具有至少两个涡轮的排气涡轮增压应用点火式内燃发动机及其运转方法技术

本发明专利技术涉及具有至少两个涡轮的排气涡轮增压应用点火式内燃发动机及其运转方法。提供一种运转增压内燃发动机的方法。该发动机包括第一汽缸组中的第一汽缸和第二汽缸组中的第二汽缸，所述第一汽缸和第二汽缸的每个具有由排气管路邻接的两个可激活出气口，所述第一汽缸和第二汽缸的每个的出气口的一个耦接至包括第一涡轮的第一涡轮增压器，以及每个汽缸的出气口的一个耦接至包括第二涡轮的第二涡轮增压器，该方法包含：如果发动机负荷低于阈值负荷值，实施第一运转模式，第一运转模式包括停用第二汽缸、停用第一汽缸中的可激活出气口中的一个，以及激活第一汽缸中的可激活出气口的一个。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】具有至少两个涡轮的排气涡轮増压应用点火式内燃发动机及其运转方法相关申请的交叉引用本申请要求2014年5月9日提交的德国专利申请序列号102014208702.3的优先权，出于所有目的通过引用将其整个内容并入本文。
本公开涉及具有可停用出气口的增压内燃发动机和用于运转增压内燃发动机的方法。
技术介绍
发动机能够包括多个增压装置，诸如涡轮增压器或机械增压器。例如，涡轮增压器可以以并行配置被布置，以便能够在发动机转速和负荷的较宽范围上提供高效增压。然而，当不需要大量的发动机输出时，可能期望停用发动机中的一部分汽缸。然而，关闭增压发动机中的一部分汽缸可能干扰增压运转。
技术实现思路
因此，在一种方法中，提供用于运转增压内燃发动机的方法。该发动机包括第一汽缸组中的第一汽缸和第二汽缸组中的第二汽缸，第一汽缸和第二汽缸的每个具有排气管路邻接的两个可激活(activatable)出气口，第一汽缸和第二汽缸中的每个的出气口的一个耦接至包括第一涡轮的第一涡轮增压器，以及汽缸中的每个的出气口的一个耦接至包括第二涡轮的第二涡轮增压器，该方法包含:如果发动机负荷低于阈值负荷值，实施第一运转模式，第一运转模式包括停用第二汽缸、停用第一汽缸中的可激活出气口的一个以及激活第一汽缸中的可激活出气口的一个。以此方式，汽缸的一部分能够被停用并且能够停用有效汽缸的出口的一部分。因此，能够基于发动机负荷激活和停用具体汽缸出口以增加发动机效率并且具体增加涡轮增压器效率，由此改善发动机运转。单独或结合附图，根据下面【具体实施方式】，上述优点和其他优点以及本专利技术的特征将更明显。应当理解，提供以上概述是为了以简化形式介绍一些概念的选择，这些概念在【具体实施方式】中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围由随附于【具体实施方式】的权利要求唯一限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。此外，专利技术人在此已经认识到以上问题且并不承认这些问题是已知的。【附图说明】图1示意性示出内燃发动机的第一实施例；图2示意性示出内燃发动机的第一实施例的特性图；图3示出用于运转增压应用点火式内燃发动机的方法；以及图4示出用于运转增压内燃发动机的另一种方法。【具体实施方式】本文描述增压应用点火式内燃发动机(boosted applied-1gnit1n internalcombust1n engine)。发动机可以具有至少一个汽缸盖与至少两个汽缸，其中每个汽缸具有用于排放排气的至少两个出气口，其中至少一个出气口是可激活出气口的形式，每个出气口由排气管路邻接以用于经由排气排放系统排放排气，提供至少两个排气涡轮增压器，每个排气涡轮增压器包含布置在排气排放系统中的涡轮，且至少两个汽缸的排气管路被配置以便每个汽缸的可激活出气口的排气管路通向第一总排气管路，形成第一排气歧管，所述第一总排气管路被连接至第一排气涡轮增压器的涡轮，以及至少两个汽缸的其他出气口的排气管路合并以形成第二总排气管路，形成第二排气歧管，所述第二总排气管路被连接至第二排气涡轮增压器的涡轮。本文还描述用于运转内燃发动机的方法。在本专利技术的上下文中，表述“应用点火式内燃发动机”包含奥托循环发动机，而且还包含利用混合燃烧过程的混合动力内燃发动机和混合动力驱动器，该混合动力驱动器不仅包含应用点火式内燃发动机，而且还包含关于驱动器可连接至内燃发动机的电机，并且该电机接收来自内燃发动机的功率或作为可切换辅助驱动器额外输出功率。内燃发动机具有汽缸体和至少一个汽缸盖，它们在装配端侧相互连接以形成汽缸。为了控制进气交换，内燃发动机需要控制元件一通常以提升阀的形式一和用于驱动这些控制元件的驱动装置。气门的运动所需的气门驱动机构(包括阀本身)可以被称为气门驱动装置。汽缸盖通常用于容纳气门驱动装置。在进气交换期间，燃烧气体经由汽缸的出气口排放并经由进气口利用增压空气充气。