CN111684149A - 直列式涡轮增压器布置和方法 - Google Patents

直列式涡轮增压器布置和方法 Download PDF

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Abstract

一种内燃发动机(100)，其具有其上连接有多个涡轮增压器(114)的排气管结构(115)，每个涡轮增压器(114)具有连接到排气管结构(115)的涡轮(122)并且具有流体地可连接到多个出口中的相应一个出口的入口，布置在涡轮(122)出口处使得流体涡轮(122)的废气流出被流体地阻止的排气阀，以及致动器，所述致动器与排气阀关联并操作以将排气阀从关闭位置移动到打开位置，并且反之亦然。电子控制器(144)向致动器提供命令以使排气阀在打开位置和关闭位置之间移动，并且编程为基于发动机(100)的操作状态选择性地打开一个或多个排气阀。

Description

直列式涡轮增压器布置和方法
技术领域
本专利公开总体上涉及内燃发动机，并且更具体地涉及具有涡轮增压器的内燃发动机。
背景技术
具有涡轮增压器的典型内燃发动机通过提供排气能量来驱动一个或多个涡轮而操作，每个涡轮连接到并驱动相应的空气压缩机。压缩机提供充气，所述充气可以被冷却并且在操作期间提供给发动机气缸。
具有并联连接的一个以上涡轮增压器的内燃发动机是已知的，挑战在于适当地确定一个、两个或三个涡轮增压器的尺寸以实现发动机的期望功率，同时还将排气温度保持在足够低的水平以帮助减少NOx排放。在英国专利公报号GB 2220987B中可以看到具有并联连接的三个涡轮增压器的发动机的一个示例。该参考文献描述了具有在发动机的进气和排气收集器之间并联连接的三个涡轮增压器的发动机。三个涡轮增压器中的一个始终连接到发动机，而其余两个可以根据发动机负载操作状态切入或切出。尽管该解决方案在为发动机使用适当尺寸的涡轮增压器方面可能至少部分有效，但是由于引入了压降，涡轮增压器的连接方式存在效率损失，并且排气脉冲在用于将涡轮增压器与发动机的其余部分连接的复杂排气和进气管路中被减少或破坏。这会导致发动机效率降低，进而增加发动机的燃料消耗和排热，进而也影响发动机排放。
发明内容
在一方面，本公开描述了一种内燃发动机。所述内燃发动机包括具有多个气缸的气缸壳，和连接到所述气缸壳并形成多个排气流道的气缸盖。所述多个排气流道流体地可连接到所述多个气缸。排气管(exhaust log)结构包括直接流体地连接到所述多个排气流道的多个入口，形成在所述排气管结构的主体内并流体地通向所述多个入口的气室，流体地通向所述气室的多个出口，以及至少围绕所述气室的水套。所述内燃发动机还包括多个涡轮增压器，所述多个涡轮增压器的每个涡轮增压器包括：涡轮，所述涡轮连接到所述排气管结构并且具有流体地可连接到多个排气管出口中的相应一个出口的入口；排气阀，所述排气阀布置在相应的多个涡轮出口中的一个或多个处，使得所述涡轮出口在所述排气阀关闭时被流体地阻止并且在所述排气阀打开时流体地通向所述气室；致动器，所述致动器与所述排气阀关联并且操作以将所述排气阀从关闭位置移动到打开位置，并且反之亦然；以及电子控制器，所述电子控制器与所述内燃发动机关联并且配置成向所述致动器提供命令以使所述排气阀在打开位置和关闭位置之间移动。所述电子控制器被编程和配置成基于所述发动机的操作状态选择性地打开一个或多个排气阀。
