RU2012133094A - Двигатель внутреннего сгорания с наддувом и способ эксплуатации такого двигателя - Google Patents

Двигатель внутреннего сгорания с наддувом и способ эксплуатации такого двигателя Download PDF

Info

Publication number
RU2012133094A
RU2012133094A RU2012133094/06A RU2012133094A RU2012133094A RU 2012133094 A RU2012133094 A RU 2012133094A RU 2012133094/06 A RU2012133094/06 A RU 2012133094/06A RU 2012133094 A RU2012133094 A RU 2012133094A RU 2012133094 A RU2012133094 A RU 2012133094A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
turbine
housing
engine according
channel
exhaust
Prior art date
Application number
RU2012133094/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2605488C2 (ru
Inventor
Кай Себастьян КУЛЬБАХ
Норберт Андреас ШОРН
Карстен Вебер
Original Assignee
Форд Глобал Текнолоджиз, 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 Текнолоджиз, Ллк filed Critical Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк
Publication of RU2012133094A publication Critical patent/RU2012133094A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2605488C2 publication Critical patent/RU2605488C2/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
    • F02B37/013—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust-driven pumps arranged in series
    • 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
    • F02B37/004—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust drives arranged in series
    • 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
    • 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
    • F02B37/183—Arrangements of bypass valves or actuators therefor
    • 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
    • F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/005—Cooling of pump drives
    • 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
    • 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
    • F02F1/26—Cylinder heads having cooling means
    • F02F1/36—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
    • F02F1/40—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling cylinder heads with means for directing, guiding, or distributing liquid stream 
    • 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)
  • Exhaust Silencers (AREA)

Abstract

1. Двигатель внутреннего сгорания с наддувом, содержащий по меньшей мере одну головку цилиндров и по меньшей мере две соединенные последовательно турбины (1, 2), причем указанная, по меньшей мере одна головка цилиндров содержит по меньшей мере два цилиндра, каждый из которых имеет по меньшей мере одно выпускное отверстие для выпуска отработавших газов из цилиндра, при этом к каждому выпускному отверстию примыкает выпускной канал, причем указанные выпускные каналы по меньшей мере двух цилиндров сливаются вместе для образования общего выпускного канала (5) внутри головки цилиндра так, чтобы сформировать встроенный выпускной коллектор (4), при этом две отличающиеся по размеру турбины (1, 2) расположены после выпускного коллектора (4) в общем выпускном канале (5), причем общий выпускной канал (5) в области после коллектора (4) входит в корпус (3a) распределителя и проходит через корпус (3a) распределителя к малой турбине (1), а корпус (1a) первой турбины, в котором размещена малая турбина (1), оснащен по меньшей мере одной рубашкой (1c) охлаждения для формирования устройства жидкостного охлаждения.2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что корпус (3a) распределителя содержит управляющий элемент (7), который в открытом положении открывает перепускной канал (6) в обход малой турбины (1), а в закрытом положении запирает перепускной канал (6), причем перепускной канал (6) открывается в общий выпускной канал (5) в области перед большой турбиной (2).3. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что корпус (2a) второй турбины, в котором размещена большая турбина (2), не оснащен устройством жидкостного охлаждения.4. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мер

Claims (17)

