[發明專利]用于帶有直流掃氣的對置活塞發動機的空氣處理控制

有效

• 申請號: 201480036746.6
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN105324566B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: R·E·赫羅爾德;N·納迦;F·G·勒東
• 申請（專利權）人: 阿凱提茲動力公司
• 主分類號: F02D41/00
• 分類號: F02D41/00;F02D43/00;F02B25/08;F02B75/28;F02D21/08;F02D41/14
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民;徐東升

在直流掃氣式二沖程循環對置活塞發動機的空氣處理系統中，感測一個或多個發動機運轉狀態參數，響應于所感測的參數基于在發動機運轉循環的最后氣口關閉時發動機的汽缸內的捕集條件來確定空氣處理參數的數值，估計這些數值并且響應于該估計來調整一個或多個數值。經調節的數值被用于控制空氣處理系統中的增壓空氣流量和EGR流量。

相關申請

本申請包含與如下共同轉讓的申請有關的主題：公布為US 2011/0289916的美國申請13/068,679；公布為WO2013/126347的PCT申請US2013/026737；和公布為US2013/0174548的美國申請13/782,802。

技術領域

本領域是二沖程循環內燃發動機。具體地，本領域涉及帶有空氣處理系統的直流掃氣式對置活塞發動機，其中空氣處理系統為燃燒提供加壓的增壓空氣并且處理燃燒的產物。在一些方面，此類空氣處理系統為了降低燃燒溫度而再循環排氣并且將排氣與加壓的增壓空氣混合。

背景技術

二沖程循環發動機是通過曲軸的單一完整旋轉和連接到曲軸的活塞的兩個沖程來完成功率循環的內燃發動機。二沖程循環發動機的一個示例是其中兩個活塞被對置設置在汽缸的缸孔(bore)中以便在相反方向上往復運動的對置活塞發動機。汽缸具有縱向間隔開的入口和排氣口，所述入口和排氣口位于汽缸的相應兩端附近。對置活塞中的每一個控制其中一個氣口，當該活塞移動到下止點(BC)位置時打開對應氣口，而當該活塞從BC向上止點(TC)位置移動時關閉對應氣口。其中一個氣口為燃燒產物提供離開缸孔的通道，另一個氣口用于允許增壓空氣進入缸孔；它們分別被稱為“排氣”口和“進氣”口。在直流掃氣式對置活塞發動機中，增壓空氣通過其進氣口進入氣缸并且排氣流出其排氣口，因此氣體在單一方向(“單向流”)上從進氣口到排氣口流過氣缸。

在圖1中，直流掃氣式二沖程循環內燃發動機被體現為具有至少一個氣道式汽缸50的對置活塞發動機49。例如，該發動機可以具有一個氣道式汽缸、兩個氣道式汽缸、三個氣道式汽缸或四個或更多個氣道式汽缸。每個氣道式汽缸50具有缸孔52和在氣缸壁的相應兩端形成或機加工的縱向間隔開的排氣口54和進氣口56。排氣口54和進氣口56中的每一個包括一個或多個周向的開口陣列，其中相鄰的開口被實體橋(solid bridge)分隔開。在一些描述中，每個開口被稱為“氣口”；然而，此類“氣口”的周向陣列的構造不同于圖1所示的氣口構造。在所示示例中，發動機49還包括兩個曲軸71和72。排氣活塞60和進氣活塞62被可滑動地設置在缸孔52內，其中兩個活塞的端表面61和63彼此相對。排氣活塞60被耦接到曲軸71，而進氣活塞被耦接到曲軸72。

當活塞60和62接近TC時，燃燒室被限定在缸孔52內活塞的端表面61和63之間。燃料通過至少一個燃料噴射器噴嘴100被直接噴射到燃燒室內，所述噴嘴被定位在穿過汽缸50的側壁的開口中。燃料與被允許通過進氣口56進入缸孔的增壓空氣混合。當空燃混合物在端表面之間被壓縮時，其達到導致燃燒的溫度。

進一步參照圖1，發動機49包括空氣處理系統51，該空氣處理系統管理提供到發動機49的增壓空氣和由發動機49產生的排氣的輸送。代表性的空氣處理系統構造包括增壓空氣子系統和排氣子系統。在空氣處理系統51中，增壓空氣子系統包括：接收新鮮空氣并將其處理成增壓空氣的增壓源；耦接到增壓空氣源的增壓空氣通道，增壓空氣通過該通道被輸送到發動機的至少一個進氣口；以及在增壓空氣通道中的至少一個空氣冷卻器，其被耦接以在增壓空氣被傳遞到發動機的一個或多個進氣口之前接收并冷卻增壓空氣(或包括增壓空氣的氣體混合物)。此類冷卻器可以包含氣-液(air-to-liquid)裝置和/或氣-氣(air-to-air)裝置或其他冷卻裝置。排氣子系統包括排氣通道，所述排氣通道輸送來自發動機的排氣口的排氣產物，以便傳遞到其他排氣組件。