ES2224533T3 - Dispositivo para cargar un motor de combustion interna. - Google Patents
Dispositivo para cargar un motor de combustion interna.Info
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Abstract
Dispositivo para cargar un motor de combustión interna, en el que los compresores de dos turboalimentadores de gases de escape (A1, B1), que se pueden conectar de forma escalonada con sus turbinas (13) en disposición paralela en los colectores de gases de escape (12) del motor de combustión interna (11), están conectados en disposición en serie con un distribuidor del aire de carga (25), común para todos los cilindros (10) del motor de combustión interna (11), estando dispuesto el compresor (35) del turboalimentador de gases de escape (A1), que funciona él solo cuando la necesidad de aire de carga es más reducida, entre el distribuidor del aire de carga (25) y el compresor (36) del segundo turboalimentador de gases de escape (B1) dimensionado mayor con respecto a la masa de aire que se puede transportar de forma autónoma, caracterizado porque una configuración por parejas idéntica de otros dos turboalimentadores de gases de escape (A2, B2) para un escalonamiento más fino de la alimentaciónde aire de carga del motor de combustión interna (11) está asociada a una parte del distribuidor del aire de carga (25) que puede estar dividida por una trampilla de separación del aire de carga (24).
Description
Dispositivo para cargar un motor de combustión
interna.
La invención se refiere a un dispositivo para
cargar un motor de combustión interna, en el que los compresores de
dos turboalimentadores de gases de escape, que se pueden conectar de
forma escalonada con sus turbinas en disposición paralela en los
colectores de gases de escape del motor de combustión interna, están
conectados en disposición en serie con un distribuidor del aire de
carga, común para todos los cilindros del motor de combustión
interna, estando dispuesto el compresor del turboalimentador de
gases de escape, que funciona él solo cuando la necesidad de aire de
carga es más reducida, entre el distribuidor del aire de carga y el
compresor del segundo turboalimentador de gases de escape
dimensionado mayor con respecto a la masa de aire que se puede
transportar de forma autónoma.
A través de la ayuda de la sobrealimentación se
puede realizar en un motor de combustión interna pequeño la potencia
de un motor de combustión interna, por lo demás, considerablemente
mayor. En el caso de una potencia nominal predeterminada, se puede
reducir el motor en una medida considerable en virtud de su
sobrealimentación. En el caso de la sobrealimentación de motores de
combustión interna con turboalimentadores de gases de escape se
plantea un conflicto de objetivos, en el sentido de que, por una
parte, a través de la sobrealimentación se posibilita un incremento
de la potencia nominal y, por otra parte, debe reducirse a tal fin
la compresión geométrica-mecánica proporcionalmente
al incremento deseado de la potencia nominal. Pero a través de la
reducción de la compresión geométrica-mecánica, la
potencia o bien el par motor del motor de combustión interna
sobrealimentado cede en una medida sobreproporcional en la zona
inferior del número de revoluciones, lo que es atribuible a la curva
de la potencia muy puntiaguda en los turboalimentadores de gases de
escape en su diagrama propio del número de revoluciones de
funcionamiento. Un turbomotor solamente puede proporcionar una
circulación óptima y, por lo tanto, una potencia alta dentro de un
intervalo muy estrecho del número de revoluciones. Esto es lo
contrario a lo que se pretende en el motor de combustión interna en
vehículos terrestres para la representación de una hipérbole de la
fuerza de tracción. No obstante, a través del empleo de varios
turboalimentadores de gases de escape se puede distribuir tanto el
intervalo de los números de revoluciones de funcionamiento del motor
de combustión interna como también la magnitud volumétrica especial
del trabajo del turboalimentador de gases de escape. Sin embargo, la
conexión adicional desplazada, por lo tanto, en el tiempo de los
turboalimentadores de gases de escape lleva fácilmente el sistema de
sobrealimentación a la zona de bombeo y al hundimiento de la
circulación de aire de carga en el compresor conectado
adicionalmente, cuando, por ejemplo, el aire que circula desde el
segundo compresor con presión muy reducida en primer lugar a través
de una válvula de purga al aire libre debe llegar al colector de
aire de carga del motor de combustión interna, que se encuentra ya
bajo la presión total del primer compresor, es decir, desde un
turbomotor con velocidad de circulación relativamente grande y
velocidad reducida de formación de la presión hasta un motor de
émbolo con velocidad de circulación relativamente pequeña y
velocidad de formación de la presión relativamente pequeña.
