RU2435045C2 - Двухступенчатая система турбонагнетателя двигателя - Google Patents

Двухступенчатая система турбонагнетателя двигателя Download PDF

Info

Publication number
RU2435045C2
RU2435045C2 RU2008143390/06A RU2008143390A RU2435045C2 RU 2435045 C2 RU2435045 C2 RU 2435045C2 RU 2008143390/06 A RU2008143390/06 A RU 2008143390/06A RU 2008143390 A RU2008143390 A RU 2008143390A RU 2435045 C2 RU2435045 C2 RU 2435045C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
turbine
pressure
neck
supercharger
path
Prior art date
Application number
RU2008143390/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2008143390A (ru
Inventor
Паль АКСЕЛЬССОН (SE)
Паль АКСЕЛЬССОН
Ханс ДРАНГЕЛЬ (SE)
Ханс ДРАНГЕЛЬ
Бьерн ЛИНД (SE)
Бьерн ЛИНД
Original Assignee
Джи Эм Глоубал Текнолоджи Оперейшнз, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Джи Эм Глоубал Текнолоджи Оперейшнз, Инк. filed Critical Джи Эм Глоубал Текнолоджи Оперейшнз, Инк.
Publication of RU2008143390A publication Critical patent/RU2008143390A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2435045C2 publication Critical patent/RU2435045C2/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/013—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust-driven pumps arranged in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/001—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust using exhaust drives arranged in parallel
    • F02B37/002—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust using exhaust drives arranged in parallel the exhaust supply to one of the exhaust drives can be interrupted
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/004—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust drives arranged in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/16—Control of the pumps by bypassing charging air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • F02B37/183—Arrangements of bypass valves or actuators therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

Изобретение относится к системе турбонагнетателя двигателя внутреннего сгорания. Кожух (101) турбины для турбонагнетателя (1) высокого давления системы турбонагнетателя двигателя для двигателя (Е) внутреннего сгорания содержит горловину (102) нагнетателя низкого давления для приема турбонагнетателя (9) низкого давления и горловину (103) нагнетателя высокого давления для приема турбонагнетателя (1) высокого давления. Выпускная горловина (107) высокого давления прикреплена к соответствующему фланцу на выпускном коллекторе (6) двигателя (Е) и имеется выпускная горловина (109) спрямления пути с зоной перепускного клапана (17) турбины высокого давления, прикрепленная к соответствующему фланцу на выпускном коллекторе (6). Горловина (10с) внешнего соединения прикреплена к глушителю, зона клапана (20) со сбрасывающей заслонкой нагнетателя оборудована непосредственно вблизи горловины (10с) внешнего соединения. Изобретение обеспечивает повышение мощности и снижение потерь тепла. 4 н.п. и 8 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

Изобретение относится к двухступенчатой системе турбонагнетателя двигателя для двигателя внутреннего сгорания.
Такая двухступенчатая система турбонагнетателя двигателя раскрыта в патенте US 4930315. Эта система турбонагнетателя ограничена, поскольку трудно обеспечить для нее дизельный сажевый фильтр. Обычно окислительный нейтрализатор оборудуют близко к двигателю и под полом дизельный сажевый фильтр. Транспортное средство, оснащенное таким двигателем, имеет невысокие показатели работы и утечку тепла, когда дизельный сажевый фильтр восстанавливается.
Двухступенчатый турбонагнетатель с возможностью переключения также известен из DE 10230934 А1. Каждая турбина имеет регулируемый перепуск, который создается клапаном со сбрасывающей заслонкой.
Задачей изобретения является создание транспортного средства с чистым и мощным двигателем, на платформе транспортного средства существующей архитектуры.
Эта задача решается объектом независимого пункта формулы изобретения. Эффективные усовершенствования даются в зависимых пунктах формулы изобретения.
Изобретение создает систему турбонагнетателя двигателя для двигателя внутреннего сгорания. Кожух турбины для турбонагнетателя содержит горловину нагнетателя низкого давления для приема от турбонагнетателя низкого давления и горловину нагнетателя высокого давления для приема от турбонагнетателя высокого давления. Горловина нагнетателя низкого давления и горловина нагнетателя высокого давления сообщаются через выпускной тракт низкого давления так, что поток и давление, проходящие из турбины высокого давления, приводят в действие турбину низкого давления.
Кроме того, имеется выпускной канал высокого давления, сообщающийся через выпускной тракт высокого давления с горловиной нагнетателя высокого давления, при этом выпускной канал высокого давления прикреплен к соответствующему фланцу на выпускном коллекторе двигателя так, чтобы поток и давление из выпускного коллектора двигателя приводили в действие турбину высокого давления.
