RU153145U1

RU153145U1 - INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Info

Publication number: RU153145U1
Application number: RU2014133454/06U
Authority: RU
Inventors: Андреас КЮСКЕ; Хельмут Маттиас КИНДЛ; Йёрг КЕММЕРЛИНГ; Франц Арнд ЗОММЕРХОФФ; Йенс ДУНСТХАЙМЕР; Людвиг ШТУМП; Ванко СМИЛЬЯНОВСКИ
Original assignee: Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК
Priority date: 2013-08-14
Filing date: 2014-08-14
Publication date: 2015-07-10

Abstract

1. Двигатель внутреннего сгорания с по крайней мере одной головкой блока цилиндров и по крайней мере двумя цилиндрами, каждый из которых имеет по крайней мере одно выпускное отверстие для вывода выхлопных газов из цилиндра через выпускную систему, соединенное с выпускной линией, причем цилиндры образуют по крайней мере две группы, состоящие в каждом случае из по крайней мере одного цилиндра, где выпускные линии цилиндров каждой группы объединены в общую выпускную линию, образуя выпускной коллектор, причем обе общие выпускные линии соединены с двухпоточной радиальной турбиной (1) турбонагнетателя, которая содержит по крайней мере одно рабочее колесо (3), расположенное на вращающемся валу (4) в корпусе (2) турбины, с лопастями (3а), таким образом, что каждая общая выпускная линия соединена с одним из двух каналов (5, 6) радиальной турбины (1), являющихся продолжением общих выпускных линий, а выпускные системы групп цилиндров отделены друг от друга стенкой (2а) корпуса по крайней мере до одного рабочего колеса (3), отличающийся тем, что в каждом секторе (7) рабочего колеса (3), образованном двумя соседними лопастями (3а), предусмотрена перегородка (10), разделяющая этот сектор (7) на два прохода (8, 9) таким образом, чтобы при вращении рабочего колеса (3) каждая перегородка (10), по крайней мере временно и, по крайней мере частично являлась продолжением стенки (2а) корпуса, отделяющей каналы (5, 6) друг от друга, а два прохода (8, 9) являлись продолжением каналов (5, 6).2. Двигатель внутреннего сгорания по п. 1, в котором двухпоточной турбиной (1) является сдвоенная турбина (11).3. Двигатель внутреннего сгорания по п. 2, в котором двухпоточная турбина (1) яв�1. An internal combustion engine with at least one cylinder head and at least two cylinders, each of which has at least one outlet for exhausting exhaust gases from the cylinder through an exhaust system connected to an exhaust line, the cylinders forming at least at least two groups, in each case of at least one cylinder, where the exhaust lines of the cylinders of each group are combined into a common exhaust line, forming an exhaust manifold, and both common exhaust lines are connected to a two-flow radial turbine (1) of the turbocharger, which contains at least at least one impeller (3) located on a rotating shaft (4) in the turbine housing (2), with blades (3a), so that each common outlet line is connected to one of two channels (5, 6) of the radial turbine ( 1), which are a continuation of common exhaust lines, and the exhaust systems of the cylinder groups are separated from each other by the wall (2a) of the housing at least up to one impeller (3), characterized in that in each sector (7) of the impeller (3) formed by two adjacent blades (3a), a partition (10) is provided, dividing this sector (7) into two passes (8, 9 ) in such a way that when the impeller (3) rotates, each partition (10), at least temporarily and at least partially, is a continuation of the wall (2a) of the housing, separating the channels (5, 6) from each other, and two passages (8, 9) were the continuation of channels (5, 6). 2. An internal combustion engine according to claim 1, wherein the twin-flow turbine (1) is a twin turbine (11). An internal combustion engine according to claim 2, in which the two-flow turbine (1) is

Description

Область техники, к которой относится полезная модельThe technical field to which the utility model relates.

Полезная модель относится к двигателю внутреннего сгорания с по крайней мере одной головкой блока цилиндров, по крайней мере двумя цилиндрами и системой турбонаддува.The invention relates to an internal combustion engine with at least one cylinder head, at least two cylinders and a turbocharging system.

Уровень техникиState of the art

Двигатель внутреннего сгорания используют в качестве привода для автомобильных транспортных средств. В рамках настоящего описания термин «двигатель внутреннего сгорания» объединяет в себе бензиновые, дизельные, а также гибридные двигатели, работающие с использованием гибридного способа зажигания, и гибридные приводы, имеющие кроме двигателя внутреннего сгорания включаемую электроустановку, которая забирает мощность от двигателя или отдает ее при работе в качестве включаемого вспомогательного привода.An internal combustion engine is used as a drive for automobile vehicles. In the framework of the present description, the term "internal combustion engine" combines gasoline, diesel, and also hybrid engines using the hybrid ignition method, and hybrid drives, which, in addition to the internal combustion engine, include an electrical installation that takes power from the engine or gives it away work as an included auxiliary drive.

Двигатели внутреннего сгорания имеют блок цилиндров и головку блока цилиндров, которые соединены друг с другом образуя цилиндры. Как правило, головка блока цилиндров служит для установки клапанного механизма. Для управления заменой рабочей смеси в двигателе внутреннего сгорания необходимы управляющие элементы, как правило, представляющие собой клапаны, и исполнительные элементы для привода этих управляющих элементов. Исполнительный механизм клапана, который обеспечивает движение клапана, вместе с клапанами называют клапанным механизмом или клапанным приводом. В процессе замены рабочей смеси выхлопные газы выходят из по крайней мере двух цилиндров через выпускные отверстия, а камеры сгорания наполняются свежим зарядом или наддувочным воздухом, поступающим через впускные отверстия.Internal combustion engines have a cylinder block and a cylinder head, which are connected to each other to form cylinders. Typically, the cylinder head is used to install the valve mechanism. To control the replacement of the working mixture in an internal combustion engine, control elements, usually consisting of valves, and actuators for driving these control elements are necessary. The valve actuator, which provides the movement of the valve, together with the valves is called a valve mechanism or valve actuator. In the process of replacing the working mixture, exhaust gases exit from at least two cylinders through the exhaust openings, and the combustion chambers are filled with fresh charge or pressurized air entering through the inlet openings.

Из уровня техники известны выпускные линии, соединенные с выпускными отверстиями, которые, по крайней мере частично, встроены в головку блока цилиндров и объединены либо в одну общую выпускную линию, либо в две или несколько общих выпускных линии по группам. Соединение выпускных линий в общую выпускную линию известно как выпускной коллектор.BACKGROUND OF THE INVENTION Outlet lines are known in the art that are connected to outlet openings that are at least partially integrated into the cylinder head and are combined either into one common outlet line or into two or more common outlet lines in groups. Connecting the exhaust lines into a common exhaust line is known as the exhaust manifold.