Un dispositivo ya conocido a partir de la
publicación DE 297 23 421 U1 del tipo indicado al principio presenta
la particularidad de que aguas arriba del compresor del
turboalimentador mayor está conectado en serie un tercer compresor
de un turboalimentador de gases de escape, dispuesto con su turbina
en circuito paralelo a la primera turbina en el colector de gases de
escape, a través de una válvula de derivación propia, y
dimensionado, por su parte, mayor con respecto a la masa de aire que
se puede transportar de forma autónoma frente al mayor de los otros
dos turboalimentadores de gases de escape. De esta manera, en el
motor de combustión interna, en combinación con un incremento de la
potencia, se consigue al mismo tiempo una caída del consumo de
combustible y de las emisiones de substancias contaminantes, se
mejora el comportamiento de aceleración en el intervalo bajo de
números de revoluciones y se consigue un espectro de funcionamiento
armónico de transición desde un número de revoluciones muy bajo con
carga parcial y carga total hasta un número de revoluciones alto con
carga parcial y carga total. De los tres compresores conmutador en
serie, solamente el compresor más pequeño está diseñado para
transportar de forma continua. En los dos compresores mayores,
alejados del motor, se eleva finalmente la presión, para comprimir
el aire de carga adicional, que es necesario en una zona de
funcionamiento elevada del motor de combustión interna, libre de
interferencias a través de la sección transversal limitada del
compresor más pequeño próximo al motor, que ya funciona a la
capacidad máxima. La caída de la presión, que se produce después del
paso a través del compresor más pequeño, a la relación de la presión
proporcionada sólo por éste, conduce a un retroceso considerable de
la temperatura, lo que se utiliza para una elevación ventajosa de la
compresión geométrica-mecánica en los cilindros del
motor de combustión interna. En la práctica, debido al tamaño
diferente de los turboalimentadores de gases de escape, tiene poco
sentido insertar en la disposición en serie de los compresores
todavía el compresor de un cuarto turboalimentador de gases de
escape. La distribución más fina del espectro de funcionamiento del
motor de combustión a través de un funcionamiento escalonado de más
de tres turboalimentadores sin efectos de bombeo perjudiciales
requiere medidas extensas.
Se conoce a partir del documento GB 705 767 A un
motor de combustión interna, en el que a cada una de sus dos series
de cilindros están asociados dos turboalimentadores de gases de
escape consecutivos en el lado del aire de carga, realizándose en la
conexión del lado de los gases de escape de los cilindros de cada
serie de cilindros a las turbinas de los dos turboalimentadores de
gases de escape, una división doble fija e insertando entre los dos
compresores de dos fases y un distribuidor de aire de carga, común
a todos los cilindros del motor de combustión interna,
respectivamente, una válvula de regulación. No existe ninguna
indicación para una puesta en servicio y fuera de servicio
escalonadas, de acuerdo con el volumen de los gases de escape del
motor de combustión interna, de los cuatro turboalimentadores en
total de gases de escape de las dos configuraciones por parejas de
turboalimentadores de gases de escape indicadas allí.