在另一方面，本公开描述了一种用于操作发动机的方法。所述方法包括操作具有多个气缸的发动机，每个气缸包括排气流道；提供排气管结构，所述排气管结构包括：直接流体地连接到所述多个排气流道的多个入口，形成在所述排气管结构的主体内并流体地通向所述多个入口的气室，流体地通向所述气室的多个出口，以及至少围绕所述气室的水套。所述方法还包括将多个涡轮增压器安装到所述排气管结构上，所述多个涡轮增压器的每个涡轮增压器包括：涡轮，所述涡轮连接到所述排气管结构并且具有流体地可连接到所述多个出口中的相应一个出口的入口；排气阀，所述排气阀布置在所述多个涡轮增压器涡轮中的一个或多个的出口处，使得所述涡轮的流出在所述排气阀关闭时被流体地阻止并且在所述排气阀打开时流体地打开；以及致动器，所述致动器与所述排气阀关联并且操作以将所述排气阀从关闭位置移动到打开位置，并且反之亦然。所述方法还包括提供电子控制器，所述电子控制器与所述内燃发动机关联并且配置成向所述致动器提供命令以使所述排气阀在打开位置和关闭位置之间移动；其中所述电子控制器操作以基于所述发动机的操作状态选择性地打开两个或更多个排气阀。
在又一方面，本公开描述了一种用于诊断与发动机关联的多个涡轮增压器的操作健康的方法。所述方法包括操作具有排气管路和进气管路的发动机，所述排气管路包括具有气室的排气管结构，所述排气管结构安装在发动机气缸壳的内侧；提供多个涡轮增压器，所述多个涡轮增压器的每一个具有选择性地流体地连接到所述排气管路直接连接到所述排气管结构的所述气室的涡轮和选择性地流体地连接到所述进气管路的压缩机，所述多个涡轮增压器中的一个或多个包含流体地连接到涡轮出口的排气阀和流体地连接在压缩机入口和所述进气管路之间的压缩机截止阀，所述排气阀和所述压缩机截止阀通过响应于来自电子控制器的命令信号的至少一个致动器在打开位置和关闭位置之间操作，使得所述电子控制器可以通过命令所述涡轮增压器的排气阀和压缩机截止阀打开来启动所述多个涡轮增压器中的任何一个，并且通过命令所述涡轮增压器的排气阀和压缩机截止阀关闭来停用所述多个涡轮增压器中的任何一个。所述方法还包括，在发动机操作期间的任何时间，使用所述电子控制器确定所述多个涡轮增压器中的哪一个或哪一些是活动的，并且对于至少一个活动的涡轮增压器，使用所述电子控制器来监测一个或多个发动机参数以诊断所述排气阀和所述压缩机截止阀中的至少一个的操作。
附图说明
图1是根据本公开的内燃发动机的轮廓图。
图2是根据本公开的排气管结构的轮廓图，为了图示所述排气管结构示出为从发动机移除。
图3A和3B是根据本公开的发动机的示意图。
图4是图1中所示的发动机的部分的放大详细截面图。
图5是根据本公开的定性发动机图。
图6是根据本公开的诊断发动机中的故障的方法的流程图。
具体实施方式
在图1中从侧视角示出了发动机100的轮廓图。众所周知，所示的发动机100具有V形构造，但是本公开适用于其他发动机类型，例如具有“I”或换句话说直列构造的发动机。而且，尽管发动机100示出为具有总共十六个气缸(每排八个气缸)，但是具有更少或更多气缸的发动机也适合于本公开的益处。发动机100包括容纳曲轴(未示出)的气缸壳102。曲轴经由连杆(未示出)连接到多个活塞(未示出)。活塞可滑动地和往复地布置在气缸壳104中形成的缸镗(未示出)中，所述缸镗可以与气缸壳102集成为单个结构，并且以已知方式为曲轴提供动力以向发动机100的飞轮108提供有用的机械工作运动。多个气缸盖110覆盖容纳活塞的缸镗的顶部敞开端。
气缸盖110包括用于以常规方式向气缸提供燃料和空气，并且还用于在操作期间从气缸去除废气和其他副产物的阀。空气经由进气歧管提供给气缸，所述进气歧管通过中间冷却器112接收充气。废气通过排气管结构从各个发动机气缸提供给六个涡轮增压器114，这将在下文中进行描述。
