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本申請要求,2016年2月4日提交的德國專利申請no.102016201729.2的優(yōu)先權。上述申請的全部內容通過引用全部并入本文用于所有目的。
本公開涉及用于操作增壓內燃發(fā)動機的方法。
背景技術:
內燃發(fā)動機可包括汽缸體和至少一個缸蓋,它們在組裝端側相互連接以形成汽缸。為了控制充氣交換,內燃發(fā)動機可利用控制元件-通常是提升閥的形式-以及致動這些控制元件的致動裝置。每個提升閥移動,以便實現(xiàn),也即是執(zhí)行,在打開位置和關閉位置之間的閥門升程,且通過這樣做,在打開期間,打開了與閥相關聯(lián)的開口。用于閥的移動的閥致動機構(包括閥自身)被稱為閥驅動裝置。汽缸蓋通常用作容納閥驅動裝置。
在充氣交換期間,燃燒氣體經(jīng)由汽缸的出氣口排放,并且利用增壓空氣的充氣經(jīng)由進氣口進行。閥驅動裝置在正確的時間打開和關閉進氣口和出氣口,通常尋求最大可能的流橫截面的快速打開,以便在流入和流出氣體流中保持低節(jié)流損失,并且以便保證汽缸最可能的充氣以及排氣的有效排放。汽缸通常也提供有兩個或更多個進氣口和出氣口。
通向進氣口的進氣管線以及鄰接出氣口的排氣管線可至少部分地集成在汽缸蓋中。汽缸的排氣管線通常合并以形成一個共用的總排氣管線,或者合并成組以形成兩個或更多個總排氣管線。排氣管線合并以形成總排氣管線在一般來說且在本公開的背景下被稱作排氣歧管,其中總排氣管線的位于設置在總排氣管線中的渦輪的上游的那部分,根據(jù)本公開被認為是屬于排氣歧管。
在歧管下游,出于內燃發(fā)動機增壓的目的,排氣可以被供應到至少兩個排氣渦輪增壓器的渦輪,且如果存在的話,被供應到用于排氣后處理的一個或更多系統(tǒng)。
排氣渦輪增壓器相對于機械增壓器的優(yōu)勢在于不存在用于傳遞功率的機械連接,或者增壓器和內燃發(fā)動機之間不需要機械連接。然而機械增壓器完全從內燃發(fā)動機抽取用于驅動其自身所需要的能量,且由此降低了輸出功率并由此不利地影響了效率,而排氣渦輪增壓器利用了熱排氣的排氣能量。
排氣渦輪增壓器包括設置在同一軸上的壓縮機和渦輪。熱排氣流被供給到渦輪并在所述渦輪中利用能量的釋放而膨脹,結果是軸被置于旋轉中。由排氣流供應到渦輪且最終被供應到軸的能量被用于驅動同樣是設置在該軸上的壓縮機。壓縮機遞送并壓縮供應到其的增壓空氣,結果獲得了至少兩個汽缸的增壓??商峁┰鰤嚎諝饫鋮s裝置,籍此壓縮的增壓空氣在進入到汽缸之前被冷卻。
增壓主要用以增加內燃發(fā)動機的功率。這里,壓縮用于燃燒過程的空氣,其結果是更大的空氣質量在每個工作循環(huán)中能夠被供應到每個汽缸。以此方式,可以增加燃料質量且因此增加平均壓力。增壓是用于增加內燃發(fā)動機功率的適宜手段同時維持不變的工作容積,或者是用于降低工作容積同時維持相同功率的合適手段。在任意情況下,增壓導致容積功率輸出增加以及更為有利的功率重量比。如果工作容積降低,由此可能將負荷集體轉換為更高負荷,在更高負荷下,單位燃料消耗率較低。借由增壓結合適當傳動配置,也可能實現(xiàn)所謂的自動降速,其同樣可能實現(xiàn)較低的單位燃料消耗率。增壓因而在使得燃料消耗最小化(即,改善內燃發(fā)動機的效率)的內燃發(fā)動機研發(fā)中一直提供了幫助。
基本上尋求將排氣渦輪增壓器的渦輪設置為盡可能靠近汽缸的出氣口,從而由此首先能夠最優(yōu)地使用熱排氣的排氣焓,熱排氣的排氣焓主要是由排氣壓力和排氣溫度確定,并且其次保證渦輪的快速響應行為且由此保證了渦輪增壓器的快速響應行為。在這種連接中,因此還從根本上尋求熱慣性和汽缸出氣口與渦輪之間的管線系統(tǒng)體積的最小化,這可以通過降低排氣管線的質量和長度而實現(xiàn)。
排氣渦輪增壓器的構造通常造成困難,其中基本上尋求在所有的旋轉速度范圍中獲得顯著的性能增加。然而,根據(jù)之前的系統(tǒng),當某個發(fā)動機速度下沖(undershoot)時,觀察到相對較為顯著的扭矩降。如果考慮到充氣壓力比取決于渦輪壓力比,所述扭矩降是可以理解的。例如,如果發(fā)動機速度降低,這導致較小的排氣質量流量,且由此導致較低的渦輪壓力比。結果是,充氣壓力比和充氣壓力同樣在較低的發(fā)動機速度方向上降低,這等于扭矩降。
在之前的系統(tǒng)中,使用各種措施尋求改善增壓內燃發(fā)動機的扭矩特性。
例如,一個這種措施是小的渦輪橫截面設計,同時提供排氣放氣(blow-off)設施。這種渦輪也被稱為廢氣門渦輪。如果排氣流率超過臨界值,排氣流的一部分在所謂的排氣放氣進程期間經(jīng)由旁路管線被引導經(jīng)過渦輪。這種方案所具有的缺點在于,增壓行為在較高發(fā)動機速度下或者相對較大量排氣的情況下常常是不足的。
扭矩特性也可以有利地受到串聯(lián)連接的多個排氣渦輪增壓器的影響。在一個示例中,通過串聯(lián)連接兩個排氣渦輪增壓器,其中一個排氣增壓器用作高壓力級,而一個排氣增壓器用作低壓力級,壓縮機特性圖能夠被有利地擴展,具體為在較小壓縮機流量的方向和較大壓縮機流量的方向二者中。
特別地,在利用用作高壓力級的排氣渦輪增壓器的情況下喘振極限在較小壓縮機流量的方向上切換是可能的,這樣的結果是即便是在小壓縮機流量的情況下也能夠獲得高充氣壓力比,這在較低發(fā)動機速度范圍中顯著增強了扭矩特性。這通過針對較小排氣質量流量設計高壓渦輪和通過提供旁路管線來實現(xiàn),借助旁路管線,在排氣質量流量增加的情況下,增加的排氣量被引導經(jīng)過高壓渦輪。為此目的,旁路管線于高壓渦輪上游從排氣排放系統(tǒng)分支,并于低壓渦輪上游再次通向排氣系統(tǒng),其中截止元件被設置在旁路管線中,以便控制被引導經(jīng)過高壓渦輪的排氣流。以這種方式增壓的內燃發(fā)動機的響應行為相對于具有單級增壓的類似內燃發(fā)動機來說被顯著地改善,因為相對較小的高壓級不太遲鈍,也就是說,較小尺寸的排氣渦輪增壓器的轉子能夠更快地加速。
