CN1834421B - 内燃机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种内燃机，其具有发动机(11)和由高压增压装置(12)和低压增压装置(13)构成的至少两级废气涡轮增压器，其中高压增压装置(12)具有高压涡轮机(14)、高压压缩机(15)和连接在高压压缩机(15)与发动机(11)之间的增压空气冷却器(16)，其中低压增压装置(13)具有用于使离开高压涡轮机(14)的废气流再减压的低压涡轮机(17)、用于使要输送到高压压缩机(15)的燃烧用空气流预压缩的低压压缩机(18)和必要时连接在低压压缩机(18)与高压压缩机(15)之间的增压空气冷却器(19)。根据本发明，低压增压装置(13)被作为单独的模块构成并与发动机(11)分离，使低压增压装置(13)安置在单独的框架和机架上。

Description

内燃机
技术领域
本发明涉及一种内燃机。
背景技术
为提高内燃机的效率和功率，现有技术中公开了为内燃机装备废气涡轮增压器。对于废气涡轮增压器由发动机导出的废气在涡轮机中减压，其中涡轮驱动压缩机，压缩机中压缩要输送到发动机的燃烧用空气。在压缩机和发动机之间连接有增压空气冷却器，以将压缩的燃烧用空气冷却至限定的温度。通过这种废气涡轮增压器，内燃机，例如柴油机或燃气发动机的效率可被提高。
上述借助涡轮机及压缩机单极的废气涡轮增压器在可实现的增压压力及可实现的效率方面达到其经济上的极限，从而为进一步提高内燃机的效率和功率实施了多级、特别是两级的废气涡轮增压器。对于两级的废气涡轮增压器，内燃机发动机配属有高压增压装置和低压增压装置。高压增压装置包括高压涡轮，离开发动机的废气流在其中减压。高压涡轮驱动高压压缩机，高压压缩机压缩要送到发动机的燃烧用空气流。在高压压缩机与发动机之间还连有增压空气冷却器。低压增压装置有低压涡轮机，离开高压涡轮机的废气流在其中再减压。低压涡轮机驱动低压压缩机，要通过高压压缩机输送到发动机中的燃烧用空气流在其中被预压缩。在低压压缩机与高压压缩机之间在此通常连有另一个增压空气冷却器。
对于具有两级废气涡轮增压器的内燃机，因此内燃机的发动机配属有两个增压装置，即高压增压装置和低压增压装置，它们都必须按照现有技术构建在发动机上。如果发动机呈V形布置，发动机的每个气缸列具有单独的废气涡轮增压器，从而对于两级的废气涡轮增压器将固定在发动机上的增压装置的数量提高到四个，即在每个气缸列上各有一个高压增压装置和一个低压增压装置。
如果固定或安放在发动机上的增压装置的数量提高，那么这由于不是不明显的增压装置的空间需求导致安装问题。此外内燃机的强度和振动性能受到负面影响。
发明内容
由此出发本发明的问题在于，提出新式的内燃机。
该问题通过一种内燃机解决，其具有发动机和由高压增压装置和低压增压装置构成的两级废气涡轮增压器，其中高压增压装置具有用于使离开发动机的废气流减压的高压涡轮机、用于使要输送到发动机的燃烧用空气流压缩的高压压缩机和连接在高压压缩机与发动机之间的增压空气冷却器，其中低压增压装置具有用于使离开高压涡轮机的废气流再减压的低压涡轮机、用于使要输送到高压压缩机的燃烧用空气流预压缩的低压压缩机和特别是连接在低压压缩机与高压压缩机之间的增压空气冷却器，低压增压装置被作为单独的模块构成并与发动机及高压增压装置分离，使低压增压装置安置在单独的框架或机架上，高压涡轮机与低压涡轮机及低压压缩机与高压压缩机分别通过柔性连接导管连接。根据本发明，低压增压装置由单独的模块构成并与发动机分离，使低压增压装置安置在单独的框架或机架上。
本发明提出，对于具有至少两级废气涡轮增压器的内燃机，低压增压装置作为单独的模块构成并与发动机分离，使低压增压装置安置在单独的支承框架或支承机架上。以这种方式内燃机的强度和振动性能相对于单级增压内燃机不改变。避免了安装或装配低压增压装置的空间问题。因为低压增压装置作为单独的模块构成，所以现有的带有单级低废气涡轮增压器的内燃机可简单地补充装备，而无需在发动机或高压增压装置上进行结构改变。
优选的是，高压增压装置与发动机一起安置在共同的框架或机架上，其中高压增压装置和发动机特别被作为一个模块构成。
本发明的优选改进方案由以下描述给出。
附图说明
借助附图详细说明本发明的一个实施例，本发明不限于该实施例。附图为：
图1：按照本发明的内燃机的方块图。
具体实施方式
下面参考图1详细描述本发明。
图1为按照本发明的内燃机10的方块图，其具有发动机11和由高压增压装置12和低压增压装置13构成的两级的废气涡轮增压器。
高压增压装置12包括高压涡轮机14、高压压缩机15和增压空气冷却器16。低压增压装置13包括低压涡轮机17、低压压缩机18和增压空气冷却器19。高压增压装置12的增压空气冷却器16连接在发动机11和高压压缩机15之间。低压增压装置13的增压空气冷却器19连接在高压压缩机15和低压压缩机18之间。
对于图1所示的内燃机10，离开发动机的11的废气流20输送到高压涡轮机14并在高压涡轮机14中减压，其中离开高压涡轮机14的废气流21为将其再减压输送到低压涡轮机17。然后低压涡轮机17排出两级减压的废气流22。低压涡轮机17驱动低压压缩机18，高压涡轮机14驱动高压压缩机15。为两级增压要输送到发动机11的燃烧用空气流，将空气流23输送到低压压缩机，空气流23在低压压缩机18中预压缩。预压缩过的离开低压压缩机18的燃烧用空气流24通过增压冷却器19导引，之后输送到高压压缩机15，预压缩过的燃烧用空气流24在高压压缩机中压缩至所希望的增压压力。从高压压缩机15出发，相应压缩的燃烧用空气流25通过增压冷却器16输送到发动机11。
本发明提出，低压增压装置13被构成为单独的模块并与发动机11分离，使低压增压装置13安置在单独的支承框架或支承机架上。
在优选实施例中高压增压装置12和发动机11被构成为共同的模块并安置在共同的支承框架或支承机架上。低压增压装置13与发动机11并由此与高压增压装置12分离，并安置在单独的支承框架或支承机架上。由此保证，高压增压装置12和发动机11构成的模块的强度与振动性能不由于低压增压装置13而改变。此外由发动机和高压增压装置构成的现有的内燃机不需发动机11和高压增压装置12的结构改变由低压增压装置补充或扩展。
低压增压装置13与高压增压装置12通过柔性连接导管连接。为此低压涡轮机17与高压涡轮机14及低压压缩机18与高压压缩机15分别通过柔性连接导管相连。高压增压装置12与低压增压装置13之间的距离可任意选择，但优选的是短路径并由此选择高压增压装置12与低压增压装置13之间的较短距离。
根据本发明的内燃机10优选被构成为固定的内燃机。但内燃机10也可以是船的驱动装置或其他汽车的驱动装置。
附图标记列表
10内燃机
11发动机
12高压增压装置
13低压增压装置
14高压涡轮机
15高压压缩机
16增压空气冷却器
17低压涡轮机
18低压压缩机
19增压空气冷却器
20废气流
21废气流
22废气流
23增压空气流
24增压空气流
25增压空气流

