專利名稱：內(nèi)燃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1前序部分所述的用于運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)的方法，以及一種按照權(quán)利要求13前序部分所述的內(nèi)燃機(jī)。
背景技術(shù)：
從文獻(xiàn)DE 10 2005 046 507A1公知一種內(nèi)燃機(jī)，該文獻(xiàn)公開了一具有兩個(gè)以一個(gè)接著一個(gè)的方式連接的排氣渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)，其中從內(nèi)燃機(jī)的排氣管路排出的內(nèi)燃機(jī)排氣從靠近發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣渦輪增壓器的渦輪機(jī)上游再循環(huán)到內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣管路中。這種公知的內(nèi)燃機(jī)已經(jīng)具有好的燃料消耗值以及排放值，然而為了實(shí)現(xiàn)將來(lái)給定的排放限值需要增大成本。從US 7013879B2公知一種排氣再循環(huán)系統(tǒng)，在該排氣再循環(huán)系統(tǒng)中在排氣渦輪增壓器的渦輪機(jī)上游設(shè)置高壓排氣再循環(huán)而在該排氣渦輪增壓器的渦輪機(jī)下游設(shè)置低壓排氣再循環(huán)。WO 2008/058596A1描述了一種具有排氣再循環(huán)的內(nèi)燃機(jī)，其中同樣地在排氣渦輪增壓器的渦輪機(jī)上游設(shè)置高壓排氣再循環(huán)以及在該渦輪機(jī)下游設(shè)置了低壓排氣再循環(huán)。然而，對(duì)于特別是將來(lái)的排放限值的實(shí)現(xiàn)，這些公知的解決方案是具有缺點(diǎn)的。

發(fā)明內(nèi)容
由此，本發(fā)明的目的是，進(jìn)一步發(fā)展一種開頭部分所述類型的用于運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)的方法，以能夠?qū)崿F(xiàn)小成本的低排放。上述目的通過(guò)一種具有權(quán)利要求1所述特征的用于運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)的方法以及通過(guò)一種具有權(quán)利要求13所述特征的內(nèi)燃機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的具有合適和有意義的改進(jìn)方案的有利構(gòu)造方式在從屬權(quán)利要求中給出。(本發(fā)明涉及)一種按照本發(fā)明的用于運(yùn)行具有至少一個(gè)排氣渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)的方法，該排氣渦輪增壓器在內(nèi)燃機(jī)的排氣側(cè)具有可以由內(nèi)燃機(jī)的排氣流動(dòng)經(jīng)過(guò)的渦輪機(jī)，其中根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)借助第一排氣再循環(huán)裝置、特別是高壓排氣再循環(huán)裝置和/ 或借助至少一個(gè)另外的排氣再循環(huán)裝置、特別是低壓排氣再循環(huán)裝置排出排氣并且將該排氣再循環(huán)/引回到該內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣側(cè)，其特征在于，在內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍中設(shè)置一切換閾值⑴mschaltgrenze)，在該切換閾值處從借助至少一個(gè)另外的排氣再循環(huán)裝置、特別是低壓排氣再循環(huán)裝置進(jìn)行的排氣再循環(huán)切換到借助第一排氣再循環(huán)裝置、特別是高壓排氣再循環(huán)裝置和借助至少一個(gè)另外的排氣再循環(huán)裝置、特別是低壓再循環(huán)裝置進(jìn)行的排氣再循環(huán)。該切換閾值例如處于每分鐘大于等于1000轉(zhuǎn)至每分鐘小于等于2000轉(zhuǎn)的、特別是每分鐘大于等于1200轉(zhuǎn)至每分鐘小于等于1300轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)、并且特別是基本上每分鐘1250轉(zhuǎn)。通過(guò)這種經(jīng)由兩個(gè)排氣再循環(huán)路徑從內(nèi)燃機(jī)的排氣側(cè)到進(jìn)氣側(cè)的排氣再循環(huán)，可以實(shí)現(xiàn)目前的、然而特別是還實(shí)現(xiàn)將來(lái)的通過(guò)立法者規(guī)定的排放限值。