[發明專利]減少發動機碳氫化合物排放的系統和方法

在審

• 申請號: 202110187856.4
• 申請日: 2021-02-18
• 公開（公告）號: CN113339144A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 張曉剛;辛迪·周;詹姆斯·伊
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: F02D13/02
• 分類號: F02D13/02;F02D41/06
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 張秀芬

本公開提供了“減少發動機碳氫化合物排放的系統和方法”。公開了用于打開和關閉發動機的排氣提升閥的系統和方法。在一個示例中，所述排氣提升閥可以在發動機的循環期間經由聯接到曲軸的兩個連續布置的凸輪凸角打開和關閉兩次，使得碳氫化合物可以保留在氣缸中。

技術領域

本公開涉及一種用于減少內燃發動機的碳氫化合物排放的系統和方法。所述系統和方法可以在發動機冷起動期間經由專用凸輪凸角來操作排氣門。

背景技術

內燃發動機可以燃燒碳氫化合物以產生扭矩。當發動機變熱時，已經通過氣缸并且已經排放到發動機的排氣系統的碳氫化合物可以經由催化劑被氧化。然而，當催化劑溫度低時，催化劑可能缺乏氧化可能從發動機排出的碳氫化合物的能力。一種這樣的情況可能是在發動機冷起動之后。另外，冷起動期間的發動機碳氫化合物排放可能比發動機變熱時更高，因為發動機和排氣系統內的冷表面可能會降低已經噴射到發動機的一些燃料燃燒的可能性。出于這些原因，可能期望提供一種在發動機冷起動期間減少發動機碳氫化合物排放的輸出的方法。

發明內容

本文的發明人已經認識到，可能期望減少發動機的碳氫化合物排放并且已經開發了一種用于操作發動機的方法，所述方法包括：在發動機的循環期間經由第一凸輪凸角提升氣缸的排氣門以及在發動機的循環期間經由第二凸輪凸角提升所述排氣門。

通過在發動機的循環期間至少部分地關閉排氣門并在至少部分地關閉排氣門之后重新打開排氣門，可以提供減少發動機碳氫化合物排放的技術結果。具體地，本文的發明人已經確定，可能期望在發動機循環期間已經打開排氣門之后在發動機循環期間至少部分地關閉排氣門，使得氣缸內的流動可以被暫時中斷。流動中斷可能導致碳氫化合物聚集在氣缸的幾何中心附近而不是排氣門附近。因此，碳氫化合物可以保留在氣缸中，在氣缸中碳氫化合物可以有機會在隨后的壓縮沖程期間燃燒。以這種方式，可以減少來自發動機的碳氫化合物排放。

本說明書可以提供若干優點。具體地，本方法可以減少發動機的碳氫化合物排放。此外，本方法可以提供在排氣沖程期間燃燒碳氫化合物以降低發動機的碳氫化合物排放的機會。另外，所述方法適合于在催化劑效率可能較低時在發動機冷起動期間應用。

應當理解，提供以上發明內容是為了以簡化的形式介紹在具體實施方式部分中進一步描述的一系列概念。這不意味著識別所要求保護的主題的關鍵或本質特征，所要求保護的主題的范圍唯一地由在具體實施方式之后的權利要求限定。另外，所要求保護的主題不限于解決上文或本公開的任何部分中提及的任何缺點的實施方式。

附圖說明

圖1示出了示例性發動機系統的一個氣缸的示意圖；

圖2至圖4示出了示例性凸輪凸角切換系統的兩個不同的操作位置和可以聯接到凸輪軸的兩個串聯布置的凸輪凸角；

圖5示出了排氣門升程的現有技術示例；

圖6至圖12示出了由凸輪軸的連續布置的凸輪凸角提供的排氣升程廓線的預示性示例；以及

圖13示出了用于操作具有兩個連續布置的凸輪凸角的發動機的示例性方法。

具體實施方式

以下描述涉及用于操作發動機的系統和方法，所述發動機包括具有凸輪廓線的凸輪軸，所述凸輪廓線包括兩個連續布置的凸角。凸輪軸和凸輪廓線可以包括在圖1所示的類型的發動機中。凸輪軸和凸輪廓線可以是圖2至圖4中所示的類型。圖5中示出了經由常規的凸輪廓線產生的常規的排氣門升程廓線。圖6至圖12中示出了根據本文描述的凸輪廓線產生的排氣門升程廓線。圖13中示出了本文公開的用于操作具有排氣門升程廓線的發動機的方法。