Способ объединения выпускных линий цилиндров, т.е. конкретная конструкция выпускной системы, в основном, зависит от того, какому рабочему режиму двигателя внутреннего сгорания отдается приоритет, т.е. от того, для каких режимов работы необходимо оптимизировать эксплуатационные характеристики двигателя внутреннего сгорания.A method for combining cylinder exhaust lines, i.e. The specific design of the exhaust system mainly depends on which operating mode of the internal combustion engine is given priority, i.e. on what operating modes it is necessary to optimize the performance of an internal combustion engine.

В двигателях внутреннего сгорания с наддувом, в которых в выпускной системе предусмотрена по крайней мере одна турбина турбонагнетателя, и которые должны иметь удовлетворительные эксплуатационные характеристики при низком числе оборотов или при низких нагрузках, т.е. при небольшом количестве выхлопных газов, желательным является импульсный наддув.In supercharged internal combustion engines, in which at least one turbocharger turbine is provided in the exhaust system, and which must have satisfactory performance at low revs or at low loads, i.e. with a small amount of exhaust gas, pulse boost is desirable.

При этом для наддува и улучшения эксплуатационных характеристик двигателя внутреннего сгорания необходимо использовать динамическое волновое движение в выпускной системе, в частности, при замене рабочей смеси.In this case, to boost and improve the operational characteristics of the internal combustion engine, it is necessary to use dynamic wave motion in the exhaust system, in particular, when replacing the working mixture.

При замене рабочей смеси для отвода выхлопных газов из цилиндра двигателя внутреннего сгорания в основном используют два различных механизма. Когда в начале замены рабочей смеси выпускной клапан открывается рядом с нижней мертвой точкой, из-за высокого давления в цилиндре в конце такта сгорания и связанного с этим большого перепада давлений между камерой сгорания и выпускной линией, выхлопные газы с большой скоростью направляются через выпускное отверстие в выпускную систему. Такой поток под давлением сопровождается возникновением пика давления, который также известен как ударный импульс, предваряющий выпуск, и который распространяется вдоль выхлопной трубы со скоростью звука, при этом под действием трения по мере прохождения по трубе давление постепенно снижается.When replacing a working mixture, two different mechanisms are mainly used to remove exhaust gases from the cylinder of an internal combustion engine. When the exhaust valve opens near the bottom dead center at the beginning of the replacement of the working mixture, due to the high pressure in the cylinder at the end of the combustion stroke and the resulting large pressure difference between the combustion chamber and the exhaust line, exhaust gases are sent through the outlet exhaust system. Such a flow under pressure is accompanied by the appearance of a pressure peak, which is also known as a shock pulse preceding the outlet, and which propagates along the exhaust pipe at the speed of sound, while under the influence of friction, as the pressure passes through the pipe, it gradually decreases.

На следующем этапе замены рабочей смеси давление в цилиндре и выхлопной трубе выравнивается таким образом, что отвод выхлопных газ происходит не под действием давления, а за счет возвратно-поступательного движения поршня.At the next stage of replacing the working mixture, the pressure in the cylinder and the exhaust pipe is equalized so that the exhaust gas is not removed under pressure, but due to the reciprocating motion of the piston.

При низком числе оборотов для импульсного наддува предпочтительно использовать импульс перед выпуском, при этом непродолжительные импульсы высокого давления лучше всего подходят для использования энергии в турбине. Таким образом, турбокомпрессор может создавать высокую степень сжатия, т.е. высокое давление наддува, на стороне впуска даже при небольшом количестве выхлопных газов, в частности, при низком числе оборотов.At low revs for pulse boost, it is preferable to use a pulse before exhausting, while short high pressure pulses are best suited for using energy in a turbine. Thus, the turbocharger can create a high compression ratio, i.e. high boost pressure, on the intake side, even with a small amount of exhaust gases, in particular, at a low speed.

Импульсный наддув является особенно целесообразным при ускорении рабочего колеса турбины, т.е. при повышении числа оборотов турбины, которое при холостом режиме работы двигателя внутреннего сгорания или небольшой нагрузке может значительно снизиться и которое приходится часто повторно повышать с минимальной задержкой при помощи подачи выхлопных газов. Инерция рабочего колеса и трение опоры вала, как правило, замедляют ускорение рабочего колеса до более высокого числа оборотов, что мешает мгновенному повышению давления наддува.Impulse boost is especially useful when accelerating a turbine impeller, i.e. with an increase in the number of revolutions of the turbine, which during idle operation of the internal combustion engine or a small load can significantly decrease and which often has to be repeatedly increased with a minimum delay by supplying exhaust gases. The inertia of the impeller and the friction of the shaft support, as a rule, slow down the acceleration of the impeller to a higher speed, which prevents an instant increase in boost pressure.

Для улучшения эксплуатационных характеристик за счет использования динамического волнового движения в выпускной системе для импульсного наддува необходимо поддерживать возникновение пиков давления или импульсов перед тактом выпуска в выпускной системе. В частности, подобный подход целесообразен в том случае, если в импульсы давления выпускных линиях усиливаются или, по крайней мере, не уменьшаются или не нейтрализуются.To improve performance through the use of dynamic wave motion in the exhaust system for pulse boost, it is necessary to maintain the occurrence of pressure peaks or pulses before the exhaust stroke in the exhaust system. In particular, such an approach is advisable if, in the pressure pulses, the discharge lines are amplified or, at least, not reduced or neutralized.

В связи с этим целесообразно группировать цилиндры или выпускные линии таким образом, чтобы поддерживать высокое давление в выпускной системе, в частности, предваряющие выпуск импульсы в отдельных цилиндрах, и по возможности предотвращать их взаимное влияние друг на друга.In this regard, it is advisable to group the cylinders or exhaust lines in such a way as to maintain a high pressure in the exhaust system, in particular, impulses preceding the release in the individual cylinders, and, if possible, to prevent their mutual influence on each other.

В качестве ближайшего аналога полезной модели может быть выбрана конструкция, описанная в публикации патентной заявки US 2010175374 (A1) от 15.07.2010.As the closest analogue of the utility model, the design described in the publication of patent application US 2010175374 (A1) of July 15, 2010 can be selected.

В настоящем полезной модели также раскрыт двигатель внутреннего сгорания, в котором цилиндры сгруппированы. В соответствии с полезной моделью по крайней мере два цилиндра образуют две группы с по крайней мере одним цилиндром в каждой. При этом выпускные линии цилиндров каждой группы объединяются в общую выпускную линию, образуя выпускной коллектор. Данные цилиндры сгруппированы друг с другом таким образом, чтобы динамическое волновое движение в выпускных линиях цилиндров одной группы оказывало минимальное отрицательное воздействие на другую группу.The present utility model also discloses an internal combustion engine in which cylinders are grouped. According to a utility model, at least two cylinders form two groups with at least one cylinder in each. In this case, the exhaust lines of the cylinders of each group are combined into a common exhaust line, forming an exhaust manifold. These cylinders are grouped with each other so that the dynamic wave motion in the exhaust lines of the cylinders of one group has a minimal negative effect on the other group.