特別是由此可以在沒有主動(dòng)的氮氧化物排氣后處理(NOx排氣后處理)的情況下遵守ETO排放限值，而不必考慮與內(nèi)燃機(jī)的燃料消耗有關(guān)的缺點(diǎn)。本發(fā)明還涉及一種具有至少一個(gè)排氣渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)，該排氣渦輪增壓器在內(nèi)燃機(jī)的排氣側(cè)具有可以由內(nèi)燃機(jī)的排氣流動(dòng)經(jīng)過(guò)的渦輪機(jī)，其中設(shè)置了第一排氣再循環(huán)裝置、特別是高壓排氣再循環(huán)裝置和至少一個(gè)另外的排氣再循環(huán)裝置、特別是低壓排氣再循環(huán)裝置，借助它們可以將排氣從內(nèi)燃機(jī)的排氣側(cè)再循環(huán)到進(jìn)氣側(cè)，其中按照本發(fā)明，內(nèi)燃機(jī)配備有一控制裝置，借助該控制裝置在內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍中可以從借助至少一個(gè)另外的排氣再循環(huán)裝置、特別是低壓排氣再循環(huán)裝置進(jìn)行的排氣再循環(huán)切換到借助第一排氣再循環(huán)裝置、特別是高壓排氣再循環(huán)裝置和借助至少一個(gè)另外的排氣再循環(huán)裝置、特別是低壓排氣再循環(huán)裝置進(jìn)行的排氣再循環(huán)。在此，所述方法的有利構(gòu)造方案看作是內(nèi)燃機(jī)的有利構(gòu)造方案，反之亦然。所述控制裝置例如可以構(gòu)造為單獨(dú)的控制設(shè)備?？刂蒲b置也可以集成在本來(lái)就存在的、構(gòu)造在發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備上的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置中，并且由此被包括在內(nèi)燃機(jī)中。通過(guò)按照本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)以及通過(guò)按照本發(fā)明的方法表示出僅以小成本就遵守了所提及的限值，這使得用于內(nèi)燃機(jī)的以及用于所述方法的成本并且由此用于車輛的成本保持在小的范圍內(nèi)。在此，按照本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)特別構(gòu)造為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其中根據(jù)已知地防止產(chǎn)生氮氧化物是非常重要的。然而，內(nèi)燃機(jī)也可以構(gòu)造為其他的燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)，例如構(gòu)造為汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。通過(guò)按照本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的和方法的實(shí)施方式，通過(guò)增大經(jīng)過(guò)相應(yīng)的渦輪增壓器的渦輪機(jī)的排氣質(zhì)量流，在同時(shí)增強(qiáng)排氣再循環(huán)的情況下實(shí)現(xiàn)了增壓度的提高。在排氣再循環(huán)的質(zhì)量流分流的情況下，致力于在內(nèi)燃機(jī)的燃料消耗與氮氧化物排放之間進(jìn)行最佳的
折衷/調(diào)和。如果內(nèi)燃機(jī)的至少一個(gè)排氣渦輪增壓器構(gòu)造為高壓排氣渦輪增壓器，并且在所述高壓排氣渦輪增壓器下游串聯(lián)地設(shè)置了低壓排氣渦輪增壓器，其中這些排氣渦輪增壓器在內(nèi)燃機(jī)的排氣側(cè)分別具有可以由內(nèi)燃機(jī)的排氣流動(dòng)經(jīng)過(guò)的渦輪機(jī)，則對(duì)于按照本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)可以在內(nèi)燃機(jī)與高壓排氣渦輪增壓器的渦輪機(jī)之間布置第一排氣再循環(huán)裝置。相應(yīng)地，可以在低壓排氣渦輪增壓器的渦輪機(jī)的下游并且在排氣后處理裝置、特別是微粒過(guò)濾器的下游設(shè)置至少一個(gè)另外的排氣再循環(huán)裝置，其又布置在低壓排氣渦輪增壓器的渦輪機(jī)的下游。通過(guò)這樣構(gòu)造的低壓排氣再循環(huán)裝置，由于通過(guò)排氣的更大的質(zhì)量流使得渦輪機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率/傳動(dòng)功率更高，所以可以獲得內(nèi)燃機(jī)的更高的增壓壓力。由于這種更高的增壓壓力，在氧氣質(zhì)量濃度相同或排氣再循環(huán)率相同的情況下又表現(xiàn)出更高的空氣-燃料比率，所以在內(nèi)燃機(jī)燃燒時(shí)得到改進(jìn)的高壓過(guò)程。