內燃機和汽車制造技術

本發明專利技術涉及一種內燃機，其具有用于雙增壓發動機的增壓空氣冷卻系統，具有在第一壓縮機級壓縮進氣的第一渦輪增壓機，具有將在第一渦輪增壓機中壓縮的空氣在第二壓縮機級繼續壓縮并且然后將繼續壓縮后的空氣輸送給內燃機的第二渦輪增壓機，具有設置在第一和第二渦輪增壓機之間的增壓空氣冷卻器，該增壓空氣冷卻器設計用于冷卻被第一渦輪增壓機壓縮的空氣。本發明專利技術還涉及一種具有所述內燃機的汽車。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種內燃機和一種汽車。
技術介紹
在德國專利申請文件DE 19706859A1中描述了一種內燃機，該內燃機配備有至少為兩級的進氣壓縮裝置，該進氣壓縮裝置具有中間冷卻器和再冷卻器并且與隨后的增壓空氣部分減壓裝置相連。進氣的壓縮過程至少在兩級中實施。在第一壓縮機級后在增壓空氣冷卻器(用作中間冷卻器)中進行增壓空氣的散熱。在此之后再次壓縮已經預壓縮的空氣并且在第二增壓空氣冷卻器中再冷卻。緊接著絕熱地完成增壓空氣的部分減壓。然而對于這種形式的空氣壓縮設置了兩個增壓空氣冷卻器，也就是說用于中間冷卻的第一增壓空氣冷卻器和用于再冷卻的第二增壓空氣冷卻器。這導致了附加的制造成本 和裝配成本。此外，所述兩個增壓空氣冷卻器在汽車的發動機艙中需要較大的結構空間。
技術實現思路
在此背景下，本專利技術所要解決的技術問題在于提供一種改進的內燃機。該技術問題通過一種內燃機解決，其具有用于雙增壓發動機的增壓空氣冷卻系統，具有在第一壓縮機級壓縮進氣的第一渦輪增壓機，具有將在第一渦輪增壓機中壓縮的空氣在第二壓縮機級繼續壓縮并且然后將繼續壓縮后的空氣輸送給內燃機的第二渦輪增壓機，具有設置在第一和第二渦輪增壓機之間的增壓空氣冷卻器，該增壓空氣冷卻器設計用于冷卻被第一渦輪增壓機壓縮的空氣。該技術問題還通過一種具有按本專利技術的內燃機的汽車，尤其是轎車解決。通過緊接在第一壓縮機級后冷卻空氣，能夠改善內燃機的響應性能，因為第二渦輪增壓機由于空氣被冷卻而能夠壓縮更多的空氣并且隨后將其輸送給內燃機。本專利技術的基礎理念在于，提升由第二渦輪增壓機輸送給內燃機的空氣量。為此，在空氣被第一渦輪增壓機壓縮之后在其輸送給第二渦輪增壓機之前首先被冷卻。由此，第二渦輪增壓機能夠壓縮更多的空氣并且將其輸送給內燃機。由此，可向內燃機輸送更多燃料并且提聞內燃機的功率。在一種按照本專利技術的實施形式中，第一渦輪增壓機通過第一管道與增壓空氣冷卻器相連，用以將在第一壓縮機級中壓縮的空氣輸送給增壓空氣冷卻器。由此，在第一壓縮機級中壓縮的熱的空氣首先被冷卻，因此能夠向隨后的第二渦輪增壓機輸送更多的空氣用來壓縮。被第二渦輪增壓機壓縮的更大量的空氣然后又輸送給內燃機。輸送給內燃機的更大空氣量意味著，也向內燃機輸送了更多的燃料并且內燃機由此獲得更高的功率。在另一種按照本專利技術的實施形式中，所述增壓空氣冷卻器通過第二管道與第二渦輪增壓機相連，用以將在第一壓縮機級中壓縮的空氣和在增壓空氣冷卻器中冷卻的空氣輸送給第二渦輪增壓機。所述第二渦輪增壓機能夠壓縮更大量的空氣，因為該空氣之前已經被冷卻了。由此提高了內燃機的功率并且相應地改善了其響應特性。