專利名稱：用于對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的egr結(jié)構(gòu)的制作方法
用于對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的EGR結(jié)構(gòu)背景技術(shù)
本領(lǐng)域是內(nèi)燃機(jī)。特別是，本領(lǐng)域涉及具有排氣再循環(huán)的有口的直流掃氣對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。更具體地說(shuō)，本領(lǐng)域包括具有一個(gè)或多于一個(gè)有口的汽缸(ported cylinder) 并且直流掃氣的二沖程對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，其中排氣再循環(huán)(EGR)結(jié)構(gòu)提供由發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的一部分排氣用于與增壓空氣混合，以控制燃燒期間的NOx的產(chǎn)生。
正如在圖1中所看到的，內(nèi)燃機(jī)用對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)示出，該對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)包括具有機(jī)械加工的或形成在其中的口 12以及縱向設(shè)置的/偏移的(displaced)排氣口和進(jìn)氣口 14和16的至少一個(gè)汽缸10。噴油嘴17在汽缸縱向的中心或靠近汽缸縱向的中心，設(shè)置在開口通過(guò)汽缸側(cè)面的噴嘴孔中或鄰近該噴嘴孔。兩個(gè)活塞20、22設(shè)置在孔12中， 其中其端表面20e、22e彼此相對(duì)。為了方便起見，活塞20叫做“排氣”活塞，因?yàn)樗拷艢饪?14，并且排氣口形成在其中的該汽缸的端部叫做“排氣端”。類似地，活塞22叫做“進(jìn)氣”活塞，因?yàn)樗拷M(jìn)氣口 16，并且該汽缸相應(yīng)的端部叫做“進(jìn)氣端”。
具有諸如汽缸10的一個(gè)或多于一個(gè)汽缸的對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行是完全理解的。在這方面，并且參考圖2，響應(yīng)發(fā)生在端表面20e、22e之間的燃燒，對(duì)置式活塞移動(dòng)離開各自的上止點(diǎn)(TDC)位置，該上止點(diǎn)位置是它們?cè)谄字邢?互最靠近的位置。在從TDC 移動(dòng)時(shí)，活塞保持其有關(guān)的口關(guān)閉直到它們到達(dá)各自的下止點(diǎn)(BDC)位置，在下止點(diǎn)，它們相互離開最遠(yuǎn)?；钊梢酝嘁苿?dòng)，使得排氣口和進(jìn)氣口 14、16—致地打開和關(guān)閉。可選地，一個(gè)活塞在相位上可以超前另一個(gè)，在這種情況下，進(jìn)氣和排氣口具有不同的打開和關(guān)閉時(shí)間。
在許多對(duì)置式活塞結(jié)構(gòu)中，相位偏移被引入到活塞運(yùn)動(dòng)中。例如，如圖1所示，排氣活塞超前進(jìn)氣活塞并且相位偏移使該活塞以這樣的次序在其BDC位置附近移動(dòng)，S卩，在進(jìn)氣口 16仍然關(guān)閉的時(shí)候在排氣活塞20移動(dòng)通過(guò)BDC時(shí)排氣口 14打開，以便燃燒后氣體開始從排氣口流出。在活塞繼續(xù)移動(dòng)相互離開時(shí)，在排氣口 14仍然在打開的時(shí)候進(jìn)氣口 16 打開，并且增壓空氣的進(jìn)氣(“增壓空氣”)被迫進(jìn)入汽缸10中，將排氣驅(qū)離到排氣口 14外面。在允許增壓空氣通過(guò)進(jìn)氣口的時(shí)候，來(lái)自汽缸的排氣通過(guò)排氣口的移動(dòng)叫做“掃氣”。 因?yàn)檫M(jìn)入汽缸的增壓空氣沿著與排氣的出流相同的方向流動(dòng)(朝著排氣口)，該掃氣過(guò)程叫做“直流掃氣”。
