CN108869108B - 采用低压排气再循环设置和可枢转阀瓣的增压内燃式发动机 - Google Patents

Abstract

提供采用低压排气再循环设置和可枢转阀瓣的增压内燃式发动机。提供了一种发动机系统，该发动机系统包括：压缩机，该压缩机包括位于叶轮上游的入口和压缩机壳体；导流装置，其包括穿过阀壳体延伸的第一分隔件，阀壳体限定气流导管的边界；和包括排气再循环(EGR)阀和阀壳体的阀单元，EGR阀被联接到在EGR导管和压缩机入口之间的连结点并包括阀瓣，该阀瓣具有与第一分隔件配合的凹部并且围绕与阀瓣前缘相邻的安装接口枢转，阀壳体与压缩机壳体联接，其中在EGR阀的致动期间阀瓣中的凹部与第一分隔件之间的相对位置是变化的。

Description

采用低压排气再循环设置和可枢转阀瓣的增压内燃式发动机

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年5月12日提交的德国专利申请No.102017208070.1的优先权。为了所有目的，上述申请的全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

本发明总体上涉及具有压缩机和带可枢转阀瓣(flap)的排气再循环阀的发动机系统。

背景技术

近年来，有朝向机械增压发动机发展的趋势，其中用于汽车制造业的所述发动机的经济意义持续稳定增加。机械增压被用于增加发动机功率，使得发动机中的燃烧过程中的空气被压缩，由此在每个工作循环中将更大的空气质量供给每个汽缸。通过这种方式，能够增加燃料质量并因此增加平均压力。这样，机械增压可以增加内燃发动机的功率，同时保持不变的体积排量，或者可以在保持相同功率的同时减小体积排量。在所有情况下，机械增压都会导致体积功率输出的增加以及更有利的功率重量比。如果减小了体积排量，则可能将负荷集群转移到更高的负荷，在该负荷下比燃料消耗率更低。因此在内燃发动机开发过程中，机械增压有助于不断降低燃料消耗，也就是说可以提高内燃发动机的效率。使用适当的变速器构造，还可以实现所谓的降速，由此同样实现较低的比燃料消耗率。在降速的情况下，事实证明较低发动机转度下的比燃料消耗率通常较低，特别是在相对较高负载的情况下。

发明内容

为了至少解决上述部分问题，提供了一种发动机系统。该发动机系统包括：压缩机，该压缩机包括位于叶轮上游的入口和压缩机壳体；导流装置，该导流装置包括延伸穿过阀壳体的第一分隔件，所述阀壳体限定气流风道的边界；以及阀单元，所述阀单元包括排气再循环(EGR)阀和阀壳体，所述排气再循环阀联接到在EGR导管和压缩机入口之间的连结点处并且包括具有凹部的阀瓣，该凹部与第一分隔件相配合且围绕相邻阀瓣前缘的安装接口枢转，所述阀壳体联接至所述压缩机壳体，在所述排气再循环阀致动期间，所述阀瓣的凹部与第一分隔件之间的相对位置是变化的。分隔件和阀瓣凹部之间的相互作用使得进入压缩机的气流(例如，排气再循环气流和新鲜气流)能够被分离，以减少形成冷凝的可能性。这样，降低了冷凝液滴撞击叶轮的可能性，和/或减少了撞击叶轮的冷凝液滴的量。因此，进气系统中产生的噪音会降低，并且叶轮叶片受损的可能性也会降低，从而提高压缩机的效率和压缩机的使用寿命。

应该理解，上面的概述以简化的形式介绍本申请的构想，这些构想将在下文的详细描述中被进一步阐述。上述概述并不意味着确定要求保护主题的关键点或基本特征，本申请的保护范围由随附详细描述的权利要求书唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决上述或在本公开的任何部分中提到的任何缺陷的实施方式。

附图说明

图1A以侧视图示出了内燃发动机的第一示例的被布置在进气系统中的阀单元以及排气再循环设置，其部分以截面图的方式示出且阀瓣处于关闭位置。

图1B以侧视图示出了图1所示的内燃发动机的进气系统，且阀瓣处于打开位置。

图2以平面图示出了图1所示的内燃发动机的进气系统，其部分以截面图的方式示出。

图3在流动方向上以贯穿阀瓣的横截面示出了图1A中所示实施例。

图4示出了图1A所示的阀单元和排气再循环设置的剖面透视图。

图1A-图4大致按比例显示。然而，如果需要，在其它示例中可以使用其它相对尺寸。

具体实施方式

增压装置，例如涡轮增压器或机械增压器，已经用于内燃发动机以增加发动机的功率重量比。为了增压，通常使用排气涡轮增压器，其中压缩机和涡轮机被布置在同一轴上。热排气流被供给到涡轮机，并且在涡轮机中膨胀，伴随能量释放，由此轴被带动旋转。通过排气流向涡轮机并且最终到达轴而释放的能量被用于驱动同样布置在轴上的压缩机。压缩机输送并压缩输送给它的充气空气(charge air)，由此获得汽缸的增压。增压空气冷却器可以设置在压缩机下游的进气系统中。增压空气冷却器可用于在被压缩的充气空气进入至少一个汽缸之前冷却该空气。冷却器降低温度并因此增加充气空气的密度，使得冷却器也有助于提升汽缸的充气/增压，也就是说有助于获得更大的空气质量。发生由于冷却导致的压缩。

排气涡轮增压器相对于可由辅助驱动器驱动的机械增压的优点是，排气涡轮增压器利用热排气的排气能量，而机械增压器直接或间接地从内燃发动机获取能量，并且因此至少由于驱动能量不来自能量回收源，所以会对效率产生不利地影响，也就是说降低了效率。

如果机械增压器不是由电机驱动，即不是电驱动的，则在机械增压器和内燃发动机之间可能需要用于动力传输的机械或运动学连接，这也可能影响发动机舱中的包装。

机械增压器相对于排气涡轮增压器的一个潜在优点是，机械增压器可以在更大的发动机运行窗口期间产生充气压力并使其可用。在一个示例中，不管内燃发动机的运行状态如何，机械增压器都可以提供增压。这特别适用于可由电机驱动的机械增压器，并且因此与曲轴的转速无关。

在现有技术中，特别是在通过排气涡轮增压实现发动机所有速度范围内的功率增加时遇到了困难。在下冲低于某个发动机转速的情况下观察到相对严重的扭矩下降。如果考虑到充气压力比取决于涡轮机压力比或涡轮机功率，则所述扭矩下降是可以理解的。如果发动机转速降低，则会导致排气质量流量减小，并因此导致涡轮机压力比或涡轮机功率降低。因此，对于降低的发动机转速，增压压力比也同样降低。这相当于扭矩下降。

这里描述的内燃发动机具有用于机械增压目的的压缩机，其中，由辅助驱动器驱动的机械增压器和排气涡轮增压器的压缩机都可以归入“压缩机”这一表述之下。

通过本文描述的机械增压的目标配置，不仅可以获得燃料消耗方面的优势，即提高内燃发动机的效率，而且可以获得关于排气排放方面的优势。通过例如柴油发动机的适当机械增压，在一些情况下，氮氧化物排放可以因此而降低，且减少或消除任何效率损失。

同时，碳氢化合物排放会受到积极影响。与燃料消耗直接相关的二氧化碳的排放随着燃料消耗的下降而下降。

然而，为了遵守某些污染物排放标准，除了机械增压设置之外还可以采取进一步的措施。在这里，研发工作的重点可能是减少氮氧化物排放，这在柴油发动机中是亟需重视的。由于氮氧化物的形成是由过量的空气和/或高温引起的，所以降低氮氧化物排放的一个方案可能涉及开发具有较低燃烧温度的燃烧过程。