按照本專利技術的另一實施形式，第二渦輪增壓機通過第三管道與內燃機相連，用以將在第二壓縮機級中壓縮的空氣輸送給內燃機。因此，不需要在將第二渦輪增壓機出口處的空氣輸送給內燃機之前進一步冷卻該空氣，因為通過冷卻在第一壓縮機級的出口端提供的空氣已經為內燃機輸送了較大量的空氣并且由此已經提升了內燃機的功率。在另一種按照本專利技術的實施形式中，所述增壓空氣冷卻器和內燃機通過第四管道相連，在該第四管道中優選地設置閥裝置。所述閥裝置優選地設計成止回閥。由此能夠防止將太大量的空氣輸送給第二渦輪增壓機進行壓縮。在這種情況下通過第四管道直接將一部分空氣輸送給內燃機。在一種按照本專利技術的實施形式中，所述第四管道在增壓空氣冷卻器和內燃機之間與第二管道相連，該第二管道將第二渦輪增壓機與增壓空氣冷卻器相連。由此在需要時可將一部分空氣直接輸送給內燃機而不是第二渦輪增壓機。在一種典型的結構設計中，為了吸入空氣，第一渦輪增壓機在進氣端與進氣管相 連，其中，在進氣管中設置有空氣過濾器。所述兩個前后設置的渦輪增壓機優選這樣確定尺寸，使得所述第一渦輪增壓機可比第二渦輪增壓機壓縮更多的空氣。上述的結構設計和擴展設計只要合理就可任意地相互組合。本專利技術其它可行的結構設計、擴展設計和實施方式還包括之前或之后參照實施例描述的本專利技術特征的未詳細描述的組合。尤其還可由本領域技術人員增加單方面的特征作為對本專利技術各個基本形式的改進或補充。附圖說明以下結合在示意性附圖中說明的實施例進一步闡述本專利技術。在附圖中圖I顯示的是汽車內燃機的傳統式增壓空氣冷卻系統的示意圖；并且圖2顯示的是按照本專利技術一種實施形式的汽車內燃機的增壓空氣冷卻系統的示意圖。具體實施例方式所述附圖應進一步幫助理解本專利技術的實施形式。所述附圖顯示實施形式并且用于與說明部分相關地解釋本專利技術的原理和理念。其它的實施形式和多個所述優點可參照附圖得出。附圖中的元件不一定是彼此按比例顯示的。在附圖中相同的、功能相同的和相同作用的元件、特征和組件在沒有不同說明的情況下分別配設有相同的附圖標記。在圖I中示出具有傳統增壓空氣冷卻系統2的內燃機I的示意圖。內燃機I具有彼此耦連的第一和第二渦輪增壓機3、4。每個渦輪增壓機3、4具有渦輪機和壓縮機。渦輪機由汽車的廢氣流驅動并且又驅動壓縮機，所述壓縮機將空氣壓縮并且將其輸送給內燃機I。所述兩個渦輪增壓機3、4的兩個壓縮機設計用于對由內燃機I吸入的空氣進行兩級式壓縮。壓縮的空氣隨后如前所述地輸送給內燃機I。如圖I中的實施例所示，第一渦輪增壓機3與進氣管5相連，空氣通過該進氣管5被吸入第一潤輪增壓機3的壓縮機中。該進氣管5具有吸氣口(Schnorcheleinlass) 6作為用于吸入空氣的進氣口。除此之外在進氣管5和第一渦輪增壓機3的壓縮機之間設置有空氣過濾器7，在吸入空氣進入第一渦輪增壓機3的壓縮機之前先在空氣過濾器7中進行過濾。第一渦輪增壓機3的壓縮機在第一壓縮機級中壓縮吸入空氣。壓縮空氣緊接著通過管道8輸送給第二渦輪增壓機4的壓縮機，管道8將兩個渦輪增壓機3、4的第一和第二壓縮機連接。在第二渦輪增壓機4的壓縮機中，熱的空氣在第二壓縮機級中被進一步壓縮。壓縮空氣緊接著通過管道9輸送給增壓空氣冷卻器10。