Se conoce a partir del documento DE 44 34 777 C
un motor Diesel de seis cilindros con un cargador de desplazamiento,
que se puede acoplar cuando se incrementa la cantidad de gases de
escape, en el que para la diferenciación de la sobrealimentación
para diferentes zonas de funcionamiento y especialmente también para
la descarga adicional del cargador de desplazamiento, están
insertados en total cuatro trampillas de separación de aire de carga
en el colector de aire de carga que está asociado a los seis
cilindros del bloque motor. De estas trampillas, la trampilla de
separación del aire de carga, que limita al máximo el colector de
aire de carga, está asociada al arranque en frío, la trampilla
siguiente de separación del aire de carga está asociada al arranque
del motor caliente, la trampilla superior siguiente de separación
del aire de carga está asociada a la marcha en ralentí a una
temperatura del aire ambiente por debajo de 20ºC aproximadamente y
la trampilla de separación del aire de carga que limita en una
medida mínima el colector de aire de carga está asociada a la marcha
en ralentí a una temperatura del aire ambiente por encima de 20ºC. A
ello hay que añadir que a un primer turboalimentador de gases de
escape conectado adicionalmente en paralelo está asociado el
funcionamiento a plena carga con número de revoluciones reducido, a
un segundo turboalimentador de gases de escape conectado
adicionalmente en paralelo está asociado el funcionamiento a plena
carga con número de revoluciones medio y a un tercer
turboalimentador de gases de escape conectado adicionalmente en
paralelo está asociado el funcionamiento a plena carga con número de
revoluciones alto. Especialmente la primera trampilla de separación
del aire de carga cerrada en primer lugar tiene, además de la mejora
de la sobrealimentación de arranque, todavía una función adicional,
que consiste en posibilitar el calentamiento previo de los
cilindros, excluidos en primer lugar de la alimentación con aire de
carga, a través de gases de escape y, por lo tanto, en acondicionar
en estos cilindros adicionalmente una facilidad de
autoencendido.
El documento US 4 570 442 A describe la
alternativa que consiste en que el distribuidor del aire de carga de
un motor de combustión interna de pistón elevador puede ser
alimentado con aire de carga de una manera escalonada por dos
parejas de turboalimentadores de gases de escape en función del
volumen de gases de escape, en los que los dos turboalimentadores de
gases de escape no sólo están conectados entre sí en el lado del
aire de carga sino también en el lado de los gases de escape en
disposición en serie, lo que excluye la puesta en funcionamiento
exclusiva de uno solo de los dos turboalimentadores de gases de
escape.
La invención tiene el cometido de reducir el
consumo de combustible y la emisión de substancias contaminantes en
un motor de combustión interna sobrealimentado en combinación con un
incremento de la potencia, mejorar el comportamiento de aceleración
en la zona baja de números de revoluciones, con seguir un espectro
de funcionamiento armónico de transición desde un número de
revoluciones muy bajo con carga parcial y carga plena hasta un
número de revoluciones alto con carga parcial y carga plena, y una
conexión y desconexión gradual de un número mayor de
turboalimentadores de gases de escape sin efectos de bombeo
perturbadores.
Este cometido se soluciona, según la invención,
en un dispositivo del tipo indicado al principio porque una
configuración por parejas idéntica de otros dos turboalimentadores
de gases de escape para un escalonamiento más fino de la
alimentación de aire de carga del motor de combustión interna está
asociada a una parte del distribuidor del aire de carga que puede
estar dividida por una trampilla de separación del aire de
carga.
Con la transición desde una configuración por
parejas de dos turbo-alimentadores de gases de
escape a dos configuraciones por parejas de este tipo se prevén en
este caso ni más ni menos que dos corrientes de aire de carga, que
no se combinan en el distribuidor de aire de carga, sino que se
mantienen separadas una de la otra hasta las válvulas de entrada
que se encuentran en los cilindros del motor de combustión interna.
A pesar de todo, ninguno de los cilindros del motor de combustión
interna está excluido de la alimentación de aire de carga, por
ejemplo con la finalidad de una mejora del arranque en frío. En
virtud del mantenimiento separado de las corrientes de aire de
carga, se puede desarrollar la presión del aire de carga en la
configuración por parejas conectada adicionalmente de dos
turboalimentadores de gases de escape sin interferencias a través de
la presión del aire de carga ya establecida de la configuración por
parejas accionada previamente. Dentro de cada configuración por
parejas de dos turboalimentadores de gases de escape se evita ya un
efecto de bombeo o incluso un hundimiento de la circulación del aire
de carga durante la conexión adicional desplazada en el tiempo y
durante la desconexión de nuevo de un turboalimentador de gases de
escape porque el compresor pequeño próximo al motor, que se
encuentra en primer lugar él solo en funcionamiento, aspira su aire
a través del compresor mayor que está conectado aguas arriba en la
disposición en serie y este compresor mayor comprime durante su
puesta en funcionamiento adicionalmente el aire de carga a través
del compresor más pequeño. De esta manera, se entiende por qué se ha
utilizado para la solución según la invención la configuración por
parejas conocido indicada anteriormente de dos turboalimentadores de
gases de escape. Las ventajas conseguidas con la invención consisten
especialmente también en que se utilizan más de tres
turboalimentadores de gases de escape accionados de forma
escalonada, sin efectos de bombeo perturbadores, para una
subdivisión más fina del espectro de funcionamiento del motor de
combustión interna, lo que conduce a un aplanamiento de la curva del
aire de carga transportado sobre el número de revoluciones del motor
de combustión interna y a la reducción de las sacudidas de
conmutación en las cajas de cambio automáticas del motor de un
vehículo. En este sentido, el dispositivo de sobrealimentación según
la invención abre, entre otras cosas, la posibilidad de una
ampliación de cuatro a seis turboalimentadores de gases de escape,
en el que en cada una de las disposiciones en serie de los
compresores aguas arriba del compresor del turboalimentador mayor de
gases de escape, está dispuesto un tercer compresor de un
turboalimentador de gases de escape, dispuesto con su turbina en
paralelo a las turbinas de los otros dos turboalimentadores de gases
de escape y dimensionado, por su parte, mayor con respecto a la masa
de aire que se puede transportar de forma autónoma frente al mayor
de los otros dos turboalimentadores de gases de escape.
