内燃机制造技术

技术编号:12275496 阅读:105 留言:0更新日期:2015-11-05 01:00
本发明专利技术涉及一种内燃机,其具有燃烧发动机、废气线路、新鲜气体线路、带有集成到废气线路中的涡轮和集成到新鲜气体线路中的压缩机的废气涡轮增压器以及具有调整器(12),通过调整器能够改变压缩机入流的横截面,其特征在于低压废气再循环,通过低压废气再循环将废气在涡轮下游从废气线路中取出且能够在压缩机上游导入新鲜气体线路中,其中,低压废气再循环的通入口布置在调整器(12)的区域中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种内燃机,其具有燃烧发动机(Verbrennungsmotor)、废气线路、新鲜气体线路(Frischgasstrang)、带有集成到废气线路中的涡轮和集成到新鲜气体线路中的压缩机的废气涡轮增压器以及具有调整器(Trimsteller),通过调整器能够改变压缩机入流(Verdichteranstromung)的横截面。
技术介绍
经由燃烧发动机的新鲜气体线路所输送的新鲜气体在压缩机中被压缩。在此,压力提升取决于压缩机的工作轮(Laufrad)的转速以及经由工作轮所引导的新鲜气体的质量流(Massenstrom)。在压缩机特性场(Verdichterkennfeld)的栗极限(Pumpgrenze)的方向上由于相对于圆周速度减小的流入速度工作轮叶片的进入棱边的流入在压力侧增加地实现,也就是说,流入的发生持续增加。从该发生的与运行点相关的极限值、栗极限起,流动在进入棱边处剥离且在压缩机中的流动变得不稳定。在栗极限的范围中,在压缩机的壳体轮廓的区域中形成少脉冲的流体的回流区(RUckstrSmgebiet)。该所谓的回流泡(RUckstrSmblase)由于祸旋和混合损失在栗极限的方向上导致压缩机效率的下降。但在工作轮的轮毂轮廓(Nabenkontur)的区域中,多脉冲的且损失较少的核心流动(KernstrSmung)还接近栗极限伸延通过压缩机,该核心流动确定质量流量(Massendurchsatz)和压力建立(Druckaufbau)。调整器用于使在高压缩比的情况下压缩机特性场的栗极限向低质量流的方向移动。同时,调整器可在栗极限的范围中引起压缩机效率的提升。对此,调整器包括一装置,通过其能够改变流入横截面(在其中压缩机的工作轮被流入)。通过如此实现的调整器的喷嘴效应(DUsenwirkung),随着调节干预(Regeleingriff)增加(流入横截面减小)可将压缩机入流更强地聚集到压缩机工作轮的靠近轮毂的流动横截面上。由此,更少的流体流到回流泡的少脉冲的且有损失的区域中并且使在靠近轮毂的区域中的核心流动加速且由此附加地稳定。在压缩机的靠近轮毂的区域中的流动的加速附加地导致压缩机入流的抽吸侧移动,这可有助于流动的进一步稳定化。核心流动的稳定化导致压缩机特性场的栗极限期望地向废气的较少的质量流移动。在不期望的调节干预(调整器完全打开)下,在压缩机之前尽可能开启新鲜气体线路的整个横截面,从而在压缩机入流中尽可能不产生附加的摩擦或节流损失。压缩机效率和压缩机特性场的宽度因此在堵塞界限(Stopfgrenze)的方向上不显著地被调整器负面影响。通过借助于调整器栗极限的移动和同时压缩机效率的提升可改善增压的内燃机的动态响应特性以及部分负载运行(Teillastbetrieb)。通过改善的系统效率,在部分负载范围中的排气背压(Abgasgegendruck)可降低,由此内燃机的消耗降低。通过效率提升和栗极限的移动,最大的发动机扭矩可在发动机转速较低时已能够达到且因此改善内燃机的瞬态响应特性。这种类型的内燃机由文件DE 10 2010 026 176 Al已知。那里的调整器包括锥体(Konus),其在一实施形式中由多个薄片(Lamelle)构成。薄片布置在两个层中,其中,每层的薄片彼此相间隔且这两层彼此旋转错位,使得一层的薄片遮盖在相应另一层的薄片之间的间距。借助于可在纵轴方向上移动的、在外侧围绕薄片的环可使薄片的构造锥体的排出横截面(Austrittsquerschnitt)的端部径向移动。由此,排出横截面的和因此流入横截面(在其中压缩机的工作轮被流入)的尺寸改变。在当今的内燃机中越来越多地使用低压-废气再循环(ND-AGR)以达到法律规定的排放极限值。在废气涡轮增压器的涡轮下游所取出的废气在此经由输送在废气涡轮增压器的压缩机之前被导入且与新鲜气体一起被压缩机抽吸。在此,再循环的废气的导入应在压缩机之前尽可能靠近地实现,以避免在新鲜气体中的不期望的冷凝物形成或者保持较少。为了调节ND-AGR率,大多将调节阀集成到在压缩机入口之前的ND-AGR导入管路中。不仅ND-AGR的输入管路而且调整器受功能限制应尽可能近地布置在压缩机的工作轮之前,这导致竞争的结构空间情况。