增壓內燃發(fā)動機的扭矩特性還可以通過并聯(lián)設置的多個渦輪增壓器來改善,也就是說,通過并聯(lián)設置的多個具有相對小的渦輪橫截面的渦輪而改善,其中渦輪隨著不斷增加排氣流率被連續(xù)激活。
然而,發(fā)明者已經(jīng)意識到上述方案的問題。當可激活渦輪停用時,可激活渦輪的旋轉速度大幅降低,使得,一旦重新激活,所述渦輪的轉子可首先加速,以便以能夠在壓縮機側生成并提供所需的充氣壓力。響應行為因此受損。
如果以低排氣流率供給停用的渦輪,則停用的渦輪的旋轉速度下降到較低的范圍,且增壓器軸的最小旋轉速度得以保證或者維持。后者具有更為相關的優(yōu)勢。特別地,如果增壓器軸的旋轉速度下降到低于最小旋轉速度,或者如果增壓器軸甚至變?yōu)橥?,那么被油潤滑過的增壓器軸的軸承裝置的密封件會在壓縮機側泄漏。進氣側的漏油具有嚴重的缺點。如果油經(jīng)由相應的壓縮機進入到進氣系統(tǒng),則供應到汽缸的油污染的新鮮充氣不利地影響燃燒過程,由此,特別地,未處理的微粒排放會大大增加。油也可以沉積在進氣系統(tǒng)的內壁上并且損害進氣系統(tǒng)和/或壓縮機中的流動條件,及污染設置在下游的增壓空氣冷卻器。
漏油有多種原因。首先,一般在增壓器軸中使用的迷宮式密封看起來僅當增壓器軸在某個最小旋轉速度時提供令人滿意的密封作用。其次,當渦輪停用時,或者當壓縮機沒有被驅動時,通常的情況是軸承裝置壓縮機側端上遍布負壓,負壓將軸承的油吸住或拉出,并使其進入到非驅動的壓縮機下游的進氣系統(tǒng)中。在此情況下,可以考慮到,當渦輪停用,非驅動的壓縮機一般與共用的進氣系統(tǒng)分開,其中優(yōu)選地提供放氣管線,其用作旁路管線并于壓縮機下游從進氣系統(tǒng)分支并于附加的操作性壓縮機的上游通向進氣系統(tǒng)。在渦輪停用時或者壓縮機沒有被驅動時,所述類型的進氣系統(tǒng)支撐在軸承裝置的壓縮機側端處生成的負壓。通常的情況是,在迷宮式密封中提供材料襯套或環(huán)(優(yōu)選地為具有漏封接頭的環(huán)),也就是說,其被設置在迷宮式密封中。
技術實現(xiàn)要素:
因此,提供一種操作增壓內燃發(fā)動機的方法,該內燃發(fā)動機具有帶有至少兩個汽缸的至少一個汽缸蓋并具有用于將增壓空氣供應至所述至少兩個汽缸的進氣系統(tǒng),其中每個汽缸具有至少兩個出氣口用于排氣的排放,其中至少一個出氣口為可激活出氣口的形式,每個出氣口鄰接排氣管線以用于經(jīng)由排氣排放系統(tǒng)來排出排氣,提供至少兩個排氣渦輪增壓器,每個排氣渦輪增壓器包括設置在相同軸上的渦輪和壓縮機,該軸可旋轉地安裝在油潤滑軸承裝置中,至少兩個排氣渦輪增壓器的壓縮機在進氣系統(tǒng)中被并聯(lián)設置,每個壓縮機被設置在進氣系統(tǒng)的分開的進氣管線中,并且分開的進氣管線于壓縮機的下游合并以形成總進氣管線,第一截止元件于第一壓縮機的下游中設置在相關的進氣管線中,至少兩個汽缸的可激活出氣口的排氣管線合并(形成了第一排氣歧管)以形成連接到第一排氣渦輪增壓器的渦輪的第一總排氣管線,且至少兩個汽缸的其他出氣口的排氣管線合并(形成了第二排氣歧管)以形成連接到第二排氣渦輪增壓器的渦輪的第二總排氣管線。該方法包括,從停用的第一渦輪以及停用的出氣口出發(fā)(proceedingfrom),使用至少一個輔助機構增加第一排氣渦輪增壓器的軸的軸承裝置的壓縮機側端的壓力。
在根據(jù)本公開的方法中,當?shù)谝粶u輪停用時,或者當?shù)谝粔嚎s機未被驅動時,軸承裝置的壓縮機側端處,生成的負壓被抵消,和/或在軸承裝置壓縮機側端遍布的壓力增加。為此目的,使用增加相關壓力的輔助機構。
增壓器軸的油潤滑軸承裝置通常經(jīng)由回油管線連接到內燃發(fā)動機的曲軸箱,其中環(huán)境壓力或者正壓力在曲軸箱中遍布。當?shù)谝粶u輪停用時或者第一壓縮機未被驅動時,在與一般遍布于(prevailing)軸承裝置壓縮機側端處的負壓相互作用中,因此可以跨過軸承密封產(chǎn)生壓力梯度,該壓力梯度引起了油泄漏并迫使或者驅動油從軸承裝置排出在壓縮機側進入進氣系統(tǒng)。
根據(jù)本公開用于增加壓力所使用的輔助機構在此情況下可以設想廣泛的形式,其中提供聯(lián)合使用的多種輔助機構也是可能的,也就是說同時地使用,或者可替代地,也就是說,交替地且以便相輔相成。
應當理解,提供以上發(fā)明內容是為了以簡化形式介紹在具體實施例中進一步描述的所選概念。這并不意味著確定所要求保護的主題的關鍵或必要特征,所述主題的范圍由所附權利要求書唯一地限定。此外,所要求保護的主題并不限于解決上文或在本公開的任何部分中提到的任何缺點的實施方案。
附圖說明
圖1示意性地示出了內燃發(fā)動機的第一實施例。
圖2示意性地示出了內燃發(fā)動機的第二實施例。
圖3是示出用于在渦輪增壓器的軸承裝置的壓縮機端側處的壓力的示例方法的流程圖。
圖4示意性地示出了示例渦輪增壓器。
具體實施方式
如上所解釋的,在單渦輪模式下操作的并行順序渦輪增壓器裝置可導致第一(閑置(inactive))渦輪增壓器的完全停滯。這會導致油通過渦輪增壓器的密封系統(tǒng)的泄漏,進而引起進氣空氣中的油導致異常燃燒效果。除此之外,閑置渦輪增壓器的轉子和軸承系統(tǒng)會劣化。
