RU2012111437A - Двигатель внутреннего сгорания, оборудованный турбинами с перепускной заслонкой, и способ его эксплуатации - Google Patents

Двигатель внутреннего сгорания, оборудованный турбинами с перепускной заслонкой, и способ его эксплуатации Download PDF

Info

Publication number
RU2012111437A
RU2012111437A RU2012111437/06A RU2012111437A RU2012111437A RU 2012111437 A RU2012111437 A RU 2012111437A RU 2012111437/06 A RU2012111437/06 A RU 2012111437/06A RU 2012111437 A RU2012111437 A RU 2012111437A RU 2012111437 A RU2012111437 A RU 2012111437A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
exhaust
channel
engine according
turbine
bypass channel
Prior art date
Application number
RU2012111437/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2598495C2 (ru
Inventor
Кай Себастьян КУЛЬБАХ
Норберт Андреас ШОРН
Райнер ФРИДФЕЛЬДТ
Гюнтер БАРЧ
Original Assignee
Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК filed Critical Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК
Publication of RU2012111437A publication Critical patent/RU2012111437A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2598495C2 publication Critical patent/RU2598495C2/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/007—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust-driven pumps arranged in parallel, e.g. at least one pump supplying alternatively
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/02—Gas passages between engine outlet and pump drive, e.g. reservoirs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0242—Variable control of the exhaust valves only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0257—Independent control of two or more intake or exhaust valves respectively, i.e. one of two intake valves remains closed or is opened partially while the other is fully opened
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F1/243—Cylinder heads and inlet or exhaust manifolds integrally cast together
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features
    • F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F01N13/10—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
    • F01N13/107—More than one exhaust manifold or exhaust collector
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

1. Двигатель (1) внутреннего сгорания с турбонаддувом, имеющий по меньшей мере два турбокомпрессора (8, 9) на выхлопных газах и по меньшей мере одну головку (2) цилиндров с по меньшей мере двумя цилиндрами (3), причем каждый цилиндр (3) имеет по меньшей мере два выпускных отверстия (4а, 4b) для вывода выхлопных газов, по меньшей мере одно из указанных выпускных отверстий выполнено как активируемое отверстие (4а), и каждое выпускное отверстие (4а, 4b) соединено с выхлопным трубопроводом (5а, 5b), в котором:- выхлопные трубопроводы (5а) активируемых выпускных отверстий (4а) по меньшей мере двух цилиндров (3) сливаются друг с другом с образованием первого выпускного коллектора (6а) для формирования первого общего выхлопного трубопровода (7а), который соединен с турбиной (8а) первого турбокомпрессора (8) на выхлопных газах; и- выхлопные трубопроводы (5b) других выпускных отверстий (4b) по меньшей мере двух цилиндров (3) сливаются друг с другом с образованием второго выпускного коллектора (6b) для формирования второго общего выхлопного трубопровода (7b), который соединен с турбиной (9а) второго турбокомпрессора (9) на выхлопных газах;- первая турбина (8а) оснащена первым перепускным каналом (10а), который ответвляется от первого выпускного коллектора (6а) выше по потоку первой турбины (8а), а- вторая турбина (9а) оснащена вторым перепускным каналом (10b), который ответвляется от второго выпускного коллектора (6b) выше по потоку второй турбины (9а); в котором- первый перепускной канал (10а) и второй перепускной канал (10b) сливаются с образованием соединительной точки (11) для формирования общего перепускного канала (10с), и- в соединительной точке (11) установлен запорны

Claims (15)