Таким образом, в головке блока цилиндров с четырьмя расположенными в ряд цилиндрами целесообразно объединить в одну группу два цилиндра, если интервал зажигания для них равен 360° (угол поворота коленчатого вала). Например, если зажигание в цилиндрах происходит в порядке 1-2-4-3 или 1-3-4-2, предпочтительным будет объединение в одну группу внешних цилиндров, а в другую -внутренних цилиндров.Thus, in a cylinder head with four cylinders arranged in a row, it is advisable to combine two cylinders in one group if the ignition interval for them is 360 ° (crank angle). For example, if the ignition in the cylinders occurs in the order 1-2-4-3 or 1-3-4-2, it will be preferable to combine the external cylinders into one group and the internal cylinders into another.

В случае группировки цилиндров для обеспечения импульсного наддува необходимо учитывать еще два аспекта, играющие большую роль при разделении выпускных систем групп цилиндров. Во-первых, в последнее время выпускные коллекторы стали чаще встраивать в головку блока цилиндров для использования жидкостного охлаждения в головке блока цилиндров и исключения необходимости изготовления выпускного коллектора из дорогостоящих теплоустойчивых материалов. Во-вторых, в предпочтительном варианте турбина выпускной системы должна быть расположена на минимальном расстоянии от выпуска двигателя внутреннего сгорания, т.е. от выпускного отверстия цилиндра. Подобный подход обусловлен множеством причин и имеет множество преимуществ, в частности, он позволяет уменьшить длину выпускных линий между цилиндрами и турбиной. Уменьшается не только путь, который выхлопные газы должны пройти до турбины, но и объем отдельных выпускных коллекторов и всей общей выпускной системы. Таким образом, можно использовать тепловую инерцию горячих выхлопных газов, которая зависит от давления выхлопных газов и температуры выхлопных газов, и обеспечить быстрый отклик турбины. Уменьшение длины линий и связанное с этим уменьшение объема выхлопных газов выше по потоку от рабочего колеса улучшает отклик турбины.In the case of grouping the cylinders to ensure pulse boost, two more aspects must be taken into account, which play a large role in the separation of exhaust systems of cylinder groups. Firstly, recently exhaust manifolds have become more often embedded in the cylinder head to use liquid cooling in the cylinder head and to eliminate the need to manufacture the exhaust manifold from expensive heat-resistant materials. Secondly, in a preferred embodiment, the exhaust system turbine should be located at a minimum distance from the exhaust of the internal combustion engine, i.e. from the cylinder outlet. This approach is due to many reasons and has many advantages, in particular, it allows to reduce the length of the exhaust lines between the cylinders and the turbine. It reduces not only the path that exhaust gases must travel to the turbine, but also the volume of individual exhaust manifolds and the entire common exhaust system. Thus, it is possible to use the thermal inertia of the hot exhaust gases, which depends on the pressure of the exhaust gases and the temperature of the exhaust gases, and to provide a quick response of the turbine. Reducing the length of the lines and the associated reduction in the volume of exhaust gases upstream of the impeller improves the response of the turbine.

В соответствии с приведенной концепцией значительное уменьшение расстояния между выпускными отверстиями цилиндров и рабочим колесом турбины может иметь свои недостатки. Из-за того, что турбина расположена рядом с двигателем, выпускные системы групп цилиндров недостаточно удалены друг от друга. Расстояние между выпускными отверстиями цилиндров и рабочим колесом, разделяющее выпускные системы в описанном выше двигателе внутреннего сгорания, в отдельных случаях может оказаться слишком маленьким.In accordance with the above concept, a significant reduction in the distance between the exhaust holes of the cylinders and the impeller of the turbine may have its drawbacks. Due to the fact that the turbine is located next to the engine, the exhaust systems of the cylinder groups are not far enough from each other. The distance between the cylinder exhaust openings and the impeller separating the exhaust systems in the internal combustion engine described above may in some cases be too small.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Техническим результатом полезной модели является поддержание стабильности импульсного наддува и минимизация взаимодействия между выпускными системами за счет максимально возможного разделения потоков для выпускных систем.The technical result of the utility model is to maintain the stability of pulse boost and minimize interaction between exhaust systems due to the maximum possible separation of flows for exhaust systems.

В двигателе внутреннего сгорания в соответствии с полезной моделью выпускные системы групп цилиндров отделены друг от друга не только на участке выше по потоку от рабочего колеса, но и при прохождении рабочего колеса или лопастей рабочего колеса. Для этого сектора, образуемые лопастями рабочего колеса, разделяют перегородкой на два канала, что исключает взаимное влияние выпускных систем групп цилиндров в рабочем колесе турбины при прохождении через него.In an internal combustion engine, in accordance with a utility model, exhaust systems of groups of cylinders are separated from each other not only in a section upstream of the impeller, but also when the impeller or impeller blades pass. For this, the sectors formed by the impeller blades are divided by a partition into two channels, which eliminates the mutual influence of exhaust systems of groups of cylinders in the turbine impeller when passing through it.

В соответствии с полезной моделью конструкция рабочего колеса, предусматривающая установку перегородок в секторы рабочего колеса, приводит к увеличению расстояния между выпускными отверстиями цилиндров и местом объединения выпускных систем групп цилиндров в одну общую выпускную систему.In accordance with the utility model, the design of the impeller, which provides for the installation of partitions in the sectors of the impeller, leads to an increase in the distance between the exhaust openings of the cylinders and the place where the exhaust systems of the cylinder groups are combined into one common exhaust system.

Это обеспечивает сохранение импульсов давления в выпускных системах, по крайней мере, вплоть до места соединения и, тем самым, поддерживает импульсный наддув, что предпочтительным образом компенсирует недостатки, возникающие при расположении турбины рядом с двигателем и/или при встраивании выпускного коллектора в головку блока цилиндров.This ensures the preservation of pressure pulses in the exhaust systems, at least up to the point of connection and, thus, supports pulse boost, which advantageously compensates for the disadvantages that arise when the turbine is located next to the engine and / or when the exhaust manifold is built into the cylinder head .

Так как продолжающие стенку корпуса перегородки прилегают к стенке корпуса, конструкция рабочего колеса в соответствии с полезной моделью, помимо прочего, оказывает соответствующее влияние: предотвращение противотока выхлопных газов из одного прохода в другой.Since the partitions extending the wall of the casing are adjacent to the casing wall, the design of the impeller in accordance with the utility model, among other things, has a corresponding effect: preventing the exhaust gas from flowing from one passage to another.

