[发明专利]具体地用在内燃机的排气系统之中的隔膜泵以及包括隔膜泵的内燃机

说明书

一种隔膜泵(1,1’,1”)，具体地用在内燃机(70)的排气系统之中，包括压力壳体(2)，所述压力壳体的内部空间(4)由多个弹性可变形的隔膜(6)划分为在气体侧而彼此分离的多个子空间(8,10)，其中，偏置力被施加到所述或每个隔膜(6)，其方式为使得在无压力状态下，形成主侧的子空间(8)具有与所述或每个隔膜(6)的形变度相关的最小值，进行动作以具体地在内燃机(70)的排气系统内使用期间增加效力。为此，根据本发明，叶片弹簧(36)被设置为用于向隔膜(6)施加偏置力的复位弹簧。

技术领域

本发明涉及一种隔膜泵，具体地用在内燃机的排气系统之中，包括压力壳体，所述压力壳体的内部空间由多个弹性可变形的隔膜划分为在气体侧而彼此分离的多个子空间，其中，偏置力被施加到所述或每个隔膜，其方式为使得在无压力状态下，形成主侧的子空间具有与所述或每个隔膜的形变度相关的最小值。本发明还涉及一种内燃机，该内燃机包括多个气缸，在每个气缸中引导有作用在共享曲轴上的工作活塞，其中，该或每个气缸的燃烧室经由入口侧上的可致动进气阀系统连接到进气系统并且经由出口侧上的可致动出气阀系统连接到排气系统。

背景技术

可以在许多技术应用内使用隔膜泵，与已经讨论的内燃机相关的应用。因此，例如FR 1 031 061描述了一种气体操作的隔膜泵，该隔膜泵被拧入发动机气缸盖的火花塞孔中。当发动机转动时，隔膜泵由相应的气缸和泵的压力脉冲驱动，大气用于新鲜气体侧的辅助目的。相比之下，FR 889 617描述了一种由内燃机的排气脉冲驱动的隔膜泵。排气脉冲直接作用在隔膜上或经由活塞间接作用在隔膜上，该活塞在气缸内被引导并且经由冲头杆连接到相应的隔膜。

FR 866 840进而描述了一种同样由内燃机的排气脉冲驱动的气体操作的隔膜泵。这种配置包括两个隔膜泵，这两个隔膜泵并联连接并且经由相位偏移发动机气缸的独立的排气系统驱动但是同时在吸气区域和流出区域内在新鲜气体侧互连。

未在这些专利文献中更详细地描述隔膜泵到内燃机的排气系统内的实际联接。从先前未公开的申请EP 2 846 019 A1和EP 2 846 020 A1中已知可以通过将隔膜泵用作内燃机的排气系统中的排气增压泵而极大地增加所述内燃机的效力、功率输出和/或效率的设计。在此明确地通过引用并入这些申请的公开内容，特别与单独的发送机设计的配置、将隔膜泵联接到这些设计中作为排气增压泵以及相关联的操作模式有关。

在从先前未公开的申请EP 2 846 019 A1和EP 2 846 020 A1已知的设计中，隔膜泵由具体地在内燃机的排气系统内引导的排气的驱动气体中的脉冲或压力波动驱动，该气体被传入隔膜泵的主侧并且该气体的脉冲经由隔膜被传送到保持在隔膜泵的副侧中的储藏室中的与驱动气体相反的输送气体。具体地，隔膜泵应当有效地将驱动气体中短暂地出现的气体脉冲(诸如例如出现在内燃机的排气管线中)转换为输送气体的压缩，其中，本申请中的输送气体优选地是将由发动机吸入以便燃烧的新鲜空气。在本设计中，隔膜泵因此充当可以用于增压或提高内燃机的效率的空气压缩机。

在本上下文中，隔膜泵具有到驱动侧或主侧的工作室的入口，驱动气体可以通过该入口流入或流出。入口是驱动气体在其中来回脉冲的分支管线。在副侧或输送气体侧，存在至少一个流入阀和至少一个流出阀，输送气体可以专门通过该流入阀从外部流入工作室或副侧，输送气体可以专门通过该流出阀流出工作室。流入阀和流出阀因此各自充当独立控制的单向阀。隔膜由固有的偏置和/或由外部力(诸如一个或多个弹簧的力)保持在与隔膜的最大偏转相对应的朝向驱动侧的息止位置，其方式为使得在此隔膜位置，最大空间出现在输送侧或副侧，并且最小空间出现在驱动侧或主侧。