排气管结构115的视图在图2中以及在图4的详细横截面中示出。参照这些图，排气管结构115布置在发动机100的谷部区域内，并且直接连接到安装在发动机的气缸组的任一侧上的多个气缸盖110上。换句话说，排气管结构相对于发动机的气缸壳位于内侧。排气管结构115是细长结构，其沿着曲轴(未示出)的旋转轴线基本跨越气缸壳102的整个长度并且形成气室或中心排气收集腔118。中心排气收集腔118包括入口，所述入口与形成在相应气缸盖110中的排气流道120对准和流体地连接，并且与发动机的动力气缸连通，使得当发动机的排气阀打开时，来自气缸的废气可以被引导到收集腔118中。在所示的十六缸发动机100中，排气管结构115将包括连接到许多个排气流道120的十六个排气口，所述许多个排气流道将压力和排气温度下的废气供应到排气管结构115的收集腔118。
多个涡轮增压器114直接安装到排气管结构115上，每个涡轮增压器包括与相应的压缩机124关联的涡轮122。如图所示，发动机100包括六个涡轮增压器组件，但是取决于发动机的尺寸和排量、发动机的操作范围、涡轮增压器的尺寸等可以使用更少或更多的涡轮增压器组件。由于涡轮122直接安装到排气管结构115上，并且为了降低离开涡轮的废气的排气温度以改善排放，在包括气缸盖110和与本公开相关的排气管结构115的各种结构中一体地形成有在发动机操作期间冷却剂通过的水冷却通道126。在所示的实施例中，六个涡轮增压器的任何子集可以是活动的，并且可以互换地且彼此独立地操作发动机。
如前所述，在发动机100的操作期间，来自各个发动机气缸的废气从排气流道120提供到排气管结构115的收集腔118中。当穿过排气管结构115时，废气可以通过将热量从排气管结构经由传导传递到通过冷却通道126的发动机冷却剂或水而冷却。废气离开涡轮122并被收集在排气收集器128中，从那里可以将其引导到排气烟囱(未示出)。穿过涡轮122的废气提供动力以操作涡轮，所述动力继而被用于操作压缩机124。压缩机从环境接收空气并压缩空气，然后以已知方式将其作为增压空气提供给发动机气缸。
在图3中示出了发动机100的示意图以更好地示出发动机的空气系统的某些部件和系统。参照图3，其中为简单起见与先前描述的对应部件和系统相同或相似的发动机100的部件和系统由先前使用的相同附图标记表示，发动机包括十六个气缸130，其选择性地且流体地连接到进气管路132和排气管路134。包括增压空气中间冷却器112的进气管路132流体地连接到六个压缩机124的每一个。压缩机124从相应的空气箱136吸取空气。类似地，涡轮122中的每一个流体地连接到排气管路134，所述排气管路包括先前描述的排气管结构115。
在所示的实施例中，在发动机100上包括的六个涡轮增压器114中，布置在图中的六个涡轮增压器组的中心的两个涡轮增压器114连续地流体地互连到进气管路132并互连到排气管路134，而不管发动机100的操作模式如何。应当领会，可以根据涡轮增压器的尺寸、发动机额定功率、发动机尺寸等以该方式将两个以上或单个涡轮增压器114连续地连接到发动机。
发动机100的多个六个涡轮增压器114中的四个剩余涡轮增压器114选择性地可与发动机100的进气管路132和排气管路134连接或分离，使得发动机100的有效涡轮增压器容量或能力总体上可以在所有涡轮增压器都在操作并流体连接时的100％容量和在所有可选择性连接的涡轮增压器都与系统隔离并且只有两个永久可连接的涡轮增压器在操作时的约33％的容量之间被控制。实际上，涡轮增压器可以成对布置，使得发动机100可以在连接有一对、两对或全部三对涡轮增压器进行操作的情况下操作。可以领会，涡轮增压器还可以被布置成使得每个涡轮增压器可以单独地和彼此独立地启动或停用，这意味着发动机100可以根据发动机额定功率、发动机尺寸等以流体地连接到排气管路134的任何数量的涡轮增压器操作。在那些涡轮增压器中，一些可以一直连接到发动机，而其他涡轮增压器可以包括阀以例如根据发动机操作状态在发动机操作期间选择性地启动或停用其操作。