Турбина, используемая в двигателе внутреннего сгорания в соответствии с полезной моделью, представляет собой радиальную турбину, т.е. обдув лопастей рабочего колеса производится практически по окружности. В рамках полезной модели «по окружности» в основном означает, что составляющая скорости в направлении по окружности больше составляющей скорости в направлении по оси. При этом выхлопные газы часто подаются и направляются к рабочему колесу по окружности при помощи спирального корпуса, при этом обдув из рабочего колеса часто осуществляется по оси.The turbine used in an internal combustion engine according to a utility model is a radial turbine, i.e. blowing of the impeller blades is carried out almost around the circumference. In the context of the utility model, “circumferentially” basically means that the velocity component in the circumferential direction is greater than the velocity component in the axial direction. In this case, exhaust gases are often supplied and directed to the impeller around the circumference using a spiral casing, while blowing from the impeller is often carried out along the axis.

В концепции, соответствующей полезной модели, может оказаться достаточной установка рабочего колеса однопоточной турбины, в секторах которого установлены дополнительные перегородки. Прочие конструктивные изменения в принципе не требуются.In the concept corresponding to the utility model, it may be sufficient to install a single-flow turbine impeller, in the sectors of which additional partitions are installed. Other design changes are not required in principle.

В соответствии с полезной моделью двухпоточная турбина представляет собой двухпоточную турбину турбонагнетателя. Турбонагнетатель включает в себя турбину, расположенную в выпускной системе, и компрессор, расположенный в системе впуска.According to a utility model, a dual-flow turbine is a dual-flow turbocharger turbine. A turbocharger includes a turbine located in the exhaust system and a compressor located in the intake system.

Преимущество турбонагнетателя, например, по сравнению с механическим компрессором, заключается в том, что для передачи мощности между компрессором и двигателем внутреннего сгорания не требуется механическое соединение. Механический компрессор получает всю необходимую для работы энергию от двигателя внутреннего сгорания, из-за чего происходит снижение подаваемой мощности, что отрицательно сказывается на КПД, и турбонагнетатель использует энергию горячих выхлопных газов.An advantage of a turbocharger, for example, compared to a mechanical compressor, is that no mechanical connection is required to transfer power between the compressor and the internal combustion engine. A mechanical compressor receives all the energy necessary for operation from an internal combustion engine, due to which there is a decrease in supplied power, which negatively affects the efficiency, and the turbocharger uses the energy of hot exhaust gases.

Предпочтительно предусмотреть систему охлаждения наддувочного воздуха, которая будет охлаждать сжатый наддувочный воздух перед его поступлением в цилиндры. Это позволит дополнительно увеличить степень сжатия подаваемого наддувочного воздуха. Таким образом, система охлаждения также способствует уплотнению и лучшему наполнению камер сгорания, т.е. увеличению коэффициента наполнения. Целесообразным может быть наличие перепускной трубы в охладителе наддувочного воздуха, позволяющей при необходимости (например, после холодного пуска) обойти охладитель наддувочного воздуха.It is preferable to provide a charge air cooling system that will cool the compressed charge air before it enters the cylinders. This will further increase the compression ratio of the supplied charge air. Thus, the cooling system also contributes to the sealing and better filling of the combustion chambers, i.e. increase the filling ratio. It may be advisable to have a bypass pipe in the charge air cooler, allowing if necessary (for example, after a cold start) to bypass the charge air cooler.

Наддув является подходящим средством для повышения мощности двигателя внутреннего сгорания без изменения рабочего объема или для уменьшения рабочего объема без потери мощности. В любом случае наддув позволяет обеспечить увеличение удельной объемной мощности и снизить удельную массу. Это позволяет сместить диапазон нагрузок в сторону более высоких нагрузок, при которых специфический расход топлива меньше, при сохранении предельных условий работы транспортного на прежнем уровне.Supercharging is a suitable means to increase the power of an internal combustion engine without changing the displacement or to reduce the displacement without losing power. In any case, the boost allows for an increase in the specific volumetric power and a decrease in the specific gravity. This allows you to shift the load range towards higher loads, at which the specific fuel consumption is less, while maintaining the limiting operating conditions of the transport at the same level.

За счет параллельной или последовательной установки нескольких компрессоров, турбонагнетателей и/или механических компрессоров в выпускной системе можно увеличить крутящий момент двигателя внутреннего сгорания с наддувом.Due to the parallel or sequential installation of several compressors, turbochargers and / or mechanical compressors in the exhaust system, the torque of a supercharged internal combustion engine can be increased.

Целесообразными являются такие варианты двигателя внутреннего сгорания, в которых в качестве двухпоточной турбины используют сдвоенную турбина.Suitable are such variants of an internal combustion engine in which a dual turbine is used as a dual-flow turbine.

В этой связи целесообразными являются такие варианты двигателя внутреннего сгорания, в которых в качестве двухпоточной турбины выступает сдвоенная турбина, проходы в которой направлены вокруг по крайней мере одного рабочего колеса, расположенного рядом с рабочим колесом другого прохода, по дугообразной траектории в форме спирали с одинаковым радиусом.In this regard, it is advisable to use such options for an internal combustion engine in which a twin turbine acts as a dual-flow turbine, the passages in which are directed around at least one impeller located next to the impeller of another passage along an arc-shaped path in the form of a spiral with the same radius .

Целесообразными являются такие варианты двигателя внутреннего сгорания, в которых два канала каждого сектора рабочего колеса расположены на разном радиальном расстоянии от оси вращения по крайней мере одного рабочего колеса. Оба сектора рабочего колеса окружают вал рабочего колеса как корпуса с различными диаметрами, т.е. расположены на различном расстоянии от оси вращения. Таким образом, формируется образуется внутренний сектор рабочего колеса, расположенный ближе к валу, и внешний сектор рабочего колеса.Suitable options are internal combustion engines in which two channels of each sector of the impeller are located at different radial distances from the axis of rotation of at least one impeller. Both sectors of the impeller surround the impeller shaft as housings with different diameters, i.e. located at different distances from the axis of rotation. Thus, the inner sector of the impeller located closer to the shaft and the outer sector of the impeller are formed.

Целесообразными являются такие варианты двигателя внутреннего сгорания, в которых стенка корпуса представляет собой неподвижную стенку, жестко соединенную с корпусом турбины. Такое исполнение стенки корпуса обеспечивает достаточный отвод тепла, переданного стенке корпуса от горячих выхлопных газов, в корпус и через него.Suitable are such variants of an internal combustion engine in which the wall of the casing is a fixed wall rigidly connected to the casing of the turbine. This embodiment of the housing wall provides sufficient heat dissipation transferred to the housing wall from the hot exhaust gases to and through the housing.