在此，排气再循环(EGR)，也就是说燃烧气体从出口侧到入口侧的再循环，可以有利于实现这一目的，其中排气再循环可以减少氮氧化物的排放，同时增加排气再循环率。在此，排气再循环率x_EGR被确定为：x_EGR＝m_EGR/(m_EGR+m_air)，其中m_EGR表示再循环排气的质量，并且m_air表示供应的空气。可能还需要考虑通过排气再循环提供的氧气。

为了获得氮氧化物排放的减少，在一个实例中，可以使用高的排气再循环率，其可以是x_EGR≈60％至70％的数量级。

根据本文所述的内燃发动机，可以通过压缩机被机械增压，也可以配备排气再循环设置。在排气再循环设置中，再循环管线可以从排气排出系统分支出并通向进气系统，从而在压缩机的上游形成连接点，如同在低压EGR设置的情况那样，其中已经通过布置在排气排放系统中的涡轮机的排气被再循环到入口侧。为此，在一个示例中，低压EGR设置可以包括再循环管线，该再循环管线从涡轮机下游的排气排放系统分支出，并且在压缩机上游通向进气系统。然而，在其它示例中，EGR气体也可以在压缩机的下游排出。

本文所述的内燃发动机还可以具有阀单元，所述阀单元被布置在进气系统中在连结点处。阀单元可以包括阀壳体和被设置在阀壳体中的阀瓣。

在周向上由边缘界定的阀瓣可以用于调节经由进气系统供应的新鲜空气流率，并且与其它部件相互作用以用于计量通过排气再循环设置再循环的排气流率，并且可以围绕相对于新鲜空气流方向横向延伸的轴线(axis)枢转，使得在第一端部位置中，阀瓣的前侧阻挡进气系统并且同时再循环管线打开，并且在第二端部位置中，阀瓣的后侧覆盖再循环管线并且同时进气系统打开。在上述情况下，“阻挡”和“覆盖”都不必须还意味着“关闭”或完全阻挡和覆盖。

相对于新鲜空气流横向延伸且阀瓣可绕其枢转的轴线不必是物理轴。而是，所述轴线可以是虚拟轴线，其相对于进气系统的其余部分的位置还可以呈现少量游隙，其中可以以某种其它方式实现安装或紧固。

如果排气被引入压缩机上游的进气系统，则当排气再循环设置启动时可能会出现问题。具体而言，可能形成冷凝物。在这种背景下，会涉及以下几种情况。

首先，如果再循环的热排气遇到冷的新鲜空气并与之混合，则可能形成冷凝物。排气降温，而新鲜空气的温度升高。新鲜空气和再循环排气的混合物的温度，也就是充气空气温度，低于再循环排气的排气温度。在排气冷却的过程中，如果下冲低于气态充气空气流的组分的露点温度，则先前包含在排气中的仍然为气态的液体(特别是水)可能会冷凝。

冷凝物形成于自由充气空气流中，充气空气中的污染物通常是冷凝液滴形成的起始点。在这种情况下，可以考虑到，当排气再循环设置启动时，一旦在连接点引入排气，则排气会在阀瓣周围流动或流过，并且排气和新鲜空气的混合将已经发生在阀壳体中。

其次，当热排气和/或充气空气撞击进气系统内壁或阀壳体内壁或阀瓣时，可形成冷凝物，因为壁温通常会低于相关气态组分的露点温度。

随着再循环速率的提高，冷凝物形成的问题可能会加剧，因为随着再循环排气流率的增加，充气空气中各个排气组分的比例，尤其是排气中包含的水的比例会不可避免地增加。因此，在现有技术中，限制经由低压EGR设置再循环的排气流率，以防止或减少冷凝物的产生。一方面对低压EGR的限制，而另一方面为了显著降低氮氧化物的排放，需要高的排气再循环速率，这两方面导致在再循环排气流率上的目标冲突。减少氮氧化物排放的环境要求强调了这一问题在实践中的高度相关性。根据现有技术，通常是可以提供附加的排气再循环设置，特别是高压EGR设置，其再循环管线通向压缩机下游的进气系统。本文所述的内燃发动机还可以额外地具有高压EGR设置。

冷凝物和冷凝液滴是不希望有的并且会导致进气系统中的噪音排放增加，并且可能导致所述至少一个压缩机叶轮的叶片损坏。后一种影响将会导致压缩机的效率降低。

由于这个原因，在一个实施例中，阀单元或连结点可以被定位成与压缩机相邻(例如紧邻)，也就是说布置在所述至少一个叶轮附近，使得形成较短距离Δ。将阀单元布置在靠近压缩机的位置缩短了再循环热排气的从其在连结点处被引入到进气系统中的点到所述至少一个叶轮的路径，以致减少自由充气空气流中的冷凝液滴形成可用的时间。因此可以以此方式来抑制冷凝液滴的形成。

就结构而言，上述方案可以借助于一种阀壳体来实现，该阀壳体也属于进气系统，其中该阀壳体被定位、也就是说被安装在位于上游的进气系统和位于下游的压缩机壳体之间。在第一端部位置中，阀瓣的前侧可与设置在阀瓣上游的进气系统或与所述进气系统的壁相互作用，使得阀壳体和位于下游的压缩机可基本上形成密封以免于来自于上游进气系统的新鲜空气的侵入。

这里描述的发动机和增压系统的目的是提供增压内燃发动机，其中增压系统中的阀壳体可以相对于现有技术被改进，以致减少或抑制在自由充气空气流中的冷凝物的形成。

所述目的可通过一种增压内燃发动机来实现，所述增压内燃发动机具有：用于供应充气空气流的进气系统；用于排放排气的排气排放系统；设置在进气系统中的至少一个压缩机，所述压缩机配备有至少一个叶轮，所述叶轮被安装在压缩机壳体中的可旋转轴上；排气再循环设置，其包括再循环管线，所述再循环管线从所述排气排放系统分支出并通向所述进气系统，从而在所述至少一个叶轮的上游形成连结点；排气再循环设置，其包括再循环管线，所述再循环管线从所述排气排放系统分支出并通向所述至少一个叶轮下游的所述进气系统；以及设置在进气系统中的连结点处的阀单元，所述阀单元包括阀壳体和布置在阀壳体中的阀瓣，在周向上由边缘界定的阀瓣可围绕相对于新鲜空气流横向延伸的轴线枢转，从而使得在第一端部位置中阀瓣通过前侧阻挡进气系统并打开再循环管线，在第二端部位置中阀瓣通过排气侧后侧覆盖再循环管线并打开进气系统。在所述内燃发动机中，阀瓣具有两个间隔开的凹部，所述凹部被形成以在阀瓣的与旋转轴线相反的边缘处开口并垂直于阀瓣的旋转轴线延伸，并且导流装置可以被设置在进气系统中在阀瓣的旋转轴线与所述至少一个叶轮之间，所述导流装置包括两个间隔开的分隔件，所述分隔件可以与所述两个凹部接合，使得分隔件与阀瓣相互作用从而将新鲜空气和再循环排气彼此分开。

这里描述的内燃发动机的进气系统可以配备有导流装置，该导流装置被布置在阀瓣的下游或阀瓣的旋转轴线的下游。所述导流装置包括两个间隔开的分隔件，所述分隔件与阀瓣的两个凹部接合，各分隔件接合到相关联的凹部内。为此目的，凹部在阀瓣的位于与旋转轴线相反且朝向分隔件的边缘处开口。

分隔件与阀瓣相互作用从而将新鲜空气和再循环排气彼此分开，即使不是完全分开，也至少达到相当或相关的程度。再循环排气不会当在连结点处被引入进气系统时在阀瓣周围直接流动或流过并且与新鲜空气混合。相反，这两个气相从连结点前进到压缩机的路径上在可预定义或可选择距离上保持彼此间隔开。