为了流体地包括或隔离可相对于发动机100选择性地连接或启动的四个涡轮增压器114的每一个，四个涡轮增压器114的每一个包括沿着涡轮排气管路139布置的涡轮阀138和沿着压缩机入口管路141布置的压缩机阀140。螺线管致动器142操作以控制涡轮阀138和压缩机阀140两者，但是可以使用独立的致动器或不同类型的致动器。在操作期间，涡轮阀138和压缩机阀140的每一个可以由相应的螺线管致动器142启动以完全流体地阻止涡轮排气管路139和压缩机入口管路141，从而流体地并且因此在操作上将相应的涡轮增压器114与发动机100隔离并停用。因此，提供给螺线管致动器142以打开涡轮阀138和压缩机阀140的命令将通过将涡轮增压器流体地重新连接到发动机而使涡轮增压器114重新启动，以在发动机操作期间使废气流过涡轮并且使空气或空气与废气的混合物流过压缩机。
螺线管142或在替代实施例中可以代替其使用的任何其他致动器响应于由电子控制器144单独地和彼此独立地提供给螺线管142的相应命令信号而操作以选择性地打开和关闭涡轮阀138和压缩机阀140。命令可以从电子控制器144经由通信线146中继到螺线管142，所述通信线可以以任何合适的方式实现，包括但不限于承载模拟或数字信息的电线。电子控制器144可以是单个控制器，或者可以包括布置成控制机器的各种功能和/或特征的一个以上的控制器。例如，用于控制发动机或与发动机关联的任何机器的整体操作和功能的主控制器可以与用于控制机器或发动机的次级或初级控制器协作地实现。在该实施例中，术语“控制器”旨在包括可以与发动机100关联并且可以在控制发动机100(图1)的各种功能和操作中协作的一个、两个或更多个控制器。尽管在本公开中概念上描述和示出以仅包括用于示例目的的各种分立功能，但是控制器的功能可以在不考虑所示分立功能的情况下以硬件和/或软件来实现。因此，相对于发动机100的空气系统的部件描述了控制器的各种接口，并非旨在限制所连接的部件的类型和数量，也不旨在限制所描述的控制器的数量。
因此，通信线146可以进一步连接到与发动机的空气系统关联的各种传感器。例如，压力传感器148可以布置在压缩机124和/或涡轮122中的一个或多个之前和/或之后。压力传感器148也可以布置在压缩机124和压缩机阀140之间。压力传感器148可以放置成与进气和/或排气管路134和/或132流体连通，并且操作以感测空气或废气的压力并且向控制器144提供指示感测到的压力的压力信号。类似地，一个或多个涡轮增压器114可以包括轴速度传感器150，所述轴速度传感器与一个或多个涡轮增压器114关联并且操作以向控制器144提供速度信号，所述速度信号指示在典型的涡轮增压器配置中将涡轮叶轮与压缩机叶轮连接的相应涡轮增压器的轴的旋转速度。还可以使用附加的传感器，例如螺线管位置传感器152，与用于启动与螺线管142关联的液压阀的油的供油关联的油压传感器(未示出)等。
工业适用性
本公开适用于内燃发动机，并且特别地，适用于具有以并联回路流动配置布置以用于从和向发动机提供废气和新鲜空气的多个涡轮增压器的发动机。
在图5中示出了图示两个示例性发动机图的定性图200。图表200图示了第一功率曲线202和第二功率曲线204，其表示具有不同额定功率的两个不同发动机的功率曲线以图示本公开的系统和方法对各种发动机应用的适用性。相对于沿着图表的竖直轴线布置的发动机功率206和沿着图表的水平轴线布置的发动机速度208绘制了第一和第二功率曲线202和204。功率曲线202和204两者都具有朝着平稳部分逐渐增加的典型形状。第一和第二虚线210和212分别示出了例如在加速或减速期间的点的可能的发动机操作布置。在两个曲线上都指示了工作点，所述工作点包括额定功率点214，最大发动机速度点216的90％，最大速度点218的80％和最大发动机速度点220的40％。