Целесообразными являются такие варианты двигателя внутреннего сгорания, в которых каждая перегородка образует единое целое с двумя лопастями соответствующего сектора рабочего колеса таким образом, что рабочее колесо представляет собой монолитный элемент конструкции.Suitable options are the internal combustion engine in which each partition forms a single unit with two blades of the corresponding sector of the impeller so that the impeller is a monolithic structural member.

В данном варианте рабочее колесо изготовлено из одной детали как монолитный элемент конструкции таким образом, чтобы между перегородкой и лопастью образовывалось сплошное соединение с адгезионной связью. Это позволяет уменьшить количество деталей, благодаря чему снижаются расходы на производство и монтаж. Кроме того, монолитное рабочее колесо весит меньше, чем модульное рабочее колесо, поскольку для создания соединения не нужны крепежные элементы.In this embodiment, the impeller is made of one part as a monolithic structural element so that a continuous connection with an adhesive bond forms between the partition and the blade. This reduces the number of parts, thereby reducing the cost of production and installation. In addition, a monolithic impeller weighs less than a modular impeller since no fasteners are needed to create the connection.

Целесообразными являются такие варианты двигателя внутреннего сгорания, в которых по крайней мере одно рабочее колесо является модульным, при этом каждая перегородка соединена или может быть соединена с лопастями соответствующего сектора рабочего колеса.Suitable options are internal combustion engines in which at least one impeller is modular, with each baffle connected or can be connected to the blades of the corresponding sector of the impeller.

Такая конструкция рабочего колеса позволяет модернизировать уже имеющееся рабочее колесо однопоточной турбины, т.е. получить рабочее колесо, соответствующее настоящему полезной модели, используя уже установленное рабочее колесо. С другой стороны, лопасть рабочего колеса и перегородка могут быть изготовлены из различных материалов. Кроме того, модульная конструкция позволяет легко изменять устройство рабочего колеса, например, использовать одно рабочее колесо для турбины с более чем двумя потоками. Таким образом, концепция полезной модели может быть использована и в четырехпоточных турбинах, в которых в каждом секторе, образуемом двумя соседними лопастями рабочего колеса, предусмотрено три перегородки, которые делят соответствующий сектор рабочего колеса на четыре канала, являющиеся продолжением четырех проходов. Сказанное выше относится в принципе к любым многопоточным турбинам, т.е. к турбинам с n проходов (n≥2), в том числе и при монолитной конструкции рабочего колеса.This design of the impeller allows you to upgrade the existing impeller of a single-flow turbine, i.e. Obtain an impeller that matches the present utility model using an already installed impeller. On the other hand, the impeller blade and the baffle can be made of various materials. In addition, the modular design makes it easy to change the design of the impeller, for example, use one impeller for a turbine with more than two flows. Thus, the concept of a utility model can also be used in four-flow turbines, in which in each sector formed by two adjacent impeller blades, three partitions are provided that divide the corresponding sector of the impeller into four channels, which are a continuation of four passes. The foregoing applies in principle to any multi-threaded turbines, i.e. to turbines with n passes (n≥2), including with a monolithic impeller design.

Целесообразными являются такие варианты двигателя внутреннего сгорания, в которых выпускные системы групп цилиндров, по крайней мере, частично отделены друг от друга ниже по потоку от по крайней мере одного рабочего колеса. Это позволяет дополнительно увеличить расстояние между выпускными отверстиями цилиндров и местом соединения выпускных систем групп цилиндров.Suitable are variants of the internal combustion engine in which the exhaust systems of the cylinder groups are at least partially separated from each other downstream of at least one impeller. This allows you to further increase the distance between the exhaust openings of the cylinders and the junction of the exhaust systems of the groups of cylinders.

При этом целесообразными являются такие варианты двигателя внутреннего сгорания, в которых каналы, расположенные рядом с вращающимся валом, выходят в первую общую трубу, а каналы, расположенные дальше по окружности от оси вращения, выходят во вторую общую трубу.In this case, it is advisable to use such variants of the internal combustion engine in which the channels located next to the rotating shaft exit into the first common pipe, and the channels located further around the circumference from the axis of rotation exit into the second common pipe.

В связи с этим целесообразными также являются такие варианты воплощения двигателя внутреннего сгорания, в которых предусмотрена по крайней мере одна сегментированная система нейтрализации выхлопных газов, содержащая два отделенных друг от друга сегмента в виде каналов, при этом каналы, расположенные рядом с вращающимся валом, соединены с первым сегментом, а каналы, расположенные дальше по окружности от оси вращения, соединены со вторым сегментом.In this regard, it is also advisable to such embodiments of an internal combustion engine in which at least one segmented exhaust gas aftertreatment system is provided, comprising two segments separated from each other in the form of channels, while the channels located next to the rotating shaft are connected to the first segment, and the channels located further circumferentially from the axis of rotation are connected to the second segment.

Отделенные друг от друга сегменты в виде каналов (предпочтительно газонепроницаемые) системы нейтрализации выхлопных газов обеспечивают отделение потоков выхлопных газов от групп цилиндров двигателя внутреннего сгорания даже во время нейтрализации выхлопных газов.Separated segments in the form of channels (preferably gas-tight) of the exhaust gas aftertreatment system ensure that the exhaust gas flows are separated from the cylinder groups of the internal combustion engine even during exhaust gas aftertreatment.

При этом выхлопные газы из цилиндров попадают через выпускной коллектор, рабочее колесо, канал рабочего колеса или при необходимости через общую трубу в отдельные сегменты в виде каналов таким образом, чтобы потоки выхлопных газов из разных групп цилиндров были отделены друг от друга выше по потоку даже при нейтрализации выхлопных газов. Таким образом, импульсы давления или импульс перед тактом выпуска из цилиндра на выходе из системы нейтрализации выхлопных газов не могут распространяться в направлении другого цилиндра и оказывать отрицательное воздействие на смену рабочей смеси данного цилиндра или же ослаблять импульсы давления в выпускной системе другой группы цилиндров.In this case, the exhaust gases from the cylinders pass through the exhaust manifold, impeller, impeller channel or, if necessary, through the common pipe into separate segments in the form of channels so that the exhaust gas flows from different groups of cylinders are separated from each other upstream even when exhaust gas aftertreatment. Thus, pressure pulses or a pulse before the exhaust stroke from the cylinder at the outlet of the exhaust gas neutralization system cannot propagate in the direction of another cylinder and adversely affect the change in the working mixture of this cylinder or weaken the pressure pulses in the exhaust system of another group of cylinders.

Целесообразными являются такие варианты двигателя внутреннего сгорания, в которых в выпускной системе предусмотрена по крайней мере одна система нейтрализации выхлопных газов, например, окислительный нейтрализатор, трехкомпонентный катализатор, катализатор накопления, катализатор селективного восстановления и/или сажевый фильтр.Suitable options for an internal combustion engine in which at least one exhaust gas neutralization system is provided in the exhaust system, for example, an oxidizing catalyst, a three-component catalyst, an accumulation catalyst, a selective reduction catalyst and / or a particulate filter.

