便在低速处提高扭矩，并且在具有预先确定的值或更高的值的高速部段内自然送气方法的性能可以得以维持而不需涡轮增压器70的辅助。
[0041]此外，涡轮增压器70的容量的特征在于，基于经过压缩机的空气流动系数，空气流动速率为2或更小，并且此处，空气流动系数为经过压缩机的最大空气流动速率/排量。
[0042]此外，凭借涡轮增压器70的增压可以仅在发动机10的预先确定的每分钟转数处执行，在发动机10的预先确定的每分钟转数处，在采用自然送气方法的发动机10中产生了最大扭矩。因此，在发动机10的预先确定的每分钟转数或更多处，进气旁通阀20和排气旁通阀22可以完全地打开，以便展示与采用自然送气方法的发动机的性能相似或相同的性倉泛。
[0043]根据本发明的各个实施方案的发动机系统进一步包括涡轮机壳体74。涡轮机壳体74为涡轮机74的盒体，在其中设置了涡轮增压器70的涡轮机74。此外，涡轮机壳体74可以由与汽缸盖12的材料相同的材料制成。此外，涡轮机壳体74可以由铝材料制成。在本发明的各个实施方案中，涡轮机壳体74并不暴露于过高的温度下。
[0044]图2为示出在根据本发明的各个实施方案的发动机的每分钟转数和输出之间的关系的示意图。如图2所示,横轴指示发动机10的每分钟转数,并且纵轴指示发动机10的输出。此外，在下侧处的粗体实线L表示输出根据发动机10的每分钟转数的关系。正如通过该示意图的粗体实线L所能见到的，发动机10在排气温度相对较低的区域进行操作。
[0045]图3为示出与汽缸盖共享的涡轮机壳体的冷却剂路径的方框图，图4为示出独立地形成的涡轮机壳体的冷却剂路径的方框图，并且图5为示出利用涡轮增压器的冷却剂的涡轮机壳体的冷却剂路径的方框图。
[0046]如图3至图5所示，涡轮机壳体77设置在冷却剂的路径中，冷却剂通过水泵110的泵送得以从冷却剂箱90进行供应，并且经过汽缸盖12、汽缸体14、电子牵引控制(ETC)系统100、加热器120、油冷却器130、散热器140以及涡轮增压器70。在图3至图5中，虚线箭头指示经过涡轮机壳体77的冷却剂路径。
[0047]参照图3，涡轮机壳体77可以与汽缸盖12共享冷却剂。也即，涡轮机壳体77可以与汽缸盖12整合地或一体地形成，以便通过供应至汽缸盖12的冷却剂得到冷却，或者通过接收来自汽缸盖12的冷却剂得到冷却。此外，冷却涡轮机壳体77的冷却剂可以再供应至汽缸盖12。
[0048]参照图4，涡轮机壳体77可以直接地接收来自水泵110的冷却剂，并且可以通过形成的冷却剂路径得到冷却，从而经过涡轮机壳体77的冷却剂与经过汽缸盖12的冷却剂混八口 ο
[0049]参照图5，围绕涡轮增压器70的涡轮机74的涡轮机壳体77可以通过使用供应至涡轮增压器70的冷却剂得到冷却。也即，供应至涡轮增压器70的中心壳体的冷却剂可以通过经过涡轮机壳体77而供应至涡轮增压器70的中心壳体。
[0050]如上所述，根据本发明的示例性实施方案，在发动机10的低速区域中可以通过增加扭矩来改进燃料效率。此外，可以通过仅在发动机10的低速区域处使用涡轮增压器70而降低涡轮增压器70的容量，并且增加低速扭矩，从而降低燃料消耗。此外，通过增压的操作区域可以最小化，从而涡轮机壳体77可以由具有低热阻的材料制成。因此，涡轮机壳体77可以集成有汽缸盖12，或者可以由与汽缸盖12的材料相同的材料制成，并且涡轮机壳体77的成本可以得以降低。
[0051 ] 为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上游”或“下游”等被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方案的特征。
[0052]前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想穷尽本发明，或者将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附的权利要求书及其等同形式所限定。
【主权项】