在內(nèi)燃機(jī)換氣過(guò)程中由于更高的排氣背壓而導(dǎo)致的可能缺點(diǎn)通過(guò)這種改進(jìn)的高壓過(guò)程而被過(guò)補(bǔ)償。在按照本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的范圍內(nèi)，由此可以在氧氣質(zhì)量濃度恒定的情況下實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)的更好的燃料消耗或者在空氣-燃料比率恒定的情況下在的燃料消耗基本恒定的情況下能夠獲得更低的氧氣質(zhì)量濃度和由此更低的氮氧化物排放。此外，通過(guò)更小的質(zhì)量流利用在高壓排氣渦輪增壓器的渦輪機(jī)之前內(nèi)燃機(jī)的排氣的膨脹，實(shí)現(xiàn)了碳煙排放與氮氧化物排放之間的最佳的折衷，由此降低了內(nèi)燃機(jī)的換氣功。如已經(jīng)指出的，通過(guò)由兩個(gè)排氣再循環(huán)裝置組成的排氣再循環(huán)運(yùn)行能夠在排放與燃料消耗之間實(shí)現(xiàn)最佳的折衷。


本發(fā)明的其他的優(yōu)點(diǎn)、特征和細(xì)節(jié)從以下對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的描述以及根據(jù)附圖得出。在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，上面描述中提到的特征和特征組合以及下面在附圖描述中提到的和/或僅在附圖中示出的特征和特征組合不僅能夠按照相應(yīng)給出的組合來(lái)被使用，而且還可以按照其他組合或單獨(dú)地被使用。所述附圖示出圖1示意性示出了具有高壓排氣渦輪增壓器和與該高壓排氣渦輪增壓器串聯(lián)的低壓排氣渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)，其中在內(nèi)燃機(jī)的排氣側(cè)在高壓排氣渦輪增壓器的渦輪機(jī)的上游設(shè)置第一排氣再循環(huán)裝置并且在低壓排氣渦輪增壓器的渦輪機(jī)的下游設(shè)置第二排氣再循環(huán)裝置，圖2示出了用于按照?qǐng)D1的內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行策略，其中繪出了與內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速有關(guān)的內(nèi)燃機(jī)的有效平均壓力，圖3示出了用于按照?qǐng)D1的內(nèi)燃機(jī)的低壓排氣再循環(huán)的運(yùn)行策略，其中繪出了與內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速有關(guān)的內(nèi)燃機(jī)的有效平均壓力，圖4示出了按照?qǐng)D1的內(nèi)燃機(jī)的低壓排氣再循環(huán)-攔截閥(Aufstauklappe)的運(yùn)行策略，其中繪出了與內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速有關(guān)的內(nèi)燃機(jī)的有效平均壓力，以及圖5示出了用于按照?qǐng)D1的內(nèi)燃機(jī)的高壓排氣再循環(huán)閥的運(yùn)行策略，其中示出了與內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速有關(guān)的內(nèi)燃機(jī)的有效平均壓力。
具體實(shí)施例方式圖1示意性示出具有雙路排氣再循環(huán)的內(nèi)燃機(jī)，通過(guò)該雙路排氣再循環(huán)可以以簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)ETO排放限值的遵守，而圖2至5示出了內(nèi)燃機(jī)或內(nèi)燃機(jī)的部件的運(yùn)行策略和雙路排氣再循環(huán)的運(yùn)行策略，以用于實(shí)現(xiàn)低排放以及低燃料消耗。圖1示出了構(gòu)造為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)并且具有四個(gè)氣缸12、14、16和18的內(nèi)燃機(jī)10，通過(guò)一高壓噴射系統(tǒng)20將燃料噴入所述氣缸中。內(nèi)燃機(jī)10包括高壓排氣渦輪增壓器22以及以串聯(lián)的方式位于該高壓排氣渦輪增壓器下游的低壓排氣渦輪增壓器對(duì)。按照方向箭頭26由內(nèi)燃機(jī)在該內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣側(cè)34處吸進(jìn)的并且由空氣過(guò)濾器39過(guò)濾的空氣由低壓排氣渦輪增壓器M的壓縮機(jī)36預(yù)壓縮。