Также имеется выпускная горловина сокращения пути, выпускная горловина сокращения пути сообщается через тракт сокращения пути с горловиной нагнетателя низкого давления. Выпускная горловина сокращения пути прикрепляется к соответствующему фланцу на выпускном коллекторе двигателя так, чтобы поток и давление из выпускного коллектора двигателя приводили в действие турбину низкого давления. Перепускной клапан турбины высокого давления расположен в тракте сокращения пути, который влияет на то, как поток из выпускного коллектора двигателя направляется в турбину низкого давления.
Кожух турбины содержит внешнюю соединительную горловину, прикрепленную к глушителю. Внешняя соединительная горловина сообщается с нагнетателем низкого давления так, чтобы поток и давление из турбины низкого давления шли на выхлоп после системы очистки и глушителя.
Внешняя соединительная горловина дополнительно сообщается с выпускным трактом низкого давления через перепускной тракт выпуска низкого давления, чтобы поток и давление из выпускного тракта низкого давления также проходили в глушитель. Зона клапана со сбрасывающей заслонкой создана в перепускном тракте выпуска низкого давления, который влияет на то, как поток, проходящий из выпускного тракта низкого давления, направляется в глушитель.
Одно из главных преимуществ такой конструкции заключается в том, что отработавшие газы могут направляться из выпускного коллектора как в турбину ступени высокого давления, так и непосредственно в турбину ступени низкого давления. Отработавшие газы, выходящие в турбину высокого давления, также могут быть направлены назад в турбину низкого давления. В то же время, аналогичное соединение между турбиной высокого давления и турбиной низкого давления может быть использовано как канал клапана со сбрасывающей заслонкой, когда работой системы управляют в различных условиях.
Дополнительным преимуществом, согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, является то, что кожух турбины согласно изобретению оснащен турбонагнетателем низкого давления с колесом ротора турбины низкого давления, расположенным в горловине нагнетателя низкого давления, и турбонагнетателем высокого давления с колесом ротора турбины высокого давления, расположенным в горловине нагнетателя высокого давления. Колесо ротора турбины низкого давления и колесо ротора турбины высокого давления обращены лицевой поверхностью друг к другу. Это дает возможность создания компактного и легкого по весу образца для системы турбонагнетателя двигателя согласно изобретению и, следовательно, использования близко расположенного дизельного сажевого фильтра, особенно, когда выпускной фланец высокого давления и выпускной фланец сокращения пути лежат, по существу, параллельно или в одной плоскости. Такой близко расположенный дизельный сажевый фильтр является менее дорогим, чем раздельный каталитический нейтрализатор с дизельным сажевым фильтром, установленным под полом кузова. Более короткое расстояние между выходом турбосистемы и сажевым фильтром дизельного топлива означает, что (по сравнению с дизельным сажевым фильтром, установленным под полом) в дизельном сажевом фильтре настоящего изобретения будет достигаться более высокая температура, которая улучшит его показатели работы. Он также имеет меньшее падение давления, что означает достижение более высоких показателей работы, что важно, когда двигатель внутреннего сгорания согласно изобретению установлен в транспортном средстве с внешней соединительной горловиной, присоединяемой к секции глушителя транспортного средства.
Другой эффективный вариант осуществления изобретения обеспечивает выпускной тракт низкого давления, выпускной тракт высокого давления, тракт сокращения пути и/или перепускной тракт выпуска низкого давления как внутренние каналы в кожухе турбины. При реализации изобретения этого можно будет легко достичь, особенно если кожух турбины будет отлит как одно целое. Такой компактно встроенный кожух турбины имеет меньшее количество дорогих жаропрочных материалов. В связи с меньшим количеством деталей и соединений снижается риск протечки, следовательно, повышается качество и снижается стоимость. Более того, такой кожух турбины обеспечивает легкий и простой доступ для станочной обработки контуров колеса ротора турбины через отверстия в отливке.
Получается, что зона клапана со сбрасывающей заслонкой также легко доступна для станочной обработки с наружной стороны кожуха турбины, когда зона клапана со сбрасывающей заслонкой расположена вблизи внешней соединительной горловиной. Это помогает сократить стоимость изготовления системы турбонагнетателя двигателя согласно настоящему изобретению.