根據(jù)本文公開的實施例,漏油可以通過采用小的次級空氣泵而解決,該小的次級空氣泵可以在第一渦輪增壓器停用的情況下操作。一旦增壓壓力超過某個閾值,泵關閉,且因此不會因為其操作而消耗任何能量。
在另一個示例中,假設停用的渦輪增壓器除了能夠被排氣能量途徑推動之外,還能夠是電推動的,渦輪增壓器軸可以是電推動的,直到增壓壓力超過閾值。如上,該軸已經(jīng)在足夠速度下被推動,并且不會發(fā)生泄漏。
具有并聯(lián)設置的至少兩個渦輪的增壓內燃發(fā)動機也是本公開的主題。至少一個渦輪是利用排氣起作用的可激活渦輪的形式,也就是說,僅僅在相對高的排氣流率的情況下才被激活。
為了進一步提高扭矩特性,根據(jù)本公開的內燃發(fā)動機的每個汽缸裝備有至少一個可激活出氣口。至少兩個汽缸的排氣管線然后以成組的方式合并,使得可激活出氣口的排氣管線和其他出氣口的排氣管線合并(在每一種情況下,形成排氣歧管)以形成總排氣管線。
可激活出氣口的排氣管線通往第一排氣渦輪增壓器的渦輪,而其他出氣口的排氣管線通往第二排氣渦輪增壓器的渦輪。被分配給可激活出氣口的第一渦輪由此是可激活渦輪的形式。該可激活出氣口在充氣交換進程期間被致動,由此可激活渦輪被激活,要也就是說,僅僅在相對較高的排氣流率存在的情況下,可激活渦輪才利用排氣起作用。
與在兩個渦輪上游提供單個連貫排氣管線系統(tǒng)的概念相比,上述成組的,也即是使用兩個相互獨立的排放系統(tǒng),顯著提高了內燃發(fā)動機的操作行為,特別是在低排氣流率下的行為,除此之外,因為排氣連續(xù)流動所穿過的第二渦輪上游的管線容量在尺寸上通過這種措施得以減小,在低負荷和發(fā)動機速度下,也就是說在低排氣流動速度存在的情況下,這是有利的,并且特別地改善了響應行為。
為了保證可激活渦輪的最小旋轉速度,可以給可激活渦輪供應小的排氣流率,即便是當其出氣口停用時。為此目的,可以提供相應的管線以將排氣歧管連接到第一渦輪,可能會使用至少一個附加截止元件,盡管這不利地增加了渦輪上游的排氣管線系統(tǒng)的復雜性和空間需求。此外,管線會創(chuàng)建兩個排氣歧管之間的連接,并消除上述的成組。通過使用兩個相互獨立排氣歧管所獲得的效果至少會減弱。
借助至少一個停用出氣口的提升閥從而在減小的升程和/或縮短的打開持續(xù)期間的情況下繼續(xù)來操作,使得停用的第一渦輪繼續(xù)利用排氣起作用,從而給停用的第一渦輪供應小的排氣流率也是可能的。當?shù)谝粶u輪停用時,至少一個可切換出氣口的閥在真正意義上不會停用,而是會在減小的升程和/或縮短的打開持續(xù)期間的情況下繼續(xù)自始至終地操作和致動。降低的或低排氣流率然后可以供應到停用的第一渦輪。為此目的,然而必須使屬于可切換出氣口的提升閥不僅僅是可切換的,也就是說不僅僅能夠被激活或者停用,而且還可以是廣泛可調整的,以便在至少多級模式下可切換。
然而,如上所解釋的,操作停用的渦輪的一個問題在于,相關聯(lián)的壓縮機也不旋轉,導致沒有能力在渦輪增壓器的軸承處保持足夠的密封。因此,根據(jù)本文公開的實施例,當渦輪停用時,在相關聯(lián)的壓縮機處的壓力可以經(jīng)由輔助壓力增加機構來增加。例如,泵可以用于增加軸的軸承裝置壓縮機側端的壓力。在另一個示例中,軸的軸承裝置的壓縮機側端的壓力可以使用充氣壓力增加,所述充氣壓力遍布進氣系統(tǒng)中的第二操作性壓縮機的下游,并可以被除去。
根據(jù)本公開的內燃發(fā)動機還可以具有兩個汽缸蓋。提供三個排氣渦輪增壓器也是可能的。
三缸直列發(fā)動機很少裝備有并聯(lián)設置的兩個渦輪。但是根據(jù)本公開的排氣管線的合并允許這種情況而不會存在問題,即便三缸直列發(fā)動機通常不適合成組,特別是成汽缸組。
因此,所提供的實施例中,內燃發(fā)動機具有帶三個汽缸的汽缸蓋。
提供了方法的實施例,其中使用泵來增加第一排氣渦輪增壓器的軸的軸承裝置的壓縮機側端的壓力,通過泵經(jīng)由第一供給管線提供壓縮空氣。在上述示例中,泵被用于增加軸的軸承裝置的壓縮機側端的壓力。該泵可以是電驅動的泵。
可以可替代地或者額外地提供這樣的實施例,其中使用第二供給管線增加第一排氣渦輪增壓器的軸的軸承裝置的壓縮機側端的壓力,所述第二供給管線于第二壓縮機下游從進氣系統(tǒng)分支并提供用作壓縮空氣的增壓空氣。在上述示例中,使用充氣壓力增加軸的軸承裝置的壓縮機側端的壓力,所述充氣壓力遍布進氣系統(tǒng)中第二操作性壓縮機機下游,并可以被除去。
在其中泵被用于增加第一排氣渦輪增壓器的軸的軸承裝置的壓縮機側端的壓力以及其中第二供給管線和于第二壓縮機下游遍布于進氣系統(tǒng)中的充氣壓力用于增加相關壓力這兩種情況下,可以提供這樣的實施例,其中使用壓縮空氣,以便驅動第一壓縮機并將軸置于旋轉。
那么,當?shù)谝粶u輪停用,低空氣流率被供應或提供到第一壓縮機,低空氣流率將設置在軸上的至少一個壓縮機泵輪(impeller)置于旋轉,且因此將該軸自身置于旋轉。以這種方式,軸的旋轉速度下降到較低程度,和/或增壓器軸的最低旋轉速度得以保證或者維持。第一壓縮機的旋轉轉子此外保證了在進氣系統(tǒng)下游所遍布的壓力的增加。壓縮機側漏油因此以兩種方式被消除,具體是首先通過將軸置于旋轉,且其次通過增加壓縮機側的壓力。后者降低了存在于跨過油潤滑增壓器軸的軸承裝置的壓縮機側密封上的驅動壓力梯度,所述驅動壓力梯度導致漏油并且驅動或者迫使油進入到進氣系統(tǒng)。