根據(jù)環(huán)流裝置40的環(huán)流閥38的位置，將該預(yù)壓縮的空氣通過(guò)高壓排氣渦輪增壓器22的壓縮機(jī)42進(jìn)一步壓縮。在此，方向箭頭觀、29、30、 32和37表明空氣在進(jìn)氣側(cè)34的流動(dòng)經(jīng)過(guò)。在高壓排氣渦輪增壓器22的壓縮機(jī)42的下游，被壓縮并且由此被加熱的空氣可以流動(dòng)經(jīng)過(guò)增壓空氣冷卻器44，由此將該空氣冷卻。在內(nèi)燃機(jī)10的排氣側(cè)50，在燃料-空氣混合物燃燒之后排氣按照方向箭頭52、 54,56,58和60經(jīng)過(guò)排氣側(cè)50從內(nèi)燃機(jī)10流出。在此，排氣驅(qū)動(dòng)高壓排氣渦輪增壓器的渦輪機(jī)62，其中渦輪機(jī)62經(jīng)由軸與壓縮機(jī)42相連，也就是說(shuō)由此壓縮機(jī)42也通過(guò)排氣來(lái)被驅(qū)動(dòng)。通過(guò)高壓排氣渦輪增壓器22可以形成的增壓壓力可以通過(guò)環(huán)流裝置64來(lái)被調(diào)節(jié)，該環(huán)流裝置包括調(diào)節(jié)閥66，借助該調(diào)節(jié)閥可以調(diào)節(jié)通過(guò)環(huán)流裝置64而圍繞渦輪機(jī)62流動(dòng)的排氣質(zhì)量流。為了驅(qū)動(dòng)低壓排氣渦輪增壓器M的壓縮機(jī)36，在排氣側(cè)50，在渦輪機(jī)62的下游布置低壓排氣渦輪增壓器M的渦輪機(jī)68，該渦輪機(jī)也經(jīng)由一軸與壓縮機(jī)36相連。為了實(shí)現(xiàn)圍繞渦輪機(jī)68的流動(dòng)，也設(shè)置一包括調(diào)節(jié)閥72的環(huán)流裝置70，該調(diào)節(jié)閥也稱作廢料排出門(Waste-Gate)并且可以以與調(diào)節(jié)閥66類似的方式對(duì)應(yīng)圍繞渦輪機(jī)68 流動(dòng)的排氣質(zhì)量流進(jìn)行調(diào)節(jié)。在排氣按照方向箭頭56離開內(nèi)燃機(jī)10的排氣側(cè)50且流動(dòng)到環(huán)境中之前，排氣按照方向箭頭討進(jìn)而流動(dòng)經(jīng)過(guò)呈氧化催化劑和微粒過(guò)濾器73形式的排氣后處理裝置，氧化催化劑將碳?xì)浠衔?HC)和COx排放物從排氣清除出，微粒過(guò)濾器將特別是微粒從排氣清除出。為了減少排放、特別是氮氧化物排放(NOx排放)，內(nèi)燃機(jī)10具有呈高壓排氣再循環(huán)裝置74形式的第一排氣再循環(huán)裝置，該第一排氣再循環(huán)裝置將內(nèi)燃機(jī)的排氣按照方向箭頭58在內(nèi)燃機(jī)的下游直接排出并且將該排氣按照方向箭頭60在內(nèi)燃機(jī)10的上游直接再循環(huán)至進(jìn)氣側(cè)；34。為了對(duì)被再循環(huán)的排氣的排氣質(zhì)量流進(jìn)行調(diào)節(jié)，設(shè)置了高壓排氣再循環(huán)閥(高壓AGR閥)76。此外，高壓排氣再循環(huán)裝置74包括使再循環(huán)的排氣的溫度降低的排氣再循環(huán)冷卻器(AGR冷卻器)78。在內(nèi)燃機(jī)10燃燒時(shí)再循環(huán)的排氣用作為惰性氣體并且降低了氮氧化物的形成。高壓排氣再循環(huán)裝置74具有環(huán)流裝置46，該環(huán)流裝置配屬給AGR冷卻器78。借助該環(huán)流裝置46，AGR冷卻器78可被環(huán)流，其中該環(huán)流性或可環(huán)流的排氣的質(zhì)量流通過(guò)環(huán)流裝置46的環(huán)流閥48來(lái)被調(diào)節(jié)。為了遵守更嚴(yán)格的排放限值——特別是氮氧化物限值、如ETO標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)燃機(jī)10還具有呈低壓排氣再循環(huán)裝置80形式的第二排氣再循環(huán)裝置，借助該第二排氣再循環(huán)裝置， 內(nèi)燃機(jī)10的排氣可以在排氣側(cè)50在微粒過(guò)濾器73之后直接排出并且在低壓排氣渦輪增壓器M的壓縮機(jī)36之前直接被再循環(huán)至進(jìn)氣側(cè)34。為了對(duì)該再循環(huán)的排氣的排氣質(zhì)量流進(jìn)行調(diào)節(jié)，設(shè)置了呈低壓-AGR閥82形式的另一 AGR閥。該低壓排氣再循環(huán)裝置80也包括用于對(duì)再循環(huán)的排氣進(jìn)行冷卻的AGR冷卻器84。此外，低壓排氣再循環(huán)裝置80包括一排氣攔截閥86，借助該排氣攔截閥，內(nèi)燃機(jī)的排氣可以在低壓排氣再循環(huán)裝置80的排出位置的下游直接被攔截，以便由此實(shí)現(xiàn)對(duì)于排氣質(zhì)量流的進(jìn)一步的控制可能性。