Предпочтительный вариант осуществления изобретения описан ниже, путем приведения примеров, со ссылкой на Фиг.1-8 прилагаемых чертежей, на которых:
На Фиг.1 показана общая схема системы турбонагнетателя двигателя согласно настоящему изобретению;
На Фиг.2 показано трехмерное изображение с частичными вырезами системы турбонагнетателя двигателя, показанной на Фиг.1;
На Фиг.3 показано трехмерное изображение с частичными вырезами системы турбонагнетателя двигателя, показанной на Фиг.1;
На Фиг.4 показано дополнительное трехмерное изображение с частичными вырезами системы турбонагнетателя двигателя, показанной на Фиг.1;
На Фиг.5 показано трехмерное изображение с частичными вырезами кожуха турбины системы турбонагнетателя двигателя, показанной на Фиг.1;
На Фиг.6 показано дополнительное трехмерное изображение с частичными вырезами кожуха турбины, показанного на Фиг.5;
На Фиг.7 показано дополнительное трехмерное изображение с частичными вырезами кожуха турбины, показанного на Фиг.5;
На Фиг.8 показано дополнительное трехмерное изображение с частичными вырезами кожуха турбины, показанного на Фиг.5.
На Фиг.1 показана структура одного примера системы турбонагнетателя двигателя согласно настоящему изобретению.
Система турбонагнетателя двигателя содержит двигатель Е с четырьмя цилиндрами Z, с турбонагнетателем 1 высокого давления, с турбонагнетателем 9 низкого давления и с дизельным сажевым фильтром DPF. Для лучшей ясности, прочие части двигателя Е на Фиг.1 опущены.
Турбонагнетатель 1 высокого давления включает в себя турбину 2 высокого давления и компрессор 4 высокого давления, приводимый в действие турбиной 2 высокого давления через вал 3. Вход 1а турбины высокого давления контактно соединен с выпускным коллектором 6 двигателя Е через выпускную трубу 5 высокого давления, которая также называется соединительной трубой турбины высокого давления. Выход 4а компрессора высокого давления сообщается с впускным коллектором 8 двигателя Е через трубу 7 нагнетания высокого давления. Промежуточный охладитель 7а оборудован в трубе 7 нагнетания высокого давления.
Турбонагнетатель 9 низкого давления включает в себя турбину 10 и компрессор 12, приводимые в действие и вращаемые, соответственно, турбиной 10 низкого давления через вал 11. Вход 10а турбины низкого давления сообщается с выходом 2b турбины высокого давления турбонагнетателя 1 высокого давления через выпускную трубу 13 низкого давления, которая также называется выпускной трубой 13 турбины высокого давления. Выпускной коллектор 6 напрямую сообщается с входом 10а турбины низкого давления через трубу спрямления пути или перепускную трубу 17а (не показана на Фиг.1). Труба 17а спрямления пути содержит перепускной клапан 17 турбины высокого давления. Выход 12а компрессора низкого давления сообщается с входом 4b компрессора высокого давления турбонагнетателя 1 высокого давления через трубу 14 нагнетания низкого давления.
Выход 10b с колеса ротора турбины низкого давления соединен с дизельным сажевым фильтром DPF через секцию 10с соединительной трубы. Дизельный сажевый фильтр DPF соединяется с трубой 100 глушителя.
Выпускная труба 13 турбины высокого давления сообщается с выходом 10b турбины низкого давления через перепускную трубу 18 выпуска турбины низкого давления, которая имеет клапан 20 со сбрасывающей заслонкой.
Труба 14 нагнетания низкого давления сообщается с трубой 7 нагнетания высокого давления через перепускную трубу 21 нагнетания. Перепускная труба 21 нагнетания имеет контрольный клапан 22. Контрольный клапан 22 имеет функцию предоставления возможности прохождения потока из трубы 14 нагнетания низкого давления в трубу 7 нагнетания высокого давления, но предотвращает обратный поток.
Как лучше видно на Фиг.2-4, система турбонагнетателя двигателя согласно варианту осуществления изобретения содержит кожух 101 турбины, который частично отлит как одно целое, или выполнен, как одна отливка.
Кожух 101 турбины снабжен горловиной 102 нагнетателя низкого давления для приема или размещения турбонагнетателя 9 низкого давления и горловиной 103 нагнетателя высокого давления для приема или размещения турбонагнетателя 1 высокого давления. Горловина 102 нагнетателя низкого давления обеспечивает стыковку кожуха подшипника турбонагнетателя низкого давления с кожухом 111 подшипника низкого давления, а горловина 103 нагнетателя высокого давления обеспечивает стыковку кожуха подшипника турбонагнетателя высокого давления с кожухом 112 подшипника низкого давления.
