[发明专利]用于带有停缸特征的涡轮增压内燃机的可变双涡管涡轮机

说明书

本发明涉及用于带有停缸特征的涡轮增压内燃机的可变双涡管涡轮机。内燃机限定了多个气缸，该气缸包括全时工作气缸和能够被停缸的气缸。具有双涡管涡轮机的涡轮增压器包括与来自全时工作气缸的排气通道连通的第一涡轮机涡管和与来自能够被停缸的气缸的排气通道连通的第二涡轮机涡管。涡管控制阀设置为与来自能够被停缸的气缸的排气通道连通，且可在打开的位置中运行以允许来自能够被停缸的气缸的排气通过第二涡轮机涡管，且可在关闭的位置中运行以引导来自多个能够被停缸的第二气缸的排气通过第一涡轮机涡管。

技术领域

本发明涉及用于带有停缸特征的涡轮增压内燃机的可变双涡管涡轮机(twin-scroll turbine）。

背景技术

此部分提供了未必为现有技术的与本公开相关的背景信息。

在汽车市场上的当前的法规条件导致在当前车辆中改进燃料经济性和降低排放的增加的需求。这些法规条件必须与消费者的对于车辆的高性能且快速响应的需求相平衡。停缸是经常应用于自然吸气内燃机的技术，以通过关闭选择的数量的气缸来改进发动机在部分负荷条件下的效率，因此剩余气缸以降低的泵气损失运行[见“Active FuelManagement Technology: Hardware Development on a 2007 GM 3.9L V-6 OHV SIEngine,” SAE Paper 2007-01-1292, 2007]。

停缸可应用于涡轮增压的发动机，如在美国专利No. 6,715,289和No. 6,786,190中公开。然而，当发动机装配有单独的涡轮增压器时，发动机在停缸模式中的运行范围可能受到涡轮增压器压缩机的流动和增压能力的限制[见“The 1.4-L TSI Gasoline Enginewith Cylinder Deactivation,” MTZ, 73卷, 2012年3月]。

减轻此限制的一个方式是使用多个分开的涡轮增压器，如在前述美国专利申请No. 6,715,289中所公开，因而它们的运行可满足发动机在其速度和负荷范围内的要求。然而，由于系统简单性、包装复杂性和成本限制的原因，希望使用单个涡轮增压器，即使有损涡轮增压器的效率。

将涡轮增压器压缩机定尺寸为有利于主要在较低发动机转速下的发动机的停缸运行是可能的。这将通过损害高发动机速度下的发动机性能而要求使用更小的压缩机。压缩机的尺寸可能使得单个固定几何形状的涡轮机不能驱动压缩机以满足性能要求。如所期望，希望较小的涡轮机满足低发动机速度目标，而希望较大的涡轮机满足高发动机速度目标。

发明内容

此部分提供了对于本公开的总体概述，且不是本公开的全部范围或其全部特征的全面公开。

内燃机包括限定了多个气缸的发动机，所述气缸包括全时工作气缸和能够被停缸的气缸。具有双涡管涡轮机的涡轮增压器包括与来自全时工作气缸的排气通道连通的第一涡轮机涡管和与来自能够被停缸的气缸的排气通道连通的第二涡轮机涡管。涡轮增压器包括通过双涡管涡轮机驱动的单个压缩机，以将压缩空气供给到气缸的进气口。涡管控制阀提供为与来自能够被停缸的气缸的排气通道连通，且可操作在打开的位置以允许来自能够被停缸的气缸的排气通过第二涡轮机涡管，且可操作在关闭的位置以引导排气从多个能够被停缸的第二气缸通过第一涡轮机涡管。

另外的应用领域将从在此提供的描述中显见。在此发明内容中的描述和特定的示例意图于仅用于说明目的且不意图于限制本公开的范围。

附图说明

在此描述的附图仅为说明所选择的实施例而并非所有可能的实施的目的，且不意图于限制本公开的范围。

图1是带有气缸停缸特征的发动机上的可变双涡管涡轮机涡轮增压器系统的示意图；

图2是如在图1中所示的带有气缸停缸特征的发动机上的可变双涡管涡轮机涡轮增压器系统的示意图，带有对于低速和低负荷下的运行被停缸的气缸；