[發(fā)明專利]帶有壓力波增壓器的火花點火發(fā)動機

無效

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• 申請日: 1997-03-03
• 公開（公告）號: CN1077205C
• 公開（公告）日: 2002-01-02
• 發(fā)明（設計）人: 烏爾斯·溫格納
• 申請（專利權）人: 斯威薩托工程股份有限公司
• 主分類號: F02B33/42
• 分類號: F02B33/42;F01N3/28;F01N3/20
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 孫征

到如今火花點火發(fā)動機已生產了100余年了，在這100多年中此種發(fā)動機被不斷改進，使得輸出功率增加油耗減少。盡管改進很顯著，但只能逐漸減少常用火花點火發(fā)動機的油耗。再有，近期人們正極力減少污染排放物，由此產生了采用不同催化器的廢氣凈化系統(tǒng)，在所用的這些催化器中受控三元催化器最為成功，因為其可以同時轉化三種主要污染成分。

壓力波增壓器本身是公知的，在該壓力波增壓器中廢氣與空氣在一些兩側敞開的蜂窩內暫時發(fā)生相互接觸。各公司都想把壓力波增壓器用于汽車結構中，力圖增加發(fā)動機的輸出功率。但是，從迄今為止公知的資料中可以獲悉，壓力波增壓器僅與柴油機串聯(lián)結合。

歐洲專利EP-A-0415128公開了一種如權利要求1前序部分所述的發(fā)動機，其將催化器置于發(fā)動機附近并由進氣對其進行冷卻以圖盡可能減小帶有一壓力波增壓器的內燃機中的催化器的老化過程。

日本專利摘要第11卷第392(M-653)號的1987年12月22日JP-A-62-159717公開了一增壓發(fā)動機，在該發(fā)動機的出口處設置有一僅在低速發(fā)揮作用的三元催化器。

DE-C-3732301公開了一種用于凈化內燃機廢氣的凈化裝置，其中用到了一三元催化器，該三元催化器后接一氧化催化器。此氧化催化器內的溫度增量被測量并被用于一反饋控制。

在此現(xiàn)有背景技術基礎上，本發(fā)明的目的是提供一種火花點火發(fā)動機，這種發(fā)動機不僅可以極大地增加特定的輸出功率而且可以極大地減小污染排放物。此目的可以由權利要求1限定的火花點火發(fā)動機達到，該權利要求1公開了一種火花點火發(fā)動機與一壓力波增壓器、一三元催化器及一輔加氧化催化器的結合體。

從屬權利要求對本發(fā)明的特征、優(yōu)點作了進一步限定，并限定了用于克服冷起動工況下存在的弊端的裝置。

下面將結合實施例的附圖對本發(fā)明作更詳細的描述。單獨一幅附圖示意性地示出了帶有一高效廢氣凈化系統(tǒng)的本發(fā)明火花點火發(fā)動機。

該附圖示出了火花點火發(fā)動機1，也即一個內燃機，在該發(fā)動機的進氣管3中設置有一節(jié)氣門2，在排氣口15處設置有一三元催化器4。圖中所示發(fā)動機可以是任何公知的內燃機，例如汽車發(fā)動機或航空發(fā)動機，圖中還示出了該發(fā)動機的吸管16、風扇17和輸出裝置18，該發(fā)動機與三元催化器4一同形成了一如前所述的現(xiàn)有技術常用火花點火發(fā)動機。

該常用火花點火發(fā)動機還包括一個壓力波增壓器5，該增壓器5最好與一設置在進氣管上的進氣冷卻器6協(xié)同工作，如有必要的話該增壓器5包括一個電動或機械驅動裝置7，但是，如若將壓力波增壓器制成合適的形狀和尺寸，可以去掉該驅動裝置7。進氣管8上裝有一空濾器9和進氣節(jié)流閥10，這是與公知壓力波增壓器不一樣的。排氣部分11包括一第二催化器，此催化器是一氧化催化器12。該催化器由λ探測器13、溫度探測器14和所謂的廢氣穩(wěn)壓閥片19進行控制。

氣道中的箭頭示出了空氣流與燃氣流的流動路線，該簡圖示出了新鮮空氣被吸入空氣進氣管8內并經(jīng)空濾器9和進氣節(jié)流閥10提供給壓力波增壓器5。在該壓力波增壓器中，大部分新鮮空氣在廢氣的作用下被壓縮，而后經(jīng)進氣冷卻器6和節(jié)氣門2提供給內燃機1。一小部分新鮮空氣則以掃氣的形式穿過壓力波增壓器5輸入到排氣部分11中與廢氣相混合。從內燃機1排出的廢氣經(jīng)三元催化器4流到壓力波增壓器5，在壓力波增壓器5中這些廢氣與新鮮空氣進行混合，隨后經(jīng)過氧化催化器12從排氣部分11輸出。

當進氣壓力過大時，廢氣穩(wěn)壓閥片19可以被打開，以便使一部分廢氣直接流過壓力波增壓器5，從而產生很小的增壓比。這樣，驅動裝置就可以達到一更高的總效率，進而減小燃油消耗率。可以用其它的公知進氣壓力控制裝置來取代廢氣穩(wěn)壓閥片。

進氣節(jié)流閥10用來控制空氣的掃氣。它可以減小流入排氣部分的新鮮空氣的比例。這就使得氧化催化器12處的廢氣溫度增加，從而使該氧化催化器12更快地達到其啟動溫度，進而獲得一更高的轉化率。溫度探測器14的信號被用作一控制進氣節(jié)流閥的控制變量。發(fā)動機的速度和節(jié)氣門2下游的壓力可用作另外的控制變量。λ探測器13提供了混合控制的控制變量。