Двигатель внутреннего сгорания с наддувом

1. Двигатель внутреннего сгорания (100), включающий
клапанный механизм (102) газораспределения, предназначенный для закрытия впускных клапанов (104) двигателя (100) внутреннего сгорания на время, предусмотренное циклами Миллера или Аткинсона;
электрический газотурбинный наддув (106) с электрической машиной (112), избирательно работающей как двигатель или как генератор; и
блок (114) управления, предназначенный для использования электрической машины (112) электрического газотурбинного наддува (106) как двигатель в первом диапазоне нагрузки на двигатель (100) внутреннего сгорания и как генератор во втором диапазоне нагрузки, соответствующем более высоким нагрузкам на двигатель (100) внутреннего сгорания по сравнению с первым диапазоном нагрузки.
2. Двигатель внутреннего сгорания по п. 1, в котором блок (114) управления предназначен для использования электрической машины (112) электрического газотурбинного наддува (106) не как генератор в первом диапазоне нагрузки и/или для использования электрической машины (112) электрического газотурбинного наддува (106) как генератор исключительно во втором диапазоне нагрузки.
3. Двигатель внутреннего сгорания по п. 1 или 2, в котором газотурбинный наддув (106) включает компрессор (110) и турбину (108), приводящую в движение компрессор (110), которые предназначены для создания давления наддува, компенсирующего уменьшающийся из-за времени закрытия по сравнению с рабочим объемом объем наддува в первом диапазоне нагрузки на двигатель внутреннего сгорания.
4. Двигатель внутреннего сгорания по п. 3, в котором проходное сечение турбины (108) рассчитано таким образом и/или геометрия турбины (108) выполнена так, что газотурбинный наддув (106) компенсирует в первом диапазоне нагрузки уменьшающийся из-за времени закрытия объем наддува за счет давления наддува.
5. Двигатель внутреннего сгорания по п. 3 или 4, в котором турбина (108), в частности, ее проходное сечение и/или ее геометрия не изменяются.
6. Двигатель внутреннего сгорания по п. 4 или 5, в котором блок (114) управления предназначен для преобразования механической мощности турбины (108), превышающей во втором диапазоне нагрузки мощность, необходимую компрессору (110) для компенсации, с помощью работающей в режиме генератора электрической машины (112).
7. Двигатель внутреннего сгорания по одному из пп. 3-6, в котором электрическая машина (112) газотурбинного наддува (106) жестко соединена с турбиной (108) газотурбинного наддува (106).
8. Двигатель внутреннего сгорания по одному из пп. 1-7, в котором время закрытия клапанов механизма (102) газораспределения не изменяется.
9. Двигатель внутреннего сгорания по п. 8, в котором клапанный механизм (102) газораспределения включает распределительный вал (116), который приводится в движение коленчатым валом (120) двигателя (100) внутреннего сгорания и который определяет время закрытия клапанов.
10. Двигатель внутреннего сгорания по одному из пп. 1-9, в котором двигатель (100) внутреннего сгорания дополнительно включает перезаряжаемый накопитель (124) энергии, соединенный или выполненный с возможностью соединения с электрической машиной электрического газотурбинного наддува (106) для накопления электрической энергии, полученной при работе в режиме генератора.
11. Двигатель внутреннего сгорания по одному из пп. 1-10, в котором двигатель (100) внутреннего сгорания дополнительно включает вторую электрическую машину (122), выполненную в виде силовой машины для преобразования электрической энергии, полученной от электрического газотурбинного наддува во втором диапазоне мощности.
12. Двигатель внутреннего сгорания по п. 10 и 11, в котором вторая электрическая машина (122) соединена или выполнена с возможностью соединения с накопителем (124) электрической энергии.
13. Двигатель внутреннего сгорания по п. 11 или 12, в котором блок (114) управления дополнительно предназначен для соединения второй электрической машины (122) с работающей в режиме генератора электрической машиной (112) электрического газотурбинного наддува (106) для снабжения энергией.
14. Двигатель внутреннего сгорания по одному из пп. 1-13, в котором в потоке выхлопных газов двигателя (100) внутреннего сгорания находится перепускная заслонка (136), а блок (114) управления дополнительно предназначен для открытия перепускной заслонки (136) на одном из участков (304-2) во втором диапазоне нагрузки, который соответствует высоким нагрузкам в пределах второго диапазона нагрузки.
15. Транспортное средство, в частности, транспортное средство хозяйственного назначения, с двигателем (100) внутреннего сгорания по одному из пп. 1-14.