基本上還可能的是,油在渦輪側經(jīng)由停用的第一渦輪從軸承裝置流出進入到排氣系統(tǒng),由此進入到提供在下游的排氣后處理系統(tǒng),即,催化轉化器和微粒過濾器將被油污染,并且所述排氣后處理系統(tǒng)的轉化速率嚴重受損。甚至更嚴重的情況是,排氣后處理系統(tǒng)的使用壽命被縮短,其中所述排氣后處理系統(tǒng)的功能性也基本上處于危險之中。
在其中泵被用于增加第一排氣渦輪增壓器的軸的軸承裝置的壓縮機側端的壓力以及其中第二供給管線和于第二壓縮機下游遍布于進氣系統(tǒng)中的充氣壓力用于增加相關壓力這兩種情況下,可以提供這樣的實施例,其中壓縮空氣被用于直接增加第一排氣渦輪增壓器的軸的軸承裝置的壓縮機側端的壓力。
在以上示例中,第一排氣渦輪增壓器的軸的軸承裝置的壓縮機側端的壓力借助壓縮機側的軸承裝置或者軸承密封件而直接增加,該裝置或者密封件經(jīng)由第一供給管線或者經(jīng)由第二供給管線利用壓縮空氣起作用,使得遍布于那里的壓力增加。經(jīng)由壓縮機側密封件將油輸送到進氣系統(tǒng)中的驅動壓力梯度以此方式被減小。
在其中泵被用于增加第一排氣渦輪增壓器的軸的軸承裝置的壓縮機側端的壓力以及其中第二供給管線和于第二壓縮機下游遍布于進氣系統(tǒng)中的充氣壓力用于增加相關壓力這兩種情況下,可以提供這樣的實施例,壓縮空氣被用于增加第一壓縮機的獨立進氣管線中的壓力。
在以上示例中,第一排氣渦輪增壓器的軸的軸承裝置的壓縮機側端的壓力不是直接而是間接地增加。為此目的,使用壓縮空氣增加進氣系統(tǒng)中的壓力,因此還不可避免的情況是,在軸的軸承裝置的壓縮機側端的壓力增加,使得為漏油的原因、并驅動油跨過壓縮機側密封件進入到進氣系統(tǒng)中的壓力梯度得以減少。
如果泵和第一供給管線以及第二供給管線對于壓力增加的目的都是可用的,則提供這樣的實施例,其中如果遍布于第二壓縮機下游的進氣系統(tǒng)中的充氣壓力pcharge高于可預定最小充氣壓力pcharge,min,其中pcharge≥pcharge,min,則使用第二供給管線增加第一排氣渦輪增壓器的軸的軸承裝置的壓縮機側端的壓力;以及如果遍布于第二壓縮機下游的進氣系統(tǒng)中的充氣壓力pcharge小于可預定最小充氣壓力pcharge,min,其中pcharge<pcharge,min,則使用泵和第一供給管線增加第一排氣渦輪增壓器的軸的軸承裝置的壓縮機側端的壓力。
這個實施例允許這樣的事實,第二壓縮機下游的增壓空氣的提取導致,也就是說引起,所提供的充氣壓力的降低。由此,關于所需求扭矩或者功率需求,有必要提供足夠高的充氣壓力,內燃發(fā)動機的操作狀態(tài)會產(chǎn)生阻止為了提供壓縮空氣而從進氣系統(tǒng)提取增壓空氣,并使這是不可能的。
提供這樣的實施例,其中使用第二供給管線增加第一排氣渦輪增壓器的軸的軸承裝置的壓縮機側端的壓力,所述第二供給管線于第二壓縮機下游從進氣系統(tǒng)分支并提供用作壓縮空氣的增壓空氣,如果遍布于第二壓縮機下游的進氣系統(tǒng)中的充氣壓力pcharge高于可預定最小充氣壓力pcharge,min,其中pcharge≥pcharge,min,則使用第二供給管線增加第一排氣渦輪增壓器的軸的軸承裝置的壓縮機側端的壓力。
上述變形涉及其中第二供給管線可用于壓力增加的目的而沒有泵可用于壓力增加的目的的實施例。結合關于從第二壓縮機下游提取增壓空氣的上述變形的陳述可以在此無改變地應用。由于增壓空氣的提取而導致所提供的充氣壓力的降低在內燃發(fā)動機的所有操作狀態(tài)中是不可能的。
提供這樣實施例,其中使用電輔助驅動裝置增加第一排氣渦輪增壓器的軸的軸承裝置的壓縮機側端的壓力,該輔助驅動裝置以驅動的形式至少可連接到第一排氣渦輪增壓器的軸,并且激活的電輔助驅動裝置將軸和安裝在該軸上的至少一個壓縮機泵輪置于旋轉。
電輔助驅動裝置被用于驅動第一壓縮機并將軸置于旋轉。以此方式,軸不會變得停滯。增壓器軸的最小旋轉速度能夠,在某些情況下得以保證或者維持。第一壓縮機的旋轉轉子此外保證了進氣系統(tǒng)下游所遍布的負壓壓力的降低。壓縮機側的漏油因此首先通過將軸置于旋轉,其次通過壓縮機側負壓的降低而消減。后者降低了跨過軸承密封件在壓縮機側形成且導致漏油的壓力梯度。
在當前情況下,第一壓縮機不用于生成充氣壓力。第一壓縮機實際上怠速運行,并且在提供了所要求的充氣壓力的第二操作性壓縮機的方式下未處于負荷情況下。
在實施例中,其中除了所述類型的電輔助驅動裝置外,第二供給管線出于壓力增加的目的也可被使用,本文中所提供的實施例中,如果遍布于第二壓縮機下游的進氣系統(tǒng)中的充氣壓力pcharge小于可預定最小充氣壓力pcharge,min,其中pcharge<pcharge,min,則使用第一供給管線增加第一排氣渦輪增壓器的軸的軸承裝置的壓縮機側端的壓力。
在示例中,用于執(zhí)行上述類型的方法的增壓內燃發(fā)動機包括具有帶有至少兩個汽缸的至少一個汽缸蓋并具有將至少增壓空氣供應到兩個汽缸的進氣系統(tǒng)的增壓內燃發(fā)動機,在內燃發(fā)動機中
-每個汽缸具有至少兩個出氣口用于排放排氣,其中的至少一個出氣口為可激活出氣口的形式,每個出氣口鄰接排氣管線以經(jīng)由排氣排放系統(tǒng)排放排氣,
-提供至少兩個排氣渦輪增壓器,每個排氣渦輪增壓器包括設置在同一個軸上的渦輪和壓縮機,該軸可旋轉地安裝在油潤滑軸承裝置中,
-至少兩個排氣渦輪增壓器的壓縮機在進氣系統(tǒng)中并聯(lián)設置,每個壓縮機設置在進氣系統(tǒng)的獨立進氣管線中,其獨立的進氣管線于壓縮機下游合并以形成總進氣管線,
-第一截止元件于第一壓縮機的下游被設置在相關聯(lián)的進氣管線中,
