[其他]用于具有两级涡轮增压器的发动机的系统

说明书

技术领域

本实用新型中所公开的主题涉及用于包括两级涡轮增压器的内燃机的系统。 

背景技术

涡轮增压器可以用于发动机系统，以增加被供给至发动机的空气的压力以用于燃烧。在一个例子中，涡轮增压器包括涡轮，该涡轮联接在发动机的排气通道中，该涡轮至少部分地驱动压缩机以增加进入空气压力。在一些例子中，发动机系统可以包括两个或多个涡轮增压器以进一步增加进入空气的压力，例如包括两个涡轮增压器的两级涡轮增压器。在这种例子中，涡轮可以串联布置并且压缩机可以串联布置，因此进入空气通过两个压缩机并且排放气体通过两个涡轮。然而，在部分负荷条件期间，涡轮增压器的效率可能降低。 

在一种解决方式中，提供节流旁路，使得排放气体可以在部分负荷发动机操作期间绕过排气通道中的涡轮中的一个，以便提高涡轮增压器效率。然而，旁路可能在全负荷操作下造成较高的背压，从而产生损耗并且降低涡轮增压器效率。此外，由于在系统中包括旁路，可能增加系统所需的包装空间。 

实用新型内容

在一个实施例中，一种发动机系统包括两级涡轮增压器。该两级涡轮增压器可以包括具有第一涡轮和第一压缩机的第一涡轮增压器以及具有第二涡轮和第二压缩机的第二涡轮增压器。第一涡轮和第二涡轮并联布置并且第一压缩机和第二压缩机串联布置。该系统 可以包括联接第一涡轮和第二涡轮的涡轮进口的管道、以及联接在管道与第一涡轮的涡轮进口之间的阀。 

其中，所述阀联接在所述第一涡轮的涡轮进口中的管道的下游。 

其中，所述阀是比例控制阀。 

其中，所述第一压缩机定位在位于主环境空气进口下游和所述第二压缩机上游的发动机的进气通道中。 

所述的系统还包括定位在副环境空气进口处的止回阀，所述止回阀在所述第一压缩机下游和所述第二压缩机上游沿所述发动机的进气通道定位。 

所述的系统还包括中冷器，所述中冷器定位在所述第一压缩机下游和副环境空气进口上游的进气通道中。 

所述的系统还包括后冷器，所述后冷器定位在所述第二压缩机下游。 

所述的系统还包括排放气体再循环系统，所述排放气体再循环系统具有定位在所述第一涡轮和所述第二涡轮的进口上游的排放气体进口。 

通过将第一涡轮和第二涡轮并联布置，流过第一涡轮的排放气体可以不流过第二涡轮。此外，通过包括位于第一涡轮进口上游的阀，通向第一涡轮的排气流可以减少。通过该方式，由连接第一涡轮与第二涡轮的管道造成的损失以及由旁路管道造成的损失可以减少。在操作期间，能够关闭第一涡轮，由此通过将系统的操作点移至具有效率相对较高的区域而使全部流通过第二涡轮。此外，包装空间的体积可以与其他多级涡轮增压器不同。 

在另一个实施例中，提供一种用于具有排放气体再循环系统和两级涡轮增压器的发动机的方法，该两级涡轮增压器包括第一涡轮增压器和第二涡轮增压器。该方法包括：基于发动机负荷，调节通向第一涡轮增压器的排放气体流，其中第一涡轮增压器的涡轮与第 二涡轮增压器的涡轮并联布置，并且第一涡轮增压器的压缩机与第二涡轮增压器的压缩机串联布置；以及调节从第一涡轮和第二涡轮二者上游抽取的排放气体再循环的量。 

其中，调节通向所述第一涡轮增压器的涡轮的排放气体流包括调节定位在所述第一涡轮增压器的涡轮的进口上游的阀。 

其中，调节排放气体再循环的量包括调节定位在所述第一涡轮增压器的涡轮的进口上游的阀。 

其中，通过调节定位在所述第一涡轮增压器的涡轮的进口上游的阀来调节排放气体再循环的量是基于发动机操作条件。 

其中，调节所述阀以在发动机负荷大于阈值时打开。 

所述的方法还包括在所述阀打开时从位于所述第一涡轮增压器的压缩机上游的主空气进口接收环境空气。 

其中，调节所述阀以在发动机负荷小于阈值时关闭。 

所述的方法还包括在所述阀关闭时从位于所述第一涡轮增压器的压缩机下游和所述第二涡轮增压器的压缩机上游的副空气进口接收空气。 

其中，所述阀是比例控制阀，并且其中调节排放气体再循环的量包括调节所述阀的位置以增加或减少通过所述阀的排气流。通过该方式，该两级涡轮增压器可以被控制使得发动机通过一个或两个涡轮增压器操作。在一个例子中，第一涡轮可以在发动机处于部分负荷条件时关闭，由此改进第二涡轮的压力比。此外，通过调节通向第一涡轮排放气体流，可以调节背压使得可以调节排放气体再循环的量。