Se abre otra vía con la ampliación del
dispositivo de carga según la invención de cuatro a ocho
turboalimentadores de gases de escape porque para el refinamiento
adicional del escalonamiento de la alimentación de aire de carga del
motor de combustión interna, un segundo distribuidor de aire de
carga, que puede ser dividido por una trampilla de separación del
aire de carga y que está conectado con una configuración idéntica de
cuatro elementos de cuatro turboalimentadores de gases de escape
adicionales, está conectado en segundas válvulas de admisión de los
cilindros del motor de combustión interna, que están separadas de
las válvulas de admisión para el primer distribuidor de aire de
carga. En este caso, se duplica de dos a cuatro el número de las
corrientes de aire de carga, que están mantenidas separadas unas de
las otras hasta las válvulas de admisión del motor de combustión
interna. Se pueden evitar las pérdidas de aire de carga pequeñas
eventualmente existentes a través de los cilindros individuales del
motor de combustión interna a través de válvulas previas,. Asociadas
a las segundas válvulas de admisión, con una instalación de
activación acoplada en el ciclo de conmutación de los
turboalimentadores de gases de escape a través de válvulas de
admisión adaptadas de una manera correspondiente. Con preferencia,
la instalación de control prevista para el escalonamiento de la
alimentación de aire de carga del motor de combustión interna está
diseñada para abrir la válvula de conmutación de gases de escape del
último turboalimentador de gases de escape de la primera
configuración de cuatro elementos antes de abrir el segundo
distribuidor del aire de carga cuando se incrementa la cantidad de
gases de escape. De esta manera, el espectro de funcionamiento del
motor de combustión interna experimenta ya una subdivisión sin
problemas en ocho zonas de funcionamiento consecutivas y esto
incluyendo las ventajas existentes para la disposición en serie de
compresores de diferentes tamaños para la elevación relativa de la
compresión geométrica-mecánica en los cilindros del
motor de combustión interna.
Un ejemplo de realización preferido de la
invención en virtud de las configuraciones de la invención indicadas
en las reivindicaciones dependientes se representa e el dibujo muy
esquemático y se describe en detalle a continuación.
El dibujo muestra el ejemplo de realización del
dispositivo de sobrealimentación en combinación con un motor de
combustión interna configurado como motor de cuatro cilindros. Desde
los cuatro cilindros 10 de este motor de combustión interna 11, el
gas de escape identificado con flechas oscuras llega en primer lugar
al colector de gases de escape 12 y desde allí en la zona más
superior de funcionamiento del motor de combustión interna 11 sobre
las doce turbinas 13, conectadas en disposición paralela en el
colector de gases de escape 12, de los doce turboalimentadores A1 a
A4, B1 a B4 y C1 a C4 que están presentes en total. Mientras que la
turbina 13 del turboalimentador de gases de escape A1 está en
conexión constante con el colector de gases de escape 12, en los
otros turboalimentadores de gases de escape A2 a A4, B1 a B4 y C1 a
C4, las turbinas 13 están conectadas en cada caso a través de una
válvula de conmutación de gases de escape 14, con el colector de
gases de escape 12.