1. Двигатель внутреннего сгорания с наддувом, содержащий по меньшей мере одну головку цилиндров и по меньшей мере две соединенные последовательно турбины (1, 2), причем указанная, по меньшей мере одна головка цилиндров содержит по меньшей мере два цилиндра, каждый из которых имеет по меньшей мере одно выпускное отверстие для выпуска отработавших газов из цилиндра, при этом к каждому выпускному отверстию примыкает выпускной канал, причем указанные выпускные каналы по меньшей мере двух цилиндров сливаются вместе для образования общего выпускного канала (5) внутри головки цилиндра так, чтобы сформировать встроенный выпускной коллектор (4), при этом две отличающиеся по размеру турбины (1, 2) расположены после выпускного коллектора (4) в общем выпускном канале (5), причем общий выпускной канал (5) в области после коллектора (4) входит в корпус (3a) распределителя и проходит через корпус (3a) распределителя к малой турбине (1), а корпус (1a) первой турбины, в котором размещена малая турбина (1), оснащен по меньшей мере одной рубашкой (1c) охлаждения для формирования устройства жидкостного охлаждения.
2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что корпус (3a) распределителя содержит управляющий элемент (7), который в открытом положении открывает перепускной канал (6) в обход малой турбины (1), а в закрытом положении запирает перепускной канал (6), причем перепускной канал (6) открывается в общий выпускной канал (5) в области перед большой турбиной (2).
3. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что корпус (2a) второй турбины, в котором размещена большая турбина (2), не оснащен устройством жидкостного охлаждения.
4. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере части корпуса (3a) распределителя и части корпуса (1a) первой турбины выполнены в виде неотъемлемых частей и образуют монолитный компонент.
5. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что корпус (3a) распределителя и корпус (1a) первой турбины выполнены заодно с образованием монолитного компонента.
6. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что корпус (3a) распределителя и корпус (1a) первой турбины представляют собой отдельные компоненты, которые соединены друг с другом нежестким креплением или жестким креплением и/или способом с использованием связующего вещества.
7. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что корпус (3a) распределителя оснащен по меньшей мере одной рубашкой (3b) охлаждения для формирования устройства жидкостного охлаждения.
8. Двигатель по п.7, отличающийся тем, что указанная по меньшей мере одна рубашка (3b) охлаждения корпуса (3a) распределителя соединена с указанной, по меньшей мере одной рубашкой (1c) охлаждения корпуса (1a) первой турбины.
9. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что общий выпускной канал (5) в области после малой турбины (1) снова входит в корпус (3a) распределителя и через корпус (3a) распределителя подходит к большой турбине (2).
10. Двигатель по п.2, отличающийся тем, что перепускной канал (6) целиком встроен в корпус (3a) распределителя.
11. Двигатель по п.2, отличающийся тем, что управляющий элемент (7) представляет собой поворотную заслонку (7a).
12. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что предусмотрен второй перепускной канал (8), который ответвляется от общего выпускного канала (5) в области перед большой турбиной (2).
13. Двигатель по п.12, отличающийся тем, что второй перепускной канал (8) ответвляется от общего выпускного канала (5) внутри корпуса (3a) распределителя.
14. Двигатель по п.12 или 13, отличающийся тем, что предусмотрен запорный элемент (9), выполненный с возможностью в открытом положении - открывать второй перепускной канал (8) наружу, а в закрытом положении - блокировать второй перепускной канал.
15. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что корпус (1a) первой турбины и корпус (2a) второй турбины выполнены из разных материалов.
16. Способ управления двигателем внутреннего сгорания, охарактеризованным в любом из предшествующих пунктов, в котором удерживают управляющий элемент (7) в закрытом положении в случае малого количества отработавшего газа, и открывают перепускной канал (6) посредством управляющего элемента (7), когда количество отработавшего газа превышает установленную величину.
17. Способ по п.16, отличающийся тем, что управляющий элемент (7) переводят в открытое положение для выведения малой турбины (1) из работы.
RU2012133094/06A 2011-08-03 2012-08-02 Двигатель внутреннего сгорания с наддувом и способ эксплуатации такого двигателя RU2605488C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11176370.2A EP2554820B1 (de) 2011-08-03 2011-08-03 Aufgeladene Brennkraftmaschine mit zwei Turbinen und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine
EP11176370.2 2011-08-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012133094A true RU2012133094A (ru) 2014-02-10
RU2605488C2 RU2605488C2 (ru) 2016-12-20

Family

ID=44674194

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012133094/06A RU2605488C2 (ru) 2011-08-03 2012-08-02 Двигатель внутреннего сгорания с наддувом и способ эксплуатации такого двигателя