因此，再循环排气被引入到进气系统中所处的以及排气和新鲜空气相互碰撞并相互混合所处的连结点实际上被转移到更靠近压缩机或所述至少一个叶轮。实际上可以缩短从在连结点处被引入到进气系统中的引入点到所述至少一个叶轮的热的再循环排气所覆盖的间距Δ或距离。由此，可以抑制冷凝物在自由充气空气流中的形成。在这样的发动机系统中，用于形成冷凝液滴的距离更短且时间更少。

由此可以达到减少冷凝物形成的目的，也就是说提供一种增压内燃发动机，其阀壳体相对于现有技术得到改进，从而减少或抑制冷凝物在自由充气空气流中的形成。

在排气再循环的模式下，已经经历排气后处理(尤其是颗粒过滤器)的排气需要被传导通过压缩机。以这种方式，能够减少(例如阻止)压缩机中的沉积物，所述沉积物将会改变压缩机的几何构型，特别是流动横截面，并且降低压缩机效率。

本文还描述了增压内燃发动机的进一步其它构造。增压内燃发动机的示例的优点可以在于，轴线被布置在靠近边缘、即靠近阀瓣的边缘区段。在该示例中，阀瓣可以横向安装，并且类似于门可枢转、具体地可在其一个边缘处枢转。这将本文所述的阀瓣与中央安装的截断元件或阀瓣(例如蝶形阀)区分开来。

增压内燃发动机的示例的优点还可以在于，轴线被设置成靠近壁、即靠近进气系统的壁区段。就阀瓣而言，进气系统通常具有框架的功能，即界定阀瓣。在这方面，轴线被设置成靠近阀瓣的边缘区段的示例通常也是轴线被设置成靠近进气系统的壁区段的实施例。两个示例的主要优点在于，在第二端部位置，阀瓣可以被定位成靠近壁，以致可以实现新鲜空气的自由流通(或完全自由的流通)。由此，阀瓣不良地造成流动受阻的风险被降低(例如，最小化)。

在另一个示例中，增压内燃发动机中的每个分隔件可以具有周向边缘，并且该边缘面向阀瓣形成圆弧，所述圆弧可以围绕可枢转阀瓣的旋转轴线延伸。

分隔件的圆弧形边缘使得阀瓣能够与分隔件接合，使阀瓣是或保持可枢转，并且在阀瓣和分隔件之间实现小的或无间隙的外形配合，这进而允许这两个气相具有期望的分离。

增压内燃发动机的示例的优点可以在于，导流装置包括用作两个间隔开的分隔件的支撑件的环。

模块化构造的导流装置尤其适用于市场上已有概念的重整，以及根据模块化原理各个部件的组合，从而可以实现单个部件的多种或不同用途。

如本文所述，增压内燃发动机可以是涡轮增压内燃发动机或机械增压内燃发动机。

在本文中，增压内燃发动机的示例的优点可以在于，环被布置在压缩机壳体中。

然而，增压内燃发动机的示例的优点还可以在于，两个间隔开的分隔件被紧固到进气系统的壁。在个别情况下，分隔件是整体式的，即与进气系统或压缩机壳体的壁一体成型。

增压内燃发动机的示例的优点可以在于，阀瓣可以在边缘处至少部分地在区段上设置有密封元件，该密封元件相对于所述两个分隔件和/或阀壳体密封阀瓣。

设置密封元件有助于增强排气和新鲜空气的分离。在此，需要考虑的是分隔件和阀瓣必须相对于彼此可移动，这使得密封更加困难。

增压内燃发动机的示例的优点在于，所述至少一个密封元件是可弹性变形的。

在本文中，增压内燃发动机的示例的优点可以在于，密封元件具有条状形式。

阀瓣可以在边缘区域内具有用于接收条状密封元件的切口或凹部，使得位于切口中的密封元件共同地形成边缘。这里，该阀瓣用作为接收和稳定密封元件的载体。

增压内燃发动机的示例的优点还可以在于，密封元件可以具有珠状形式。

珠状密封唇可以相对于条状形式的密封元件进一步外凸。不过，珠状密封唇也可以被定位在阀瓣的切口或凹部中，但是具有可以没有被设置在切口或凹部中而是外凸的相对较大部分。

增压内燃发动机的示例的优点可以还在于，可以提供至少一个排气涡轮增压器，其包括被布置在排气排放系统中的涡轮机和被布置在进气系统中的压缩机。关于上述示例，参考与排气涡轮增压设置相关的描述，特别参考强调的优点。

在本文中，增压内燃发动机的示例的优点可以在于，所述至少一个压缩机是所述至少一个排气涡轮增压器的压缩机。

增压内燃发动机的示例的优点可以在于，所述至少一个压缩机具有入口区域，其相对于所述至少一个叶轮的轴同轴地延伸并且可以设计成使接近所述至少一个叶轮的充气空气流基本上轴向地行进。

在轴向流入压缩机的情况下，可以省去在所述至少一个叶轮上游的进气系统中的充气空气流方向的转向或变化，由此可以减小(或避免)由于气流转向导致的充气空气流中不必要的压力损失，并且可以增加在入口处进入压缩机的充气空气的压力。没有方向变化可以减少排气和/或充气空气与进气系统的内壁和/或与压缩机壳体内壁的接触，并且因此可以减少热传递和冷凝物的形成。

相对于所述至少一个叶轮的轴同轴延伸的入口区域也有助于提供此处描述的导流装置，所述导流装置可与可枢转的阀瓣相互作用。

在使用至少一个排气涡轮增压器的情况下，低压EGR会更有优势。低压EGR设置的主要优点可以在于，在排气再循环期间，再循环排气流率不会导致被引入涡轮机的排气流减少。整个排气流也可以在涡轮机处获得，以用于产生所需量的增压压力。

经由低压EGR设置再循环到入口侧并且可能被冷却的排气在压缩机上游与新鲜空气混合。以这种方式产生的新鲜空气与再循环排气的混合物形成被供应到压缩机并被压缩的充气空气或燃烧空气。

增压内燃发动机的示例的优点可以在于，为了调节再循环排气流率，可以在阀壳体中设置阀。该阀可以包括阀体，该阀体被布置在阀瓣的后侧且被连接且因此机械地联接到阀瓣，其中在一个示例中在阀瓣的第二端部位置中阀体截断再循环管线。

阀瓣的枢转导致阀在空间上的调整或运动。阀瓣因此可以用作阀的致动装置。上述实施例的所有变体的共同之处在于，阀瓣用于设置经由进气系统供应的空气流率，而不是用于计量再循环排气流率。后者可以通过装配在再循环管线且/或位于再循环管线口上并且可以用作EGR阀单元的阀来实现。

为了改善增压内燃发动机的扭矩特性，有利的是，在一个实施例中，提供两个或更多个排气涡轮增压器，例如串联连接的多个排气涡轮增压器。在这样的实施例中，通过串联两个排气涡轮增压器且其中一个排气涡轮增压器用作高压级且另一个用作低压级，则压缩机特性映射在较小压缩机流量的方向和较大压缩机流量的方向上均有利地被扩展。然而，在另一些示例中，增压内燃发动机也可以包括单个涡轮增压器，或者多个涡轮增压器也可以具有不同的设置、配置等。

尤其是，当排气涡轮增压器被用作高压级的情况下，喘振极限可以在朝向较小压缩机流量的方向上移动，结果，即使具有小压缩机流量，也可获得高的充气压力比，其显著改善了较低发动机转速范围内的扭矩特性。以上通过设计用于小排气质量流量的高压涡轮机并提供旁路管线来实现，其中在排气质量流量增加的情况下，更大量的排气被引导经过高压涡轮机。

此外，在另一个示例中，通过使用并联布置的多个涡轮增压器，即通过使用并联布置的、具有相对较小涡轮机横截面的多个涡轮机，扭矩特性也可以得到改善，其中在增加排气流率的情况下涡轮机被相继激活。