Горловина 102 нагнетателя низкого давления и горловина 103 нагнетателя высокого давления сообщаются через выпускную трубу 13 низкого давления, которая содержится в виде канала в кожухе 101 турбины. Горловина 102 нагнетателя низкого давления и горловина 103 нагнетателя высокого давления содержат фланцы с болтами, при этом соединительные плоскости фланцев с болтами параллельны друг другу.
Клапан 20 со сбрасывающей заслонкой реализуется как контрольный клапан с вентильной заслонкой 104, которая лучше видна на Фиг.2. Клапан 20 со сбрасывающей заслонкой приводится в действие и вращается соответственно рычагом 19 управления, который приводится в действие пневматическим исполнительным механизмом 105 с широтно-импульсной модуляцией, лучше видным на Фиг.3.
Перепускной клапан 17 турбины высокого давления реализуется как контрольный клапан с вентильной заслонкой. Перепускной клапан 17 турбины высокого давления вращается рычагом 16 управления, который приводится в действие пневматическим исполнительным механизмом 106 с широтно-импульсной модуляцией, лучше видным на Фиг.3.
Для ясности и упрощения перепускная труба 21 нагнетания и контрольный клапан 22, которые приводятся в действие дополнительным пневматическим исполнительным механизмом с широтно-импульсной модуляцией, на Фиг.2-4 не показаны.
Как можно лучше всего видеть на Фиг.2 и 4, выпускная труба 5 высокого давления заканчивается выпускным фланцем 107 высокого давления, который соединен с соответствующим фланцем на выпускном коллекторе 6 с использованием фланцевых болтов 108. Аналогично этому, труба 17а спрямления пути заканчивается выпускным фланцем 109 спрямления пути, который присоединен к дополнительному соответствующему фланцу на выпускном коллекторе 6 с использованием фланцевых болтов 110.
Выпускной фланец 107 высокого давления и выпускной фланец 109 спрямления пути лежат в параллельных плоскостях и обращены в одну сторону.
Теперь ниже в этом документе должна быть описана работа вышеупомянутого варианта осуществления.
В системе турбонагнетателя двигателя согласно этому изобретению нагнетание, например, при 700 об/мин, подается турбонагнетателем 1 высокого давления и турбонагнетателем 9 низкого давления, установленным последовательно и ниже по потоку от турбонагнетателя 1 высокого давления. Перепускной клапан 17 турбины высокого давления, клапан 20 со сбрасывающей заслонкой и контрольный клапан 22 в этом состоянии закрыты.
С увеличением скорости вращения коленчатого вала двигателя производительность турбонагнетателя высокого давления должна ограничиваться, тем самым, ограничивая дополнительные показатели, подлежащие получению. Он также должен достичь максимальной допустимой повышенной скорости вращения.
В то же время рычаг 16 управления открывает перепускной клапан 17 турбины высокого давления для предоставления, тем самым, возможности прохождения части выпускных газов из выпускного коллектора 6 через трубу 17b спрямления пути в выпускную трубу 13 низкого давления. В это время прохождение потока и давление в выпускной трубе 5 высокого давления снабжает энергией турбонагнетатель 1 высокого давления, тем самым обуславливая производство давления нагнетания. В тоже самое время, прохождение потока и давление в выпускной трубе 13 низкого давления увеличивается вследствие прохождения потока и давления от трубы 17b спрямления пути и от выхода 2b турбины для снабжения энергией турбонагнетателя 9 низкого давления, таким образом, должно производиться давление нагнетания. Поэтому, давление в трубе 14 нагнетания высокого давления может регулироваться так, чтобы оно не превосходило разрешенного предела.
Когда двигатель выходит на 2000 об/мин, площадь отверстия перепускного клапана 17 достигает максимума, таким образом почти весь поток выпускного газа проходит через выпускной байпас 15 высокого давления в выпускную трубу 13 низкого давления, чтобы тем самым терять функцию снабжения энергией турбонагнетателя 1 высокого давления, при этом снабжая энергией турбонагнетатель 9 низкого давления, чтобы таким образом производить заранее заданное давление нагнетания. В это время почти весь поток нагнетания, выпущенный в трубу 14 нагнетания низкого давления, проходит через перепускную трубу 21 нагнетания в открытый контрольный клапан 22 и проходит в трубу 7 нагнетания высокого давления.
Когда скорость вращения коленчатого вала двигателя превосходит 2000 об/мин и турбонагнетатель низкого давления достигает своего предела, его необходимо защитить от превышения скорости. Поэтому рычаг 19 управления открывает клапан 20 со сбрасывающей заслонкой. При этом поддерживается максимально допустимое давление нагнетания двигателя.
