[發明專利]具有EGR超壓保護的發動機系統

在審

• 申請號: 201410853422.3
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104763557A
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發明（設計）人: D·班德約帕德亞;K·E·莫拉維克;M·B·格茨克
• 申請（專利權）人: 電動內燃機公司
• 主分類號: F02M25/07
• 分類號: F02M25/07
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 蘇娟;尹景娟

技術領域

本發明整體涉及一種發動機系統，更具體地，涉及一種具有EGR超壓保護的發動機系統。

背景技術

燃燒發動機燃燒空氣和燃料的混合物，產生機械功和排放物流。發動機排放物尤其包含未燃燃料、諸如煤煙的顆粒物質、和諸如一氧化二氮或一氧化碳的有害氣體。現代發動機需要滿足嚴格的排放標準，其要求發動機將減少水平的一氧化二氮和煤煙排至大氣。為了滿足這些標準，一些發動機使用排氣再循環(EGR)回路以使由發動機產生的排放物的一部分再循環回過發動機的燃燒室，這已知為減少排至大氣的不期望的排放。

MTU?Friedrichshafen?GmbH的2011年8月公開的題為“Engine?Gas?Recirculation：Internal?engine?technology?for?reducing?nitrogen?oxide?emissions”的技術論文(“技術論文”)中公開了一種實施排氣再循環的示例性的渦輪增壓發動機。具體地，該技術論文公開了一種具有布置成兩個不同排的多個缸的內燃發動機。兩排缸設有自三渦輪增壓器布置(即，高壓渦輪增壓器和平行的低壓渦輪增壓器)的壓縮空氣。缸排之一將排放物排至渦輪增壓器，而另一排被認為是原料排(donor?bank)并且排出排放物用于在發動機內再循環。單個EGR冷卻器安裝至發動機的頂部，用于在排放物分配至所有缸用于隨后與空氣混合并燃燒之前冷卻來自原料排的缸的排放物。第一控制閥位于EGR冷卻器的上游并且用以控制EGR流速，而第二控制閥位于旁路中。第二控制閥用以建立驅動EGR過程的背壓，并且還用以選擇性地將過量的排放物從原料排的缸引至渦輪增壓器。

雖然技術論文的排放系統可以在一些應用中提供減少的排放，但其仍然不是最佳的。具體地，第一控制閥可能無法獨立地改變再循環至兩個排的缸的排放物流，這會在一些應用中限制發動機功能。另外，第一控制閥位于冷卻器上游可以形成控制閥的極端環境，其能夠導致閥的過度磨損。另外，過頻繁地使用第二控制閥來產生驅動EGR的背壓和釋放來自原料排的過量排放物會使第二控制閥負擔過度并使其過早失效。

本發明的發動機系統解決了上面提及的問題和/或本領域中的其它問題中的一個或多個。

發明內容

一方面，本發明涉及一種用于至少具有第一缸和第二缸的發動機的發動機系統。發動機系統可以包括流體地連接至第一缸的第一排放歧管、流體地連接至第二缸的第二排放歧管、以及從第一排放歧管延伸至第一缸和第二缸中的至少一個的再循環通道。發動機系統還可以包括將第一排放歧管連接至第二排放歧管的限流孔、從第一排放歧管延伸的壓力釋放通道、以及設置在壓力釋放通道內并且能夠運動以選擇性地減小第一排放歧管的背壓的閥。

另一方面，本發明涉及一種操作具有第一缸和第二缸的發動機的方法。方法可以包括將空氣引入第一缸和第二缸，將排放物從第一缸引入第一排放歧管，以及將排放物從第二缸引入第二排放歧管。方法還可以包括限制從第一排放歧管進入第二排放歧管的排放物流，以及引導從第一排放歧管的排放物以與進入第一缸和第二缸中的至少一個的空氣混合。方法還可以包括選擇性地釋放第一排放歧管中的排放物的壓力。

附圖說明

圖1是示例性公開的發動機的剖視示意圖；

圖2-5是可以與圖1的發動機結合使用的示例性公開的發動機系統的示意圖；

圖6是另一示例性公開的發動機的剖視示意圖；和

圖7是可以與圖6的發動機結合使用的示例性公開的發動機系統的示意圖。

具體實施方式

圖1圖示示例性內燃發動機10的一部分。雖然發動機10被示出且描述為四沖程柴油發動機，可以設想發動機10可以是另外類型的發動機(例如，二沖程柴油發動機、二或四沖程汽油發動機、或二或四沖程氣態燃料動力發動機)。發動機10尤其可以包括具有至少兩個缸14、16的發動機缸體12。缸14、16中的每個可以包括連接至發動機缸體12的缸套18和缸蓋20。活塞22可以可滑動地設置在缸套18內，并且活塞22與缸套18和缸蓋20一起可以限定燃燒室24。缸14相較于缸16可以具有相同或不同的尺寸和相同或不同的操作參數。可以設想，發動機10可以包括任何數量的缸14、16，并且缸14、16可以設置成“直列”構型、“V”構型、對置活塞構型或任何其它適當的構型。