[发明专利]用于支持增压装置的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于支持增压装置的设备。

背景技术

DE 10 2006 057 247 A1涉及一种增压装置，在该增压装置中，通过蒸汽循环从内燃机的废气中提取热能以及通过涡轮机将热能部分转化成机械能和电能。未利用的废热则通过单独的冷凝器向周围环境排出。增压装置尤其用于为内燃机增压。在排气系中有至少一个用于工作介质的回路的废气热交换器。输送设备在工作介质的回路中接在至少一个废气热交换器之前。工作介质的回路包含至少一个膨胀机，通过该膨胀机驱动至少一个布置在内燃机进气系中的压缩机部分。

由期刊“Auto，Motor und Sport（汽车、发动机和运动）”卷10、26页/2005已知公开文本“BMW-Vierzylinder nutzt Abw?rme für Leistungssteigerung-Motor mit Turbine（BMW-四缸利用废热提升功率-带涡轮的发动机）”。根据该公开文本，内燃机大致将在燃料中含有的能量的2/3转化为废热，废热或被内燃机的冷却系统吸收，或通过内燃机的排气系排出。迄今为止未利用的废热可以在内燃机中用于提高效率至15%。为此，1.8升四缸发动机与两级设计的蒸汽涡轮机联接，蒸汽涡轮机作用到1.8升四缸发动机的曲轴上。热蒸汽通过热交换器产生，热交换器安装在内燃机排气系中排气管附近。借助水循环可以从内燃机的冷却回路中分支出冷却流体。通过经由两级设计的蒸汽涡轮机驱动曲轴，可以或提高内燃机的功率和扭矩，或可以大大降低专门的燃料消耗。

发明内容

按照本发明所建议的技术方案，接下来建议一种在内燃机的排气系和进气系之间优选用蒸汽运行的附加回路，增压装置的压缩机部分与现有增压装置优选为废气涡轮增压器的压缩机部分优选并连或串连地布置在该附加回路中。这种技术方案既能应用于单级增压也能应用于两级增压。在利用包括低压级和高压级的增压装置的增压中，通过附加回路加载的附加的压缩机部分优选与业已存在的内燃机的高压级并连，因为通常布置在高压部分上的废气门的排气背压会下降。由此可以通过减少内燃机的推出功而使效率得到改善。

按本发明建议的方案的优势在于，一方面可以提高业已存在的可以是单级也可以是两级的增压设备的功率，其中另一方面同样可能的是，减少可以是单级也可以是两级构造的业已存在的增压设备的功率，这例如通过打开废气门实现。随之而来的排气背压的减小，对内燃机就其效率而言，通过减小推出功而使得效率得到改善。

若如上所述通过打开优选作为废气涡轮增压器单级或两级构造的增压装置的废气门而发生排气背压的下降，随之而来的是在保持增压压力时，很少或几乎没有废气在废气再循环的框架内回引到内燃机的进气系中。为了保持或提高废气再循环率，设附加的废气再循环管路，该废气再循环管路在必要时将有待再循环的废气导入在附加增压装置的压缩机部分之前的空气路径中。同样为了调整废气再循环率，可以在这个附加的废气再循环管路中设置计量阀。

为了在附加回路未激活亦即附加回路优选蒸汽运行的情况下确保通过附加增压装置的压缩机部分不出现增压空气的回流，可以在压缩机部分之前或之后设止回阀。同样可以在单级或两级构造的、业已存在的增压装置的压缩机部分之前或之后在空气路径中设止回阀。

按本发明建议的方案的优势在于，例如相对由DE 10 2006 057 247 A1公开的方案，发动机功率不受影响地保持，以及尤其在特别是构造为蒸汽回路的附加回路的功率减小时确保废气再循环，所述功率减小例如在内燃机的热机阶段出现。同样也可以在当排气背压在排气侧由于打开的废气门而在增压方向下游大幅下降时，也确保废气再循环。

按本发明建议的系统相对带有一个或多个增压装置例如废气涡轮增压器的系统而言，优势在于，可以基于排气背压的下降而提高内燃机的效率和/或提高废气再循环率并因而通过内发动机措施就已然减少NOx粗排放物，NOx粗排放物在必要时可以额外通过在排气系中的SCR（选择性催化还原）单元在使用尿素溶液或尿素水溶液的情况下减少，这总体上使绝对的NOx排放物进一步下降。

附图说明

接下来借助附图说明本发明。附图中：

图1示意性示出了按本发明所建议的在内燃机中用于支持增压装置的设备。

具体实施方式