1. Двигатель (1) внутреннего сгорания с турбонаддувом, имеющий по меньшей мере два турбокомпрессора (8, 9) на выхлопных газах и по меньшей мере одну головку (2) цилиндров с по меньшей мере двумя цилиндрами (3), причем каждый цилиндр (3) имеет по меньшей мере два выпускных отверстия (4а, 4b) для вывода выхлопных газов, по меньшей мере одно из указанных выпускных отверстий выполнено как активируемое отверстие (4а), и каждое выпускное отверстие (4а, 4b) соединено с выхлопным трубопроводом (5а, 5b), в котором:
- выхлопные трубопроводы (5а) активируемых выпускных отверстий (4а) по меньшей мере двух цилиндров (3) сливаются друг с другом с образованием первого выпускного коллектора (6а) для формирования первого общего выхлопного трубопровода (7а), который соединен с турбиной (8а) первого турбокомпрессора (8) на выхлопных газах; и
- выхлопные трубопроводы (5b) других выпускных отверстий (4b) по меньшей мере двух цилиндров (3) сливаются друг с другом с образованием второго выпускного коллектора (6b) для формирования второго общего выхлопного трубопровода (7b), который соединен с турбиной (9а) второго турбокомпрессора (9) на выхлопных газах;
- первая турбина (8а) оснащена первым перепускным каналом (10а), который ответвляется от первого выпускного коллектора (6а) выше по потоку первой турбины (8а), а
- вторая турбина (9а) оснащена вторым перепускным каналом (10b), который ответвляется от второго выпускного коллектора (6b) выше по потоку второй турбины (9а); в котором
- первый перепускной канал (10а) и второй перепускной канал (10b) сливаются с образованием соединительной точки (11) для формирования общего перепускного канала (10с), и
- в соединительной точке (11) установлен запорный элемент (12), который может быть отрегулирован между открытым и закрытым положениями, причем запорный элемент (12) в закрытом положении отделяет два перепускных канала (10а, 10b) от общего перепускного канала (10с), а в открытом положении соединяет два перепускных канала (10а, 10b) с общим перепускным каналом (10с).
2. Двигатель по п.1, в котором при закрытом положении запорного элемента (12) имеется по меньшей мере один канал перелива, который соединяет два перепускных канала (10а, 10b) друг с другом.
3. Двигатель по п.2, в котором запорный элемент (12) формирует по меньшей мере один канал перелива в результате перехода в закрытое положение.
4. Двигатель по п.1, в котором первый выпускной коллектор (6а) и второй выпускной коллектор (6b) постоянным образом соединены друг с другом выше по потоку обеих турбин (8а, 9а) через по меньшей мере один незакрываемый соединительный канал.
5. Двигатель по п.2, в котором по меньшей мере один канал перелива и/или по меньшей мере один соединительный канал образует точку дросселирования, где обеспечивается уменьшение давления потока выхлопных газов, проходящих через канал.
6. Двигатель по п.1, в котором наименьшее поперечное сечение ACross,D по меньшей мере одного канала меньше, чем наименьшее поперечное сечение ACross,Ex выхлопного трубопровода (5а,5b).
7. Двигатель по п.6, в котором выполняется следующее соотношение: ACross,D≤0,2ACross,Ex.
8. Двигатель по п.6, в котором выполняется следующее соотношение: ACross,D≤0,1ACross,Ex.
9. Двигатель по п.1, в котором первый перепускной канал (10а) ответвляется от общего выхлопного трубопровода (7а) первого выпускного коллектора (6а).
10. Двигатель по п.1, в котором второй перепускной канал (10b) ответвляется от общего выхлопного трубопровода (7b) второго выпускного коллектора (6b).
11. Двигатель по п.1, в котором выхлопные трубопроводы (5а, 5b) по меньшей мере двух цилиндров (3) сливаются с образованием двух общих выхлопных трубопроводов (7а, 7b) внутри головки цилиндров (2).
12. Двигатель по п.1, в котором по меньшей мере один соединительный канал является составным элементом головки цилиндров (2).
13. Двигатель по п.1, в котором первый перепускной канал (10а) и/или второй перепускной канал (10b) по меньшей мере частично являются составными элементами головки цилиндров (2).
14. Способ эксплуатации двигателя (1) по любому из пп.1-13, в котором активируемые выпускные отверстия (4а), которые деактивированы в случае малого количества выхлопных газов, активируют, когда количество выхлопных газов превышает заранее определенное значение.
15. Способ по п.14, в котором запорный элемент (12) открывают, когда количество выхлопных газов превышает второе заранее определенное значение.
RU2012111437/06A 2011-03-25 2012-03-26 Двигатель внутреннего сгорания, оборудованный турбинами с перепускной заслонкой, и способ его эксплуатации RU2598495C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11159784.5A EP2503126B1 (de) 2011-03-25 2011-03-25 Mit Waste-Gate-Turbinen ausgestattete Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine
EP11159784.5 2011-03-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012111437A true RU2012111437A (ru) 2013-10-10
RU2598495C2 RU2598495C2 (ru) 2016-09-27