在并联布置涡轮增压器的情况下，也有可能使喘振极限朝向较小充气空气流移动，使得在存在小的充气空气流率的情况下，可以提供在低发动机转速下提供内燃发动机的所需扭矩特性的充气压力。

此外，与具有单个排气涡轮增压器的类似内燃发动机相比，以这种方式被机械增压的内燃发动机的响应行为可以得到改进，因为相对小的涡轮机的惰性较小，并且小尺寸涡轮机的和小尺寸压缩机的转子可以更快地被加速。

增压内燃发动机的优点可以在于，连结点被形成并设置在所述至少一个叶轮附近、距其一定距离Δ。连结点被设置成靠近压缩机可以抑制冷凝物的形成。

在本文中，示例的优点在于，对于所述距离Δ，适用以下条件：Δ≤2.0DV或Δ≤1.5DV，其中DV表示所述至少一个叶轮的直径。示例的优点在于，对于所述距离Δ，适用以下条件：Δ≤1.0DV，优选Δ≤0.75DV。然而，可以想到阀和/或叶轮的其它合适尺寸。

在一个示例中，提供了一种增压内燃发动机，其可以包括：用于供应充气空气流的进气系统；用于排放排气的排气排放系统；被布置在进气系统中的至少一个压缩机，该压缩机配备有至少一个叶轮，所述叶轮在压缩机壳体中被安装在可旋转轴上；排气再循环设置，其包括再循环管线，所述再循环管线从所述排气排放系统分支出并通向所述进气系统，以便在所述至少一个叶轮的上游形成连结点；排气再循环设置，其包括再循环管线，所述再循环管线从所述排气排放系统分支出并且通向所述至少一个叶轮下游的进气系统；以及被布置在进气系统中的连结点处的阀单元，所述阀单元包括阀壳体和被布置在阀壳体中的阀瓣，在周向上由边缘界定的阀瓣绕相对于新鲜空气流横向延伸的轴线枢转，从而使得在第一端部位置中阀瓣通过使用前侧阻挡进气系统并打开再循环管线，并且在第二端部位置中阀瓣通过排气侧后侧覆盖再循环管线并打开进气系统。

背景技术中提到的内燃发动机类型被用作机动车辆驱动器。在本说明书的上下文中，“内燃发动机”的表述包括柴油发动机和奥托循环发动机以及混合动力内燃发动机，混合动力内燃发动机利用混合燃烧过程以及混合驱动，这不仅可以包括内燃发动机，而且还可以包括电动机器，该电动机器能够在驱动方面被连接到内燃发动机并且从内燃发动机接收动力或者作为可切换辅助驱动器来额外地输出动力。

图1A以侧视图示出内燃发动机50的第一示例的被设置在进气系统1中的阀单元3以及排气再循环设置5，其部分为截面图并且阀瓣3a处于第二端部位置(例如闭合位置)。

内燃发动机50包括发动机系统52。参考轴线150在图1A以及图1B-4中被示出，以供参考。根据每个附图中的视角，参考轴线150包括z轴线、y轴线和/或x轴线。在一个示例中，z轴线可以平行于重力轴线，y轴线可以是纵向轴线，并且/或者x轴线可以是横向轴线。然而，可以想到参考轴线的其它多种取向。指示图2中的横截面图的切割平面152被示于图1A中。此外，指示图3中所示的横截面图的切割平面154被示于图1A中。

图1A示出了包括导管壳体56(例如，限定气流通道57的边界的节流板)的连接导管54。在一个实施例中，导管壳体56可以是节流板座。然而，在另一个实施例中，导管壳体56也可以被包括在其它适当的进气系统部件中。连接导管54可以连接到诸如进气导管、过滤器等的上游进气系统部件。图1A还示出了被包括在阀单元3(例如，EGR阀单元)中的阀壳体3d。阀单元3还包括EGR阀6，在文本中将更详细地讨论。阀壳体3d被联接到(例如，直接联接到)导管壳体56。图1A也示出了被包括在压缩机2中的压缩机壳体2a。压缩机壳体2a被联接(例如直接联接)到阀壳体3d。另外，压缩机壳体2a限定了压缩机入口通道58的边界。压缩机入口通道通常被称为压缩机入口。压缩机入口通道58向被包括在压缩机2中的叶轮60提供气体。虽然叶轮60被示意性地示出，但应该理解，叶轮可以具有使得通过其流过的空气密度能够增加的轮廓。例如，叶轮60可以包括围绕中心轴线旋转的叶片。

发动机系统52可以包括增压装置(例如涡轮增压器和/或机械增压器)。因此，发动机可以是增压内燃发动机。具体而言，在图示的实施例中，增压装置是排气涡轮增压器62。但是，在另一些实施例中，增压装置也可以是机械增压器。排气涡轮增压器62包括压缩机2和涡轮机64，涡轮机64通过由箭头示出的轴66或其它合适的机械部件旋转地联接到压缩机2。压缩机2产生充气空气并将其供应到汽缸68。以这种方式，涡轮增压器能够增压发动机。从而，压缩机2被包括在进气系统1中。虽然在图1A中示出了单个汽缸，不过可以理解，在另一些示例中，发动机50可以包括替代数量的汽缸。例如，发动机50可以包括两个或更多个汽缸，其可以被设置成各种构造，诸如直列式构造、水平对置构造、V型构造等。汽缸68可以具有进气门70和与其连接的排气门72。进气门70阻止和允许进气空气流进入汽缸68，并且排气门72阻止和允许排气气流至/离开汽缸68。进气门和/或排气门可以是提升阀或其它合适类型的阀。另外，在一种示例中，气门可以是凸轮致动的。然而，在另一些示例中，可以在发动机中采用电子气门致动。

涡轮机64被布置在排气排放系统74中。排气排放系统74还包括位于排气导管78中的排放控制装置76。在所示的示例中，排放控制装置76位于涡轮机64的上游。然而，在另一些示例中，排放控制装置76也可以被定位在涡轮机64的下游。排放控制装置76可以包括用于减少尾管排放的过滤器、催化剂、还原剂喷射器等。排气导管78接收来自涡轮机64的排气。

内燃发动机50还具有第二排气再循环设置，其包括第二再循环管线，第二再循环管线在压缩机2下游位置处的进气系统1和涡轮机64上游的排气排放系统74中的位置之间延伸。然而，在另一些示例中，第二再循环管线可以被联接到涡轮机64下游的排气导管。第二EGR阀被联接到第二再循环管线。第二EGR阀可以被设计成允许和阻止EGR气流通过第二再循环管线。

压缩机2具有被可旋转地安装在压缩机壳体2a中的叶轮，其中叶轮的轴66位于图1A所示的图的平面中且水平延伸。压缩机2具有相对于轴同轴延伸的入口区域，该入口区段被成形为使得进气系统1的位于压缩机2上游的区段不呈现任何方向变化，并且接近压缩机2及其叶轮的新鲜空气8流动基本上轴向延伸。然而，可以理解，压缩机2中的空气流可以具有更大的复杂性。

在发动机运转期间，汽缸68通常经历四冲程循环，其包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。通常在进气冲程期间，排气门关闭并且进气门打开。空气经由对应的进气导管被引入燃烧室，并且活塞移动到燃烧室的底部，以增加燃烧室内的容积。活塞接近燃烧室底部并且在其冲程结束时(例如，当燃烧室处于其最大容积时)的位置通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门和排气门关闭。活塞向汽缸盖移动，以压缩燃烧室内的空气。活塞在其冲程结束时且最靠近汽缸盖(例如，当燃烧室处于其最小容积时)的点通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在本文被称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室中。在本文被称为点火的过程中，燃烧室中的被喷射燃料被来自点火装置的火花点燃，从而开始燃烧。然而，在另一些示例中，可以使用压缩来点燃燃烧室中的空气燃料混合物。在膨胀冲程期间，膨胀的气体将活塞推回BDC。曲轴将该活塞运动转换为旋转轴的旋转扭矩。在排气冲程期间，在传统设计中，打开排气门以将残余的被燃烧空气-燃料混合物释放到对应的排气通路，并且活塞返回到TDC。

