[发明专利]带有部分停用的排气涡轮增压内燃发动机

说明书

本发明涉及带有部分停用的排气涡轮增压内燃发动机，提供了用于运行具有并联涡轮增压器以及两个可流体耦接的、分开的进气歧管的发动机的实施例。在一个示例中，一种方法包括响应于第一状态，运行发动机的第一汽缸组，停用发动机的第二汽缸组，以及阻塞耦接到第一汽缸组的第一进气歧管与耦接到第二汽缸组的第二进气歧管之间的流体连通，并且响应于第二状态，激活第二汽缸组以及建立第一与第二进气歧管之间的流体连通。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年3月9提交的德国专利申请No.102016203823.0的优先权。上述所参考申请的全部内容将以其全部内容并入本文以用于全部目的。

技术领域

本公开涉及一种具有至少两个汽缸的机械增压内燃发动机。

背景技术

内燃发动机可以是机械增压的。机械增压作用主要用来增加内燃发动机的功率。在此，用于燃烧过程所需的空气被压缩，其结果是在每个工作周期中更大的空气质量可以被供应到每个汽缸。以此方式，燃料质量并且因此平均压力会被增加。

机械增压是用于增加内燃发动机的功率同时维持排量不变、或者是用于降低排量同时维持相同功率的合适的手段。无论如何，机械增压均致使体积功率输出增加以及提高的功率重量比。如果排量降低，因此有可能实现在给定的相同车辆边界条件下，将负载集体转换成燃料消耗率更低的较高负载。

为了机械增压，通常使用排气涡轮增压器，其中压缩机和涡轮被布置在相同轴上。热排气流被供应到涡轮并且在涡轮中扩展，伴随能量释放，其结果是轴被设定成旋转。由排气流供应到涡轮并且最终供应到该轴的能量被用于驱动同样布置在该轴上的压缩机。压缩机将供应到其上的增压空气传输并且压缩，其结果是获得了汽缸的机械增压。在进气系统中在压缩机的下游有利地配备了增压空气冷却器，通过该增压空气冷却器，压缩的增压空气在其进入该至少两个汽缸前被冷却。该冷却器降低温度并且因此增加增压空气的密度，使得该冷却器还有利于提高汽缸的增压，也就是说更大的空气质量。产生了通过冷却的压缩。

排气涡轮增压器相比机械增压器的优点在于排气涡轮增压器利用热排气的排气能量，而机械增压器通常直接或间接地从内燃发动机获取用于驱动其所需的能量，并且因此降低了效率。在某些情况下，需要机械或动力学连接用于该机械增压器与内燃发动机之间的动力传输。

机械增压器相比排气涡轮增压器的优点是机械增压器随时产生并且使得所需要的增压压力可供使用，确切地不管内燃发动机的运行状态如何，具体而言不管曲轴现在的旋转速度为何。这尤其适用可以用电机驱动的机械增压器。

然而，通过排气涡轮增压在所有发动机转速范围内实现功率增加会遇到困难。在某些发动机转速下冲的情况下观察到了相对严重的扭矩下降。如果考虑到增压压力比取决于涡轮压力比，所述扭矩下降是可以理解的。如果发动机转速被降低，则这将导致较小的排气质量流并且因此导致较低的涡轮压力比。因此，朝向较低的发动机转速，增压压力比同样降低。这等同于扭矩下降。

提高机械增压的内燃发动机的扭矩特性的一个措施是例如小的涡轮截面设计以及同时提供排气放气设施。此类涡轮也称为废气门涡轮。如果排气质量流超过了临界值，则排气流的一部分在所谓的排气放气过程中经由通过涡轮的旁通管路传输。这个方法具有的缺点是机械增压特性在相对高的旋转速度下或在出现相对高的排气流速时是不充分的。

扭矩特性还可以有利地通过多个串联的排气涡轮增压器而被影响。通过将两个排气涡轮增压器串联连接，其中一个排气涡轮增压器用作高压级并且一个排气涡轮增压器用作低压级，压缩机特征图谱可以有利地被扩展，尤其在较小的压缩机流动方向以及同样较大的压缩机流动方向上。

机械增压的内燃发动机的扭矩特征可以进一步通过多个并联布置的涡轮增压器而被提高，也就是说，通过并联布置的具有相对小的涡轮截面的多个涡轮，其中涡轮相继以增加的排气流速被激活。