进一步的基本目标。增压在解决此问题方面同样能够是有利的。通过有目的的增压配置，可以明确获得关于效率和排气排放的优点。然而，为了满足未来的污染物排放限值要求，除了增压装置之外，还需要采取进一步的措施。