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9021806B2 (ru)
EP (1) EP2554820B1 (ru)
CN (1) CN102913317B (ru)
RU (1) RU2605488C2 (ru)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8621865B2 (en) * 2010-05-04 2014-01-07 Ford Global Technologies, Llc Internal combustion engine with liquid-cooled turbine
DE102011002554A1 (de) * 2011-01-12 2012-07-12 Ford Global Technologies, Llc Brennkraftmaschine mit Zylinderkopf und Turbine
US10107195B2 (en) 2012-07-20 2018-10-23 Pratt & Whitney Canada Corp. Compound cycle engine
US9194232B2 (en) 2012-07-20 2015-11-24 Pratt & Whitney Canada Corp. Compound cycle engine
US9926843B2 (en) 2012-07-20 2018-03-27 Pratt & Whitney Canada Corp. Compound cycle engine
US9512721B2 (en) 2012-07-20 2016-12-06 Pratt & Whitney Canada Corp. Compound cycle engine
DE102013209049A1 (de) * 2013-05-15 2014-11-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Abgasturbolader-Anordnung
EP2942508B1 (en) * 2014-05-08 2022-08-24 Rolls-Royce North American Technologies, Inc. Enhanced heat sink availability on gas turbine engines through the use of solid state heat pumps
US9441534B2 (en) * 2014-10-09 2016-09-13 GM Global Technology Operations LLC Cooled two-stage turbocharging system
US9447754B1 (en) 2015-07-02 2016-09-20 Bright Acceleration Technologies LLC Method and apparatus for internal combustion engine system with improved turbocharging
DE102017200086A1 (de) * 2016-01-22 2017-07-27 Ford Global Technologies, Llc Brennkraftmaschine mit Zylinderkopf und minimal gekühlter Turbine
CN109072767A (zh) * 2016-03-31 2018-12-21 马自达汽车株式会社 带涡轮增压器的发动机
US10364739B2 (en) 2016-09-01 2019-07-30 Bright Acceleration Technologies LLC Synergistic induction and turbocharging in internal combustion engine systems
US9638095B1 (en) 2016-09-01 2017-05-02 Bright Acceleration Technologies LLC Synergistic induction and turbocharging in internal combustion engine systems
US10697357B2 (en) 2016-09-01 2020-06-30 Bright Acceleration Technologies LLC Cross-port air flow to reduce pumping losses
US10107215B2 (en) 2016-09-01 2018-10-23 Bright Acceleration Technologies LLC Synergistic induction and turbocharging in internal combustion engine systems
CN108266261B (zh) * 2018-02-07 2022-02-11 广西玉柴机器股份有限公司 利用废气能量的船用柴油机中冷系统
CN110284988B (zh) * 2018-03-19 2022-04-01 康明斯公司 用于冷却内燃发动机的系统和方法
DE102018130829B4 (de) * 2018-12-04 2022-03-31 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Absperrorgan zur Flutenverbindung und Flutentrennung eines Turboladers sowie Verbrennungsmotor und Fahrzeug mit einem solchen
CN110307070B (zh) * 2019-06-27 2021-11-16 三一重型装备有限公司 气体换向装置和内燃机