借助與運(yùn)行點(diǎn)/運(yùn)行工況點(diǎn)相關(guān)地通過(guò)混合由低壓排氣再循環(huán)裝置80再循環(huán)的排氣的排氣質(zhì)量流，與高壓排氣再循環(huán)相比，排氣渦輪增壓器的增壓明顯上升。由此，通過(guò)低壓排氣再循環(huán)裝置80來(lái)進(jìn)行排氣再循環(huán)是一增壓措施。圖2在一曲線圖88中示出了按照?qǐng)D1的內(nèi)燃機(jī)10的運(yùn)行策略，在該曲線圖中在縱坐標(biāo)90上繪出按照?qǐng)D1的內(nèi)燃機(jī)10的有效平均壓力并且在橫坐標(biāo)92上繪出了該內(nèi)燃機(jī)10的轉(zhuǎn)速。在此，有效平均壓力以計(jì)量單位巴(Bar)的形式給出，轉(zhuǎn)速以計(jì)量單位每分鐘之一(lpro Minute)的形式給出。在此，在曲線圖88中相應(yīng)給出的值僅理解為示例性的。 區(qū)域96表示內(nèi)燃機(jī)10的一運(yùn)行區(qū)域，在該運(yùn)行區(qū)域中通過(guò)低壓排氣再循環(huán)裝置80進(jìn)行排氣再循環(huán)。在區(qū)域98和100中進(jìn)行了組合式的排氣再循環(huán)運(yùn)行，其中該組合式的排氣再循環(huán)運(yùn)行表示為通過(guò)低壓排氣再循環(huán)裝置80和高壓排氣再循環(huán)裝置74進(jìn)行的排氣再循環(huán)的組合。在此，在區(qū)域100中需要對(duì)通過(guò)低壓排氣再循環(huán)裝置80再循環(huán)的排氣進(jìn)行冷卻。在另一個(gè)區(qū)域102中、也就是說(shuō)在內(nèi)燃機(jī)10的上方的負(fù)載區(qū)域(oberen Lastenbereich)中，進(jìn)行了通過(guò)高壓排氣再循環(huán)裝置74的排氣再循環(huán)。通過(guò)圖2中所示的運(yùn)行策略，能夠遵守ETO排放限值。圖3在一曲線圖88’中示出了按照?qǐng)D1的低壓排氣再循環(huán)裝置80的運(yùn)行策略，其中按照結(jié)合圖2所述的相應(yīng)的計(jì)量單位在縱坐標(biāo)90’上仍示出內(nèi)燃機(jī)10的有效平均壓力并且在橫坐標(biāo)92’上示出轉(zhuǎn)速。在曲線圖88’中示出的并且配有數(shù)字的等值線表示低壓排氣再循環(huán)率，其中，在低于切換閾值104的轉(zhuǎn)速范圍中進(jìn)行通過(guò)低壓排氣再循環(huán)裝置80的排氣再循環(huán)，而在高于切換閾值104的轉(zhuǎn)速范圍中進(jìn)行通過(guò)組合式的排氣再循環(huán)運(yùn)行的排氣再循環(huán)，如已經(jīng)結(jié)合圖2的曲線圖88所闡明地。圖4也在一曲線圖88”’中示出了一運(yùn)行策略、更確切地說(shuō)示出了低壓排氣再循環(huán)裝置80的排氣攔截閥86的運(yùn)行策略，其中曲線圖88”’中示出的等值線以計(jì)量單位百分比 (%)的形式給出了排氣攔截閥86的占空因數(shù)/循環(huán)工況(Tastverhaeltnis)。在此，占空因數(shù)0%對(duì)應(yīng)于排氣攔截閥86的打開位置，而占空因數(shù)100%相當(dāng)于排氣堵截閥86的閉合位置。曲線圖88”’的縱坐標(biāo)90”’仍以巴為單位給出了用于內(nèi)燃機(jī)10的有效平均壓力的值，而在橫坐標(biāo)93”’上以計(jì)量單位每分鐘之一的形式繪出了內(nèi)燃機(jī)10的轉(zhuǎn)速。結(jié)合前面的曲線圖88’和88”給出的描述類似地也適用于曲線圖88”’中畫出的切換閾值。圖5在一曲線圖88””中示出了高壓排氣再循環(huán)裝置74的高壓-AGR閥76的運(yùn)行策略，其中在縱坐標(biāo)90””上以計(jì)量單位巴的形式繪出了內(nèi)燃機(jī)10的有效平均壓力并且在橫坐標(biāo)92””上以計(jì)量單位每分鐘之一的形式繪出了內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速。在曲線圖88””中畫出的等值線表示高壓-AGR閥76的呈百分比形式的占空因數(shù)。在這種情況下占空因數(shù)0%對(duì)應(yīng)于高壓-AGR閥76的閉合位置，而占空因數(shù)100%對(duì)應(yīng)于該高壓-AGR閥76的閉合位置。 如從曲線圖88””可以獲悉的并且與曲線圖88”相比較可以看出的，高壓-AGR閥具有在完全閉合與完全打開的位置之間的中間位置。與之相反，低壓AGR閥82要么完全被閉合要么完全被打開。但是也可以在需要時(shí)也設(shè)置低壓-AGR閥82的中間位置。從圖5還可以看出，高壓-AGR閥76僅在高于切換閾值104的轉(zhuǎn)速范圍中被致動(dòng)， 因?yàn)樵谠搮^(qū)域中如已經(jīng)提到地進(jìn)行了借助高壓排氣再循環(huán)裝置74和借助低壓排氣再循環(huán)裝置80的排氣再循環(huán)組合，而在低于切換閾值104的轉(zhuǎn)速范圍中僅進(jìn)行通過(guò)低壓排氣再循環(huán)裝置80的排氣再循環(huán)。由此，在該低轉(zhuǎn)速范圍中不需要或者不設(shè)置高壓-AGR閥76的致動(dòng)。在此要指出，特別是曲線圖88’、88”、88”’和88””的等值線的值理解為示例性的并且完全可以在一定范圍中變動(dòng)。這對(duì)于內(nèi)燃機(jī)10的轉(zhuǎn)速和有效平均壓力是同樣適用的。附圖標(biāo)記列表10內(nèi)燃機(jī)12 氣缸14 氣缸16 氣紅18 氣紅