按要求的时间打开和关闭进气口和出气口是气门驱动装置的目标，其中要求大流量横截面的快速打开以保持低的流入和流出气体流量的节流损失以及提供增加的增压和排气的有效(例如，彻底)排放。在先前的发动机中，汽缸可以被提供有两个或更多个进气口和出气口。在先前的发动机中，邻接出气口的排气管路能够被至少部分地集成在汽缸盖中。汽缸的排气管路通常被合并以形成一个共同的总排气管路，或者一如在本文描述的内燃发动机中一分组以形成两个或更多个总排气管路。排气管路合并以形成总排气管路通常被称为(以及在本专利技术的上下文中)排气歧管。在歧管的下游，出于增压内燃发动机的目的，本文描述的发动机中的排气被供应到至少两个排气涡轮增压器的涡轮。排气涡轮增压器的优点(例如，关于机械增压器)为，在增压器和内燃发动机之间没有传递动力的机械连接装置出现或不需要传递动力的机械连接装置。机械增压器从内燃发动机提取驱动它所需要的能量，因而减少输出功率并因此不利地影响效率，排气涡轮增压器利用热排气的排气能量。然而，布置在排气排放系统中的排气涡轮增压器在涡轮上游导致增加的排气背压，这能够对进气交换具有不利影响。排气涡轮增压器可以包括布置在相同轴上的压缩机和涡轮。热排气流被供应至增压器的涡轮并在所述涡轮中膨胀，释放能量。因而，轴被设置旋转。排气流供应到涡轮并最终到达轴的能量被用于驱动压缩机，该压缩机同样被布置在该轴上。压缩机输送并压缩供应给它的增压空气，结果获得至少两个汽缸的增压。可以提供增压空气冷却布置，在其中，压缩的增压空气可以在其进入汽缸之前被冷却。增压用于增加内燃发动机的功率。这里，燃烧过程需要的空气被压缩，结果，能够在每个工作循环将更大的空气质量供应至每个汽缸。以此方式，能够增加燃料质量并因此增加平均压力。增压是增加内燃发动机的功率同时维持不变的行程排量的一种合适方式，或用于降低行程排量同时维持相同的功率的一种合适方式。在任意情况下，增压能够导致体积功率输出的增加和提高的动力重量比(power-to-weight rat1)。因此，对于相同的车辆边界条件，朝向较高负荷转移负荷集体(load collective)是可能的，此时具体的燃料消耗较低。排气涡轮增压的配置常常造成困难，其中期望在所有旋转速度范围中具有显著的性能提高。然而，在先前的发动机中，如果某个发动机转速下冲，将观察到严重的扭矩下降。如果考虑增压压力比取决于涡轮压力比，所述扭矩下降是可理解的。例如，如果发动机转速降低，这导致较小的排气质量流量并因此导致较小的涡轮压力比。这具有的结果是，对于较低的发动机转速，增压压力比同样降低，其等同于扭矩下降。通过涡轮横截面的尺寸降低和涡轮压力比的相关增加来抵消增压压力的下降从根本上是可能的。然而，这仅仅将扭矩下降沿较低旋转速度进一步转移。此外，所述方法，即涡轮横截面的尺寸降低，是受限制的，因为期望的增压和性能增加应该是可能的，并没有限制，甚至在高的发动机转速处，即，在高排气流率的情况下。可以期望使用各种措施提高增压内燃发动机的扭矩特性。这能够被实现，例如，通过涡轮横截面的小设计和排气吹离(blow off)设施的同时供应。这种涡轮也称为废气门涡轮。如果排气质量流量超过临界值，在所谓的排气吹离过程中，排气流量的一部分经由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增压应用点火式内燃发动机，所述内燃发动机包含：至少两个汽缸，其中每个汽缸具有用于排气的排放的至少两个出气口，其中至少一个出气口是可激活出气口的形式，每个出气口由排气管路邻接以用于经由排气排放系统的所述排气的所述排放；和至少两个排气涡轮增压器，每个排气涡轮增压器包含布置在所述排气排放系统中的涡轮；其中所述至少两个汽缸的所述排气管路被配置为使得每个汽缸的可激活出气口的所述排气管路通向第一总排气管路，形成第一排气歧管，所述第一总排气管路被连接至第一排气涡轮增压器的所述涡轮，以及所述至少两个汽缸的其他出气口的所述排气管路合并以形成第二总排气管路，形成第二排气歧管，所述第二总排气管路被连接至第二排气涡轮增压器的所述涡轮；所述至少两个汽缸形成至少两个汽缸组，其中每个汽缸组具有至少一个汽缸，第一汽缸组的所述至少一个汽缸甚至在部分停用所述内燃发动机的情况下是运转的，以及第二汽缸组的所述至少一个汽缸被形成为负荷相关的可切换汽缸；以及所述第二汽缸组的所述至少一个汽缸的所有所述出气口是可激活出气口的形式。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：F·A·萨默候夫，F·克拉默，F·J·布林克曼，H·M·金德尔，V·斯米利亚诺夫斯基，J·克默林，W·维莱姆斯，C·韦伯，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US