[发明专利]具有排气涡轮增压布置的机械增压内燃发动机及操作所述类型内燃发动机的方法

摘要

本发明涉及具有排气涡轮增压布置的机械增压内燃发动机及操作所述类型内燃发动机的方法。本公开涉及一种具有进气系统和排气排放系统的机械增压内燃发动机，该机械增压内燃发动机包括两个串联设置的涡轮增压器、涡轮发电机和电驱动压缩机。发动机在中到高排气流率下的操作期间，旁通高压涡轮增压器的过量排气可以被引导穿过涡轮发电机以发电，其可以被提供以驱动电驱动压缩机。

主权项

一种机械增压内燃发动机系统，包括：进气系统，其用于向内燃发动机提供增压空气；排气排放系统，其用于从所述内燃发动机排放排气；至少两个串联的排气涡轮增压器，每个排气涡轮增压器包括设置在所述排气排放系统中的涡轮机和设置在所述进气系统中的压缩机，所述至少两个串联的排气涡轮增压器包括用作低压级的第一排气涡轮增压器以及用作高压级的第二排气涡轮增压器，所述第二排气涡轮增压器的第二压缩机设置在所述第一排气涡轮增压器的第一压缩机下游，所述第一排气涡轮增压器的第一涡轮机设置在所述第二排气涡轮增压器的第二涡轮机下游；第三旁路管线，第三截流元件设置在所述第三旁路管线中；第三涡轮机，其相对于所述第二排气涡轮增压器的所述第二涡轮机并联设置在所述排气排放系统中，所述第三涡轮机安装有可变几何涡轮机并通过驱动连接到发电机；第四截流元件，出于激活目的，所述第四截流元件设置在所述第三涡轮机上游；第一旁路管线，第一截流元件设置在所述第一旁路管线中并且所述第一旁路管线从所述第三涡轮机和所述第二排气涡轮增压器的所述第二涡轮机上游的所述排气排放系统分出，并且所述第一旁路管线再次在所述第一涡轮机和所述第二涡轮机的下游通向所述排气排放系统；第三压缩机，其设置在所述进气系统中、在所述第一排气涡轮增压器的所述第一压缩机和所述第二排气涡轮增压器的所述第二压缩机之间，并且通过驱动连接到电机；以及第二旁路管线，第二截流元件设置在所述第二旁路管线中，并且所述第二旁路管线在所述第一排气涡轮增压器的所述第一压缩机和所述第三压缩机之间从所述进气系统分出，并且所述第二旁路管线在所述第三压缩机和所述第二排气涡轮增压器的所述第二压缩机之间通向所述进气系统。