内燃发动机50还可以配备有排气再循环设置5，该排气再循环设置5包括再循环管线5a，该再循环管线5a通向进气系统1以便在压缩机2的上游形成连结点5b。在当前情况下，连结点5b被设置成靠近压缩机2、在距其一个较小距离处。排气再循环设置5包括再循环管线5a。再循环管线5a包括邻近EGR阀6的区段73和延伸到进气系统1的区段75。因此，再循环管线5a在进气系统1和排气排放系统74之间延伸。具体地，在图示的示例中，再循环管线5a包括通向涡轮机64下游的排气导管78的入口80。因此，排气再循环设置5可以是低压排气再循环设置。然而，在另一些示例中，再循环管线5a可以被联接到涡轮机64上游的排气排放系统74中的位置。另外，再循环管线5a在朝着管线的出口82的方向上渐缩。当EGR阀单元打开时，渐缩设置可增加EGR气体流量，这可以减少冷凝物形成和/或增加压缩机效率。然而，可以想到其他再循环排气管线轮廓。

如图1A所示，在连结点5b处布置有阀单元3，该阀单元3包括阀壳体3d和被布置在阀壳体3d中的阀瓣3a。然而，可以想到其他阀单元位置。

图1A还示出了同样位于阀壳体3d中的EGR阀6，所述EGR阀6用于调节被再循环的排气流率。在图示位置EGR阀6包括覆盖再循环管线5a的阀体6a，该阀体6a被连接到且因而被机械联接到可枢转阀瓣3a，阀瓣3a的枢转导致在空间上调节阀体6a，即阀体6a的运动或旋转。因此，阀瓣3a用作阀6或阀体6a的致动机构。阀瓣3a可以通过致动器84被致动。

阀瓣3a可绕着相对于新鲜空气流横向延伸的轴线3b枢转。因此，阀瓣3a包括枢转点86。

所示示例中的枢转点86位于EGR阀6的上游端部88处。然而，可以想到其他枢转点位置。

图1A中，阀单元3且具体是EGR阀6以闭合构造被示出，其中再循环管线5a的出口82由被包括在EGR阀中的密封件88阻挡。具体而言，在闭合构造中，密封件88安坐并密封在出口82的唇缘89上。EGR阀6还包括在闭合构造中延伸到管线5a中的塞90，从而在阀中提供另一程度的密封。然而，可以想到其它密封设置。阀体91在密封件88和阀瓣3a之间延伸。在所示示例中，阀体91在密封件88的中央位置处被连接到密封件88。而且，阀体91被连接到阀瓣3a的从阀瓣3a的中心偏移开的部分。具体而言，阀体91被联接到阀瓣3a的上游侧。以这种方式，阀瓣3a的下游侧可以从再循环管线5a的出口82向下游更远地延伸。因此，阀瓣3a可以用于更大程度地分离EGR气流和进气空气流，从而进一步减少压缩机2中的冷凝物形成。然而，可以想到其它的阀体设置。

图1A中还示出了导流装置7。导流装置7包括第一分隔件7a和第二分隔件7b。第二分隔件在图1A的视图中被隐藏。然而，第二分隔件在图3和图4中被示出并且在本文将被更详细地讨论。

第一分隔件7a包括具有弯曲区段93的前缘92，该弯曲区段93适应阀瓣3a和密封件88的枢转运动。具体地，弯曲区段93的半径大于或等于在阀瓣3a的枢转点86和密封件88中的下游点(例如，最外侧的下游点)之间的距离。但是，可以想到在第一分隔件7a的弯曲区段93和EGR阀6之间的其它结构关系。第一分隔件7a用于当EGR阀6打开时将进气空气流分离于EGR流，并且这将会本文中被更详细地讨论。

轴线3b相对于新鲜空气流8横向延伸，并且阀瓣3a可绕轴线3b枢转，该轴线3b垂直于附图平面并且用作阀瓣3a的安装接口3c。在当前情况下，所述轴线3b被布置成靠近阀瓣3a的边缘区段并且靠近进气系统1或者阀单元3的壁区段，使得阀瓣3a类似于门一样被横向地安装。当EGR阀打开时，这样的设置可以有助于更大限度地分离EGR流和进气空气流。然而，可以想到轴线的其它位置。

图1A还示出处于第二端部位置(例如闭合位置)中的阀瓣3a，其中，阀瓣3a近似平行地沿压缩机轴的虚拟延伸线延伸。阀瓣3a的后侧3a”覆盖排气再循环设置5的再循环管线5a，而进气系统1打开。然而，可以想到阀瓣的其它闭合轮廓。

阀瓣3a用于调节通过进气系统1供应的空气流率，而不是用于计量被再循环的排气流率。后者由EGR阀6执行，其中在图示的第二端部位置中，排气再循环设置5被停用。

阀瓣3a具有两个间隔开的凹部4a、4b，它们是在阀瓣3a的位于与旋转轴线3b相反并垂直于阀瓣3a的旋转轴线3b延伸的边缘处的开口形式，正如可以从图2中看到，图2以平面图且部分剖面地示出了图1A中所示的示例。凹部4a、4b可以具有狭槽形状。如此，在一个示例中，凹部可以是狭槽状凹部。而且，凹部可以相互间隔开。然而，也可以使用其它凹部轮廓和/或相对位置。

如图1A所示，在进气系统1中在阀瓣3a的旋转轴线3b和压缩机2的叶轮之间设置导流装置7。

所述导流装置7包括两个间隔开的分隔件7a、7b，其与阀瓣3a的两个凹部4a、4b接合，并且其中一个分隔件7b被示出并且可以从附图1A的侧视图中看到。这两个分隔件可以被称为第一分隔件7a和第二分隔件7b。在一个例子中，间隔开的分隔件可以是相互间隔开。不过，可以想到其他导流装置构造。例如，导流装置7可以包括两个以上的分隔件、单个分隔件等，且/或分隔件可以相对于凹部和/或相对彼此具有其他几何关系。

从图1B中可以看出，分隔件7a、7b与阀瓣3a相互作用，使得在排气再循环设置5启用期间在导流装置7中，新鲜空气8和再循环管线5a彼此分离，也就是说保持彼此分离。因此，由EGR气体与进气空气流的混合所引起的冷凝物形成的可能性被降低。

在一个示例中，图1A所示的发动机系统52包括压缩机2、阀单元3和/或导流装置7。然而，可以理解的是，在另一些示例中，发动机系统52可以包括另外的或替代的部件。

图1A还示出了可被包括在发动机系统52中的控制器100。具体地，控制器100在附图1中作为传统微型计算机示出，其包括：微处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、只读存储器(RAM)106、随机存取存储器(ROM)108、保活存储器(KAM)110和常规数据总线。控制器100构造成接收来自与发动机50、发动机系统52等联接的传感器的各种信号。传感器可包括空气质量流量传感器114、歧管压力传感器(未示出)等。

另外，控制器100被配置为触发一个或多个致动器，和/或向部件发送命令。例如，控制器100可以触发对包括EGR阀6、第二EGR阀、节流阀(未示出)等的阀单元3的调整。具体而言，在一种示例中，控制器100可以发送控制信号给阀单元3，以改变进入压缩机入口的EGR的流量。例如，在第一组操作条件期间可以打开阀以增加EGR流量，并且在另一组操作条件期间可以关闭阀以减少EGR流量。这样，如果需要，可以通过调整EGR阀6，以改变发动机中EGR的流率，以增加燃烧效率和/或减少排放的。因此，控制器100接收来自各种传感器的信号，并且基于接收到的信号和存储在控制器的存储器(例如，非临时性存储器)中的指令，采用各种致动器来调整发动机操作。因此，可以理解，控制器100可以发送和接收来自发动机系统52的信号。