1.一种发动机系统，包括: 第一进气管线，所述第一进气管线配置成将外部空气供应至安装在发动机的汽缸体中的进气歧管； 进气旁通阀，所述进气旁通阀设置在所述第一进气管线上； 第二进气管线，所述第二进气管线配置成使所述进气旁通阀旁通； 第一排气管线，从安装在所述汽缸体内的排气歧管排出的废气流动通过所述第一排气管线； 排气旁通阀，所述排气旁通阀设置在所述第一排气管线上； 第二排气管线，所述第二排气管线配置成使所述排气旁通阀旁通； 涡轮增压器，所述涡轮增压器经过所述第二排气管线的废气进行操作，并且配置成泵送在所述第二进气管线中流动的进入的空气； 控制器，所述控制器配置成控制所述进气旁通阀和所述排气旁通阀；以及 涡轮机壳体，所述涡轮机壳体配置成围绕所述涡轮增压器的涡轮机， 其中所述涡轮机壳体由与所述发动机的汽缸盖的材料相同的材料制成。
2.根据权利要求1所述的发动机系统，进一步包括: 中间冷却器，所述中间冷却器安装在所述涡轮增压器的压缩机的下游侧处的所述第二进气管线中。
3.根据权利要求1所述的发动机系统，进一步包括: 节流阀体，所述节流阀体配置成控制供应至所述进气歧管的进气流动速率。
4.根据权利要求1所述的发动机系统，其中: 在所述发动机的每分钟转数低于预先确定的每分钟转数值的部段内，在负载低于预先确定的负载值时控制器打开所述进气旁通阀和所述排气旁通阀，以及所述控制器通过控制所述排气旁通阀的打开率来控制输出。
5.根据权利要求1所述的发动机系统，其中: 在所述发动机的每分钟转数低于预先确定的每分钟转数值的部段内，在负载高于预先确定的负载值时控制器关闭所述进气旁通阀并打开所述排气旁通阀，以及所述控制器通过控制所述排气旁通阀的打开率来控制输出。
6.根据权利要求1所述的发动机系统，其中: 在所述发动机的每分钟转数高于预先确定的每分钟转数值的部段内，控制器打开所述进气旁通阀和所述排气旁通阀，以及 所述控制器通过控制所述排气旁通阀的打开率来控制输出。
7.根据权利要求1所述的发动机系统，其中: 所述第二进气管线从空气净化器箱分叉，并且通过顺序地经过所述涡轮增压器的压缩机和中间冷却器而接合至所述第一进气管线。
8.根据权利要求1所述的发动机系统，其中: 所述第二排气管线从所述排气歧管分叉，并且通过经过所述涡轮增压器的涡轮机而接合至所述第一排气管线。
9.根据权利要求1所述的发动机系统，其中: 所述涡轮增压器的容量设定为具有最小值，所述最小值能够在采用自然送气方法的发动机的预先确定的低速区域处获得最大输出扭矩。
10.根据权利要求1所述的发动机系统，其中: 所述涡轮机壳体与所述汽缸盖整合地或一体地形成。
11.根据权利要求10所述的发动机系统，其中: 所述涡轮机壳体通过供应至所述汽缸盖的冷却剂进行冷却。
12.根据权利要求11所述的发动机系统，其中: 冷却所述涡轮机壳体的冷却剂得以再供应至所述汽缸盖。
13.根据权利要求1所述的发动机系统，其中: 所述涡轮机壳体通过直接从水泵供应的冷却剂得到冷却。
14.根据权利要求1所述的发动机系统，其中: 所述涡轮机壳体通过供应至所述涡轮增压器的冷却剂得到冷却。
15.根据权利要求14所述的发动机系统，其中: 供应至所述涡轮增压器的冷却剂路径经过所述涡轮机壳体。
16.根据权利要求1所述的发动机系统，其中: 所述涡轮机壳体由铝材料制成。
【专利摘要】一种发动机系统可包括：第一进气管线，进气旁通阀，第二进气管线，第一排气管线，排气旁通阀，第二排气管线，涡轮增压器，控制器和涡轮机壳体，第一进气管线配置成将外部空气供应至装在发动机的汽缸体中的进气歧管；进气旁通阀设置在第一进气管线上；第二进气管线配置成旁通进气旁通阀；从装在汽缸体内的排气歧管排出的废气流动通过第一排气管线；排气旁通阀设置在第一排气管线上；第二排气管线配置成旁通排气旁通阀；涡轮增压器通过经过第二排气管线的废气操作，并配置成泵送在第二进气管线中流动的进入空气；控制器配置成控制进气旁通阀和排气旁通阀；涡轮机壳体配置成围绕涡轮增压器的涡轮机。涡轮机壳体可由与发动机的汽缸盖相同的材料制成。
【IPC分类】F01D25-24, F02B37-00, F01N13-08, F02B37-18, F02M35-104, F02B37-16
【公开号】CN104712419
【申请号】CN201410412138
【发明人】朴钟一, 李周沅, 朱南鲁, 金润柱, 韩东熙, 黄一中, 林贤俊
【申请人】现代自动车株式会社
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2014年8月20日
【公告号】US20150167592