CN1006484B - 增压多缸活塞式内燃机 - Google Patents

Abstract

在活塞式内燃机空载或部分负荷运行时关闭废气涡轮增压器18和切断若干汽缸12的燃料供应。通过不工作汽缸的增压空气管道段14中的可控转换装置32获致跟活塞式内燃机运行状态最佳匹配的增压空气供应。在汽缸12燃料供应中断的运行期间，通过转换装置隔断增压空气集管19到增压空气管道段的通路。同时打开吸气口33到增压空气管道段的通路，以满足拖动汽缸的空气要求。启动的废气涡轮增压器17工作在有利的运转范围内。

Description

本发明涉及具有多个并联工作的废气涡轮增压器的增压多缸活塞式内燃机，其中至少有一个废气涡轮增压器可以关闭和开动，该活塞式内燃机具有在空载运行和部分负荷运行时中断若干汽缸燃料供应的装置而且由于燃料供应中断而不工作的汽缸随之拖动，对所有并联工作的废气涡轮增压器配置一个公共增压空气集管，可开动和关闭的废气涡轮增压器在增压空气压缩机吸气侧具有一个单向阀。采用了这种装置，使增压空气的供给达到了与活塞式内燃机运行状态相适应的最佳水平。

从德国专利29 11 727 C2中已知的活塞式内燃机，每个汽缸组都配置一个废气涡轮增压器。为了防止润滑油流失，在废气涡轮增压器的运转件上，装有所谓的阻隔气封，它们由活塞式内燃机的增压空气管道供给加压空气。在一个汽缸组不工作时，其相关的废气涡轮增压器由于涡轮的废气供给被阻隔而停止运转。不工作的汽缸作为压缩机驱动的汽缸，其气源既可由固定的增压空气压缩机供给，也可通过汽缸上的附加吸气阀直接从周围吸取。在这种运行状态下，在不工作的废气涡轮增压器的增压空气压缩机中和不工作的汽缸的增压空气管道中，并不存在正增压空气压力。因此，不存在发挥阻隔气封功能作用所必需的过压力。在废气涡轮增压器暂时停止运行时，润滑油的供给并未中断。在没有阻隔空气压力时，润滑油穿过阻隔气封外溢。从停止运转的废气涡轮增压器的废气涡轮和增压空气压缩机来的漏油积聚成小池在螺旋壳体（Spiralgeh

use）内。废气涡轮增压器开动时，漏油被增压气流从增压 空气压缩机的螺旋壳体（Spiralgeh

use）带出并带入增压空气集管内，导致汽缸内危及运转的过热。在废气涡轮上冒出的漏油导致焦化和不可控制的废气燃烧，使叶轮和排气系统遭到危及运转的损坏。

因此，本发明的任务在于提供一种活塞式内燃机，这种内燃机在降低的部分负荷运转期间，在废气涡轮增压器和若干汽缸也断开之后，其增压空气集管中仍然保持着高于环境气压的压力。

根据本发明的这项任务，其解决的方法是在拖动运行中，控制装置将汽缸的增压空气管道段与增压空气集管隔开，汽缸直接从另外的吸气口吸气。本发明的其他解决方法为：用以封锁增压空气管道段的可控装置和用以控制另一吸气口的装置组合在一个转换装置内;转换装置具有一个增压空气管道段需用的安全快速封锁装置;一个增压空气管道段需用的安全快速封锁装置和一个辅助的、在拖动运行时起作用的操纵装置结合在一个可控装置内;设有一个可控装置来控制另外的吸气口。

本发明的优点尤其在于：由于不工作的汽缸断开空气供应，未关闭的废气涡轮增压器的空气大量流动导致最佳运转范围的运行和提高的增压比，在空载运行和部分负荷运行时，在其余的增压空气管道系统内获得高于环境气压的增压气压，在有汽缸不工作的运行期间，不工作的废气涡轮增压器的增压空气压缩机由于在吸气侧配置有封锁装置而在增压空气管道系统中存在着增压气压因而进气，由于增压气压提高，有足够的加压空气供给两个废气涡轮增压器运转件上的阻隔气封，阻止润滑油流入螺旋壳体（Spiralgehause），通过改善未关闭汽缸的增压空气的供应改善了活塞式内燃机在空载运行和部分负荷运行时的运行。

本发明的实施例在附图中描绘并在下文中予以详细介绍。附图说明如下：

图1具有两组汽缸和两个并联工作的废气涡轮增压器的增压内燃机;

图2-4不工作的汽缸的可阻断的增压空气管道段的多种派生型。

活塞式内燃机由两组汽缸11和12组成，它们由增压空气集管19通过各自的增压空气管道段13、14供给预压缩的增压空气。汽缸11和12配置有相应的废气管道段15、16，并端接在废气集管34上。增压空气由配置在活塞式内燃机上的两个并联工作的废气涡轮增压器17、18供给，该废气涡轮增压器17、18各自由废气涡轮25和26以及增压空气压缩机24和27组成。