Desde las válvulas de conmutación de gases de
escape 14 conduce hacia la instalación de control 15 para el
escalonamiento de la alimentación del aire de carga del motor de
combustión interna 11, respectivamente, una línea de señales que
está omitida en el dibujo para el mantenimiento de la claridad.
Puesto que la instalación de control 15, prevista para el
escalonamiento de la alimentación del aire de carga del motor de
combustión interna 11 contiene un ordenador que compara valores de
medición de la presión de los gases de escape y/o de la presión del
aire de carga y/o del número de revoluciones del motor de combustión
interna 11 y/o de la solicitud de la carga del motor de combustión
interna 11 con perfiles de conmutación memorizados digitalmente, se
pueden combinar más fácilmente valores de la presión con valores del
número de revoluciones y valores de solicitud de la carga para la
generación de señales de conmutación y se pueden obtener señales de
conmutación más acordes con las necesidades a través de la
confluencia de dos o más parámetros. Además, con el ordenador
contenido en la instalación de control 15 se pueden seleccionar de
una manera cómoda dos o más subdivisiones diferentes del espectro de
funcionamiento del motor de combustión interna 11, estando
memorizados de forma digital dos o más conjuntos diferentes entre sí
de perfiles de conmutación. Para la alimentación de valores de
medición a la instalación de control 15 del motor de combustión
interna 11, el colector de gases de escape 12 contiene un manómetro
de gases de escape 16, cada una de las cuatro secciones de carga 17,
18, 19 y 20 separadas entre sí contiene un manómetro del aire de
carga 21, el motor de combustión 11 contiene un contador del número
de revoluciones 22 y el pedal del acelerador del motor de combustión
interna 11 contiene un medidor de recorridos 23.
El dibujo contiene, entre otras cosas, la
concepción básica del dispositivo de carga, en la que una
configuración por parejas, iguales a los turboalimentadores de gases
de escape A1 y B1, de otros dos turboalimentadores de gases de
escape A1 y B2, para un escalonamiento más fino de la alimentación
del aire de carga del motor de combustión interna 11, está asociada
a una parte del distribuidor del aire de carga 25, que puede ser
dividida a través de una trampilla de separación del aire de carga
24. En esta fase de ampliación mínima del dispositivo de
sobrealimentación, la instalación de control 15, que está prevista
para el escalonamiento de la alimentación del aire de carga del
motor de combustión interna 11, está diseñada para abrir la válvula
de conmutación de gases de escape 14 del segundo turboalimentador B1
de gases de escape de la primera configuración por parejas A1, B1
antes de cerrar la trampilla de separación del aire 24 cuando se
incrementa la cantidad de gases de escape. Con la señal de cierre,
que se obtiene en la instalación de activación 26 de la trampilla de
separación del aire de carga 24 desde la instalación de control 15,
se puede acoplar en cada caso una señal de apertura en la válvula de
conmutación de gases de escape 14 del segundo turboalimentador de
gases de escape A2 pequeño y en la válvula de conmutador de aire de
carga 27 en la segunda sección del aire de carga 18.
Para las cuatro secciones en total del aire de
carga 17, 18, 19 y 20 separadas una de otras, para el refinamiento
adicional del escalonamiento de la alimentación del aire de carga
del motor de combustión interna 11, un segundo distribuidor de aire
de carga 29, que puede ser dividido por una trampilla de separación
del aire de carga 28 y que está conectado con una configuración
idéntica de cuatro elementos de cuatro turboalimentadores de gases
de escape A3, B3, A4, B4 adicionales, está conectado en segundas
válvulas de admisión 31 de los cilindros 10 del motor de combustión
interna 11, que están separadas de las válvulas de admisión 30 para
el primer distribuidor de aire de carga 25. En esta fase de
ampliación del dispositivo de carga de aire, la instalación de
control 15, que está prevista para el escalonamiento de la
alimentación del aire de carga del motor de combustión interna 11
está diseñada para abrir la válvula de conmutación de gases de
escape 14 del último turboalimentador B2 de gases de escape de la
primera configuración de cuatro elementos A1, B1, A2, B2 antes de
abrir el segundo distribuidor del aire de carga 29 cuando se
incrementa la cantidad de gases de escape. Con la señal de cierre
que se obtiene en la instalación de activación 32 de la trampilla de
separación del aire de carga 28 del segundo distribuidor del aire de
carga 29 desde la instalación de control 15 se acopla en cada caso
una señal de apertura a la válvula de conmutación de gases de escape
14 del cuarto turboalimentador A4 pequeño de gases de escape y a la
válvula de conmutación del aire de carga 27 en la cuarta sección 20
del aire de carga.
