[发明专利]可变排量发动机中的双涡管涡轮增压器

说明书

本发明涉及可变排量发动机中的双涡管涡轮增压器。提供了用于运转耦接至双涡管涡轮增压器的具有可变排量发动机(VDE)运转的发动机的方法和系统。一种方法包含将来自四个汽缸中的第一外部汽缸和第一内部汽缸的排气引导至双涡管涡轮增压器的第一涡管，将来自四个汽缸中的第二外部汽缸和第二内部汽缸的排气引导至双涡管涡轮增压器的第二涡管，并且在第一状况期间，以不均匀点火运转所有的汽缸。

技术领域

本公开涉及用于可变排量发动机的涡轮增压器布局。

背景技术

双涡管涡轮增压器配置可以被用在涡轮增压发动机中。双涡管涡轮增压器配置可以将通向排气涡轮的入口隔开成连接至排气歧管流道的两个隔开的通道，使得来自其排气脉冲会相互干扰的发动机汽缸的排气被隔开。

例如，在具有汽缸点火顺序为1-3-4-2的典型直列式四缸(I4)发动机上，来自汽缸1和汽缸4的排气歧管流道可以被连接至双涡管涡轮的第一入口并且来自汽缸2和汽缸3的排气歧管流道可以被连接至所述双涡管涡轮的第二入口，其中第二入口与第一入口不同。以此方式隔开的排气脉冲可以导致至涡轮的排气输送的效率增加并可以增加涡轮的功率输出。

然而，以上配置对具有不同点火顺序的发动机可能会不适用。如一种示例，四缸发动机中的点火事件可以被配置成以如下顺序1-3-2-4发生。在这种情况下，将来自汽缸1和4的排气歧管流道耦接至双涡管涡轮的第一入口并将来自汽缸2和3的排气流道耦接至双涡管涡轮的第二入口可以导致排气脉冲干扰，从而致使容积效率降低并影响涡轮加速。

发明内容

在此发明人已经认识到上述问题并开发出部分地解决这些问题的方法。在一种方法中，用于发动机的方法包含将来自四个汽缸中的第一外部汽缸和第一内部汽缸的排气引导至双涡管涡轮增压器的第一涡管，将来自四个汽缸中的第二外部汽缸和第二内部汽缸的排气引导至双涡管涡轮增压器的第二涡管，以及在第一状况期间，在至少一个不均匀点火的情况下运转所有汽缸。如上所述，示例发动机可以包含以具有点火顺序1-3-2-4的直列式配置布置的四个汽缸。基于发动机体内的汽缸位置，汽缸1可以被分类为第一外部汽缸，汽缸4可以被识别为第二外部汽缸，汽缸2可以被分类为第一内部汽缸(紧挨汽缸1)，并且汽缸3可以基于其在发动机体内的位置被识别为第二内部汽缸(紧挨汽缸4)。通过将来自汽缸1和2的排气与流出汽缸3和4的排气隔开，可以在汽缸1和4之间以及汽缸2和3之间维持排气脉冲隔开。

如另一种示例，涡轮增压的可变排量发动机可以包括四个直列式汽缸，使得两个汽缸被定位为外部汽缸，而剩余的两个汽缸被定位为内部汽缸。发动机可以被配置成使用如下点火顺序运转：第一外部汽缸—第二内部汽缸—第二外部汽缸—第一内部汽缸。为了使排气脉冲能够充分隔开，来自第一外部汽缸和第一内部汽缸的排气流道可以被流体地耦接至涡轮增压器的排气涡轮的第一涡管，而来自第二内部汽缸和第二外部汽缸的排气流道可以被流体地耦接至涡轮增压器的排气涡轮的第二涡管。通过在第二内部汽缸和第二外部汽缸之间的中途点火第一外部汽缸以及通过彼此间隔240曲柄角度点火第一内部汽缸、第二内部汽缸和第二外部汽缸而使用不均匀点火运转发动机。因而，可以在第二外部汽缸已经点火后近似120曲柄角度且在第二内部汽缸点火前大约120曲柄角度点火第一外部汽缸。也可以以通过停用第一外部汽缸并以240曲柄角度间隔点火剩余三个汽缸从而以可变排量模式(或减少汽缸模式)运转发动机。

以此方式，具有点火顺序1-3-2-4的涡轮增压发动机可以在排气脉冲隔开的情况下运转。通过将来自汽缸1和汽缸2的排气输送至排气涡轮的第一涡管并将来自汽缸3和汽缸4的排气引导至排气涡轮的第二涡管，在不均匀点火模式期间的排气脉冲干扰可以被减少。排气涡轮的每个涡管可以接收由在使用不均匀点火的全缸模式和减少汽缸的均匀点火模式中至少240曲柄角度间隔开的排气脉冲。使用双涡管涡轮增压器的排气脉冲隔开可以使得来自排气的动能能够更高效的恢复。因此，可以在功率输出增加且燃料效率提高的情况下运转发动机。