Требуемое для двигателя количество воздуха при частичной нагрузке, например при 6000 об/мин, уменьшается. При нагрузке на двигатель или крутящем моменте ниже заранее заданного уровня перепускной клапан 17 турбины высокого давления не полностью открыт, и выпускной газ снабжает энергией турбину турбонагнетателя 1 высокого давления при прохождении в турбонагнетатель 9 низкого давления.
На Фиг.5-8 показаны трехмерные изображения с частичными вырезами кожуха 101 турбины, оснащенного заслонками клапанов, осями и рычагами перепускного клапана 17 турбины высокого давления и соответственно перепускного клапана 20 турбины, клапан 20 со сбрасывающей заслонкой.
Номера ссылочных позиций
1 турбонагнетатель высокого давления
1а вход турбины высокого давления
2 турбина высокого давления
2б выход турбины высокого давления
3 вал
4 компрессор высокого давления
4б вход компрессора
5 соединительная труба турбины высокого давления
6 выпускной коллектор
7 труба нагнетания высокого давления
7а промежуточный охладитель
8 впускной коллектор
9 турбонагнетатель низкого давления
10а вход турбины низкого давления
10 турбина низкого давления
10б выход турбины низкого давления
10с секция соединительной трубы
11 вал
12 компрессор низкого давления
12а выход компрессора низкого давления
13 соединительная труба турбины низкого давления
14 труба нагнетания низкого давления
17 перепускной клапан турбины высокого давления
17б перепускная труба турбины высокого давления
18 перепускное соединение турбины
19 рычаг управления
20 перепускной клапан турбины = клапан со сбрасывающей заслонкой
21 перепускное соединение компрессора высокого давления
22 контрольный клапан
100 труба глушителя
101 кожух турбины
102 стыковочный узел кожуха подшипника турбонагнетателя низкого давления
103 стыковочный узел кожуха подшипника турбонагнетателя высокого давления
104 вентильная заслонка
105 пневматический привод клапана со сбрасывающей заслонкой
106 пневматический исполнительный механизм перепуска турбины высокого давления
107 выпускной фланец турбины высокого давления
108 болт фланца
109 выпускной фланец турбины низкого давления
110 болт фланца
111 кожух подшипника низкого давления
112 кожух подшипника высокого давления
114 вентильная заслонка
DPF дизельный сажевый фильтр
Z цилиндр.

Claims (12)

1. Кожух (101) турбины системы турбонагнетателя двигателя для двигателя (Е) внутреннего сгорания, содержащий:
горловину (102) нагнетателя низкого давления для присоединения турбонагнетателя (9) низкого давления и горловину (103) нагнетателя высокого давления для присоединения турбонагнетателя (1) высокого давления, причем горловина (102) нагнетателя низкого давления и горловина (103) нагнетателя высокого давления сообщаются через выпускной тракт (13) низкого давления;
выпускную горловину (107) высокого давления, сообщающуюся через выпускной тракт (5) высокого давления с горловиной (103) нагнетателя высокого давления, причем выпускная горловина (107) высокого давления выполнена с возможностью прикрепления к соответствующему фланцу на выпускном коллекторе (6) двигателя (Е);
выпускную горловину (109) спрямления пути, сообщающуюся через тракт (17а) спрямления пути с горловиной (102) нагнетателя низкого давления, зону перепускного клапана (17) турбины высокого давления, расположенную в тракте (17а) спрямления пути, причем выпускная горловина (109) спрямления пути выполнена с возможностью прикрепления к соответствующему фланцу на выпускном коллекторе (6) двигателя (Е);
горловину (10с) внешнего соединения, выполненную с возможностью прикрепления к глушителю, причем горловина (10с) внешнего соединения сообщается с горловиной (102) нагнетателя низкого давления и дополнительно сообщается с выпускным трактом (13) через перепускной тракт (18) выпуска турбины низкого давления, причем перепускной тракт (18) выпуска турбины низкого давления снабжен зоной клапана (20) со сбрасывающей заслонкой,
отличающийся тем, что выпускной фланец (107) высокого давления и выпускной фланец (109) спрямления пути имеют поверхности, лежащие, по существу, в одном направлении, причем выпускной фланец (107) высокого давления и выпускной фланец (109) спрямления пути лежат, по существу, в параллельных плоскостях.