功率曲线202和204所对应的每个发动机可以具有在图1中以及也在图3中所示的六涡轮增压器布置，其中涡轮增压器选择性地连接到发动机100的空气系统或与其隔离。在这方面，发动机的不同操作区域可以配置成使得少于所有六个涡轮增压器可以是活动的，这改善了瞬态发动机响应并且也改善了发动机的排放，减少了发动机的排热等。
因此，在包含相对低的发动机速度和功率输出的第一区域222中，两个涡轮增压器可以是活动的，并且四个涡轮增压器可以是不活动的或者与发动机空气系统流体地分离或隔离。在包含中范围发动机速度和功率输出的第二区域224中，不活动涡轮增压器中的两个可以相对于第一区域222启动，使得四个涡轮增压器可以是活动的并且两个涡轮增压器可以是不活动的。最后，在包含高范围发动机速度和功率输出的第三区域226中，所有六个涡轮增压器都是活动的。应当领会，图5中描述的操作区域的数量可以等于由电子控制器144允许流体地分离和连接到系统的涡轮增压器的数量，使得可以存在比该实施例所示更多或更少的操作区域。
发动机控制器，例如，电子控制器144(图3)可以实时地监测、计算或以其他方式确定发动机速度和功率输出，并且向螺线管142(图3)发送适当的命令以取决于发动机是否在第一、第二或第三区域222、224或226中操作而单独地或成对地启动或停用涡轮增压器。在一些实施例中，从一个区域到另一区域的发动机操作的过渡可能包括至少一些滞后，因此发动机是稳定的。在一个实施例中，例如，对于可能很少在第三区域226中操作的发动机，控制器144可以混合并匹配在第二区域224的操作期间启动的成对涡轮增压器，使得安装在发动机上的所有涡轮增压器具有在发动机的使用寿命中以相对相同的速度操作和磨损的相等机会。例如，如果发动机中存在四个可选择性启动的涡轮增压器，则控制器可以遵循涡轮增压器启动的序列并执行活动涡轮增压器的健康检查以确定它们的状态。
在所示的实施例中，控制器可以包括用于每个可选择性地启动的涡轮增压器的正常运行时间计时器，并且选择具有最低正常运行时间的涡轮增压器进行启动，同时针对用于启动的队列中的任何一个特定涡轮增压器都未检测到故障。替代地，并且在未检测到故障时，电子控制器可以跟踪用于启动的预定的一组涡轮增压器或涡轮增压器对，其布置成在不同时间启动不同的涡轮增压器。这些预定对可以由序列构成，所述序列包含从可以直列放置的发动机上的可用涡轮增压器组中选择的涡轮增压器对的不同排列。例如，对于表示为A、B、C和D的涡轮增压器，涡轮增压器对的序列可以是：AB、BC、CD、DA、AC、BD等。当在特定涡轮增压器中检测到故障时，该涡轮增压器可以停止使用并且其余的涡轮增压器将相应地循环通过。可以在改变发动机的操作区域时以及在发动机降额操作状态期间，其中在正常操作期间功率在再次增加之前会暂时降低，对活动涡轮增压器进行改变。
为了确定涡轮增压器中的故障，或者总体上实时确定投入使用的涡轮增压器的部件健康，电子控制器可以监测各种系统参数，包括涡轮增压器轴速度和压缩机入口处的压力。该方法包括在致动器使涡轮增压器启动或停用时使致动器循环并监测系统参数。以该方式，当涡轮增压器启动时，控制器可以监测涡轮启动之后的涡轮增压器轴速度，以确定涡轮速度是否如预期的那样增加，并且还监测压缩机的入口处的压力以确认当命令时压缩机截止阀打开。类似地，当涡轮增压器停用时，控制器可以监测涡轮轴速度以确认轴正在减速，并且还监测压缩机的入口处的压力以确认当命令时压缩机截止阀关闭。如上所述，可以在不同时间循环通过所有可用涡轮增压器的控制器因此可以确定所有涡轮增压器的功能状态。