废气涡轮增压器18由一个配置在废气管道39中的可控封锁装置30进行开关。在活塞式内燃机减少废气供给的工作期间，废气涡轮增压器18不工作，增压空气仅靠废气涡轮增压器17供给。为了在废气涡轮增压器18不工作期间使增压空气压缩机27不漏泄增压空气，所以在增压空气吸入管道36中配置一个自动关闭的封锁装置37。

废气涡轮25、26在进口侧通过废气管道38、39与废气集管34连接，在出口侧与排气管道31连接。

增压空气压缩机24、27与增压空气吸入管道35和36连接，并且将压缩增压空气通过增压空气管道20、21和增压空气冷却器22、23输入增压空气集管19。在用加压油润滑的两个废气涡轮增压器17、18的运转件上，各配置有防止润滑油流失的阻隔气封，其所需加压空气由增压空气管道20和21通过各自的管道28和29供给。

在空载运行和部分负荷运行时，汽缸12通过一个未作进一步描述的中断燃料供应的装置予以断开，虽在运转但没有功率输出。因为汽缸12在不工作时，阀门控制时间并未改变，所以在不工作状态下，在汽缸12中仍在进行换气。

在空载运行和部分负荷运行时，由活塞式内燃机供给的废气量很小。即使不工作的汽缸12所需的大量空气由增压空气压缩机24满足供应，在废气涡流增压器18不工作情况下，废气涡轮增压器17即使在增压空气管道系统13、14、19、20、21内产生高于环境气压的增压压力，废气的供 给量也只能提供小的驱动功率。

在增压空气压力很低或没有增压空气压力情况下，两个废气涡轮增压器17、18的运转件上的阻隔气封不起作用，使润滑油能够穿过阻隔气封。

解决的措施是按照图1在增压空气集管19和不工作的汽缸12的增压空气管道段14之间配置转换装置32。

在汽缸12的燃料供给中断时，通过对转换装置32的控制，增压空气集管19与增压空气管道段14之间的连接被切断。同时在转换装置32上设置有增压空气管道段14与跟周围空间相连的、给不工作的汽缸12供给空气的吸气口33之间的连接。因此工作的废气涡轮增压器17解除了不工作的汽缸12在压缩机侧对空气的大量需求。但是废气涡轮25工作时有大量气体流动，它是由汽缸12的气体流动和有燃料供应的汽缸11的废气流动汇成的。废气涡轮增压器17的压缩机24以在适宜的工作范围内由此产生的提高的驱动功率工作，使其余的增压空气管道系统13、19、20、21中产生高于环境压力的增压空气压力。

因此，对阻隔气封始终保持着足够有效的过压。

在每个增压空气管道段13、14中配置一个安全快速封锁装置40，发生危险情况时可使活塞式内燃机迅速停止运转。转换装置32沿增压空气的流向与增压空气管道段14中的安全快速封锁装置40串接。

根据图2，控制装置43和吸气开口33设计成相互独立的结构件。吸气开口33设有一个单向阀44，这单向阀在控制装置43处在通路状态时被存在其中的增压空气压力保持关闭，而在控制装置43关闭时，汽缸12打开。

根据图3，转换装置32和安全快速封锁装置40设计成组合装置。快速封锁时，吸气开口33与增压空气管道段14之间的通道被封锁装置41关闭。

根据图4的派生型，封锁增压空气管道段14的装置跟可控装置42的 安全快速封锁装置组合。在本实施例中，要求从吸气口33通向增压空气管道段14的通道设计成由可控装置45闭锁。当快速封闭装置动作或给汽缸12供应燃料时，吸气口33被封闭。

Claims (5)

1、具有多个并联工作的废气涡轮增压器的增压多缸活塞式内燃机，其中至少有一个废气涡轮增压器可以关闭和开动，该活塞式内燃机具有在空载运行和部分负荷运行时中断若干汽缸燃料供应的装置而且由于燃料供应中断而不工作的汽缸随之拖动，对所有并联工作的废气涡轮增压器(17、18)配置一个公共增压空气集管(19)，可开动和关闭的废气涡轮增压器(18)在增压空气压缩机(27)吸气侧具有一个单向阀(37)，其特征在于，在拖动运行中，控制装置(32，42，43)将汽缸(12)的增压空气管道段(14)与增压空气集管(19)隔开，汽缸(12)直接从另外的吸气口(33)吸气。

2、按权利要求1的增压活塞式内燃机，其特征在于，用以封锁增压空气管道段（14）的可控装置和用以控制另一吸气口（33）的装置组合在一个转换装置（32）内。

3、按权利要求2的增压活塞式内燃机，其特征在于，转换装置（32）具有一个增压空气管道段（14）需用的安全快速封锁装置。

4、按权利要求1的增压活塞式内燃机，其特征在于，一个增压空气管道段（14）需用的安全快速封锁装置和一个辅助的、在拖动运行时起作用的操纵装置结合在可控装置（42）里。

5、按权利要求4的增压活塞式内燃机，其特征在于，设有一个可控制装置（45）来控制另外的吸气口（33）。

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