2. Кожух (101) турбины по п.1,
отличающийся тем, что выпускной тракт (13) низкого давления, выпускной тракт (5) высокого давления, тракт (17а) спрямления пути и/или перепускной тракт (18) выпуска турбины низкого давления выполнены как внутренние каналы в кожухе (101) турбины.
3. Кожух турбины по п.1, отличающийся тем, что выпускной фланец (107) высокого давления и выпускной фланец (109) спрямления пути лежат, по существу, в одной плоскости.
4. Кожух турбины по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что горловина (102) нагнетателя низкого давления и горловина (103) нагнетателя высокого давления лежат, по существу, в параллельных плоскостях.
5. Кожух (101) турбины по одному пп.1-3, отличающийся тем, что кожух турбины выполнен отлитым как одно целое.
6. Кожух (101) турбины по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что зона клапана (20) со сбрасывающей заслонкой нагнетателя является доступной, по меньшей мере, для одного процесса станочной обработки снаружи кожуха (101) турбины.
7. Кожух (101) турбины по п.6, отличающийся тем, что зона клапана (20) со сбрасывающей заслонкой нагнетателя расположена вблизи горловины (10с) внешнего соединения, чтобы был обеспечен доступ для процесса станочной обработки через горловину (10с) внешнего соединения.
8. Турбонагнетатель (1) высокого давления системы турбонагнетателя двигателя для двигателя (Е) внутреннего сгорания, содержащий:
кожух (101) турбины по одному из вышеупомянутых пунктов;
турбонагнетатель (9) низкого давления с колесом ротора турбины низкого давления, расположенным в горловине (102) нагнетателя низкого давления, и турбонагнетатель (1) с колесом ротора турбины высокого давления, расположенным в горловине (103) нагнетателя высокого давления, причем колесо ротора турбины низкого давления и колесо ротора турбины высокого давления обращены друг к другу;
перепускной клапан (17) турбины высокого давления, расположенный в тракте (17а) спрямления пути;
клапан (20) со сбрасывающей заслонкой, размещенный в перепускном тракте (18) выпуска турбины низкого давления.
9. Турбонагнетатель (1), по п.8, отличающийся тем, что
перепускной клапан (17) турбины высокого давления и/или клапан (20) со сбрасывающей заслонкой содержат перемещаемую заслонку.
10. Турбонагнетатель (1) по п.8 или 9, отличающийся тем, что для перемещения заслонки между открытым и закрытым положением оборудован пневматический дополнительный механизм с широтно-импульсной модуляцией.
11. Двигатель (Е) внутреннего сгорания с турбонагнетателем (1) высокого давления по одному из пп.8-10, в котором выпускная горловина (107) высокого давления прикреплена к соответствующему фланцу на выпускном коллекторе (6) двигателя (Е), выпускная горловина (109) спрямления пути прикреплена к соответствующему фланцу на выпускном коллекторе (6).
12. Транспортное средство с двигателем (Е) внутреннего сгорания по п.11, в котором горловина (10с) внешнего соединения прикреплена к секции глушителя транспортного средства.
RU2008143390/06A 2006-04-05 2007-03-22 Двухступенчатая система турбонагнетателя двигателя RU2435045C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP06007228A EP1843019B1 (en) 2006-04-05 2006-04-05 Two-stage turbo-charger engine system
EP06007228.7 2006-04-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008143390A RU2008143390A (ru) 2010-05-10
RU2435045C2 true RU2435045C2 (ru) 2011-11-27

Family

ID=36939173

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008143390/06A RU2435045C2 (ru) 2006-04-05 2007-03-22 Двухступенчатая система турбонагнетателя двигателя

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8499559B2 (ru)
EP (1) EP1843019B1 (ru)
CN (1) CN101410604B (ru)
AT (1) ATE483102T1 (ru)
DE (1) DE602006017167D1 (ru)
RU (1) RU2435045C2 (ru)
WO (1) WO2007115659A2 (ru)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2446146B (en) 2007-01-31 2009-11-18 Gm Global Tech Operations Inc Arrangement of a two stage turbocharger system for an internal combustion engine
US20090211260A1 (en) * 2007-05-03 2009-08-27 Brayton Energy, Llc Multi-Spool Intercooled Recuperated Gas Turbine
FR2918710B1 (fr) * 2007-07-12 2013-06-28 Renault Sas Agencement pour un moteur a combustion interne comportant deux turbocompresseurs.