Claims (3)

1.内燃机，其具有发动机(11)和由高压增压装置(12)和低压增压装置(13)构成的两级废气涡轮增压器，其中高压增压装置(12)具有用于使离开发动机(11)的废气流减压的高压涡轮机(14)、用于使要输送到发动机(11)的燃烧用空气流压缩的高压压缩机(15)和连接在高压压缩机(15)与发动机(11)之间的增压空气冷却器(16)，其中低压增压装置(13)具有用于使离开高压涡轮机(14)的废气流再减压的低压涡轮机(17)、用于使要输送到高压压缩机(15)的燃烧用空气流预压缩的低压压缩机(18)和特别是连接在低压压缩机(18)与高压压缩机(15)之间的增压空气冷却器(19)，低压增压装置(13)被作为单独的模块构成并与发动机(11)及高压增压装置(12)分离，使低压增压装置(13)安置在单独的框架或机架上，高压涡轮机(14)与低压涡轮机(17)及低压压缩机(18)与高压压缩机(15)分别通过柔性连接导管连接。
2.按照权利要求1的内燃机，其特征在于，高压增压装置(12)与发动机(11)一起安置在共同的框架或机架上。
3.按照权利要求1或2的内燃机，其特征在于，高压增压装置(12)与发动机(11)被作为一个模块构成。
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