用于内燃机的排气装置的制造方法

文档序号:9291285阅读:124来源:国知局
用于内燃机的排气装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种按照权利要求1前序部分所述的用于内燃机的排气装置。
【背景技术】
[0002] 这样的用于特别是汽车的内燃机的排气装置可以由DE10 2008 064 264Al作为 已知所得出。排气装置包括第一废气流道(Abgasflut)以及至少部分地与第一废气流道流 体分开的第二废气流道。废气流道能相应地被内燃机的废气穿流。此外,第一废气流道配 设给废气涡轮增压器的涡轮的第一涡轮流道。第二废气流道配设给涡轮的至少部分地与第 一涡轮流道流体分开的第二涡轮流道。这意味着,通过第一废气流道向第一涡轮流道输送 并且能输送废气,而通过第二废气流道向第二涡轮流道输送或者能输送内燃机的废气。
[0003] 此外,排气装置包括废气导回管路,所述废气导回管路由第一废气流道分岔。这意 味着,废气导回管路在第一废气流道的分岔部位处与第一废气流道流体连接,从而在分岔 部位处,废气能够从第一废气流道分岔到废气导回管路中。废气导回管路用于将内燃机的 废气导回至该内燃机的进气侧,以便因此能够实现内燃机的排放少的运行。
[0004] 最终,排气装置包括封堵元件。封堵元件能在至少一个阻止废气从第一废气流道 流动到废气导回管路中的关闭位置与至少一个能实现废气从第一废气流道流动到废气导 回管路中的打开位置之间调整。换言之,废气导回管路在至少一个关闭位置中流体封堵,从 而废气导回管路不被废气穿流。废气导回管路在打开位置中流体释放,从而所述废气导回 管路被废气穿流。
[0005] 也由DE10 2005 021 172Al已知一种用于内燃机的排气装置。来自内燃机的经 定义数量气缸的废气穿流第一废气流道。内燃机的剩余气缸的废气流动通过第二废气流 道。设有在第一废气流道与第二废气流道之间的桥接管路。通过桥接管路能将各废气流道 相互流体连接。在桥接管路中设置有第一封堵元件,借助于所述第一封堵元件能流体释放 并且能流体封堵桥接管路。此外,排气装置具有废气导回管路,所述废气导回管路由第一废 气流道分岔出并且具有第二封堵元件。利用第二封堵元件能流体释放并且能流体封堵废气 导回管路。最后,第一废气流道在废气导回管路下游具有第三封堵元件。利用第三封堵元 件能流体释放并且能流体封堵第一废气流道。该排气装置具有相对高的复杂性。此外已证 实,要能够在传统的排气装置中实现内燃机的高的发动机制动功率是困难且特别耗费的。