DE102008020745A1 (de) * 2008-04-25 2009-10-29 Daimler Ag Abgasstromführungseinrichtung und Brennkraftmaschine mit einer Abgasstromführungseinrichtung
WO2010132439A1 (en) 2009-05-12 2010-11-18 Icr Turbine Engine Corporation Gas turbine energy storage and conversion system
GB2472829B (en) 2009-08-20 2014-04-02 Gm Global Tech Operations Inc Two-stage turbocharged engine system
DE102009046940B4 (de) * 2009-11-20 2014-06-18 Mtu Friedrichshafen Gmbh Mehrstufige Aufladegruppe, Aufladesystem und Brennkraftmaschine, jeweils mit der mehrstufigen Aufladegruppe
US8866334B2 (en) * 2010-03-02 2014-10-21 Icr Turbine Engine Corporation Dispatchable power from a renewable energy facility
US8984895B2 (en) 2010-07-09 2015-03-24 Icr Turbine Engine Corporation Metallic ceramic spool for a gas turbine engine
EP2415988A1 (en) * 2010-08-06 2012-02-08 Caterpillar Motoren GmbH & Co. KG Two-stage turbocharged engine
AU2011295668A1 (en) 2010-09-03 2013-05-02 Icr Turbine Engine Corporation Gas turbine engine configurations
GB2489462B (en) * 2011-03-29 2016-07-20 Gm Global Tech Operations Llc Exhaust manifold for a two-stage turbocharger for an internal combustion engine
US9051873B2 (en) 2011-05-20 2015-06-09 Icr Turbine Engine Corporation Ceramic-to-metal turbine shaft attachment
BR112013030713B1 (pt) * 2011-05-30 2021-03-23 Fpt Motorenforschung Ag Aparelho de motor híbrido turbocomposto superalimentado
US8667794B2 (en) 2011-06-01 2014-03-11 Honeywell International Inc. Valve seat and gasket for exhaust bypass valve
JP5919663B2 (ja) * 2011-07-15 2016-05-18 株式会社Ihi 多段過給システム
EP2554820B1 (de) * 2011-08-03 2016-12-14 Ford Global Technologies, LLC Aufgeladene Brennkraftmaschine mit zwei Turbinen und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine
US8813494B2 (en) 2011-09-07 2014-08-26 General Electric Company Method and system for a turbocharged engine
US8959913B2 (en) * 2011-09-15 2015-02-24 General Electric Company Systems and apparatus for transferring fluid flow
US20130133480A1 (en) * 2011-11-28 2013-05-30 Icr Turbine Engine Corporation Hybrid drive train for a gas turbine engine
JP5903264B2 (ja) * 2011-12-22 2016-04-13 日野自動車株式会社 多段過給装置
US10094288B2 (en) 2012-07-24 2018-10-09 Icr Turbine Engine Corporation Ceramic-to-metal turbine volute attachment for a gas turbine engine
US9464582B2 (en) * 2012-07-25 2016-10-11 General Electric Company Systems and methods for routing exhaust
US9068474B2 (en) * 2013-01-25 2015-06-30 GM Global Technology Operations LLC Turbine housing
US9163589B2 (en) 2013-05-30 2015-10-20 Honeywell International Inc. Valve seat and gasket for exhaust gas bypass for turbocharger
US9217361B2 (en) * 2013-08-05 2015-12-22 GM Global Technology Operations LLC Turbocharging system
JP5927729B2 (ja) * 2013-11-06 2016-06-01 本田技研工業株式会社 流路部材
DE102014109577A1 (de) 2014-07-09 2016-01-14 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Aufladeeinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, Verbrennungskraftmaschine sowie Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine
US9453435B2 (en) * 2014-10-07 2016-09-27 GM Global Technology Operations LLC Control of internal combustion engine with two-stage turbocharging
US9441534B2 (en) 2014-10-09 2016-09-13 GM Global Technology Operations LLC Cooled two-stage turbocharging system
KR101628548B1 (ko) 2014-12-01 2016-06-09 현대자동차주식회사 2단 터보차저 장치
JP6780778B2 (ja) * 2017-06-13 2020-11-04 株式会社Ihi 多段過給機
JP7103098B2 (ja) * 2018-09-13 2022-07-20 トヨタ自動車株式会社 ターボチャージャ

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4930315A (en) 1987-05-29 1990-06-05 Usui Kokusai Sangyo Kabushiki Kaisha Turbo-charger engine system
SE467634B (sv) * 1990-05-15 1992-08-17 Volvo Ab Anordning vid turboreglering
US5079921A (en) * 1990-06-11 1992-01-14 Navistar International Transporation Corp. Exhaust back pressure control system
DE4331943C3 (de) * 1993-09-02 1998-04-23 Man Nutzfahrzeuge Ag Aufladesystem für luftverdichtende Brennkraftmaschinen
US5488827A (en) * 1994-10-20 1996-02-06 Gas Research Institute Apparatus and method for mounting and operating multile turbochargers in parallel
DE10019774A1 (de) * 2000-04-20 2001-11-22 Daimler Chrysler Ag Turbolader-Einrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE10230934B4 (de) * 2002-07-09 2008-10-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Schaltbarer, zweistufiger Abgas-Turbolader für eine Brennkraftmaschine
DE50213429D1 (de) * 2002-08-30 2009-05-20 Borgwarner Inc Aufladesystem für eine Brennkraftmaschine
JP4265365B2 (ja) * 2003-10-17 2009-05-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
JP2005133651A (ja) * 2003-10-30 2005-05-26 Toyota Motor Corp 過給装置付きエンジン
GB2446146B (en) * 2007-01-31 2009-11-18 Gm Global Tech Operations Inc Arrangement of a two stage turbocharger system for an internal combustion engine
FR2918710B1 (fr) 2007-07-12 2013-06-28 Renault Sas Agencement pour un moteur a combustion interne comportant deux turbocompresseurs.