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4784586A (en) * 1986-10-16 1988-11-15 Allied-Signal Inc. Turbocharger having controlled heat transfer for bearing protection
US4930315A (en) * 1987-05-29 1990-06-05 Usui Kokusai Sangyo Kabushiki Kaisha Turbo-charger engine system
US5340286A (en) * 1990-10-29 1994-08-23 Wojceich Kanigowski Balanced turbocharger
DE19709879A1 (de) * 1997-03-11 1998-09-24 Man Nutzfahrzeuge Ag Steuervorrichtung für eine aufgeladene Brennkraftmaschine
DE10235189A1 (de) 2002-07-26 2004-02-12 Weber Motor Ag Turbinengehäuse für einen Turbolader-Verbrennungsmotor, Turbolader-Verbrennungsmotor und Verfahren zum Kühlen eines Turbolader-Verbrennungsmotors
EP1394380B1 (de) * 2002-08-30 2009-04-08 Borgwarner, Inc. Aufladesystem für eine Brennkraftmaschine
US20090014674A1 (en) * 2005-05-10 2009-01-15 Borgwarner Inc. Valve regulation assembly
US7360362B2 (en) * 2006-01-20 2008-04-22 Honeywell International, Inc. Two-stage turbocharger system with integrated exhaust manifold and bypass assembly
JP5031250B2 (ja) * 2006-03-29 2012-09-19 いすゞ自動車株式会社 エンジンの三段過給システム
EP1843019B1 (en) * 2006-04-05 2010-09-29 GM Global Technology Operations, Inc. Two-stage turbo-charger engine system
US7448850B2 (en) 2006-04-07 2008-11-11 General Electric Company Closed loop, steam cooled turbine shroud
DE502007006523D1 (de) * 2006-12-21 2011-03-31 Borgwarner Inc Mehrstufige turboladeranordnung
JP4803059B2 (ja) * 2007-02-07 2011-10-26 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のシリンダヘッド
US20090178406A1 (en) * 2008-01-14 2009-07-16 Jeffrey Matthews Apparatus, system, and method for utilizing a diesel aftertreatment device between the high pressure and low pressure turbine stages of a two-stage turbocharging system
DE102008011257A1 (de) 2008-02-27 2009-09-10 Continental Automotive Gmbh Gekühltes Turbinengehäuse
US8206133B2 (en) * 2008-08-12 2012-06-26 GM Global Technology Operations LLC Turbocharger housing with integral inlet and outlet openings
EP2236790B1 (de) * 2009-04-03 2016-03-30 Ford Global Technologies, LLC Zylinderkopf mit parallel angeordneten Turbinen
FR2945577A1 (fr) * 2009-05-15 2010-11-19 Peugeot Citroen Automobiles Sa Boitier de derivation et systeme de suralimentation comportant un tel boitier
DE102009030482A1 (de) * 2009-06-24 2011-03-24 Benteler Automobiltechnik Gmbh Abgasbaugruppe
EP2333275B1 (en) * 2009-07-16 2014-08-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control valve abnormality determining device for internal combustion engine
US10316741B2 (en) * 2010-10-14 2019-06-11 Ford Global Technologies, Llc Turbocharged combustion system
US9541093B2 (en) * 2011-03-04 2017-01-10 Borgwarner Inc. Multi-stage turbocharger arrangement

Also Published As

Publication number Publication date
RU2605488C2 (ru) 2016-12-20
CN102913317B (zh) 2017-08-04
EP2554820A1 (de) 2013-02-06
US9021806B2 (en) 2015-05-05
US20130031901A1 (en) 2013-02-07
EP2554820B1 (de) 2016-12-14
CN102913317A (zh) 2013-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104564301B (zh) 用于内燃发动机的冷却系统
RU2017140837A (ru) Система и способ для системы двигателя с разветвленной выпускной системой
US20100300385A1 (en) Internal combustion engine utilizing dual compression and dual expansion processes
SE0402409D0 (sv) Förbränningsmotor
RU2012119284A (ru) Двигатель внутреннего сгорания с наддувом с отдельными выпускными коллекторами и способ его эксплуатации
WO2008099758A1 (ja) 内燃機関のシリンダヘッド
RU2017141162A (ru) Система и способ для системы двигателя с разветвленной выпускной системой
RU2017140199A (ru) Система и способ для системы двигателя с разветвленной выпускной системой
RU2621578C2 (ru) Двигатель внутреннего сгорания с охлаждением наддувочного воздуха
RU2015101027A (ru) Способ для улучшения продувки с помощью разделенного выпуска
US8875675B2 (en) Internal combustion engine having a plurality of exhaust ports per cylinder and charge exchange method for such an internal combustion engine
RU2013117077A (ru) Способ для двигателя (варианты) и система двигателя
WO2008031939A3 (fr) Moteur thermique à source chaude externe
US20160084177A1 (en) Internal combustion engine with exhaust turbomachines
EP2362085A3 (en) Exhaust valve actuation system for diesel particulate filter regeneration
RU2013136137A (ru) Двигатель транспортного средства, имеющий турбокомпрессор и транспортное средство с таким двигателем
US20150082789A1 (en) Two-stage turbocharger system
GB2493743A (en) Exhaust gas recirculation cooler with bypass conduit
CN102812222A (zh) 内燃机的工作方法
RU142014U1 (ru) Система турбонагнетателя с регулятором давления наддува
RU2010150929A (ru) Двигатель внутреннего сгорания и способ его эксплуатации
JP2008196483A5 (ru)
KR101956974B1 (ko) 내연기관, 그리고 내연기관의 작동 방법
WO2008143227A1 (ja) ４サイクルエンジン
CN106762102A (zh) 一种高压缩比二冲程汽油压燃装置及控制方法

Legal Events

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

Effective date: 20200803