Целесообразными являются такие варианты двигателя внутреннего сгорания, в которых стенка корпуса, разделяющая два соседних потока, имеет со стороны рабочего колеса свободный конец в форме язычка, который расположен на минимальном расстоянии от рабочего колеса.Suitable options are the internal combustion engine, in which the wall of the housing, separating two adjacent flows, has a free end on the side of the impeller in the form of a tongue, which is located at a minimum distance from the impeller.

Целью данного варианта является сведение взаимодействия между выпускными системами к минимуму, т.е. создание максимально возможного разделения потоков или выпускных систем. При такой конструкции между стенкой корпуса и рабочим колесом должен оставаться определенный зазор, чтобы рабочее колесо могло свободно вращаться, не задевая стенку корпуса. В данном случае такой зазор должен быть минимальным.The purpose of this option is to minimize the interaction between exhaust systems, i.e. creating the greatest possible separation of streams or exhaust systems. With this design, a certain clearance must remain between the housing wall and the impeller so that the impeller can rotate freely without touching the housing wall. In this case, such a gap should be minimal.

Целесообразными являются такие варианты двигателя внутреннего сгорания, в которых обе выпускные системы двух групп цилиндров могут быть соединены друг с другом при открытии по крайней мере одного продувочного канала.Suitable options are internal combustion engines in which both exhaust systems of two groups of cylinders can be connected to each other when opening at least one purge channel.

Описанный выше импульсный наддув имеет свои недостатки. Так, из-за импульсов давления в выпускной системе, как правило, ухудшается смена рабочей смеси. Цилиндры одной группы могут оказывать друг на друга отрицательное воздействие при смене рабочей смеси. Ударные волны, выходящие из цилиндра, проходят не только по крайней мере по одной выхлопной трубе этого цилиндра, но и по выпускным трубам других цилиндров этой группы вплоть до выпускных отверстий, предусмотренных на концах соответствующих выпускных линий. Таким образом, во время замены рабочей смеси выхлопные газы, вытесняемые или отводимые в выпускную линию, могут снова попасть в цилиндр из-за ударной волны из другого цилиндра. В частности, нежелательной является ситуация, когда в конце смены рабочей смеси у выпускного отверстия цилиндра создается повышенное давление или по выхлопной трубе в направлении выпускного отверстия распространяется ударная волна из другого цилиндра, что мешает отводу выхлопных газов из данного цилиндра. На данной стадии смены рабочей смеси выхлопные газы выталкиваются под действием возвратно-поступательного движения поршня. В отдельных случаях выхлопные газы, образовавшиеся в одном цилиндре, могут попасть в другой цилиндр до того, как закроется его выпускное отверстие. Ухудшенная смена рабочей смеси может привести к другим нежелательным последствиям, в частности, при растущих нагрузках и увеличивающемся числе оборотов. Выхлопные газы в цилиндре, т.е. содержание остаточных газов в цилиндре, влияет на способность двигателя внутреннего сгорания с принудительным воспламенением предотвращать детонацию, при этом вместе с увеличением содержания выхлопных газов возрастает опасность возгорания с детонацией.The pulse boost described above has its drawbacks. So, due to pressure pulses in the exhaust system, as a rule, the change in the working mixture worsens. Cylinders of the same group can have a negative effect on each other when changing the working mixture. The shock waves exiting the cylinder pass not only along at least one exhaust pipe of this cylinder, but also along the exhaust pipes of other cylinders of this group up to the exhaust openings provided at the ends of the respective exhaust lines. Thus, during the replacement of the working mixture, exhaust gases displaced or discharged into the exhaust line can again enter the cylinder due to the shock wave from the other cylinder. In particular, it is undesirable when at the end of the change in the working mixture an increased pressure is created at the cylinder outlet or a shock wave from the other cylinder propagates along the exhaust pipe in the direction of the outlet, which interferes with the exhaust gas exhaust from this cylinder. At this stage of the working mixture change, the exhaust gases are pushed out under the action of the reciprocating motion of the piston. In some cases, exhaust gases generated in one cylinder may enter another cylinder before its outlet closes. Deteriorated change of the working mixture can lead to other undesirable consequences, in particular, with growing loads and an increasing number of revolutions. Exhaust gases in the cylinder, i.e. the content of residual gases in the cylinder affects the ability of an internal combustion engine with forced ignition to prevent detonation, while along with an increase in the content of exhaust gases, the risk of ignition with detonation increases.

Кроме того, необходимо учитывать, что наиболее эффективное использование турбины подразумевает отсутствие прерывистых или переменных частичных нагрузок. Для оптимальной работы турбины, расположенной выше по потоку от выпускной системы, при высоком числе оборотов необходимо обеспечивать постоянное давление выхлопных газов в турбине, поэтому для реализации турбонагнетателя с постоянным давлением предпочтительным является обеспечение слабого изменения давления выше турбонагнетателя по потоку.In addition, it must be borne in mind that the most efficient use of the turbine implies the absence of intermittent or variable partial loads. For optimal operation of the turbine located upstream of the exhaust system at a high number of revolutions, it is necessary to provide a constant pressure of the exhaust gases in the turbine, therefore, for the implementation of a turbocharger with a constant pressure, it is preferable to provide a slight change in pressure above the turbocharger downstream.

За счет соответствующего объема выхлопных газов выше по потоку от турбонагнетателя можно выровнять пульсации давления в выпускных линиях. Поэтому в турбонагнетателе с постоянным давлением предпочтительным является объединение выпускных линий всех цилиндров для получения максимального объема выхлопных газов выше по потоку от турбины и минимальные колебания давления.Due to the corresponding volume of exhaust gases upstream of the turbocharger, pressure pulsations in the exhaust lines can be aligned. Therefore, in a constant pressure turbocharger, it is preferable to combine the exhaust lines of all cylinders to obtain a maximum volume of exhaust gases upstream of the turbine and minimal pressure fluctuations.

С этой точки зрения целесообразно предусмотреть возможность соединения обеих выпускных систем двух групп цилиндров посредством открытия продувочного канала.From this point of view, it is advisable to provide for the possibility of connecting both exhaust systems of two groups of cylinders by opening the purge channel.