La liberación por primera vez del segundo
distribuidor del aire de carga 29 se realiza a través de una señal
de apertura, que procede desde la instalación de control 15,
aplicada a la válvula de conmutación del aire de carga 27 en la
tercera sección del aire de carga 19 en combinación con una señal de
apertura aplicada a la válvula de conmutación de gases de escape 14
del tercer turboalimentador pequeño A3 de gases de escape.
Además, en este caso, se obtiene una señal de
conmutación en el accionamiento de ajuste 33 común para las cuatro
válvulas previas 34, que están insertadas entre los dos
distribuidores del aire de carga 29 y las dos válvulas de entrada 31
de los cuatro cilindros 10 del motor de combustión interna 11.
Mientras que las válvulas de entrada 30 y 31 se abren y se cierran
con preferencia en el ciclo de un árbol de levas, las válvulas
previas 34 están acopladas en el ciclo de conmutación del
turboalimentador de gases de escape A3. De esta manera, se pueden
evitar las pérdidas de aire de carga todavía amplias desde las
primeras válvulas de entrada 30 a través de las segundas válvulas de
entrada 31.
Por último, el dibujo muestra una fase de
ampliación del dispositivo de sobrealimentación, en la que porque en
cada una de las disposiciones en serie de los compresores 35, 36,
aguas arriba del compresor 36 del turboalimentador mayor B de gases
de escape, está dispuesto un tercer compresor 37 de un
turboalimentador C de gases de escape, dispuesto con su turbina 13
en paralelo a las turbinas 13 de los otros dos turboalimentadores A
y B de gases de escape y dimensionado, por su parte, mayor con
respecto a la masa de aire que se puede transportar de forma
autónoma frente al mayor de los otros dos turboalimentadores A y B
de gases de escape. Con preferencia, en este caso la instalación de
control 15 para el escalonamiento de la alimentación de aire de
carga del motor de combustión interna 11 está diseñada para abrir la
válvula de conmutación de gases de escape 14 del turboalimentador A
más pequeño de gases de escape del siguiente grupo de tres elementos
de turboalimentadores A + B + C de gases de escape antes de abrir la
válvula de conmutación de gases de escape 14 del tercer
turboalimentador C de gases de escape del primero, segundo o tercer
grupo de tres elementos de turboalimentadores A + B + C de gases de
escape, cuando se incrementa la cantidad de gases de escape. De esta
manera, en el caso de una aceleración progresiva de la alimentación
del aire de carga del motor de combustión interna 11, cada una de
las secciones de aire de carga 17, 18 y 19 están funcionando a pleno
régimen, en lugar de emplear la sección siguiente respectiva del
aire de carga 18 ó 19 ó 20. Cuando se reduce la alimentación del
aire de carga del motor de combustión interna 11, se aplica la
secuencia inversa. La transición, que se deduce a partir del dibujo,
de las cuatro configuraciones por parejas de turboalimentadores A y
B de gases de escape a los cuatro grupos de tres elementos de
turboalimentadores C, B y A de gases de escape dimensiones pequeños
en la dirección del motor, significa el agotamiento de una de las
tres medidas combinadas entre sí para la elevación del número de
turboalimentadores de gases de escape y, por lo tanto, para la
subdivisión más fina del espectro de funcionamiento del motor de
combustión interna 11 en una cadena de zonas de funcionamiento con
diferente alimentación del aire de carga. A ello hay que añadir que
con los grupos de tres elementos de turboalimentadores C, B y A de
gases de escape dimensionados pequeños en la dirección del motor se
pueden aprovechar todavía mejor las ventajas de la elevación
relativa de la compresión geométrica-mecánica en los
cilindros 10 del motor de combustión interna 11.