技术实现思路
从该现有技术出发,本专利技术目的在于说明一种用于将ND-AGR集成到这种类型的内燃机中的有利的可能性。该目的通过一种根据独立权利要求1的内燃机来实现。其有利的设计方案是从属权利要求的内容且由本专利技术的接下来的说明得出。带有(至少一个)燃烧发动机、(至少一个)废气线路、(至少一个)新鲜气体线路、具有(至少一个)集成到废气线路中的涡轮和(至少一个)集成到新鲜气体线路中的压缩机尤其径向压缩机的(至少一个)废气涡轮增压机以及带有(至少一个)调整器(通过其可改变压缩机入流的横截面)的这种类型的内燃机根据本专利技术具有(至少一个)低压废气再循环(ND-AGR),通过其将废气在涡轮下游从废气线路中取出且可在压缩机上游导入新鲜气体线路中,其中,ND-AGR的(至少一个)通入口(MUndung)布置在调整器的区域中、也就是说在新鲜气体线路的与调整器或调整器的改变压缩机入流的横截面的元件相同的区段中。通过将ND-AGR的通入口集成到调整器中可实现,不仅调整器而且ND-AGR的通入口尽可能靠近压缩机工作轮的进入侧布置。由此解决这两个部件的结构空间竞争(Bauraumkonkurrenz)。通过内燃机的根据本专利技术的设计还可实现另外的优点,如这接下来所指出的那样。尤其有利地可设置成,通入口的集成和调整器或改变压缩机入流的横截面的元件的设计被选择成使得还可借助于调整器控制或调节被导入新鲜气体线路中的废气的量。可动的、改变压缩机入流的元件相应地优选地可布置和构造成使得其用作用于ND-AGR的控制阀或调节阀。该设计方案可尤其有利地实现,因为燃烧发动机的可合理地使用ND-AGR的运行区域通常与压缩机在栗极限附近相应的运行相联系。尤其ND-AGR率的提高可与压缩机在压缩机特性场中的运行点在栗极限的方向上的移动相联系,从而优选地可设置成,调整器在压缩机入流的横截面减小时增大用于废气的通过横截面(Durchlassquerschnitt)。相应地,经由ND-AGR导回的废气的量可成比例于流入横截面的减小通过调整器来提高。在流入横截面的减小对于压缩机的运行不再必需且因此还应被避免的燃烧发动机的运行状态,为了避免节流损失,通常也不再需要经由ND-AGR的废气再循环。因此优选地可设置成,通过横截面可借助于调整器完全封闭。调整器在一优选的设计方案中可具有布置在管形的壳体(新鲜气体线路的区段)内的、漏斗形的壁系统(Wandsystem),其中,壁系统的排出横截面通过壁系统的或多或少实现的张开可改变,且其中,用于废气的通过横截面构造在壁系统与壳体之间。特别优选地,ND-AGR的通入口在此可布置在壁系统的区域中。相应地,壁系统可用作用于ND-AGR的AGR阀的阀体,其中,壁系统在完全张开、也就是说压缩机工作轮的流入横截面尽可能最大时使用壳体的区段作为阀座。这是借助于调整器、结构简单地且因此成本有利地实现再循环的废气的调节。然而即使调整器可承担AGR阀的功能,也可设置有单独本文档来自技高网
...
内燃机

【技术保护点】
一种内燃机,其具有燃烧发动机、废气线路、新鲜气体线路、带有集成到所述废气线路中的涡轮和集成到所述新鲜气体线路中的压缩机的废气涡轮增压器以及具有调整器(12),通过所述调整器能够改变压缩机入流的横截面,其特征在于低压废气再循环,通过所述低压废气再循环将废气在所述涡轮下游从废气线路中取出且能够在所述压缩机上游导入所述新鲜气体线路中,其中,所述低压废气再循环的通入口布置在所述调整器(12)的区域中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:M格赖纳O欣里希斯J卡迈尔P阿尔伯蒂
申请(专利权)人:大众汽车有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1