При этом могут быть использованы различные принципы, например, объединение или разъединение обоих выпускных коллекторов двух групп цилиндров. В этом случае устройство выпускной системы будет соответствовать текущей задаче: обеспечивать наддув двигателя внутреннего сгорания посредством разделения выпускных коллекторов (режим импульсного наддува) или соединения выпускных коллекторов (режим наддува с постоянным давлением). Недостаток описанной выше концепции заключается в том, что соединение выпускных коллекторов происходит рядом с выпускными отверстиями цилиндров, что приводит к возникновению проблем с содержанием остаточных газов и, соответственно, с детонацией.In this case, various principles can be used, for example, combining or disconnecting both exhaust manifolds of two groups of cylinders. In this case, the exhaust system device will correspond to the current task: to provide boost to the internal combustion engine by separating the exhaust manifolds (pulse boost mode) or connecting the exhaust manifolds (boost mode with constant pressure). The disadvantage of the concept described above is that the connection of the exhaust manifolds occurs near the exhaust openings of the cylinders, which leads to problems with the content of residual gases and, accordingly, with detonation.

В соответствии с другой концепцией потоки многопоточной турбины могут быть объединены или разъединены. В данном случае потоки соединяются друг с другом или разделяются таким образом, чтобы обеспечить наддув и работа двигателя внутреннего сгорания в режиме импульсного наддува или наддува с постоянным давлением.According to another concept, multi-threaded turbine streams may be combined or disconnected. In this case, the flows are connected to each other or separated in such a way as to provide boost and operation of the internal combustion engine in the mode of pulse boost or boost with constant pressure.

Целесообразными являются такие варианты двигателя внутреннего сгорания, в которых при образовании двух выпускных коллекторов выпускные линии цилиндров каждой группы цилиндров внутри головки блока цилиндров объединяются в общие выпускные линии.Suitable are the variants of the internal combustion engine, in which, when two exhaust manifolds are formed, the exhaust lines of the cylinders of each cylinder group inside the cylinder head are combined into common exhaust lines.

В таком случае двухпоточная турбина выпускной системы может быть расположена очень близко к выпуску двигателя внутреннего сгорания, т.е. к выпускным отверстиям цилиндров. Преимущества данного подхода были описаны выше. Это позволяет оптимально использовать отвод выхлопных газов и обеспечить быстрый отклик турбины.In this case, the dual-flow turbine of the exhaust system can be located very close to the exhaust of the internal combustion engine, i.e. to the exhaust openings of the cylinders. The advantages of this approach have been described above. This allows optimal use of exhaust gas and provides a quick response of the turbine.

Кроме того, встраивание выпускных коллекторов в головку блока цилиндров повышает компактность конструкции головки блока цилиндров и, следовательно, двигателя внутреннего сгорания, соответствующего настоящему полезной модели, а также позволяет обеспечить небольшие размеры всей двигательной установки. Кроме того, это позволяет использовать жидкостное охлаждение в головке блока цилиндров, что позволит исключить необходимость изготовления выпускных коллекторов из дорогостоящих теплоустойчивых материалов.In addition, embedding exhaust manifolds in the cylinder head increases the compactness of the cylinder head design and, consequently, the internal combustion engine corresponding to the present utility model, and also allows for the small dimensions of the entire propulsion system. In addition, this allows the use of liquid cooling in the cylinder head, which eliminates the need for manufacturing exhaust manifolds from expensive heat-resistant materials.

Сокращение длины линий и, следовательно, уменьшение объема выхлопных газов выше по потоку от рабочего колеса турбины поддерживает импульсный наддув при низком числе оборотов.Reducing the length of the lines and, consequently, decreasing the volume of exhaust gases upstream of the impeller of the turbine supports pulse boost at a low speed.

Двигатель внутреннего сгорания, соответствующий полезной модели, может также включать в себя дополнительный механический компрессор.An internal combustion engine according to a utility model may also include an additional mechanical compressor.

Выпускные системы двух групп цилиндров могут объединяться друг с другом, когда число оборотов превышает первое заранее установленное значение в течение заранее установленного периода времени Δt₁.The exhaust systems of the two groups of cylinders can be combined with each other when the number of revolutions exceeds the first predetermined value for a predetermined period of time Δt ₁ .

Введение дополнительного условия объединения обеих выпускных систем предотвращает слишком частое переключение между режимами импульсного наддува и наддува с постоянным давлением, в частности, переход в режим наддува с постоянным давлением в том случае, когда число оборотов превышает первое заранее установленное значение лишь кратковременно и затем снова падает или колеблется около первого заранее установленного значения числа оборотов, не позволяя произойти переходу в режим наддува с постоянным давлением.The introduction of an additional condition for combining both exhaust systems prevents switching between constant boost pressures and constant pressurization, in particular, switching to constant pressurization when the speed exceeds the first preset value only briefly and then drops again or fluctuates around the first pre-set value of the speed, not allowing the transition to boost mode with constant pressure.

Выпускные системы двух групп цилиндров могут объединяться друг с другом, когда нагрузка становится ниже заранее установленного значения или когда количество выхлопных газов превышает первое заранее установленное значение.The exhaust systems of the two groups of cylinders can be combined with each other when the load falls below a predetermined value or when the amount of exhaust gases exceeds the first predetermined value.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Сущность полезной модели описана далее на примере двух вариантов осуществления и со ссылкой фигуру, где схематично представлен общий вид двухпоточной радиальной турбины первого варианта двигателя внутреннего сгорания с фрагментарным и частичным разрезом.The essence of the utility model is described further on the example of two embodiments and with reference to the figure, which schematically shows a General view of a dual-flow radial turbine of the first embodiment of an internal combustion engine with fragmentary and partial section.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

На фигуре представлено схематическое изображение двухпоточной радиальной турбины 1 первого варианта двигателя внутреннего сгорания с фрагментарным и частичным разрезом.The figure shows a schematic representation of a dual-flow radial turbine 1 of the first embodiment of an internal combustion engine with fragmentary and partial section.

Представленная двухпоточная радиальная турбина 1 является примером сдвоенной турбины 11, т.е. турбины 1 с двумя каналами 5, 6. Турбина 1 имеет корпус 2, в котором расположено рабочее колесо 3 на вращающемся валу 4.The dual-flow radial turbine 1 shown is an example of a dual turbine 11, i.e. turbines 1 with two channels 5, 6. Turbine 1 has a housing 2, in which the impeller 3 is located on a rotating shaft 4.

Сдвоенная турбина 11 отличается тем, что оба канала 5, 6 расположены друг рядом с другом вокруг рабочего колеса 3 и направлены по дугообразной траектории в форме спирали с одинаковым радиусом. При этом оба канала 5, 6 расположены в корпусе 2 на одинаковом расстоянии по окружности от вала 4 турбины 1 и отделены друг от друга стенкой 2а корпуса вплоть до рабочего колеса 3. Со стороны рабочего колеса стенка 2а корпуса имеет свободный конец, расположенный на минимальном расстоянии от рабочего колеса 3.The twin turbine 11 is characterized in that both channels 5, 6 are located next to each other around the impeller 3 and are directed along an arcuate path in the form of a spiral with the same radius. In this case, both channels 5, 6 are located in the housing 2 at the same distance from the shaft 4 of the turbine 1 and are separated from each other by the housing wall 2a up to the impeller 3. On the impeller side, the housing wall 2a has a free end located at a minimum distance from the impeller 3.

