[发明专利]发动机的空气流系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机，尤其涉及一种用于具有一个或多个涡轮增压器的内燃机的空气流控制系统。

背景技术

内燃机可包括一个或多个用于压缩流体的涡轮增压器，将流体供应给一个或多个在相应的燃烧气缸里的燃烧室。每个涡轮增压器典型地包括由发动机的废气驱动的涡轮机和由该涡轮机驱动的压气机。压气机吸进空气并将压缩了的空气供应给燃烧室。在某些情况中，诸如燃油的其它流体可伴随压气机压缩的空气一并供应给燃烧室。另外，某些发动机可能有用于使从发动机燃烧室排出的废气再返回到发动机燃烧室的废气循环系统。

有涡轮增压器的内燃机可包括设在排气总管和发动机的一个或多个涡轮增压器的一个或多个涡轮机之间的废气压力减压阀。如美国专利5,974,801(1999年11月2日授予Houtz)所揭示的，废气压力减压阀可由来自发动机进气总管或独立的压缩空气源的压缩空气驱动。当废气压力减压阀被驱动时，它可使废气旁通绕过发动机的一个或多个涡轮增压器的一个或多个涡轮机。

美国专利5,974,801所揭示的配置可能有某些缺点。例如，构造带有只用于使废气旁通绕过发动机的一个或多个涡轮增压器的一个或多个涡轮机的用途的阀门的发动机不能有效利用空间。提供带有限于这种用途的阀门的发动机还可能使最终目标的成本不理想。

本发明旨在克服以上指出的一个或多个问题。

发明内容

根据本发明的一个示例性方面，提供了一种用于具有一个或多个燃烧室的内燃机的空气流系统。该空气流系统可包括一废气系统，可操作该废气系统而将从一个或多个燃烧室排出的废气排放于大气中。该废气系统可包括一个第一涡轮增压器的一涡轮机。该空气流系统还可包括一阀门，可操作该阀门以选择性地允许流经废气系统的废气旁通过涡轮机。还可操作该阀门以选择性地允许流经废气系统的废气回到一个或多个燃烧室里。

应该理解，以上的概述和以下的详细描述只是示例性和说明性的，并不构成对本发明的限制。

附图说明

包括在本说明书中并构成其一部分的附图示出了本发明的一个示例性实施例，该附图与描述内容一起用来说明本发明的原理。各附图中：

图1是根据本发明用于内燃机的一个示例性空气流系统的组合的原理图和示意图。

具体实施方式

参见图1，其中示出了用于内燃机110的一个示例性空气流系统100。内燃机110包括发动机气缸体111，该气缸体形成多个燃烧室112，气缸的数量取决于具体的应用场合。例如，4气缸发动机有四个燃烧气缸，6气缸发动机有六个燃烧气缸，等等。图1示出了六个燃烧气缸112。

空气流系统100可包括空气进入系统113，排气系统115、废气循环路径117、阀门160和阀门控制器230。空气进入系统113可包括能够向燃烧室112供应空气的任何部件或诸多部件。另外，可将空气进入系统113构造成能够把诸如燃油之类的一种或多种其它物质随同空气一起供应给燃烧室112。如图1所示，在某些实施例中，空气进入系统113可包括进气总管114和以下将说明的流体连接于进气总管114的各种部件。排气系统115可包括能够把从燃烧室112排出的废气排入大气的部件或诸多部件。如图1所示，在某些实施例中，排气系统115可包括排气总管116和以下将说明的流体连接于排气总管的各种部件。

空气流系统100可包括第一涡轮增压器120和第二涡轮增压器140。第一和第二涡轮增压器120、140可互相串联地布置。第一涡轮增压器120可包括第一涡轮机122和第一压气机124，第一涡轮机122可以是排气系统115的一部分，而第一压气机124可以是空气进入系统113的一部分。第一涡轮机122可通过排气系统115的排气管路126与排气总管116流体连通。第一涡轮机122可包括安装在第一轴130上的的涡轮机叶轮128，该第一轴可由例如单件或多件的壳体之类的壳体可旋转地支承。排气系统115的从排气总管116到第一涡轮机122的流体流动路径可包括变排量喷嘴(未示)或其它适用于控制冲动涡轮机叶轮128的排气流体流速的几何形状可变的装置。

第一压气机124可包括安装在第一轴130上的压气机叶轮134。这样，涡轮机叶轮128施加给第一轴130的旋转可使压气机叶轮134旋转。空气进入系统113的进气管路152可建立第一涡轮增压器120和进气总管114之间的流体连通，使第一压气机124可向进气总管114供应压缩空气。