在另一示例中，部件、装置、致动器等的数量调整可以根据经验被确定，并被存储在预定的查找表和/或函数中。例如，一个表格可以对应于预热和/或低发动机转速期间的EGR流量状况，而另一个表格可以对应于预热和/或较高发动机转速之后的EGR流量状况。然而，已经想到提供致动器调整架构的许多表格。

图1A还示出了与阀壳体3d和压缩机壳体2a之间的接口(例如，重叠区域)相邻的载体壳体7c(例如，载体环)。具体而言，阀壳体3d和压缩机壳体2a至少部分地周向围绕载体壳体7c。然而，在其他示例中，压缩机壳体2a或阀壳体3d可以至少部分地周向围绕载体壳体7c。另外，在一个示例中，载体外壳7c可以联接(例如，固定地附接)到压缩机壳体2a和/或阀壳体3d。此外，在当前情况下，导流装置7包括载体壳体7c。载体壳体7c容纳所述两个分隔件7a、7b。在一个示例中，载体壳体7c可以为环形，并且因此可以被称为载体环。然而，也可以考虑其它载体外壳轮廓，如椭圆形横截面形状、矩形横截面形状等。载体外壳7c可以在结构上加强第一和第二分隔件7a、7b。这样，载体壳体7c可以联接(例如，固定地联接)第一分隔件7a和第二分隔件7c。例如，分隔件可以焊接到壳体、与壳体一起作为单个部件被铸造等。然而，在其他示例中，载体壳体7c可以从导流装置7中省略。在这样的示例中，分隔件7a、7b可以联接到阀壳体3d。

应该理解，在一个示例中，在EGR气体和进气空气之间的流动混合可以发生在载体壳体7c的后缘120处或下游。以此方式，与之前的EGR阀(其中混合发生在阀板的前缘处)相比，可以延迟冷凝物形成，由此减少干扰压缩机运行的冷凝物的量。换句话说，可以在压缩机上游形成冷凝物的区域(例如，导管的轴向长度)减小。因此，发动机效率以及压缩机寿命可以增加。虽然在图1A所示的例子中，分隔件7a、7b没有向下游延伸超过壳体7a，不过在其他示例中，分隔件可以延伸到载体壳体7c的后缘120的下游，以进一步推迟冷凝物的形成。具体而言，在一个示例中，分隔件7a、7b可以向下游延伸到阀壳体3d的后侧122。然而，也可以采用其它合适的分隔件轮廓。

图1B以侧视图示出了图1A的示例，其中阀瓣3a处于打开位置，阀瓣3a已经绕着旋转轴线3b逆时针旋转一定角度。结果，阀瓣3a使用其前侧3a'将进气系统1截断到一定程度，而EGR阀6的阀体6a打开再循环管线5a，使得来自管线5a的排气被引入到进气系统1中。

每个分隔件7a、7b的朝向阀瓣3a的边缘形成圆弧，所述圆弧围绕阀瓣3a的旋转轴线3b延伸。边缘的圆弧形形式允许阀瓣3a与分隔件7a、7b接合从而可枢转，并且同时且尽可能地在阀瓣3a和分隔件7a、7b实现无间隙的形状配合。这确保了新鲜空气8与排气9的有效分离，新鲜空气8和排气9大体通过箭头表示。

在所示的例子中，分隔件7a、7b还延伸至穿过阀壳体3d，因此，分隔件7a、7b延伸越过阀壳体3d，所述阀壳体3d限定压缩机叶轮60上游的气流管道94的边界。以这种方式，分隔件可以将气流管道中的空气流分开，以减少EGR气体与进气空气之间的混合，以减少叶轮上游的冷凝物形成。因此，进气系统中产生的噪音可能会降低，并且叶轮叶片受损的可能性也会降低，从而提高压缩机的效率和压缩机的使用寿命。因此，压缩机2可以向汽缸68提供更多的增压，由此增加发动机效率并减少发动机排放。

图1B还示出了延伸到气流管道94中并与再循环管线5a的出口82间隔开的阀瓣3a。这样，阀瓣3a不仅可以允许调节EGR流，而且还可以用于调节被供应到下游汽缸的流动通过气流管道的空气流率。因此，如果需要的话，可以实现提供给压缩机的期望量的空气流和EGR流。然而，在其它配置中，也可以使用对空气流率没有这种影响的阀瓣。

当EGR阀6从打开配置移动到闭合配置或反之时，阀瓣3a和导流装置7中的分隔件之间的相对位置变化。例如，如图1B所示，当EGR阀6移动到各种打开配置时，阀瓣的后缘95相对于z轴线向上移动分隔件7a、7b。因此，随着阀打开，在平行于y轴线的轴线与阀瓣3a之间形成的角度96可以增加。相反，随着阀被转换成闭合配置，角度96减小。应该理解的是，图1B为图1A中所示的发动机系统52的更加集中的图示。这样，图1B中省略了发动机50、控制器100等，以便于更容易地参考发动机系统52中的部件。然而，应该理解的是，图1B所示的发动机50可以被包括在图1A所示的发动机50中，并且因此包括类似部件。此外，第二分隔件7b在图1B中被隐藏。

图1B还示出了压缩机2，其包括叶轮60、排气再循环设置5、再循环管线5a、轴线3b、阀瓣3a、安装接口3c、连结点5b、空气流8、EGR流9、包括第一分隔件7a的导流装置7、壳体7c，阀单元3、进气系统1和阀体91。

再次转到图2，箭头8示出了进入连接导管54的空气流的大致方向。同时再次指示进气系统1。连接导管54的壳体56也在图2中示出。阀单元3也在图2中示出，阀单元3包括与连接导管54的壳体56相联接的阀壳体3d。图2也示出包括压缩机入口通道58的压缩机壳体2a。

图2还示出了被包括在阀单元3中的EGR阀6。图2中也示出了被联接到阀瓣3a的阀体91。具体地说，在图示的示例中，凹部4a、4b具有槽状形状，其具有彼此平行的两个相对侧面202(例如，平面侧面)，所述侧面202沿着阀瓣3a纵向向下延伸。但是，其他示例中可以使用其它凹部轮廓。

在EGR阀6的致动期间，凹部4a、4b使得能够实现在导流装置7和阀瓣3a之间的移动。具体地说，凹部4a、4b允许在致动期间阀瓣3a枢转而不会撞击导流装置7中的分隔件。这样，凹部不会干扰EGR阀的致动。

凹部4a、4b在纵向方向上从阀瓣3a的后缘95朝向阀瓣的前缘300延伸。然而，凹部4a、4b并不一直延伸到前缘200。这样，如图3所示且在这里更详细讨论的，在适应在阀瓣和分隔件7a、7b之间的相互作用的同时，阀瓣3a仍能够保持连续的形状。

图2再次示出分隔件7a、7b，其被联接到载体壳体7c并分别被定位在凹部4a、4b中。如前文讨论的，在分隔件7a、7b与阀瓣3a之间的相对位置随着EGR阀6被致动而变化，以便当EGR阀6打开时，使得流动通道能够保持分离进气空气与EGR。结果，减少了在压缩机上游的冷凝物形成。

图3在流动方向上、也就是在压缩机的方向上以贯穿阀瓣3a的横截面示出了图1A中所示的示例。仅仅试图解释与其它附图相关的附加特征，为此参考上文中对其它附图的说明。相同的零件和部件使用相同的附图标记。