【发明内容】

[0006] 因此,本发明的任务在于,进一步改进开头所述类型的排气装置,使得借助于排气 装置也能够按照特别不复杂的方式实现高的发动机制动功率。
[0007] 所述任务通过一种具有权利要求1的特征的排气装置来解决。本发明的有利的构 造形式连同符合目的的且不平凡的进一步扩展方案在其余权利要求中给出。
[0008] 为了创造一种在权利要求1的前序部分中给出类型的排气装置,借助于该排气装 置能够按照特别不复杂且因此简单的方式也实现内燃机的特别高的发动机制动功率,按照 本发明规定,在封堵元件的第一关闭位置中释放在各废气流道之间的连接开口并且在该封 堵元件的第二打开位置中借助于封堵元件封堵所述连接开口。在此,废气能通过连接开口 从第一废气流道分岔并且能输送给第二废气流道。换言之,封堵元件不仅配设给废气导回 管路而且配设给连接开口,借助于对于废气导回管路和连接开口共同的封堵元件在关闭位 置中或者在打开位置中流体封堵所述连接开口。以有利的方式,在内燃机的发动机制动运 行中,废气可以从第一废气流道流动到第二废气流道中,从而以提高的废气流加载第二废 气流道并且因此加载第二涡轮流道,由此能达到更高的发动机制动功率。
[0009] 封堵元件例如构成为阀元件、特别是构成为活门,其中,活门例如能绕枢转轴线在 关闭位置与打开位置之间枢转。通过使用所述一个不仅用于流体封堵废气导回管路而且用 于流体封堵连接开口的封堵元件,可以使排气装置的部件数量、重量和成本保持得特别低。 此外,可以保证排气装置的非常高的功能实现安全性。
[0010] 在本发明的特别有利的构造形式中,借助于在第一关闭位置中的封堵元件至少在 流体开口下游流体封堵所述第一废气流道。这意味着,废气可以穿过第一废气流道流至连 接开口,然而不继续流过第一废气流道。因为废气导回管路在所述至少一个关闭位置中也 通过封堵元件封堵,废气也不可以流过废气导回管路。废气因此在连接开口的区域中通过 该连接开口由第一废气流道流动到第二废气流道中,从而所有废气在连接开口下游流过第 二废气流道并且与此相应地输送给第二涡轮流道,而向第一涡轮流道则不输送废气。由此 在内燃机的发动机制动运行中实现特别高的发动机制动功率。该高的发动机制动功率在此 能不使用附加封堵元件实现。
[0011] 此外,排气装置能实现保持涡轮流道的不对称和/或使废气流道保持得较小,并 且必要时甚至相互对称地构造涡轮流道和/或废气流道,但仍能实现非常高的发动机制动 功率。
[0012] 在本发明的另一种构造形式中,借助于在第一打开位置中的封堵元件至少在分岔 部位下游流体封堵所述第一废气流道,在所述分岔部位处废气能从第一废气流道分岔到废 气导回管路中。以有利的方式,在第一打开位置中也流体封堵连接开口,从而达到废气至内 燃机的进气侧的特别高的废气导回率或者最大可能的废气导回率,由此特别是能够以高的 程度在内燃机的点火运行中降低氮氧化物排放。
[0013] 在本发明的另一种构造形式中,所述封堵元件能调整到第二打开位置中,在所述 第二打开位置中相应地流体释放废气导回管路、第一废气流道以及连接开口。以有利的方 式,可以在内燃机的点火运行中或者在内燃机的主行走区域中借助于第二打开位置调整废 气导回率和涡轮的加载,从而也可以调整最小的废气导回率,由此能实现内燃机以低的废 气排放的特别高效的运行。
[0014] 在本发明的另一种构造形式中,所述封堵元件能被调整到第二关闭位置中,在所 述第二关闭位置中阻止废气从第一废气流道流动到废气导回管路中并且释放在各废气流 道之间的连接开口。以有利的方式,内燃机在两个废气流道中的所有废气于是流动至废气 涡轮增压器的涡轮,从而通过废气涡轮增压器的压缩机在内燃机的进气侧上达到燃烧用空 气的增加的压缩,由此特别是在对内燃机要求负载时或者在负载阶越时非常快速地提供转 矩。
[0015] 在本发明的另一种构造形式中,所述第二废气流道具有比第一废气流道大的、能 被废气穿流的横截面。以有利的方式通过较小的横截面提高在第一废气流道中的废气压 力,从而即使在高的增压度的情况下也可以导回废气,由此能够达到排放、特别是氮氧化物 排放的特别高效的减少。
[0016] 在本发明的一种备选的构造形式中,所述各废气流道的横截面构成为相同大小 的。以有利的方式通过按照本发明的废气流道借助于封堵元件能调整第一废气流道的横截 面的减少,从而能够升高在第一废气流道和废气导回管路中的压力,由此朝向进气侧产生 相应的压差并且能够导回废气。
[0017] 本发明的其他优点、特征和细节由优选的实施例的以下说明以及借助于附图得 出。以上在说明书中提到的特征和特征组合以及以下在对附图的说明中提到的和/或在所 述唯一的附图中示出的特征和特征组合不仅能应用在相应给出的组合中、而且能应用在其 他组合中或在独立方案(Alleinstellung)中,而不离开本发明的范围。
【附图说明】
[0018] 附图以唯一的附图局部地示出用于特别是汽车的内燃机的排气装置10的示意性 剖视图,所述排气装置包括两个至少部分流体相互分开的废气流道14、16,带有由废气流道 14分岔的废气导回管路22并且带有封堵元件26,借助于所述封堵元件相应地能流体封堵 并且能流体释放在各废气流道14、16之间的连接开口 30以及废气导回管路22和所述废气 流道14、16之一。
【具体实施方式】
[0019] 附图以示意性剖视图示出用于未示出的内燃机的排气装置10。在此,内燃机构成 为活塞往复式内燃机并且包括多个气缸。此外,内燃机包括用于将燃烧用空气导入到气缸 中的进气侧和用于将废气从气缸导出的排气侧。借助于排气装置10,废气可以由排气侧引 导至废气涡轮增压器的涡轮和/或引导至废气导回部中。废气可以通过废气导回部流动至 进气侧。废气涡轮增压器的压缩机在进气侧上将燃烧用空气压缩。
[0020] 排气装置10包括具有第一废气流道14和具有第二废气流道16的废气套管 (Abgasverrohrung) 12。如在附图中通过方向箭头18表示的那样,所述两个废气流道14、16 能被内燃机的废气穿流。废气流道14、16借助于废气套管12的至少一个中间壁20相互流 体分开。通过废气流道14、16与排气侧的相应的流体耦合,可以给第一废气流道14分配经 定义的第一数量的气缸并且因此分配来自这些气缸的废气,而给第二废气流道16分配剩 余的第二数量的气缸并且因此分配来自这些气缸的废气。
[0021] 排气装置10也包括废气导回部的废气导回管路22,所述废气导回部在第一废气 流道14的分岔部位24处从第一废气流道14分岔出并且通入到进气侧中。借助于废气导 回管路22,穿流第一废气流道14的废气能在分岔部位24处分岔,从而穿流第一废气流道 14的废气溢流/旁通(ti berstrftmen)到废气导回管路22中。废气导回管路22用于 将废气由排气装置1〇导回至内燃机的进气侧,通过所述废气导回管路将所导回的废气重 新输送给所述气缸的至少一部分。由此可以将内燃机的排放和特别是氮氧化物排放保持在 低水平,从而例如可以满足法定的废气标准。
[0022] 沿废气通过废气套管12的流动方向18,在分岔部位24下游至少设置有废气涡轮 增压器的在附图中未示出的涡轮。涡轮包括涡轮壳体,在所述涡轮壳体中以能够绕转动轴 线相对于涡轮壳体转动地方式容纳涡轮转子。涡轮壳体包括两个至少部分相互流体分开的 涡轮流道,通过所述涡轮流道能够将废气输送给涡轮转子。废气于是可以流向并且由此驱 动涡轮转子。
[0023] 涡轮流道例如分别构成为螺旋通道,所述螺旋通道沿涡轮转子的周向方向在其周 边上至少基本上螺旋形地延伸。涡轮流道关于其横截面构成为相互非对称或对称的。
[0024] 在此,第一废气流道14被分配给涡轮流道中的第一涡轮流道。这意味着,废气流 道14与第一涡轮流道流体耦合。在分岔部位24下游穿流第一废气流道14的废气因此可 以输送给第一涡轮流道。
[0025] 第二废气流道16被分配给第
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