[发明专利]用于内燃机的增压系统

说明书

技术领域

本发明涉及借助废气涡轮增压器增压的内燃机领域。它涉及用于 具有多个废气涡轮增压器的内燃机的增压系统。

背景技术

在大型两冲程发动机中可以使用多个废气涡轮增压器并联运行。 其中，通常在单个的两冲程发动机中同时只使用相同的废气涡轮增压 器，为的特别是在瞬态运行时不会出现单个废气涡轮增压器的不允许 的运行条件。

这种对称设计的增压导致那些为了输入和输出功率(power take in/power take out-PTI/PTO)与电机耦连的废气涡轮增压器与具有动力 涡轮机的系统相比在当前在经济上没有竞争力，因为必须给每个废气 涡轮增压器配备电机和与废气涡轮增压器相耦连的耦连装置。此外每 个电机在废气涡轮增压器平台上还需要空间，并且引起附加的维护费 用。

发明内容

对于具有多个废气涡轮增压器的增压系统而言，电机与废气涡轮 增压器耦连并且组合废气涡轮增压器的可调节的分配器，则可将所需 要的电机和可调节的分配器的数量减少。减少可调节的分配器的结果 是减少涡轮损失，因为具有可调节的导引几何形状(Leitgeometrie) 的涡轮机通常具有比固定的几何形状的涡轮机更高的效率。

其中，可考虑所提到的部件的多种组合：

用于内燃机的增压系统，它包括两个或者两个以上的废气涡轮增 压器，其中至少一个废气涡轮增压器与电机耦连，并且其中至少一个 废气涡轮增压器配有可调节的涡轮机导引几何形状，其中至少一个废 气涡轮增压器既不与电机耦连、也不配有可调节的涡轮机导引几何形 状。

用于内燃机的增压系统，它包括两个或者两个以上的废气涡轮增 压器，其中，第一部分，即从一个废气涡轮增压器到少于所有的废气 涡轮增压器，与电机耦连，并且第二部分，即从一个废气涡轮增压器 到少于所有的废气涡轮增压器，配有可调节的涡轮机导引几何形状。

用于内燃机的增压系统，它包括两个或者两个以上的废气涡轮增 压器，其中，一部分废气涡轮机的部分，即从一个废气涡轮增压器到 少于所有的废气涡轮增压器，分别和一个电机耦连，并且其中至少一 个和电机耦连的废气涡轮增压器配有可调节的涡轮机导引几何形状。 可选地，其余的常规的废气涡轮增压器既不与电机耦连、也不配有可 调节的涡轮机导引几何形状。

用于内燃机的增压系统，它包括两个或者两个以上的废气涡轮增 压器，其中，包括至少两个废气涡轮增压器的一部分废气涡轮机，即 从两个废气涡轮增压器到少于所有的废气涡轮增压器，分别和一个电 机耦连，其中，至少两个废气涡轮增压器分别和一个电机耦连，并且 所述与电机耦连的废气涡轮增压器中的至少一个废气涡轮增压器配 有可调节的涡轮机导引几何形状。可选地，其余的常规的废气涡轮增 压器既不与电机耦连、也不配有可调节的涡轮机导引几何形状。

用于内燃机的增压系统，它包括两个或者两个以上的废气涡轮增 压器，其中，一部分废气涡轮增压器，即从一个废气涡轮增压器到少 于所有的废气涡轮增压器，分别和一个电机耦连，并且其余的废气涡 轮增压器分别配有可调节的涡轮机导引几何形状。

用于内燃机的增压系统，它包括两个或者两个以上的废气涡轮增 压器，其中，包括至少两个废气涡轮增压器的一部分废气涡轮机，即 从两个废气涡轮增压器到少于所有的废气涡轮增压器，分别和一个电 机耦连，其中，至少两个废气涡轮增压器分别和一个电机耦连，并且 其余的废气涡轮增压器分别配有可调节的涡轮机导引几何形状。

采用所建议的废气涡轮增压器配置可减少用于PTI/PTO运行的电 机的数量，在必要时可一直减少到整个增压系统使用唯一的电机。

通过使用在废气涡轮增压器上具有电机和可变化的涡轮机导引 几何形状的废气涡轮增压器，可将所需要的涡轮机导引几何形状单元 的数量减少到一个。在没有电机时，每个废气涡轮增压器需要一个可 调节的涡轮机导引几何形状单元。

和具有动力涡轮机的装置相比，由于废气涡轮增压器上的电机， 可以放弃废气管道和快速切换的超速保护系统。对超过速保护的要求 小得多，因为只有部分涡轮机功率输送到电机。在必要时及时地减小 发动机功率，和/或打开废气门(Waste Gate)也就够了。

和具有动力涡轮机的系统相比对空间的需求小了，并且在2冲程 发动机/电动机厂家和船舶/造船厂之间的接口少了，因为电机通过废 气涡轮增压器借助船厂的内燃机提供。