-至少兩個汽缸的可激活出氣口的排氣管線合并(形成了第一排氣歧管)以形成第一總進氣管線,該第一總進氣管線連接到第一排氣渦輪增壓器的渦輪,以及
-至少兩個汽缸的可激活出氣口其排氣管線合并(形成了第二排氣歧管)以形成第二總進氣管線,該第二總進氣管線被連接到第二排氣渦輪增壓器的渦輪,
-提供至少一個輔助機構用于增加第一排氣渦輪增壓器的軸的軸承裝置的壓縮機側端的壓力。
已經(jīng)結合根據(jù)本公開的方法所陳述的內容同樣適用于根據(jù)本公開的內燃發(fā)動機。
根據(jù)本公開,當?shù)谝粶u輪停用,第一壓縮機能夠與進氣系統(tǒng)的其余部分分離,使得第二壓縮機不會將遞送作用(deliveryaction)傳遞到第一壓縮機。為此目的,第一截止元件于第一壓縮機下游設置在相關聯(lián)的進氣管線中,第一截止元件用于所述壓縮機的停用。
當渦輪停用時,第一壓縮機未正式驅動,也即沒有生成充氣壓力的用意。在適當情況下,為了讓第一壓縮機不傳遞抵消關閉的第一截止元件的阻力的遞送作用,放氣管線是有利的,增壓空氣能夠經(jīng)由放氣管線逸出或者排放。
所提供的內燃發(fā)動機的實施例中,至少兩個汽缸的排氣管線合并以在至少一個汽缸蓋內形成總排氣管線。
排氣歧管集成在汽缸蓋中降低了排氣排放系統(tǒng)的質量以及從出氣口到渦輪的長度。以此方式,熱排氣的排氣焓能夠被優(yōu)化地利用,并且渦輪增壓器的快速響應行為得以保證。此外,靠近出口設置的排氣后處理系統(tǒng)快速地達到了它們的操作溫度或者起燃溫度,特別是在內燃發(fā)動機的冷啟動之后。排氣歧管集成到汽缸蓋中另外允許驅動單元的極緊密包裝,且此外還具有這樣的優(yōu)勢,即,以歧管不需要由能夠承受高的熱負荷并且因此會很昂貴的材料制造而得的方式,所述排氣歧管從可能提供于汽缸蓋中的液態(tài)冷區(qū)裝置受益。
排氣歧管集成到汽缸該中也導致部件數(shù)量的減小,且由此降低了成本,特別是組裝和采購成本。
所提供的內燃發(fā)動機實施例中,每個可激活出氣口裝備有可切換提升閥,停用的提升閥切斷相關聯(lián)的出氣口,并且激活的提升閥在打開位置和關閉位置之間移動以實現(xiàn)閥升程δhmax,且這樣做時,由此在打開持續(xù)期δtmax期間打開相關聯(lián)的出氣口。
所提供內燃發(fā)動機實施例中,每個可激活出氣口裝備有可調整提升閥,其中可調整提升閥是關于閥升程δh和/或打開持續(xù)期δt可調整的提升閥??烧{整提升閥是可以多級方式調整的提升閥,特別地提升閥是可以三級式調整的提升閥,或者可以連續(xù)可變方式調整的提升閥。
所提供內燃發(fā)動機實施例中,總排氣管線合并于渦輪下游形成共用排氣管線。那么可能的是,使來自至少兩個汽缸的所有排氣執(zhí)行排氣后處理,特別是經(jīng)由設置在共用的排氣管線中的排氣后處理系統(tǒng)來執(zhí)行。例如,這可以是微粒過濾器、氧化催化轉化器、和/或用于還原氮氧化物的排氣后處理系統(tǒng)。
所提供內燃發(fā)動機實施例中,至少一個渦輪具有可變幾何渦輪,這允許通過渦輪幾何形狀的調整或者有效渦輪橫截面的調整而廣泛適于各個操作點。此處,用于影響流動方向的導向葉片被設置在渦輪的泵輪的上游。與旋轉的泵輪的泵輪葉片相反,導向葉片不隨著渦輪的軸旋轉,也就是說不隨著泵輪旋轉。導向葉片被設置為固定的但又不是完全不能移動的,而是設置為繞著它們自身的軸線旋轉,使得靠近泵輪葉片的流體能受影響。相反,如果渦輪具有固定、不可變的幾何形狀,導向葉片不僅僅是固定的并且也完全不能移動,也就是說剛性固定地。
所提供內燃發(fā)動機的實施例中,至少一個渦輪為廢氣門渦輪的形式。
在此背景下,所提供的內燃發(fā)動機實施例中,第一排氣渦輪增壓器的渦輪為廢氣門渦輪的形式,第一旁路管線于所述第一渦輪上游從排氣排放管線分支,從而形成了第一匯合部,且在在第一旁路管線中提供截止元件。
在此背景下,所提供的內燃發(fā)動機實施例中,第二排氣渦輪增壓器的渦輪為廢氣門渦輪的形式,第二旁路管線于所述第二渦輪上游從排氣排放系統(tǒng)分支,從而形成了第二匯合部,且在第二旁路管線中提供截止元件。
所提供的內燃發(fā)動機實施例中,提供泵作為輔助機構,操作性泵經(jīng)由第一供給管線提供壓縮空氣。
所提供的內燃發(fā)動機實施例中,提供第二供給管線作為輔助機構,所述第二供給管線于第二壓縮機下游從排氣系統(tǒng)分支,并提供用作壓縮空氣的增壓空氣。
在此背景下,所提供的內燃發(fā)動機實施例中,第二供給管線通向第一供給管線。
此處,所提供的內燃發(fā)動機實施例中,第二供給管線通向第一供給管線,從而形成匯合部,截止元件設置在匯合部處。
如已經(jīng)提到的,所提供的內燃發(fā)動機實施例中,所提供的放氣管線于第一壓縮機和第一截止元件之間從相應進氣管線分支并優(yōu)選地于第二壓縮機上游通向其他進氣管線,且第二截止元件可以被設置在放氣管線中。
由于通常的情況是,負壓遍布第二壓縮機的上游,打開的放氣管線具有負壓同樣遍布于停用的第一壓縮機下游的進氣系統(tǒng)中的效果,由此跨過密封件的壓力梯度得以實現(xiàn)。
增壓內燃發(fā)動機的汽缸蓋基本上是承受高熱和機械加載的部件。特別地,由于排氣歧管的集成,內燃發(fā)動機的熱負荷和汽缸蓋的熱負荷又進一步增加,使得對冷卻裝置提出了增加的需求。因此提供其中提供液態(tài)冷卻裝置的增壓內燃發(fā)動機的實施例。
在本公開的上下文中,表述“內燃發(fā)動機”涵蓋特別是奧托循環(huán)發(fā)動機,而且還涵蓋柴油發(fā)動機以及利用混合燃燒過程的混合動力內燃發(fā)動機,而且還涵蓋不僅包括內燃發(fā)動機還包括電機的混合動力驅動,該電機能夠以驅動的形式連接到內燃發(fā)動機并從內燃發(fā)動機接收功率或者,作為可切換輔助驅動而額外地輸出功率。