20高壓噴射系統(tǒng)22高壓排氣渦輪增壓器M低壓排氣渦輪增壓器沈方向箭頭觀方向箭頭四方向箭頭30方向箭頭32方向箭頭34進(jìn)氣側(cè)36壓縮機(jī)37方向箭頭38環(huán)流閥39空氣過(guò)濾器40環(huán)流裝置42壓縮機(jī)44增壓空氣冷卻器46環(huán)流裝置48環(huán)流閥50排氣側(cè)52方向箭頭討方向箭頭56方向箭頭58方向箭頭60方向箭頭62渦輪機(jī)64環(huán)流裝置66調(diào)節(jié)閥68渦輪機(jī)70環(huán)流裝置72調(diào)節(jié)閥
權(quán)利要求
1.一種用于運(yùn)行具有至少一個(gè)排氣渦輪增壓器02、M)的內(nèi)燃機(jī)(10)的方法，所述排氣渦輪增壓器在所述內(nèi)燃機(jī)(10)的排氣側(cè)(50)具有可以由所述內(nèi)燃機(jī)(10)的排氣流動(dòng)經(jīng)過(guò)的渦輪機(jī)(62、68)，其中根據(jù)所述內(nèi)燃機(jī)(10)的運(yùn)行狀態(tài)借助第一排氣再循環(huán)裝置(74)、特別是高壓排氣再循環(huán)裝置(74)和/或借助至少一個(gè)另外的排氣再循環(huán)裝置 (80)、特別是低壓排氣再循環(huán)裝置(80)將排氣排出并且再循環(huán)至所述內(nèi)燃機(jī)(10)的進(jìn)氣側(cè)(34)，其特征在于，在所述內(nèi)燃機(jī)(10)的轉(zhuǎn)速范圍中設(shè)置切換閾值(104)，在所述切換閾值處從借助所述至少一個(gè)另外的排氣再循環(huán)裝置(80)、特別是低壓排氣再循環(huán)裝置(80) 進(jìn)行的排氣再循環(huán)切換到借助所述第一排氣再循環(huán)裝置、特別是高壓排氣再循環(huán)裝置(74) 和借助所述至少一個(gè)另外的排氣再循環(huán)裝置(74、80)、特別是低壓排氣再循環(huán)裝置(80)進(jìn)行的排氣再循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述切換閾值(104)設(shè)置在所述內(nèi)燃機(jī)(10)的
3.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述切換閾值(104)設(shè)置在
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述切換閾值基本上設(shè)置在
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述內(nèi)燃機(jī)(10)的低于所述切換閾值(104)的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)專門借助所述至少一個(gè)另外的排氣再循環(huán)裝置(80)、特別是低壓排氣再循環(huán)裝置(80)將排氣排出并再循環(huán)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述內(nèi)燃機(jī)(10)的高于所述切換閾值(104)的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)借助所述第一排氣再循環(huán)裝置(74)、特別是高壓排氣再循環(huán)裝置(74)并借助所述至少一個(gè)另外的排氣再循環(huán)裝置(80)、特別是低壓排氣再循環(huán)裝置(80)以組合的方式將排氣排出并再循環(huán)。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)另外的排氣再循環(huán)裝置(80)、特別是低壓排氣再循環(huán)裝置(80)的閥元件(8 ——特別是低壓-AGR閥 (82)——在基本完全打開的打開位置與基本完全閉合的閉合位置之間被切換。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述內(nèi)燃機(jī)的上方的轉(zhuǎn)速范圍和/或負(fù)載范圍中，專門借助所述第一排氣再循環(huán)裝置(74)、特別是高壓排氣再循環(huán)裝置(74)將排氣排出并再循環(huán)。