Family

ID=44064998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012111437/06A RU2598495C2 (ru) 2011-03-25 2012-03-26 Двигатель внутреннего сгорания, оборудованный турбинами с перепускной заслонкой, и способ его эксплуатации

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20120240572A1 (ru)
EP (1) EP2503126B1 (ru)
CN (1) CN102691569A (ru)
RU (1) RU2598495C2 (ru)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10054037B2 (en) 2009-11-21 2018-08-21 Cummins Turbo Technologies Limited Multi-stage turbocharger system with bypass flowpaths and flow control valve
GB2475534B (en) * 2009-11-21 2014-11-12 Cummins Turbo Tech Ltd Sequential two-stage turbocharger system
US9995207B2 (en) 2009-11-21 2018-06-12 Cummins Turbo Technologies Limited Multi-stage turbocharger system
US9074521B2 (en) * 2012-03-21 2015-07-07 Ford Global Technologies, Llc Turbocharger system having a shared bypass conduit and wastegate
DE102013006302B4 (de) * 2013-04-12 2022-07-07 Man Energy Solutions Se Aufgeladene Brennkraftmaschine in Baukastenbauform und Baukastensysteme für solche Brennkraftmaschinen sowie Aufladungseinrichtungen
DE102014216814A1 (de) * 2013-09-11 2015-03-12 Ford Global Technologies, Llc Abgasturboaufgeladene Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine
CN103899410B (zh) * 2014-03-27 2016-01-27 哈尔滨工程大学 一种连续可调式分段排气机械装置
US9874161B2 (en) * 2014-05-09 2018-01-23 Ford Global Technologies, Llc Exhaust-gas-turbocharged applied-ignition internal combustion engine having at least two turbines, and method for operating an internal combustion engine of said type
CN104088694A (zh) * 2014-07-07 2014-10-08 谢国华 一种多个涡轮增压器的内燃机增压系统
US9518506B2 (en) * 2014-11-10 2016-12-13 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for control of turbine-generator via valve deactivation in a split exhaust engine system
US9896991B2 (en) * 2015-03-31 2018-02-20 Ford Global Technologies, Llc Exhaust-gas-turbocharged internal combustion engine having at least two turbines and switchable outlet openings, and method for operating an internal combustion engine of said type
US10208685B2 (en) * 2015-06-22 2019-02-19 Ford Global Technologies, Llc Method for charge pressure control of an internal combustion engine with turbines arranged in parallel, and internal combustion engine for carrying out such a method
ITUB20155440A1 (it) * 2015-11-11 2017-05-11 Fpt Ind Spa Motore a combustione interna sovralimentato e metodo di controllo dello stesso motore
DE102017200363B4 (de) * 2016-02-04 2022-07-07 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zum Betreiben einer parallel aufgeladenen Brennkraftmaschine mit zuschaltbarer Turbine und Brennkraftmaschine zur Durchführung eines derartigen Verfahrens
US10060371B2 (en) * 2016-12-16 2018-08-28 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for a split exhaust engine system
CN116104631B (zh) * 2022-09-27 2025-10-31 中船动力研究院有限公司 集气腔式相继增压系统
WO2025262104A1 (de) * 2024-06-22 2025-12-26 Mercedes-Benz Group AG Verbrennungskraftmaschine für ein kraftfahrzeug, sowie kraftfahrzeug