在图6中示出了用于确定安装在发动机上的涡轮增压器的部件健康的方法的流程图。根据该方法，发动机在302处操作。发动机可以包括两个或更多个选择性地可启动的涡轮增压器，其可以根据发动机操作状态和时间表而投入使用或停止使用。在304处，询问哪些可选择性启动的涡轮增压器是活动的，并且在306处，询问是否已对任何一个活动涡轮增压器的操作状态进行了最近诊断。在这方面，涡轮增压器或控制其运转的阀的健康可以例如发动机操作每200小时并且在相应涡轮增压器活动时周期性地确定。如上所述，当确定活动涡轮增压器的健康最近未确定时，启动诊断过程，所述诊断过程包括在306处启动或停用涡轮增压器时在308处监测发动机参数。当响应接近预期范围时，重复该过程，否则，在312处将涡轮增压器标记为有故障，并在314处将涡轮增压器从使用时间表或启动序列移除，直到在对故障进行诊断和补救之后。
在方法的一个示例性实施例中，尤其是对于具有由单个致动器操作的排气截止阀和压缩机入口阀的涡轮增压器，如图3所示的实施例中的情况，打开涡轮和压缩机阀的命令可以用于基于轴速度来确定涡轮的健康，并且还可以基于压缩机入口阀下游和压缩机上游的位置处的压缩机入口压力的变化来确定压缩机阀的健康。
应当理解，前面的描述提供了所公开的系统和技术的示例。然而，可设想，本公开的其它实施方式可在细节上与前述示例不同。对本公开或其示例的所有引用旨在引用当时所讨论的特定示例，而并非旨在更一般地暗示对本公开的范围的任何限制。关于某些特征的所有区别和不利言辞旨在表明这些特征不是优选的，但除非另外指明，否则并不是将这些特征从本发明的范围中完全排除。
除非本文另有指示，否则本文对值范围的叙述仅仅旨在用作分别提及落入所述范围内的每个独立值的速记方法，并且每个独立值并入到说明书中，如同在本文中分别叙述一样。本文描述的所有方法可以以任何合适的顺序执行，除非本文另外指明或者与上下文明显矛盾。
在描述本发明的上下文中(尤其是在以下权利要求的上下文中)使用术语“一”和“一个”和“所述”和“至少一个”以及类似的指代物应当被解释为涵盖单数和复数两者，除非上下文另有说明或明确与上下文相矛盾。使用术语“至少一个”后跟一个或多个项目的列表(例如，“A和B中的至少一个”)应当被解释为表示从列出项目选择的一个项目(A或B)或列出项目中的两个或更多个的任何组合(A和B)，除非上下文另有说明或明确与上下文相矛盾。
因此，如适用法律所允许的，本公开包括所附权利要求书中叙述的主题的所有修改和等效内容。另外，除非在本文中另有指示或者与上下文明显矛盾，本公开涵盖上述元件以所有可能变型的任何组合。

Claims (10)

1.一种内燃发动机(100)，其包括：
具有多个气缸的气缸壳(102)；
连接到所述气缸壳(102)并且形成多个排气流道(120)的多个气缸盖(110)，所述多个排气流道(120)流体地可连接到所述多个气缸；
排气管结构(115)，所述排气管结构(115)包括：
直接流体地连接到所述多个排气流道(120)的多个入口，
形成在所述排气管结构(115)的主体内并且流体地通向所述多个入口的气室(118)，
流体地通向所述气室的多个出口，以及
至少围绕所述气室的水套(110)；
多个涡轮增压器(114)，所述多个涡轮增压器(114)的每个涡轮增压器(114)包括：
涡轮(122)，所述涡轮连接到所述排气管结构(115)并且具有流体地可连接到所述多个出口中的相应一个出口的入口，
排气阀(138)，所述排气阀布置在所述涡轮(122)出口处，使得所述涡轮(122)的废气流出在所述排气阀关闭时被流体地阻止离开所述涡轮(122)并且在所述排气阀打开时从所述涡轮(122)流体地开流，