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述內(nèi)燃機(jī)的高于所述切換閾值(104)的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)將借助所述至少一個(gè)另外的排氣再循環(huán)裝置(80)被排出并再循環(huán)的排氣借助一冷卻裝置(78)、特別是AGR冷卻器(78)來(lái)冷卻。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在所述內(nèi)燃機(jī)(10)的低于所述切換閾值(104)的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)以在0%至60%范圍中的排氣再循環(huán)率進(jìn)行排氣再循環(huán)。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在所述內(nèi)燃機(jī)(10)的高于所述切換閾值(104)的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)以在0%至60%范圍中的排氣再循環(huán)率進(jìn)行排氣再循環(huán)。
12.—種具有至少一個(gè)排氣渦輪增壓器02J4)的內(nèi)燃機(jī)(10)，所述排氣渦輪增壓器在所述內(nèi)燃機(jī)(10)的排氣側(cè)(50)具有可以由所述內(nèi)燃機(jī)(10)的排氣流動(dòng)經(jīng)過(guò)的渦輪機(jī) (62、68)，其中設(shè)置了第一排氣再循環(huán)裝置(74)、特別是高壓排氣再循環(huán)裝置(74)和至少一個(gè)另外的排氣再循環(huán)裝置(80)、特別是低壓排氣再循環(huán)裝置(80)，借助所述排氣再循環(huán)裝置可以將排氣從所述內(nèi)燃機(jī)(10)的排氣側(cè)(50)再循環(huán)到進(jìn)氣側(cè)(34)，其特征在于，所述內(nèi)燃機(jī)配備有控制裝置，借助所述控制裝置在所述內(nèi)燃機(jī)(10)的轉(zhuǎn)速范圍中可以從借助所述至少一個(gè)另外的排氣再循環(huán)裝置(80)、特別是所述低壓排氣再循環(huán)裝置(80)進(jìn)行的排氣再循環(huán)切換到借助所述第一排氣再循環(huán)裝置、特別是所述高壓排氣再循環(huán)裝置(74) 和借助所述至少一個(gè)另外的排氣再循環(huán)裝置(74、80)、特別是所述低壓排氣再循環(huán)裝置 (80)進(jìn)行的排氣再循環(huán)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，借助所述控制裝置，在所述內(nèi)燃機(jī)(10)的
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，借助所述控制裝置，在所述內(nèi)燃機(jī)(10)的
15.根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，借助所述控制裝置，在所述內(nèi)燃機(jī)(10)的基本
16.根據(jù)權(quán)利要求12至15中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)(10)，其特征在于，所述至少一個(gè)排氣渦輪增壓器0 構(gòu)造為高壓排氣渦輪增壓器(22)，并且設(shè)置了在所述高壓排氣渦輪增壓器下游的串聯(lián)的低壓排氣渦輪增壓器(M)，所述排氣渦輪增壓器在所述內(nèi)燃機(jī)(10)的排氣側(cè)(50)各自具有可以由所述內(nèi)燃機(jī)(10)的排氣流動(dòng)經(jīng)過(guò)的渦輪機(jī)(62、68)，其中在所述內(nèi)燃機(jī)(10)與所述低壓排氣渦輪增壓器04)的渦輪機(jī)(68)之間布置所述第一排氣再循環(huán)裝置(74)、特別是高壓排氣再循環(huán)裝置(74)，并且其中在所述兩個(gè)排氣渦輪增壓器 (22,24)的兩個(gè)渦輪機(jī)(62、68)中的至少一個(gè)的下游布置了所述至少一個(gè)另外的排氣再循環(huán)裝置(80)、特別是低壓排氣再循環(huán)裝置(80)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的內(nèi)燃機(jī)(10)，其特征在于，所述第一排氣再循環(huán)裝置(74) 布置在所述內(nèi)燃機(jī)(10)與所述高壓排氣渦輪增壓器0 的渦輪機(jī)(6 之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的內(nèi)燃機(jī)(10)，其特征在于，所述至少一個(gè)另外的排氣再循環(huán)裝置(80)布置在所述低壓排氣渦輪增壓器04)的渦輪機(jī)(68)的下游。
