具有进气旁路装置的发动机系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有用于使由压缩机压缩的压缩进气的一部分绕开发动机主体，并向排气涡轮机的上游导流的进气旁路装置的发动机系统。
【背景技术】
[0002]作为提高发动机输出的技术，已知一种通过涡轮增压器压缩进气，向发动机供给该压缩进气的方法(增压)，在汽车用发动机等中被广泛应用。特别是近年来，以加强排气/燃料消耗的限制为背景，在低输出域至高输出域的广泛的运行区域中进行增压。
[0003]另一方面，涡轮增压器由于其运行状态，有时会发生过渡性喘振。涡轮增压器中发生喘振，可能会造成叶轮等设备类的破损，因而需要极力预防。因此，正在寻求一种能够避免发生喘振，且尽量扩大压缩机工作范围的技术。
[0004]作为避免发生喘振且扩大压缩机工作范围的技术，例如专利文献1所示，已知一种使由压缩机压缩的压缩进气的一部分绕开发动机主体，并向排气涡轮机的上游导流的进气旁路装置。
[0005]该专利文献1的进气旁路装置具有:连接进气通路的压缩机下游与排气通路的排气涡轮机上游的旁路通路、设置于该旁路通路的流量调节阀。控制该流量调节阀，使之在压缩机的工作点进入喘振区域附近时增大阀开度。如果流量调节阀的阀开度增大，则经由旁路通路向排气涡轮机的上游导流的压缩进气的流量增加。由此，涡轮机输出增大，压缩机的工作流量增大，从而能够防止喘振。
[0006]专利文献1:(日本)特开2000-64844号公报
【发明内容】
[0007]发明要解决的技术课题
[0008]然而，在上述专利文献1的进气旁路装置中，相对低温的压缩进气与从发动机排出的高温排气汇合，通过汇合该压缩空气后的排气来驱动排气涡轮机。因此，存在驱动排气涡轮机的排气能量降低、排气涡轮机输出不足的问题。
[0009]本发明的至少一实施方式是鉴于上述现有问题而提出的，其目的在于提供一种具有能够扩大压缩机工作范围，且不会导致排气涡轮机输出不足的进气旁路装置的发动机系统。
[0010]用于解决技术课题的技术方案
[0011]本发明的至少一实施方式为一种具有进气旁路装置的发动机系统；
[0012]所述发动机系统具有:
[0013]发动机主体；
[0014]用于向所述发动机主体供给进气的进气通路；
[0015]用于使从所述发动机主体排出的排气流通的排气通路；
[0016]涡轮增压器，其由排气涡轮机、压缩机构成，该排气涡轮机利用从所述发动机主体排出的排气的能量驱动，并配置在所述排气通路上，该压缩机与该排气涡轮机同轴驱动，并配置在所述进气通路上；
[0017]用于使利用所述压缩机压缩的压缩进气的一部分绕开所述发动机主体，并向所述排气涡轮机的上游导流的进气旁路装置，
[0018]所述进气旁路装置包括:
[0019]将所述进气通路中的所述压缩机的下游与所述排气通路中的所述排气涡轮机的上游连接起来的旁路通路；
[0020]控制所述旁路通路中的所述压缩进气的流通，并配置在所述旁路通路上的旁通阀；
[0021]用于对在所述旁路通路中流通的所述压缩进气进行加热的加热机构。
[0022]通过具有上述进气旁路装置的发动机系统，进气旁路装置具有用于对在旁路通路内流通的压缩进气进行加热的加热机构，形成为能够将被加热的压缩进气向排气涡轮机的上游导流的结构。因此，能够防止驱动排气涡轮机的排气能量下降，防止排气涡轮机输出不足。
[0023]在一些实施方式中，所述加热机构构成为将从所述发动机主体排出的排气用作对在所述旁路通路中流通的所述压缩进气进行加热的热源。
[0024]通过上述实施方式，不需要另外设置加热机构等热源，通过有效利用从发动机主体排出的排气的热能，能够对在旁路通路内流通的压缩进气进行加热。
[0025]在一些实施方式中，在所述旁路通路的一部分区间内，通过使所述排气涡轮机的涡轮机壳体形成所述旁路通路的内壁面的至少一部分而构成所述加热机构。
[0026]根据上述实施方式，通过在涡轮机壳体内流通的排气热能，能够对在旁路通路内流通的压缩进气加热。而且，因为能够通过在旁路通路内流通的压缩进气来冷却涡轮机壳体，所以，涡轮机壳体可以不使用昂贵的耐热材料，能够试图降低成本。
[0027]在上述实施方式中，所述涡轮机壳体的至少一部分形成为由金属板制的内侧壳体、覆盖该内侧壳体的金属板制的外侧壳体构成的双层结构，由所述内侧壳体与所述外侧壳体划分的空间形成所述旁路通路的一部分区间。
[0028]通过上述实施方式，将由内侧壳体与外侧壳体划分的空间作为上述实施方式的旁路通路的一部分区间，通过在该空间内流通压缩进气，能够有效地进行压缩进气的加热与祸轮机壳体的冷却。
[0029]在一些实施方式中，所述发动机系统还具有用于净化从所述发动机主体排出的排气的排气净化装置，该排气净化装置配置在所述排气通路的所述排气涡轮机的下游。而且，在所述旁路通路的一部分区间内，通过使所述排气净化装置下游的所述排气通路形成所述旁路通路的内壁面的至少一部分而构成所述加热机构。
[0030]根据上述实施方式，通过在排气通路内流通的排气的热能，能够对在旁路通路内流通的压缩进气进行加热。而且，因为驱动排气涡轮机，并且回收通过排气净化装置并加热催化剂后的排气的剩余热能，所以，不会影响排气涡轮机的输出及排气净化装置的净化性能，能够对压缩进气进行加热。
[0031]在上述实施方式中，所述排气净化装置下游侧的所述排气通路的至少一部分形成为由在内侧流通排气的内侧排气管、覆盖该内侧排气管的外侧排气管构成的双层结构。而且，由所述内侧排气管与所述外侧排气管划分的空间形成所述旁路通路的一部分区间。
[0032]通过上述实施方式，将由内侧排气管与外侧排气管划分的空间作为上述实施方式的旁路通路的一部分区间，通过在该空间内流通压缩进气，能够有效地对压缩进气进行加热。
[0033]在一些实施方式中，在所述旁路通路的一部分区间内，通过使将所述发动机主体与所述排气通路连接起来的排气歧管形成所述旁路通路的内壁面的至少一部分而构成所述加热机构。
[0034]通过上述实施方式，通过在排气歧管内流通的排气的热能，能够对在旁路通路内流通的压缩进气进行加热。而且，通过与在排气歧管内流通的高温排气进行热交换，排气歧管及排气歧管下游的排气通路等可以不使用昂贵的耐热材料，能够试图降低成本。
[0035]在上述实施方式中，所述排气歧管的至少一部分形成为由在内侧流通排气的内侧排气歧管、覆盖该内侧排气歧管的外侧排气歧管构成的双层结构。而且，由所述内侧排气歧管与所述外侧排气歧管划分的空间形成所述旁路通路的一部分区间。
[0036]通过上述实施方式，将由内侧排气歧管与外侧排气歧管划分的空间作为上述实施方式的旁路通路的一部分区间，通过在该空间流通压缩进气，能够有效地进行压缩进气的加热与排气歧