В рабочем колесе 3 есть дискообразная обратная сторона 3b, образующая конец вала 4 рабочего колеса 3. Обдув лопастей 3а рабочего колеса 3 производится практически по окружности, т.е. снаружи внутрь. Лопасти 3а, расположенные на обратной стороне 3b и примыкающие к валу 4, направляют выхлопные газы из цилиндров через рабочее колесо 3, при этом выхлопные газы изменяют направление движения и выходят из рабочего колеса 3 вдоль оси, т.е. обдув из рабочего колеса 3 производится по оси.In the impeller 3 there is a disk-shaped reverse side 3b forming the end of the shaft 4 of the impeller 3. The blades 3a of the impeller 3 are blown almost in a circle, i.e. from outside to inside. The blades 3a, located on the reverse side 3b and adjacent to the shaft 4, direct the exhaust gases from the cylinders through the impeller 3, while the exhaust gases change the direction of movement and exit the impeller 3 along the axis, i.e. blowing from the impeller 3 is made along the axis.

В каждом секторе 7 рабочего колеса 3, образуемом двумя соседними лопастями 3а, предусмотрена перегородка 10, которая делит соответствующий сектор 7 на два канала 8, 9. При вращении рабочего колеса 3 перегородка 10, по крайней мере, временно и, по крайней мере, частично образует продолжение стенки 2а корпуса, разделяющей каналы 5, 6. Таким образом два прохода 8, 9 образуют продолжения двух каналов 5, 6, а потоки 12, 13 выхлопных газов из групп цилиндров остаются разделенными даже на участке внутри рабочего колеса 3.In each sector 7 of the impeller 3, formed by two adjacent vanes 3a, a partition 10 is provided, which divides the corresponding sector 7 into two channels 8, 9. When the impeller 3 rotates, the partition 10 is at least temporarily and at least partially forms a continuation of the wall 2a of the housing separating the channels 5, 6. Thus, two passages 8, 9 form a continuation of the two channels 5, 6, and the exhaust gas flows 12, 13 from the cylinder groups remain separated even in the area inside the impeller 3.

Использование перегородок 10 в секторе 7 увеличивает расстояние между выпускными отверстиями цилиндров и местом соединения выпускных систем групп цилиндров.The use of partitions 10 in sector 7 increases the distance between the exhaust openings of the cylinders and the junction of the exhaust systems of the cylinder groups.

Перечень ссылочных позицийList of Reference Items

1one двухпоточная турбинаdual flow turbine 22 корпус турбиныturbine housing 2а2a стенка корпусаcase wall 33 рабочее колесоWorking wheel 3а3a лопастьblade 3b3b обратная сторона рабочего колесаback side of the impeller 4four ось вращения, валaxis of rotation, shaft 55 первый каналfirst channel 66 второй каналsecond channel 77 сектор рабочего колесаimpeller sector 88 первый проходfirst pass 99 второй проходsecond pass 1010 перегородкаpartition 11eleven сдвоенная турбинаtwin turbine 1212 поток выхлопных газов из первой группы цилиндровexhaust flow from the first group of cylinders 1313 поток выхлопных газов из второй группы цилиндровexhaust flow from the second group of cylinders

Claims

1. An internal combustion engine with at least one cylinder head and at least two cylinders, each of which has at least one exhaust outlet for discharging exhaust gases from the cylinder through an exhaust system connected to an exhaust line, the cylinders forming at least at least two groups, consisting in each case of at least one cylinder, where the exhaust lines of the cylinders of each group are combined into a common exhaust line, forming an exhaust manifold, both common outlet lines connecting with a double-flow radial turbine (1) of a turbocharger, which contains at least one impeller (3) located on a rotating shaft (4) in the turbine housing (2), with blades (3a), so that each common outlet line connected to one of the two channels (5, 6) of the radial turbine (1), which are a continuation of the common exhaust lines, and the exhaust systems of the cylinder groups are separated from each other by the wall (2a) of the housing to at least one impeller (3), characterized in that in each sector (7) of the impeller (3) formed by knowing the adjacent blades (3a), a partition (10) is provided that divides this sector (7) into two passes (8, 9) so that when the impeller (3) rotates, each partition (10) is at least temporarily and, at least partially, it was a continuation of the wall (2a) of the housing separating the channels (5, 6) from each other, and two passes (8, 9) were a continuation of the channels (5, 6).

2. An internal combustion engine according to claim 1, wherein the dual-flow turbine (1) is a twin turbine (11).

3. The internal combustion engine according to claim 2, wherein the dual-flow turbine (1) is a twin turbine (11), each channel (5, 6) of which is directed around at least one impeller (3) located next to the impeller ( 3) another channel, along an arcuate trajectory in the form of a spiral with the same radius.

4. The internal combustion engine according to claim 1, in which two passes (8.9) of each sector (7) of the impeller (3) are located at different radial distances from the axis (4) of rotation of at least one impeller (3).

5. An internal combustion engine according to claim 1, wherein the wall (2a) of the casing is a fixed wall rigidly connected to the casing (2) of the turbine.

6. The internal combustion engine according to claim 1, in which each partition (10) forms a single unit with two blades (3a) of the corresponding sector (7) of the impeller (3) so that the impeller (3) is a monolithic structural element .

7. The internal combustion engine according to one of paragraphs. 1-5, in which at least one impeller (3) is modular, with each partition (10) connected to the blades (3a) of the corresponding sector (7) of the impeller (3).

8. An internal combustion engine according to claim 1, wherein the exhaust systems of the cylinder groups are at least partially separated from each other downstream of at least one impeller (3).

9. The internal combustion engine according to claim 8, in which the passage (8) located next to the rotating shaft (4) goes into the first common line, and the passage (9) located further around the circumference from the axis (4) of rotation, leaves into the second common line.

10. An internal combustion engine according to claim 8 or 9, in which at least one segmented exhaust gas aftertreatment system is provided, including two segments separated from each other in the form of passages, with the passage (8) located next to the rotating shaft (4) is connected to the first segment, and the passage (9) located further around the circumference from the axis of rotation (4) is connected to the second segment.

11. The internal combustion engine according to claim 1, in which the wall (2a) of the housing separating two adjacent passages (5, 6) has a free end in the form of a tongue on the side of the impeller (3), which is located at a minimum distance from the impeller (3).

12. The internal combustion engine according to claim 1, in which two exhaust systems of two groups of cylinders can be connected to each other when opening at least one purge channel.

13. The internal combustion engine according to claim 1, in which the exhaust lines of the cylinders of each group inside the cylinder head are combined into common exhaust lines, forming two exhaust manifolds.