19.根據(jù)權(quán)利要求16至18中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)(10)，其特征在于，所述第一排氣再循環(huán)裝置(74)具有一冷卻裝置(78)、特別是排氣再循環(huán)冷卻器(78)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的內(nèi)燃機(jī)(10)，其特征在于，所述冷卻裝置(78)包括一環(huán)流裝置(46)，借助所述環(huán)流裝置能使所述冷卻裝置(78)被圍繞流動(dòng)。
21.根據(jù)權(quán)利要求16至20中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)(10)，其特征在于，所述至少一個(gè)另外的排氣再循環(huán)裝置(80)具有一冷卻裝置(84)、特別是排氣再循環(huán)冷卻器(84)。
22.根據(jù)權(quán)利要求16至21中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)(10)，其特征在于，在所述低壓渦輪增壓器04)的渦輪機(jī)(68)的下游布置一排氣清潔裝置(73)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的內(nèi)燃機(jī)(10)，其特征在于，所述排氣清潔裝置(7 包括一微粒過(guò)濾器(73)。
24.根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的內(nèi)燃機(jī)(10)，其特征在于，所述排氣清潔裝置(73) 包括氧化催化劑。
25.根據(jù)權(quán)利要求22至M中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述至少一個(gè)另外的排氣再循環(huán)裝置(80)布置在所述排氣清潔裝置(7 的下游、特別是所述排氣清潔裝置 (73)的微粒過(guò)濾器(73)的下游。
26.根據(jù)權(quán)利要求16至25中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)(10)，其特征在于，在所述低壓渦輪增壓器04)的渦輪機(jī)(68)下游布置一攔截裝置(86)，特別是攔截閥(86)。
27.根據(jù)權(quán)利要求16至沈中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，在所述進(jìn)氣側(cè)(34)， 在所述排氣渦輪增壓器(22、24)的至少一個(gè)壓縮機(jī)(36、4幻的下游布置了至少一個(gè)冷卻裝置(44)，特別是增壓空氣冷卻器04)。
28.根據(jù)權(quán)利要求16至27中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)(10)，其特征在于，借助所述第一排氣再循環(huán)裝置(74)，排氣在所述內(nèi)燃機(jī)(10)的上游可直接被再循環(huán)到所述進(jìn)氣側(cè)(34)。
29.根據(jù)權(quán)利要求16至觀中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)(10)，其特征在于，借助所述至少一個(gè)另外的排氣再循環(huán)裝置(80)，排氣在所述低壓排氣渦輪增壓器04)的壓縮機(jī)(36)的上游可直接被再循環(huán)到所述進(jìn)氣側(cè)(34)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行具有至少一個(gè)排氣渦輪增壓器(22、24)的內(nèi)燃機(jī)(10)的方法，排氣渦輪增壓器在內(nèi)燃機(jī)(10)的排氣側(cè)(50)具有能夠由內(nèi)燃機(jī)(10)的排氣流動(dòng)經(jīng)過(guò)的渦輪機(jī)(62、68)，其中根據(jù)內(nèi)燃機(jī)(10)的運(yùn)行狀態(tài)借助第一排氣再循環(huán)裝置(74)、特別是高壓排氣再循環(huán)裝置(74)和/或借助至少一個(gè)另外的排氣再循環(huán)裝置(80)、特別是低壓排氣再循環(huán)裝置(80)將排氣排出并且再循環(huán)至內(nèi)燃機(jī)(10)的進(jìn)氣側(cè)(34)，其中，在內(nèi)燃機(jī)(10)的轉(zhuǎn)速范圍中設(shè)置切換閾值(104)，在切換閾值處從借助至少一個(gè)另外的排氣再循環(huán)裝置(80)、特別是低壓排氣再循環(huán)裝置(80)的排氣再循環(huán)切換至借助第一排氣再循環(huán)裝置、特別是高壓排氣再循環(huán)裝置(74)和借助至少一個(gè)另外的排氣再循環(huán)裝置(74、80)、特別是低壓排氣再循環(huán)裝置(80)的排氣再循環(huán)。
文檔編號(hào)F02D41/00GK102472206SQ201080035186
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月8日
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