圖1示意性地示出發(fā)動機系統(tǒng)100的第一實施例,其包括裝備有兩個排氣渦輪增壓器8、9的增壓內燃發(fā)動機1。每個排氣渦輪增壓器8、9包括設置在相同軸8d上的渦輪8a、9a和壓縮機8b、9b,該軸被可旋轉地安裝在油潤滑的軸承裝置中。熱排氣伴隨能量的釋放而在渦輪8a、9a中膨脹。壓縮機8b、9b壓縮經(jīng)由進氣系統(tǒng)11、增壓空氣冷卻器11和集氣室12供應到汽缸的增壓空氣,結果內燃發(fā)動機的增壓得以實現(xiàn)。
所述內燃發(fā)動機是四缸直列發(fā)動機1,其中四個汽缸3沿著汽缸蓋2的縱軸線設置,也即是設置為一條直線。每個汽缸3具有兩個出氣口4(第一出氣口4a和第二出氣口4b),所述出氣口鄰接排氣管線(第一排氣管線5a和第二排氣管線5b)以用于經(jīng)由排氣排放系統(tǒng)5來排放排氣。在每種情況下,每個汽缸3的第一出氣口4a被設計為可激活出氣口4a,在充氣交換過程期間只要排氣流率超過預定排氣流率且設置在下游的第一渦輪8a待被激活(即,利用排氣來沖擊),則可激活出氣口4a打開。
所有汽缸3的可激活出氣口4a的第一排氣管線5a合并(形成了第一排氣歧管6a)以形成第一總排氣管線7a,該第一總排氣管線連接到第一排氣渦輪增壓器8的渦輪8a,由此作為可激活渦輪8a而使用(也稱為第一渦輪)。
所有汽缸3的第二出氣口4b的第二排氣管線5a合并(形成了第二排氣歧管6b)以第二總排氣管線7b,該第二總排氣管線連接到第二排氣渦輪增壓器9的渦輪9a,也稱為第二渦輪。
廢氣門類型結構的兩個渦輪8a、9a,其中,在每種情況下,旁路管線8c、9c于渦輪8a、9a上游從相關聯(lián)的排氣管線7a,7b分支,并再次于所述渦輪8a、8b下游通向總排氣管線7a,7b中。旁路管線8c、9c裝備有截止元件。
內燃發(fā)動機1具有供應增壓空氣到汽缸3的進氣系統(tǒng)11,其中渦輪增壓器8、9的壓縮機8b、9b并聯(lián)設置在進氣系統(tǒng)11中。第一壓縮機8b被設置在第一進氣管線11a中,且第二壓縮器9b設置在第二進氣管線11b中。進氣管線11a、11b于壓縮機8b、9b下游合并以形成總排氣管線。
第一截止元件13a于第一壓縮機8b下游設置在第一進氣管線11a中,從而使得,當?shù)谝粶u輪8a停用時,第一壓縮機8b能夠與進氣系統(tǒng)11的其余部分分離,也就是說停用,那么第二壓縮機不會將遞送作用傳遞到第一壓縮機8b。
具體地,當渦輪8a停用時,第一壓縮機8b并非被主動地驅動。然而,為了使第一壓縮機8b不傳遞抵消關閉的第一截止元件13a的阻力的遞送作用,提供放氣管線14,增壓空氣能經(jīng)由該放氣管線14遞送到第二壓縮機9b上游的第二進氣管線11b中。第二截止元件13b設置在放氣管線14中。
當?shù)谝怀鰵饪?a停用時,第一渦輪8a停用,因此第一壓縮機8未被驅動。那么,通常的情況是,負壓在軸的軸承裝置的壓縮機側端遍布,該負壓從軸承裝置吸出油進入進氣系統(tǒng)11。為了防止漏油,使用輔助機構17增加第一排氣渦輪增壓器8的軸8d的軸承裝置的壓縮機側端的壓力。
在圖1所示實施例中,提供泵15,其經(jīng)由第一供應管線16a使軸承裝置或者軸承密封件承受壓縮機側的壓縮空氣的作用,使得那里所遍布的壓力增加。經(jīng)由軸承裝置的壓縮機側密封件將油輸送到進氣系統(tǒng)11的壓力梯度以這方式被降低。在一些示例中,第一渦輪增壓器的軸可以經(jīng)由電驅動裝置(例如馬達26)推動。馬達26可以由車輛電池或者其他適宜能源提供動力。
發(fā)動機系統(tǒng)可以進一步包括控制系統(tǒng)??刂葡到y(tǒng)可包括控制器112??刂破?12在圖1中被示為微計算機,其包括微計算機單元(cpu)99、輸入/輸出端口(i/o)104、用于可執(zhí)行程序和校準值的電子存儲介質,其在該具體示例中被示為只讀存儲芯片(rom)106,隨機存取存儲器(ram)108、?;畲鎯ζ?kam)110,以及數(shù)據(jù)總線。控制器112可接收來自耦接到發(fā)動機1的傳感器的各種信號,除了之前討論過的那些信號,還包括來自一個或更多個質量空氣流量傳感器的引入的質量空氣流量(maf)的測量值,其中所述一個或更多個質量空氣流量傳感器諸如為,質量空氣流量傳感器22(被設置用來測量進入到第一壓縮機的質量流量)和質量空氣流量傳感器24(被設置用來測量進入到第二壓縮機的質量流量);來自耦接到冷卻套筒的溫度傳感器的發(fā)動機冷卻劑溫度(ect);來自耦接到發(fā)動機的曲軸的霍爾效應傳感器(或其他類型)的表面點火感測信號(pip);來自節(jié)氣門位置傳感器的節(jié)氣門位置(tp);以及來自map傳感器20(在一些示例中,map傳感器可以附加地或可替代地測量歧管溫度)的絕對歧管壓力信號map。發(fā)動機速度信號rpm可以根據(jù)信號pip通過控制器112生成。附加的溫度傳感器(未示出)可被設置在排氣裝置中以測量排氣溫度、排氣后處理系統(tǒng)溫度或者其他溫度;排氣質量流量;排氣氧濃度;和/或其他參數(shù)。
能夠使用計算機可讀數(shù)據(jù)能夠編程存儲介質只讀存儲器106,所述計算機可讀數(shù)據(jù)表示通過處理器99可執(zhí)行的指令,用于執(zhí)行下面所述的方法,以及預期的但沒有具體列出的其它變型形式。參考圖3描述示例方法。