管道9將第二渦輪增壓機4的壓縮機與冷卻壓縮空氣的增壓空氣冷卻器10連接。已壓縮冷卻的空氣緊接著通過管道11輸送給內燃機I，管道11將增壓空氣冷卻器10與內燃機I相連。如圖I所示，第一渦輪增壓機3的壓縮機還額外通過管道12與增壓空氣冷卻器10 相連。管道12從管道8中分支出來，管道8將渦輪增壓機3、4的兩個壓縮機相互連接并且與管道9相連，管道9將第二渦輪增壓機4的壓縮機與增壓空氣冷卻器10相連。在此，在管道12中在第一渦輪增壓機3的壓縮機和增壓空氣冷卻器10之間設置有閥裝置13。當由第一渦輪增壓機3的壓縮機壓縮的空氣量對于第二渦輪增壓機4的壓縮機過大時，至少部分空氣可以不輸送給第二渦輪增壓機4的壓縮機，而是直接通過管道12和閥裝置13導入增壓空氣冷卻器10中。由此可防止空氣倒流回第一渦輪增壓機3的壓縮機。為此，例如是止回閥裝置的閥裝置13被打開并且允許空氣從第一渦輪增壓機3的壓縮機直接流向增壓空氣冷卻器10，同時該閥裝置13在相反方向上關閉管道12，因此空氣不會從增壓空氣冷卻器10流回第一渦輪增壓機3的壓縮機。在圖I所示的傳統系統2中，被內燃機I吸入的空氣通過第一渦輪增壓機3的壓縮機壓縮。該壓縮后的熱的空氣緊接著被第二渦輪增壓機4的壓縮機繼續壓縮，然后該空氣在輸送給內燃機I之前在增壓空氣冷卻器中被冷卻。在這樣的傳統系統2中這會導致發動本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種內燃機(1)，其具有用于雙增壓發動機的增壓空氣冷卻系統(14)，具有在第一壓縮機級壓縮進氣的第一渦輪增壓機(3)，具有將在所述第一渦輪增壓機(3)中壓縮的空氣在第二壓縮機級繼續壓縮并且然后將繼續壓縮后的空氣輸送給內燃機(1)的第二渦輪增壓機(4)，具有設置在所述第一和第二渦輪增壓機(3、4)之間的增壓空氣冷卻器(10)，該增壓空氣冷卻器(10)設計用于冷卻被第一渦輪增壓機(3)壓縮的空氣。

【技術特征摘要】
2011.05.06 DE 102011100684.61.一種內燃機(I)，其具有用于雙增壓發動機的增壓空氣冷卻系統(14)， 具有在第一壓縮機級壓縮進氣的第一渦輪增壓機(3)， 具有將在所述第一渦輪增壓機(3)中壓縮的空氣在第二壓縮機級繼續壓縮并且然后將繼續壓縮后的空氣輸送給內燃機(I)的第二渦輪增壓機(4)， 具有設置在所述第一和第二渦輪增壓機(3、4)之間的增壓空氣冷卻器(10)，該增壓空氣冷卻器(10)設計用于冷卻被第一渦輪增壓機(3)壓縮的空氣。2.按照權利要求I所述的內燃機，其特征在于，所述第一渦輪增壓機(3)通過第一管道(15)與所述增壓空氣冷卻器(10)相連，用以將在所述第一壓縮機級中壓縮的空氣輸送給所述增壓空氣冷卻器(10)。3.按照前述權利要求之一所述的內燃機，其特征在于，所述增壓空氣冷卻器(10)通過第二管道(16)與所述第二渦輪增壓機(4)相連，用以將在所述第一壓縮機級中壓縮的空氣和在所述增壓空氣冷卻器(10)中冷卻的空氣輸送給所述第二渦輪增壓機。4.按照前述權利要求之一...

【專利技術屬性】
技術研發人員：K考茲曼，
申請(專利權)人：通用汽車環球科技運作有限責任公司，
類型：發明
國別省市：