СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯ С ТУРБОНАДДУВОМ И СПОСОБ ЕЕ ЭКСПУАТАЦИИ

1. Система, содержащая
двигатель внутреннего сгорания, имеющий впускной коллектор и выпускной коллектор,
турбокомпрессор высокого давления, имеющий турбину высокого давления с изменяемой геометрией, присоединенную с возможностью привода к компрессору высокого давления, при этом турбина высокого давления с изменяемой геометрией выполнена с возможностью приведения в действие первой частью выхлопных газов из выпускного коллектора, причем компрессор высокого давления выполнен с возможностью сжатия всасываемого воздуха и подачи сжатого всасываемого воздуха во впускной коллектор, и
турбокомпрессор низкого давления, имеющий турбину низкого давления с изменяемой геометрией, присоединенную с возможностью привода к компрессору низкого давления, при этом турбина низкого давления с изменяемой геометрией выполнена с возможностью приведения в действие второй частью выхлопных газов из выпускного коллектора, причем компрессор низкого давления выполнен с возможностью сжатия третьей части выхлопных газов из выпускного коллектора и подачи сжатой третьей части во впускной коллектор, при этом первая и вторая части выхлопных газов отличаются друг от друга.
2. Система по п.1, в которой двигатель внутреннего сгорания представляет собой двигатель с воспламенением от сжатия.
3. Система по п.2, в которой двигатель с воспламенением от сжатия представляет собой дизельный двигатель.
4. Система по п.1, дополнительно содержащая охладитель, расположенный после компрессора низкого давления и выполненный с возможностью охлаждения третьей части выхлопных газов до ввода во впускной коллектор.
5. Система по п.1, дополнительно содержащая охладитель воздуха, расположенный после компрессора высокого давления и выполненный с возможностью охлаждения сжатого всасываемого воздуха из компрессора высокого давления.
6. Система по п.1, дополнительно содержащая клапан рециркуляции выхлопных газов (EGR), выполненный с возможностью управления потоком третьей части выхлопных газов в компрессор низкого давления.
7. Система по п.6, дополнительно содержащая контроллер, выполненный с возможностью управления потоком через клапан рециркуляции выхлопных газов на основании условий эксплуатации двигателя или производительности турбокомпрессора низкого давления, или производительности турбокомпрессора высокого давления, или их комбинации.
8. Система по п.1, дополнительно содержащая фильтр частиц, выполненный с возможностью фильтрования твердых частиц из выхлопных газов до ввода выхлопных газов в компрессор низкого давления.
9. Система по п.1, в которой давление во впускном коллекторе существенно выше давления в выпускном коллекторе.
10. Система по п.1, в которой третья часть включает в себя, по меньшей мере, часть первой части выхлопных газов, выходящей из турбины высокого давления.
11. Система по п.1, дополнительно содержащая мотор, выполненный с возможностью приведения в действие турбокомпрессора низкого давления при выбранных условиях эксплуатации двигателя внутреннего сгорания.
12. Система по п.1, в которой двигатель внутреннего сгорания содержит множество цилиндров, размещенных в виде левого и правого рядов цилиндров двигателя.
13. Система по п.12, в которой первая и вторая части выхлопных газов содержат выхлопные газы из левого и правого рядов цилиндров двигателя.
14. Система по п.1, в которой система содержит автомобиль или локомотив, или судно, или промышленную установку.
15. Способ эксплуатации системы двигателя, включающий
направление первой части выхлопных газов из двигателя внутреннего сгорания для приведения в действие турбины высокого давления с изменяемой геометрией турбокомпрессора высокого давления,
направление второй части выхлопных газов для приведения в действие турбины низкого давления с изменяемой геометрией турбокомпрессора низкого давления, и
направление третьей части выхлопных газов в компрессор низкого давления турбокомпрессора низкого давления для сжатия третьей части выхлопных газов для нагнетания в двигатель внутреннего сгорания, при этом первая и вторая части выхлопных газов отличаются друг от друга.
16. Способ по п.15, дополнительно включающий приведение в действие компрессора высокого давления турбокомпрессора высокого давления посредством турбины высокого давления для подачи сжатого всасываемого воздуха в двигатель внутреннего сгорания.
17. Способ по п.16, дополнительно включающий охлаждение сжатого всасываемого воздуха из компрессора высокого давления посредством охладителя воздуха, расположенного после компрессора высокого давления.
18. Способ по п.15, дополнительно включающий приведение в действие компрессора низкого давления турбокомпрессора низкого давления посредством турбины низкого давления.
19. Способ по п.15, дополнительно включающий охлаждение выхлопных газов из компрессора низкого давления до нагнетания в двигатель внутреннего сгорания.
20. Способ по п.15, дополнительно включающий управление потоком третьей части выхлопных газов в компрессор низкого давления через клапан рециркуляции выхлопных газов на основании условий эксплуатации двигателя или производительности турбокомпрессора низкого давления, или производительности турбокомпрессора высокого давления, или их комбинации.
21. Способ по п.15, дополнительно включающий фильтрование твердых частиц из выхлопных газов до ввода выхлопных газов в компрессор низкого давления.
22. Способ сокращения загрязняющих выбросов в двигателе внутреннего сгорания, включающий
присоединение турбокомпрессора высокого давления, имеющего компрессор высокого давления и турбину высокого давления с изменяемой геометрией, к двигателю внутреннего сгорания,
соединение турбокомпрессора низкого давления, имеющего компрессор низкого давления и турбину низкого давления с изменяемой геометрией, в, по существу, параллельной конфигурации потоков с турбокомпрессором высокого давления, при этом, по существу, параллельная конфигурация потоков включает в себя первую часть выхлопных газов из двигателя внутреннего сгорания в турбину высокого давления с изменяемой геометрией и вторую часть выхлопных газов из двигателя внутреннего сгорания в турбину низкого давления с изменяемой геометрией.
23. Способ по п.22, в котором, по существу, параллельная конфигурация потоков содержит третью часть выхлопных газов из двигателя внутреннего сгорания в компрессор низкого давления.
24. Способ по п.23, дополнительно включающий присоединение клапана рециркуляции выхлопных газов для управления потоком третьей части выхлопных газов в компрессор низкого давления.
25. Способ по п.22, включающий направление части выхлопных газов из турбины высокого давления в компрессор низкого давления с последующим вводом сжатых выхлопных газов во впускной коллектор двигателя внутреннего сгорания.
26. Способ по п.22, дополнительно включающий присоединение мотора, выполненного с возможностью приведения в действие компрессора низкого давления турбокомпрессора низкого давления.