从图3中能够看出，分隔件7a、7b与阀瓣3a相互作用，使得当排气再循环设置5启动且EGR阀6打开时，新鲜空气8和再循环排气9在导流装置7中保持彼此分离。

图3还示出了包括两个平面侧面301的第一分隔件7a。在所示示例中，平面侧面301彼此平行。此外，在所描述示例中，平面侧面平行于在z轴线和y轴线之间形成的平面。应该理解的是，在图3中所示的视图中的y轴线向页面的内、外方向延伸。第二分隔件7b也包括两个平面侧面302。在所描述示例中，这两个平面侧面302彼此平行且平行于第一分隔件7a。然而，在另一些示例中，第一分隔件7a也可以不平行于第二分隔件7b。

通过将第一分隔件7a和第二分隔件7b平行于z-y平面设置(例如，竖直设置)，允许阀瓣3a相对于分隔件自由向上移动。这样，在分隔件保持流动分离的同时，阀瓣3a可以被致动。而且，第一分隔件7a和第二分隔件7b被联接(例如，固定联接)到阀壳体3d。

图3还示出了经由阀体91联接到阀瓣3a的密封件88和塞90。另外，图3示出了排气再循环设置5中的再循环管线5a。此外，图3示出被联接到分隔件7a、7b的载体壳体7c。

图4示出了包括阀单元3的发动机系统52的剖视透视图。包括再循环管线5a的排气再循环设置5也在图4中示出。包括导管壳体56的连接导管54再次在图4中示出。压缩机入口通道58也被示出，其具有包括第一分隔件7a和第二分隔件7b的导流装置7。

另外，图4示出阀单元3，其包括具有阀瓣3a的EGR阀6。具体而言，在图示的示例中，EGR阀单元3处于闭合配置。在闭合配置中，将阀瓣3a布置成垂直于第一分隔件7a和第二分隔件7b。如图1A所示，阀瓣和分隔件之间的这种设置可以增加进入压缩机叶轮60的进气空气流量。然而，也可以想到在闭合配置中时在分隔件和阀瓣之间的其他相对位置。此外，载体壳体7c(例如载体环)在图4中被示出。第一和第二分隔件7a、7b被示为联接到载体壳体7c并且延伸横过载体壳体。如之前讨论的，载体壳体7c用于结构上支撑分隔件。但是，可以理解，在一些示例中，也可以从发动机系统52中省略载体壳体7c。

图1A-4示出了具有各种部件的相对定位的示例性配置。如果图示为彼此直接接触或者直接联接，那么至少在一种示例中，这些元件可以分别被称为直接接触或直接联接。类似地，至少在一种示例中，图示为彼此邻接或相邻的元件可以分别是彼此邻接或相邻的。作为一种示例，被置于彼此面对面接触的部件可以被称为面对面接触。作为另一示例，在至少一种示例中，彼此间隔开且其间仅有空间而没有其他部件的元件可以被如此描述。作为又一示例，被示为一个在另一个上/下、一个在另一个相反侧处或者一个在另一个左/右的元件可以相对于彼此被如此描述。此外，如图所示，在至少一种示例中，最顶部元件或元件的最顶点可以被称为部件的“顶部”，并且最底部元件或元件的最底部点可以被称为部件的“底部”。如本文所使用的，顶/底、上/下、上方/下方可以是相对于附图的竖直轴线的，并且被用于描述图的元件相对于彼此的定位。如此，在一种示例中，被示为在其它元件上方的元件被竖直地定位在所述其它元件上方。作为又一示例，在附图中绘制的元件的形状可以被称为具有那些形状(例如，诸如是圆形的、笔直的、平面的、弯曲的、圆角的、倒角的、成角度的等)。此外，在至少一种示例中，被示为相互交叉的元件可以被称为相交元件或相互交叉。此外，在一种示例中，被示为在另一个元件内的元件或被示为在另一个元件外部的元件可以被如此描述。

这里描述的发动机系统提供了减少在压缩机叶轮上游的冷凝形成的技术效果。因此，进气系统中产生的噪音可能会降低，并且叶轮叶片损坏的可能性也会降低，从而增加压缩机效率和压缩机寿命。

在下面的段落中将进一步描述本发明。在一个方面，提供了一种内燃发动机，其包括：用于向汽缸供应充气空气流的进气系统；用于从汽缸排放排气的排气排放系统；布置在进气系统中的至少一个压缩机，其中压缩机配备有至少一个叶轮，该叶轮在压缩机壳体中被安装在可旋转轴上；第一排气再循环设置，其包括再循环管线，该再循环管线从排气排放系统分支出并通向进气系统，以在所述至少一个叶轮的上游形成连结点；阀单元，其被布置在进气系统中的连结点处，并包括阀壳体和布置在阀壳体中的阀瓣，在周向上由边缘界定的阀瓣可围绕相对于新鲜空气流横向延伸的旋转轴线枢转，使得阀瓣在第一端部位置中时使用前侧阻挡进气系统并打开再循环管线，并且在第二端部位置中时使用排气侧后侧覆盖再循环管线并打开进气系统；以及导流装置，该导流装置被设置在进气系统中在阀瓣的旋转轴线与所述至少一个叶轮之间，该导流装置包括两个间隔开的分隔件，其中，阀瓣具有两个间隔开的凹部，该凹部被成形为在阀瓣的与旋转轴线相反的边缘处开口并垂直于阀瓣旋转轴线延伸，并且其中所述两个间隔开的分隔件与所述两个凹部接合，使得与阀瓣相互作用的所述两个间隔开的分隔件将新鲜空气和再循环排气彼此分开。

另一方面，提供了一种发动机系统，该发动机系统包括：压缩机，该压缩机包括位于叶轮上游的入口以及压缩机壳体；导流装置，其包括穿过阀壳体延伸的第一分隔件，其中该阀壳体限定气流管道的边界；以及阀单元，其包括排气再循环(EGR)阀和阀壳体，所述排气再循环阀被联接到在EGR导管和压缩机入口之间的连结点处并且包括具有与第一分隔件配合的凹部的阀瓣，所述阀壳体被联接到压缩机壳体，其中在EGR阀单元的致动期间，在阀瓣中的凹部与第一分隔件之间的相对位置是变化的。

另一方面，提供了一种发动机系统，其包括导流装置，该导流装置包括延伸穿过阀壳体的第一分隔件，并且其中阀单元包括排气再循环(EGR)阀，该EGR阀位于压缩机入口和EGR导管之间并且包括阀瓣，该阀瓣具有与第一分隔件相配合的凹部并且围绕与阀瓣的前缘相邻的安装接口枢转，以改变在凹部与第一分隔件之间的相对位置。

在任何方面或方面组合中，发动机系统还可以包括第二分隔件，其穿过阀壳体延伸并被设置成平行于第一分隔件。

在任何方面或方面组合中，凹部可以在平行于入口的中心轴线的方向上仅沿着阀瓣的一部分向下延伸。

在任何方面或方面组合中，第一分隔件可以固定地附接到阀壳体。

在任何方面或方面组合中，轴线可以设置在靠近阀瓣的边缘区段。

在任何方面或方面组合中，轴线可以设置在靠近进气系统的壁区段。

在任何方面或方面组合中，所述两个间隔开的分隔件中的每一个可周向上具有边缘，且朝向阀瓣的边缘形成圆弧，所述圆弧围绕在阀瓣旋转轴线延伸。

在任何方面或方面组合中，导流装置可包括环形件作为用于保持所述两个间隔开的分隔件的支撑件。

在任何方面或方面组合中，环形件可以设置在压缩机壳体中。

在任何方面或方面组合中，所述两个间隔开的分隔件可以被紧固到进气系统的壁。

在任何方面或方面组合中，阀瓣可以在边缘处成区段地至少部分地配备有密封元件，该密封元件相对于所述两个间隔开的分隔件和/或阀壳体密封阀瓣。

在任何方面或方面组合中，密封元件可为条状形式。

在任何方面或方面组合中，密封元件可为珠状(bead-like)形式。

在任何方面或方面组合中，可以提供至少一个排气涡轮增压器，其可以包括布置在排气排放系统中的涡轮机和布置在进气系统中的压缩机。

在任何方面或方面组合中，所述至少一个压缩机可以是所述至少一个排气涡轮增压器的压缩机。

在用于调节再循环排气流率的任何方面或方面的任何组合中，可以在阀壳体中设置阀，该阀包括阀体，该阀体布置在阀瓣的后侧上并且与阀瓣相连并由此与阀瓣机械联接，其中在阀瓣的第二端部位置中阀体截断再循环管线。