Claims (7)
1. Dispositivo para cargar un motor de combustión
interna, en el que los compresores de dos turboalimentadores de
gases de escape (A1, B1), que se pueden conectar de forma escalonada
con sus turbinas (13) en disposición paralela en los colectores de
gases de escape (12) del motor de combustión interna (11), están
conectados en disposición en serie con un distribuidor del aire de
carga (25), común para todos los cilindros (10) del motor de
combustión interna (11), estando dispuesto el compresor (35) del
turboalimentador de gases de escape (A1), que funciona él solo
cuando la necesidad de aire de carga es más reducida, entre el
distribuidor del aire de carga (25) y el compresor (36) del segundo
turboalimentador de gases de escape (B1) dimensionado mayor con
respecto a la masa de aire que se puede transportar de forma
autónoma, caracterizado porque una configuración por parejas
idéntica de otros dos turboalimentadores de gases de escape (A2, B2)
para un escalonamiento más fino de la alimentación de aire de carga
del motor de combustión interna (11) está asociada a una parte del
distribuidor del aire de carga (25) que puede estar dividida por una
trampilla de separación del aire de carga (24).
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la instalación de control (15) prevista
para el escalonamiento de la alimentación de aire de carga del motor
de combustión interna (11) está diseñada para abrir la válvula de
conmutación de gases de escape (14) del segundo turboalimentador
(B1) de gases de escape de la primera configuración por parejas (A1,
B1) antes de cerrar la trampilla de separación del aire (24) cuando
se incrementa la cantidad de gases de escape.
3. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque para el refinamiento adicional del
escalonamiento de la alimentación de aire de carga del motor de
combustión interna (11), un segundo distribuidor de aire de carga
(29), que puede ser dividido por una trampilla de separación del
aire de carga (28) y que está conectado con una configuración
idéntica de cuatro elementos de cuatro turboalimentadores de gases
de escape (A3, B3, A4, B4) adicionales, está conectado en segundas
válvulas de admisión (31) de los cilindros (10) del motor de
combustión interna (11), que están separadas de las válvulas de
admisión (30) para el primer distribuidor de aire de carga (25).
4. Dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado porque la instalación de control (15) prevista
para el escalonamiento de la alimentación de aire de carga del motor
de combustión interna (11) está diseñada para abrir la válvula de
conmutación de gases de escape (14) del último turboalimentador (B2)
de gases de escape de la primera configuración de cuatro elementos
(A1, B1, A2, B2) antes de abrir el segundo distribuidor del aire de
carga (29) cuando se incrementa la cantidad de gases de escape.
5. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 3,
caracterizado porque en cada una de las disposiciones en
serie de los compresores (35, 36), aguas arriba del compresor (36)
del turboalimentador mayor (B) de gases de escape, está dispuesto un
tercer compresor (37) de un turboalimentador (C) de gases de escape,
dispuesto con su turbina (13) en paralelo a las turbinas (13) de los
otros dos turboalimentadores (A, B) de gases de escape y
dimensionado, por su parte, mayor con respecto a la masa de aire que
se puede transportar de forma autónoma frente al mayor de los otros
dos turboalimentadores (A, B) de gases de escape.
6. Dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado porque la instalación de control (15) para el
escalonamiento de la alimentación de aire de carga del motor de
combustión interna (11) está diseñada para abrir la válvula de
conmutación de gases de escape (14) del turboalimentador (A) más
pequeño de gases de escape del siguiente grupo de tres elementos de
turboalimentadores (A, B, C) de gases de escape antes de abrir la
válvula de conmutación de gases de escape (14) del tercer
turboalimentador (C) de gases de escape del primero, segundo o
tercer grupo de tres elementos de turboalimentadores (A, B, C) de
gases de escape, cuando se incrementa la cantidad de gases de
escape.
7. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 6, caracterizado porque la instalación de control (15),
prevista para el escalonamiento de la alimentación de aire de carga
del motor de combustión interna (11) contiene un ordenador que
compara valores de medición de la presión de los gases de escape y/o
de la presión del aire de carga y/o del número de revoluciones del
motor de combustión interna (11) y/o de la solicitud de la carga del
motor de combustión interna (11) con perfiles de conmutación
memorizados digitalmente.
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