[发明专利]具有可失活汽缸的内燃发动机及用于运行所述类型内燃发动机的方法

说明书

提供了一种用于涡轮增压多缸内燃发动机的方法和系统，所述发动机包括一个双通道涡轮机和至少两组汽缸，其中一组汽缸响应发动机负荷是否超过一个阈值而是可切换的。每组汽缸的排气管线都是以一种有目标的方式安排成与所述涡轮机联接，使得所述可切换组是被附接至一个通道并且激活的组是被附接至另一个通道以便减小压力脉冲行进距离的差异，其中一个切断元件是被设置在附接至所述可切换组的通道中并且可以被移动以便当这些汽缸失活时阻止排气流通过所述通道，从而改善所述发动机的部分失活和涡轮增压特性。

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年5月8日提交的德国专利申请No.102013208510.9、2013年5月8日提交的德国专利申请No.102013208516.8、以及2013年6月7日提交的德国专利申请No.102013210664.5的优先权，它们的全部内容通过引用结合在此以用于所有目的。

背景技术\概述

可以通过将发动机汽缸分成至少两个组，并且在低负荷情况下使一组汽缸失活来增加涡轮增压多缸内燃发动机的运行效率。两组或多组的排气管线可以被安排成与一个双通道涡轮机联接，从而使可失活汽缸组附接至一个通道并且使激活的汽缸组附接至另一个通道。

增加发动机运行效率的一种示例性方式是用可变气门驱动装置使一组汽缸失活，其中，在进气过程中流入到燃烧室里的充入空气质量通过进气门升程来控制，并且流入到排气系统里的排气通过排气门升程来控制。因此，这些气门在汽缸失活期间保持在闭合位置并且阻止排气从这些失活的汽缸流至涡轮机。增加发动机运行效率的另一种示例性方式是通过停止对汽缸的燃料供应和/或应用点火来使一组汽缸失活。在此，如果这些汽缸的相关联气门驱动装置未失活或可能不会失活，则这些失活汽缸继续参与充气交换。由此，充入空气可以流至涡轮增压器的涡轮机。

关于上面这种可变气门驱动装置方式诸位发明人注意到的潜在问题是与实施它们相关联的费用，因此可变气门驱动装置可能不适合批量生产。此外，可变气门驱动装置使部分失活期间流至涡轮增压器的总质量流量减小，从而减小涡轮机压力比。当使燃料供应和/或应用点火停止以使汽缸失活时，诸位发明人注意到的另一个潜在问题是，汽缸仍然参与充气交换，这会带来降低部分失活效益的影响。诸位发明人注意到的另一个潜在问题是，在发动机部分失活期间，当汽缸中的每一组(例如可失活汽缸组和激活汽缸组)都与一个通道联接时，该双通道涡轮机中压力脉冲可能会衰减。

至少部分地解决以上问题中的一些的潜在方式包括：包括至少两个汽缸的增压内燃发动机，其中每个汽缸都具有与排气管线邻接的用于经由排气排放系统排放废气的至少一个排出开口，以及与进气管线邻接的用于经由进气系统供应充入空气的至少一个进入开口。这些汽缸被配置的方式为使得它们形成至少两个组，在每种情况下每组具有至少一个汽缸，其中，第一组中的该至少一个汽缸是即使在内燃发动机发生部分失活的事件中依然运行的汽缸并且第二组中的该至少一个汽缸被形成为可以依据负荷切换的汽缸。设置了一个排气涡轮增压器，其包括安排在排气排放系统中的一个涡轮机和安排在进气系统中的一个压缩机。每个汽缸组中汽缸的排气管线在每种情况下都合并以形成一个总体排气管线，使得一个排气歧管得以形成并且这个两个总体排气管线是被连接至一个双通道涡轮机。该双通道涡轮机包括安装在一个涡轮机壳体中的可旋转轴上的至少一个转子，其方式为使得在每种情况下都有一个总体排气管线连接至该涡轮机的两个进入开口中的一个，其中每个进入开口都由该涡轮机的一个通道邻接。设置了一个第一切断元件，其在第一工作位置中阻断指配给第二汽缸组的通道并使该通道与该至少一个转子分离，并且在第二工作位置中打开该通道并将该通道连接至该至少一个转子。此外，可设置至少一个排气再循环安排。