在任何方面或方面组合中，内燃发动机可进一步包括第二排气再循环设置，该第二排气再循环设置包括再循环管线，该再循环管线从排气排放系统分支出并通向所述至少一个叶轮下游的进气系统。

在任何方面或方面组合中，第一分隔件可以固定地联接到入口的壳体。

在任何方面或方面组合中，分隔件可穿过壳体竖直延伸。

在任何方面或方面组合中，发动机系统还可以包括穿过壳体延伸且被设置成平行于第一分隔件的第二分隔件。

在任何方面或方面组合中，第一分隔件可以包括两个平面侧面。

在任何方面或方面组合中，凹部可以在平行于入口的中心轴线的方向上仅沿着阀瓣的一部分向下延伸。

应该理解，这里公开的配置和线路本质上是示例性的，并且这些具体实施例不被认为是限制性的，因为可能包含多种变化。例如，上述技术可应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4及其它发动机类型。本公开的主题包括各种系统和配置以及本文公开的其它特征、功能和/或特性的所有新颖和非显而易见的组合和子组合。

所附权利要求特别指出被认为新颖和不明显的某些组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一个”元素或“第一”元素或其等同物。这些权利要求应该被理解为包括一个或多个这种元素的结合，既不要求也不排除两个或更多个这样的元素。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其它组合和子组合，可以通过修改本权利要求、或在本申请或相关申请中提出新的权利要求来要求保护。这样的权利要求，无论在范围上与原始权利要求相比更宽、更窄、相等还是不同，也被认为包括在本公开的主题内。

Claims (21)

1.一种内燃发动机，包括：

用于向汽缸供应充气空气流的进气系统；

从所述汽缸排放排气的排气排放系统；

被布置在所述进气系统中的至少一个压缩机，其中所述压缩机配备有至少一个叶轮，所述至少一个叶轮在压缩机壳体中被安装在可旋转轴上；

第一排气再循环设置，所述第一排气再循环设置包括再循环管线，所述再循环管线从所述排气排放系统分支出并通向所述进气系统，以便在所述至少一个叶轮的上游形成连结点；

阀单元，其被布置在所述进气系统中的所述连结点处并且包括阀壳体和设置在所述阀壳体中的阀瓣，在周向上由边缘界定的所述阀瓣围绕相对于新鲜空气流横向延伸的旋转轴线可枢转，使得所述阀瓣在第一端部位置中时利用前侧阻挡所述进气系统并打开所述再循环管线，并且在第二端部位置中时利用排气侧后侧覆盖所述再循环管线并打开所述进气系统；以及

导流装置，所述导流装置被设置在所述进气系统中在所述阀瓣的所述旋转轴线与所述至少一个叶轮之间，所述导流装置包括两个间隔开的分隔件，

其中所述阀瓣具有两个间隔开的凹部，所述两个间隔开的凹部在所述阀瓣的与所述旋转轴线相反地设置且垂直于所述阀瓣的所述旋转轴线延伸的边缘处形成开口；并且

其中所述两个间隔开的分隔件与所述两个间隔开的凹部接合，使得与所述阀瓣相互作用的所述两个间隔开的分隔件将所述新鲜空气和再循环排气彼此分开。

2.根据权利要求1所述的内燃发动机，其中所述轴线布置成靠近所述阀瓣的边缘区段。

3.根据权利要求1所述的内燃发动机，其中所述轴线布置成靠近所述进气系统的壁区段。

4.根据权利要求1所述的内燃发动机，其中所述两个间隔开的分隔件中的每一个在周向上具有边缘，并且面向所述阀瓣的边缘形成圆弧，所述圆弧围绕所述阀瓣的所述旋转轴线延伸。

5.根据权利要求1所述的内燃发动机，其中所述导流装置包括环形件，所述环形件用作保持所述两个间隔开的分隔件的支撑件。

6.根据权利要求5所述的内燃发动机，其中所述环形件布置在所述压缩机壳体中。

7.根据权利要求1所述的内燃发动机，其中所述两个间隔开的分隔件被紧固到所述进气系统的壁。

8.根据权利要求1所述的内燃发动机，其中所述阀瓣在所述边缘处至少部分成区段地配备有密封元件，所述密封元件相对于所述两个间隔开的分隔件和/或所述阀壳体密封所述阀瓣。

9.根据权利要求8所述的内燃发动机，其中所述密封元件为条状形式。

10.根据权利要求8所述的内燃发动机，其中所述密封元件为珠状形式。

11.根据权利要求1所述的内燃发动机，其中还提供至少一个排气涡轮增压器，所述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。

12.根据权利要求11所述的内燃发动机，其中所述至少一个压缩机是所述至少一个排气涡轮增压器的压缩机。

13.根据权利要求1所述的内燃发动机，其中，为了调节再循环排气流率，所述阀壳体中设置有阀，所述阀包括设置在所述阀瓣的后侧上的阀体，所述阀体被连接到且因而被机械联接到所述阀瓣，其中在所述阀瓣的所述第二端部位置中所述阀体截断所述再循环管线。

14.根据权利要求1所述的内燃发动机，其中，还包括第二排气再循环设置，所述第二排气再循环设置包括从所述排气排放系统分支出且在所述至少一个叶轮的下游通向所述进气系统的再循环管线。

15.一种发动机系统，包括：

压缩机，其包括在叶轮上游的入口以及压缩机壳体；

导流装置，其包括延伸穿过阀壳体的第一分隔件，其中所述阀壳体限定气流管道的边界；以及

阀单元，其包括：

所述阀壳体；

排气再循环阀，即EGR阀，所述EGR阀被联接到在EGR导管和压缩机入口之间的连结点处并且包括阀瓣，所述阀瓣具有与所述第一分隔件相配合的凹部并围绕与所述阀瓣的前缘相邻的安装接口枢转；

被联接到所述压缩机壳体的阀壳体；

其中在所述EGR阀的致动期间在所述阀瓣中的所述凹部与所述第一分隔件之间的相对位置是变化的。

16.根据权利要求15所述的发动机系统，其中所述第一分隔件被固定地联接到所述入口的所述壳体，所述第一分隔件竖直延伸穿过所述阀壳体，且/或所述第一分隔件包括两个平面侧面。

17.根据权利要求15所述的发动机系统，还包括第二分隔件，所述第二分隔件延伸穿过所述阀壳体且被设置成平行于所述第一分隔件。

18.一种发动机系统，包括：

导流装置，所述导流装置包括延伸穿过阀壳体的第一分隔件；以及

排气再循环阀，即EGR阀，所述EGR阀被设置在压缩机入口和EGR管道之间并且包括阀瓣，所述阀瓣具有与所述第一分隔件相配合的凹部并围绕与所述阀瓣的前缘相邻的安装接口枢转，以改变在所述凹部与所述第一分隔件之间的相对位置。

19.根据权利要求18所述的发动机系统，还包括第二分隔件，所述第二分隔件延伸穿过所述阀壳体且被设置成平行于所述第一分隔件。

20.根据权利要求18所述的发动机系统，其中所述第一分隔件被固定地附接到所述阀壳体。

21.根据权利要求18所述的发动机系统，其中所述凹部仅在平行于所述入口的中心轴线的方向上沿所述阀瓣的一部分向下延伸。

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