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1158845B (it) * 1983-03-25 1987-02-25 Fiat Auto Spa Motore a combustione interna sovra limentato con testata a quattro valvole per cilindro
JPH0768910B2 (ja) * 1986-01-27 1995-07-26 本田技研工業株式会社 過給機付排気弁休止機構エンジン
JP2815213B2 (ja) * 1990-02-05 1998-10-27 マツダ株式会社 エンジンの燃料制御装置
SE526269C2 (sv) * 2004-10-06 2005-08-09 Saab Automobile Förbränningsmotor med parallellt arbetande turboaggregat, samt metod för reglering
DE102005054249A1 (de) * 2005-11-15 2007-05-16 Volkswagen Ag Verbrennungskraftmaschine mit zwei Abgasturboladern und Verfahren zu deren Betrieb
JP4544271B2 (ja) * 2007-06-13 2010-09-15 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US8091357B2 (en) * 2008-03-31 2012-01-10 Caterpillar Inc. System for recovering engine exhaust energy
DE102008020408B4 (de) * 2008-04-24 2017-05-24 Ford Global Technologies, Llc AGR-Kühler mit integrierter Abgaswärmetauscherfunktion
US8000878B2 (en) * 2008-05-15 2011-08-16 Honeywell International Inc. Parallel sequential turbocharger architecture using engine cylinder variable valve lift system
RU2383756C1 (ru) * 2008-08-08 2010-03-10 Открытое акционерное общество холдинговая компания "Коломенский завод" Двигатель внутреннего сгорания с высокой ограничительной характеристикой и высокой скоростью приема нагрузки
EP2246543B1 (de) * 2009-04-01 2013-09-04 Ford Global Technologies, LLC Zylinderkopf mit zwei Abgaskrümmern und Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem derartigen Zylinderkopf
EP2503127B1 (de) * 2011-03-25 2014-09-24 Ford Global Technologies, LLC Aufgeladene Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
US20120240572A1 (en) 2012-09-27
RU2598495C2 (ru) 2016-09-27
EP2503126B1 (de) 2014-08-27
CN102691569A (zh) 2012-09-26
EP2503126A1 (de) 2012-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2012111437A (ru) Двигатель внутреннего сгорания, оборудованный турбинами с перепускной заслонкой, и способ его эксплуатации
RU2012119284A (ru) Двигатель внутреннего сгорания с наддувом с отдельными выпускными коллекторами и способ его эксплуатации
JP4648941B2 (ja) ２つの排気ガスターボチャージャを有する内燃機関
RU2017140650A (ru) Система и способ для системы двигателя с разветвленной выпускной системой
RU2017140837A (ru) Система и способ для системы двигателя с разветвленной выпускной системой
RU2017136995A (ru) Система и способ для системы двигателя с разветвленной выпускной системой
RU2017140199A (ru) Система и способ для системы двигателя с разветвленной выпускной системой
RU2017140644A (ru) Система и способ для системы двигателя с разветвленной выпускной системой
RU2017140432A (ru) Система и способ для системы двигателя с разветвленной выпускной системой
RU2017141162A (ru) Система и способ для системы двигателя с разветвленной выпускной системой
SE0402409D0 (sv) Förbränningsmotor
RU2012111436A (ru) Двигатель внутреннего сгорания с двумя турбокомпрессорами и способ его эксплуатации
WO2008108141A1 (ja) 内燃機関及び内燃機関の制御装置
WO2010019177A3 (en) Transition with a linear flow path with exhaust mouths for use in a gas turbine engine
US9759125B2 (en) Exhaust turbocharger
RU2012111435A (ru) Двигатель внутреннего сгорания с турбонаддувом и способ его эксплуатации
BR112013020166A2 (pt) estratégia de controle de turbocarregador para aumentar a pressão do coletor de escape
JP2016536501A (ja) 可変式のコンプレッサ流入部を備えるコンプレッサ
JP2013515207A (ja) 内燃機関
RU2016144207A (ru) Устройство для рециркуляции отработавших газов
EP3587762A3 (en) Multi-stage turbocharger with bypass to an aftertreatment system
WO2009037120A3 (de) Brennkraftmaschine mit mehrflutigen abgasturbolader
WO2010099031A3 (en) Internal combustion engine
FI124963B (fi) Ohitusventtiilijärjestely ja polttomoottorin pakokaasujärjestelmä
CN105008705B (zh) 用于内燃机的排气装置

Legal Events

Date Code Title Description
HE9A Changing address for correspondence with an applicant
HE9A Changing address for correspondence with an applicant
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210327