DE102008020745A1 (de) 2008-04-25 2009-10-29 Daimler Ag Abgasstromführungseinrichtung und Brennkraftmaschine mit einer Abgasstromführungseinrichtung
JP2010261362A (ja) * 2009-05-07 2010-11-18 Toyota Motor Corp エンジンの過給装置
GB2472829B (en) * 2009-08-20 2014-04-02 Gm Global Tech Operations Inc Two-stage turbocharged engine system
DE102009046940B4 (de) 2009-11-20 2014-06-18 Mtu Friedrichshafen Gmbh Mehrstufige Aufladegruppe, Aufladesystem und Brennkraftmaschine, jeweils mit der mehrstufigen Aufladegruppe
GB2475534B (en) * 2009-11-21 2014-11-12 Cummins Turbo Tech Ltd Sequential two-stage turbocharger system
GB2488136B (en) * 2011-02-17 2016-04-13 Gm Global Tech Operations Llc Two-stage turbocharger for an internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
EP1843019A1 (en) 2007-10-10
US8499559B2 (en) 2013-08-06
RU2008143390A (ru) 2010-05-10
WO2007115659A2 (en) 2007-10-18
CN101410604A (zh) 2009-04-15
CN101410604B (zh) 2011-02-09
ATE483102T1 (de) 2010-10-15
EP1843019B1 (en) 2010-09-29
US20110020108A1 (en) 2011-01-27
WO2007115659A3 (en) 2007-12-13
DE602006017167D1 (de) 2010-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2435045C2 (ru) Двухступенчатая система турбонагнетателя двигателя
KR100531999B1 (ko) 일체형 터빈 배기가스 재순환 제어밸브
CN101939529B (zh) 控制在涡轮增压与排气再循环之间分开的排气流动
US10526955B2 (en) Supercharging device for an internal combustion engine, and operating method for the supercharging device
CN101842565B (zh) 带有废气涡轮增压器和增压空气冷却器的内燃机
US20070074513A1 (en) Turbo charging in a variable displacement engine
JP2004092646A (ja) 内燃機関用過給装置
JP2006097684A (ja) Ｖｔｇタービン段を利用する多段ターボ過給装置
JP2007154684A (ja) ２段過給式エンジン
EP3438429B1 (en) Engine with turbo supercharger
WO2011002565A1 (en) Engine brake using brake valve and partial admission flow turbine turbocharger
JP5919663B2 (ja) 多段過給システム
WO2004033888A2 (en) Internal combustion engine system
KR20120015386A (ko) 터보차져의 웨이스트 게이트 작동 제어 시스템
US10704475B2 (en) Engine control device
EP2148061A1 (en) A two-stage turbocharged combustion engine
WO2012063801A1 (ja) 低圧ループｅｇｒ装置
US9068474B2 (en) Turbine housing
JP6780778B2 (ja) 多段過給機
US20190309692A1 (en) Valve System And Assembly Including The Same
JP2001342839A (ja) ターボ過給システム
JP7377691B2 (ja) スラスト荷重低減装置及びエンジン
JP7226945B2 (ja) 排気再循環システム
GB2488321A (en) Exhaust Manifold for a Two-Stage Turbocharged Engine
Subramanian et al. The latest trend of turbocharging technologies for emissions compliance and fuel economy

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180323