控制器112接收來自圖1中各種傳感器的信號并采用圖1的各種致動器基于所接收的信號和存儲在控制器的存儲器中的指令調整發(fā)動機操作。例如,控制器可從一個或更多個傳感器接收反饋以確定發(fā)動機負荷、發(fā)動機速度、排氣質量流量和/或增壓壓力(例如來自maf、map、pip傳感器和排氣傳感器的反饋),且然后可以調整廢氣門、截止閥、控制第一出氣口的致動器以及(一個或多個)輔助機構中的一個或更多個的位置。
圖2示意性地示出了發(fā)動機系統(tǒng)200的第二實施例,其包括增壓內燃發(fā)動機1。尋求僅對與圖1中實施例不同之處作出解釋,為此原因也參考圖1。相同的附圖標記已經(jīng)被用于相同的部件。
還在當前情況下,提供輔助機構17來增加第一排氣渦輪增壓器8的軸8d軸承裝置的壓縮機側端上的壓力。除了圖1所示的使軸承密封件經(jīng)由第一供給管線16a承受壓縮機側的壓縮空氣的作用泵15之外,還提供第二供給管線16b,第二供給管線16b于第二壓縮機9b下游從進氣系統(tǒng)分支并提供用作壓縮空氣的增壓空氣。那么,使用充氣壓力也增加軸8d的軸承裝置的壓縮機側端的壓力,該充氣壓力遍布進氣系統(tǒng)11中操作性第二壓縮機9b下游并能夠被消除。
第二供給管線16b通向第一供給管線16a,從而形成第一匯合部18,截止元件18a設在匯合部18處。
停用的第一排氣渦輪增壓器8的軸8d的軸承裝置的壓縮機側端的壓力通過輔助機構17增加,具體為,如果遍布于第二壓縮機9b下游的進氣系統(tǒng)11中的充氣壓力pcharge高于可預定最小充氣壓力pcharge,min,則使用第二供給管線16b,如果遍布于第二壓縮機9b下游的進氣系統(tǒng)11中的充氣壓力pcharge低于可預定最小充氣壓力pcharge,min,則使用泵15和第一供給管線16a。
轉到圖3,示出圖示說明用于增加發(fā)動機系統(tǒng)(例如圖1或圖2的系統(tǒng))中壓縮機側端軸承壓力的方法300的流程圖。用于實施方法300和本文中所包括方法的其他指令可以通過控制器(如控制器112)基于存儲在控制器的存儲器上的指令并結合從發(fā)動機系統(tǒng)的傳感器(例如參考圖1和圖2所述的傳感器)所接收的信號來執(zhí)行??刂破骺筛鶕?jù)下述方法,采用發(fā)動機系統(tǒng)的發(fā)動機致動器來調整發(fā)動機操作。
在302處,方法300包括確定操作參數(shù)。所確定的操作參數(shù)包括但不限于,發(fā)動機速度、發(fā)動機負荷、增壓壓力、每個壓縮機上游的質量氣流流量、排氣質量流量和其他參數(shù)。
在304處,方法300包括確定增壓壓力是否高于第一閾值壓力。增壓壓力可以根據(jù)一個或更多個傳感器(例如map傳感器20)的輸出而確定,和/或基于壓縮機(如,壓縮機9b)出口處的壓力來確定。增壓壓力可以是進氣歧管中的和/或在壓縮機出口處相對于環(huán)境壓力的壓力。第一閾值增壓壓力可以是,需要來自兩個壓縮機的壓縮以達到閾值壓力的壓力;壓力低于第一閾值增壓壓力時,可以僅使用一個壓縮機(如,第二壓縮機9b)來達到命令的增壓壓力。
如果增壓壓力低于第一閾值,方法300進行到306以停用每個汽缸的第一出氣口(如,第一出氣口4a)。通過停用第一出氣口,排氣僅僅被引導到第二排氣歧管(如歧管6b)和第二總排氣管線(如排氣管線7b),并不會行進穿過第一排氣歧管(歧管6a)或者第一總排氣管線(管線7a)。結果,發(fā)生的是,第二渦輪增壓器的第二渦輪(渦輪9a)旋轉,而第一渦輪增壓器的第一渦輪(渦輪8a)不旋轉,并且僅有第二壓縮機(壓縮機9b)被驅動而第一壓縮機(壓縮機8b)不被驅動。以此方式,即便是在不能獲得足夠的排氣來足夠地驅動兩個渦輪時的低排氣質量流量條件下,第二壓縮機也可以提供所命令的增壓。
然而,如上所解釋的,當?shù)谝粔嚎s機仍然停滯(如,未被驅動),跨過壓縮機的壓力梯度可致使油從第一渦輪增壓器的軸的軸承裝置漏出。因此,為了抵消該壓力梯度,可以經(jīng)由輔助機構增加第一渦輪增壓器的軸的軸承裝置的壓縮機側端的壓力,如在308處所指示的。
一種或多種輔助機構可以用于增加第一渦輪增壓器的軸的軸承裝置的壓縮機側端的壓力。在一個示例中,如在310處所指示的,可以激活泵,例如泵15。泵可以流體地耦接到第一渦輪增壓器的軸的軸承裝置的壓縮機側端,例如經(jīng)由第一供給管線(如管線16a)。當泵被激活時,來自泵的壓縮空氣可以被供應到第一渦輪增壓器的軸的軸承裝置的壓縮機側端。
在312處指示的另一示例中,壓縮空氣可以從第二壓縮機下游經(jīng)由第二供給管線(如管線16b)被引導到第一渦輪增壓器的軸的軸承裝置的壓縮機側端。第二供給管線可在匯合部處連接到第一供給管線和截止元件(如截止元件18a)。為了從第二壓縮機下游供應壓縮空氣,截止元件可以打開,因此可以經(jīng)由第二供給管線在第二壓縮機出口和第一渦輪增壓器的軸的軸承裝置的壓縮機側端之間建立流體連通。
在314處指示的又一個示例中,第一渦輪增壓器的軸可以經(jīng)由電驅動裝置(如馬達26)推動。當電驅動被激活時,第一渦輪增壓器的軸旋轉,這降低了跨過第一壓縮機的壓力梯度。