致动器(142)，所述致动器与所述排气阀关联并且操作以将所述排气阀从关闭位置移动到打开位置，并且反之亦然；以及
电子控制器(144)，所述电子控制器与所述内燃发动机(100)关联并且配置成向所述致动器提供命令以使所述排气阀在打开位置和关闭位置之间移动；
其中所述电子控制器(144)被编程和配置成基于所述发动机(100)的操作状态选择性地打开一个或多个排气阀。
2.根据权利要求1所述的内燃发动机(100)，其中所述多个涡轮增压器(114)包括六个涡轮增压器(114)。
3.根据权利要求1所述的内燃发动机(100)，其中所述发动机(100)的操作状态包括发动机速度(208)和发动机功率(206)输出。
4.根据权利要求1所述的内燃发动机(100)，其中所述多个涡轮增压器(114)的每个涡轮增压器(114)还包括连接到所述涡轮(122)的压缩机(124)，和压缩机截止阀(140)，所述压缩机截止阀布置成将所述压缩机(124)的入口与所述内燃发动机(100)的进气管路(132)流体地隔离。
5.根据权利要求4所述的内燃发动机(100)，其中所述致动器还与所述压缩机截止阀关联，使得当所述排气阀关闭时所述压缩机截止阀关闭，并且当所述排气阀打开时所述压缩机截止阀打开。
6.根据权利要求1所述的内燃发动机(100)，其中所述气缸壳(102)具有V形构造，所述V形构造包括布置在谷部的任一侧上的两个气缸排，并且其中所述排气管结构(115)布置在所述谷部内并且沿着所述气缸壳(102)延伸。
7.根据权利要求1所述的内燃发动机(100)，其还包括附加的多个涡轮增压器(114)，所述附加的多个涡轮增压器(114)的每一个具有涡轮(122)，所述涡轮始终流体地连接到所述气室(118)。
8.一种用于操作根据前述权利要求中任一项所述的发动机(100)的方法，所述方法包括：
操作具有多个气缸的发动机(100)，每个气缸包括排气流道(120)；
提供排气管结构(115)，所述排气管结构包括：
直接流体地连接到所述多个排气流道(120)的多个入口，
形成在所述排气管结构(115)的主体内并且流体地通向所述多个入口的气室，
流体地通向所述气室的多个出口，以及
至少围绕所述气室的水套；
将多个涡轮增压器(114)安装到所述排气管结构(115)上，所述多个涡轮增压器(114)的每个涡轮增压器(114)包括：
涡轮(122)，所述涡轮连接到所述排气管结构(115)并且具有流体地可连接到所述多个出口中的相应一个出口的入口，
排气阀，所述排气阀布置在所述涡轮(122)出口处，使得所述涡轮(122)的废气流出在所述排气阀关闭时被流体地阻止离开所述涡轮(122)并且在所述排气阀打开时从所述涡轮(122)流体地开流，以及
致动器(142)，所述致动器与所述排气阀关联并且操作以将所述排气阀从关闭位置移动到打开位置，并且反之亦然；以及
提供电子控制器(144)，所述电子控制器与所述内燃发动机(100)关联并且配置成向所述致动器提供命令以使所述排气阀在打开位置和关闭位置之间移动；
其中所述电子控制器(144)操作以基于所述发动机(100)的操作状态选择性地打开两个或更多个排气阀。
9.根据权利要求8所述的方法，其中通过当发动机速度(208)和发动机功率(206)输出增加到阈值以上时增加打开的排气阀的数量并且当发动机速度(208)和发动机功率(206)输出减小到阈值以下时相应地减少打开的排气阀的数量而实现打开一个或多个排气阀。
10.根据权利要求8所述的方法，其中通过当所述发动机(100)以瞬态模式操作并且所述内燃发动机(100)正在加速时增加打开的排气阀的数量而实现打开一个或多个排气阀。
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