在一些示例中,僅一個上述輔助機構被用于增加第一渦輪增壓器的軸的軸承裝置的壓縮機側端的壓力。例如,圖1的發(fā)動機系統(tǒng)100可僅僅包括泵和電驅動裝置,并且可以不包括第二供給管線。如此,在發(fā)動機系統(tǒng)100中,泵可以被激活和/或電驅動裝置被激活。在包括泵、第二供給管線和電驅動裝置的其他系統(tǒng)(如圖2所示的發(fā)動機系統(tǒng)200)中,利用哪個輔助機構的決定基于可用的電能和/或可用的增壓壓力。例如,當增壓壓力大于最小壓力(其可以低于上述第一閾值壓力)時,來自第二壓縮機下游的壓縮空氣被引導到第一渦輪增壓器的軸的軸承裝置的壓縮機側端。當增壓壓力不大于這個最小壓力時,泵和電驅動裝置中的一個或更多個可以被激活以提供增加的壓力。以此方式,扭矩得以維持,在較低增壓條件期間通過避免可用增壓的損耗可以維持扭矩,而當增壓不可用時電池損耗可以通過僅操作泵和/或電驅動裝置而最小化。此外,當預期到在相對較短時間段內第一渦輪的激活發(fā)生時,電驅動裝置可以優(yōu)選地被激活(例如,相對于泵),以便當從僅利用一個渦輪增壓器操作切換到利用兩個渦輪增壓器操作時,使第一渦輪增壓器跟上速度,并得以快速過渡,且避免扭矩損失。
返回到304,如果確定增壓壓力不小于第一閾值,則方法300前進到316以激活第一出氣口(或者維持第一出氣口激活)。通過激活第一出氣口,排氣被引導到第二排氣歧管和第二總排氣管線二者,并被引導到達第一排氣歧管和第一總排氣管線。結果,第二渦輪增壓器的第二渦輪的旋轉以及第一渦輪增壓器的第一渦輪的旋轉發(fā)生,第二壓縮機和第一壓縮機(壓縮機8b)二者都被驅動,以提供所要求的增壓壓力。
在318處,方法300包括維持(或者重新取得(resume))標準壓力控制。當?shù)谝粔嚎s機旋轉以便壓縮進氣空氣時,從軸承裝置漏油的危險最小化,且因此經(jīng)由輔助機構的壓力增加是不需要的。如此,泵可以停用,如在320處所指示的;經(jīng)由第二供給管線流動的壓縮空氣被阻塞,如在322所指示的;并且如果因為其他原因而有所指示(如第一渦輪增壓器的快速建立),第一渦輪增壓器的軸可僅僅通過電驅動裝置推動,如324所示。然后方法300返回。
因此,上述方法300提供用于通過引起壓縮機的旋轉和/或在停用的渦輪增壓器的軸的壓縮機側端的軸承處施加壓力而使得跨過停用的壓縮機的壓力梯度最小化。
渦輪增壓器可以響應于低的增壓壓力需求而被停用,如以上所解釋的。然而,其他條件可以促進渦輪增壓器的停用,例如低的排氣質量流量。當渦輪增壓器停用時,第二渦輪增壓器仍然保持激活以提供所需求的增壓壓力。第一渦輪增壓器可通過停用汽缸的通往第一渦輪增壓器的渦輪的排氣門或排氣閥而被停用。在其他示例中,第一渦輪增壓器可以經(jīng)由廢氣門或者渦輪旁路閥的調整或者根據(jù)可替換機構而停用。
在一個示例中,壓縮空氣(如來自泵和/或第二壓縮機下游)可直接被供應到第一渦輪增壓器的軸的軸承裝置的壓縮機側端。圖4示意性地示出了可以供應有壓縮空氣的示例渦輪增壓器400。渦輪增壓器400為圖1和圖2中渦輪增壓器的非限制性示例。渦輪增壓器400包括殼體402。在殼體402內是經(jīng)由軸408耦接到壓縮機406的渦輪404。雖然示出了單個殼體,但是應理解的是,在一些示例中,可以提供單獨的壓縮機和渦輪殼體。此外,雖然沒有示出,渦輪和壓縮機每一個均經(jīng)由相應的入口和出口提供氣體,且經(jīng)由相應的出口釋放膨脹的或者壓縮的氣體。
軸408包括渦輪側端和壓縮機側端上的軸承。如圖所示,壓縮機側端包括軸承410。軸承可以是滾珠軸承或者供油的其他適宜軸承。此外,密封件412可以存在,以防止油漏到壓縮機。軸承410和/或密封件412可經(jīng)第一供給管線414供應壓縮空氣。供給管線的定位是示例性的,且供給管線的其他位置也是可能的,例如流體地耦接到壓縮機輪、壓縮機入口和/或壓縮機出口。
增加停用的渦輪增壓器的軸的軸承裝置的壓縮機側端的壓力的技術效果是減少了軸承處的漏油,從而增加了渦輪增壓器壽命并避免發(fā)動機劣化。
注意,本文中包括的示例控制和估計程序能夠與各種發(fā)動機和/或車輛系統(tǒng)配置一起使用。在本文中所公開的控制方法和程序可以作為可執(zhí)行指令存儲在非臨時性存儲器中,并且可以由包括與各種傳感器、致動器和其他發(fā)動機硬件相結合的控制器的控制系統(tǒng)執(zhí)行。在本文中所描述的具體程序可以代表任意數(shù)量的處理策略中的一個或更多個,諸如事件驅動、中斷驅動、多任務、多線程等。因此,所描述的各種動作、操作和/或功能可以以所示順序、并行地被執(zhí)行,或者在一些情況下被省略。同樣,實現(xiàn)在本文中所描述的示例實施例的特征和優(yōu)點不一定需要所述處理順序,但是為了便于圖釋和說明而提供了所述處理順序。取決于所使用的特定策略,所示出的動作、操作和/或功能中的一個或更多個可以被重復執(zhí)行。另外,所描述的動作、操作和/或功能可以圖形地表示被編入發(fā)動機控制系統(tǒng)中的計算機可讀存儲介質的非臨時性存儲器的代碼,其中通過配合電子控制器執(zhí)行包括各種發(fā)動機硬件部件的系統(tǒng)中的指令而使所描述的動作得以實現(xiàn)。
應認識到,在本文中所公開的配置和程序本質上是示范性的,并且這些具體的實施例不被認為是限制性的,因為許多變體是可能的。例如,上述技術能夠應用于v-6、i-4、i-6、v-12、對置4缸和其他發(fā)動機類型。本公開的主題包括在本文中所公開的各種系統(tǒng)和構造以及其他的特征、功能和/或性質的所有新穎的和非顯而易見的組合和子組合。
以下權利要求具體地指出某些被認為是新穎的和非顯而易見的組合和子組合。這些權利要求可能涉及“一個”元件或“第一”元件或其等同物。此類權利要求應當被理解為包括一個或更多個此類元件的結合,既不要求也不排除兩個或更多個此類元件。所公開的特征、功能、元件和/或特性的其他組合和子組合可通過修改現(xiàn)有權利要求或通過在這個或關聯(lián)申請中提出新的權利要求而得要求保護。此類權利要求,無論與原始權利要求范圍相比更寬、更窄、相同或不相同,都被認為包括在本公開的主題內。