在活塞移動(dòng)通過(guò)其BDC位置并且反向時(shí)，排氣口 14被排氣活塞20關(guān)閉并且掃氣停止。在進(jìn)氣活塞22繼續(xù)移動(dòng)離開BDC時(shí)進(jìn)氣口 16保持打開狀態(tài)。在該活塞朝著TDC(圖 2)繼續(xù)移動(dòng)時(shí)，進(jìn)氣口 16關(guān)閉并且汽缸中的增壓空氣在端表面20e和22e之間被壓縮。通常，在進(jìn)氣口 16打開的時(shí)候當(dāng)增壓空氣通過(guò)該進(jìn)氣口時(shí)該增壓空氣是湍流的以促進(jìn)良好的掃氣，在進(jìn)氣口關(guān)閉之后以，空氣和噴射的燃油混合。通常，該燃油是由高壓噴嘴噴射到汽缸中的柴油。參考圖1，作為一個(gè)例子，湍流的空氣(或簡(jiǎn)稱“湍流”)30具有一般的螺旋運(yùn)動(dòng)，該螺旋運(yùn)動(dòng)在口中形成圍繞汽缸的縱軸線環(huán)流的渦旋。正如在圖2中清楚地看到的， 當(dāng)活塞在汽缸孔中朝著其各自的TDC位置前進(jìn)時(shí)，燃油40通過(guò)噴嘴17被直接噴射到在活塞的端表面20e和22e之間在汽缸口 12中形成湍流的增壓空氣30中。當(dāng)活塞20和22接近其各自的TDC位置時(shí)，形成湍流的增壓空氣和燃油的混合物在形成在端表面20e和22e 之間的燃燒室32中被壓縮。當(dāng)混合物達(dá)到點(diǎn)火溫度時(shí)，燃油在燃燒室中點(diǎn)火，驅(qū)動(dòng)活塞朝 著其各自的BDC位置分開。
如圖2所示，燃油通過(guò)汽缸的側(cè)面直接噴射到汽缸口中(直接側(cè)面噴射)并且燃油 的運(yùn)動(dòng)與該汽缸孔中的增壓空氣的殘余的湍流運(yùn)動(dòng)互作用。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行水平增加并且燃 燒熱升高時(shí)，產(chǎn)生氮氧化物(NOx)的增加的量。但是，逐漸嚴(yán)格的排放物要求表示需要嚴(yán)格 的NOx還原程度。一種技術(shù)通過(guò)排氣再循環(huán)(“EGR”)還原NOx排放物。EGR已經(jīng)包括在每 個(gè)汽缸具有單個(gè)活塞運(yùn)行的火花點(diǎn)火的4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和二沖程壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)中。但 是，這種EGR結(jié)構(gòu)不是直接用于具有直流掃氣的二沖程對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)中，因?yàn)樾枰?對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生將排氣泵送到空氣的流入氣流中的壓力差。因此，需要適合于具 有直流掃氣的二沖程對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行的有效的EGR結(jié)構(gòu)。發(fā)明內(nèi)容
這個(gè)問題的解決是利用通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)或多于一個(gè)有口的汽缸的排氣再循環(huán) 還原具有直流掃氣的二沖程對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的NOx排放物。該發(fā)動(dòng)機(jī)包括具有活塞控制 的排氣口和進(jìn)氣口的至少一個(gè)汽缸，和向該發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)汽缸提供增壓空氣的增壓空 氣通道。
一方面，EGR由EGR回路提供，該EGR回路具有連接于該汽缸的排氣口的輸入和連 接于增壓空氣通道的回路輸出。在排氣和增壓空氣通道之間的提供的壓力差使排氣流過(guò) EGR回路到增壓空氣通道，在這里排氣和空氣混合并且提供給該至少一個(gè)進(jìn)氣口。
另一方面，在掃氣停止時(shí)，EGR通過(guò)保存該有口的汽缸中的剩余排氣提供。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸的側(cè)視局部剖視示意圖，其中對(duì)置的 活塞靠近各自的下止點(diǎn)位置，并且適當(dāng)?shù)貥?biāo)以“現(xiàn)有技術(shù)”。
圖2是圖1的汽缸的側(cè)視局部剖視示意圖，其中對(duì)置的活塞靠近各自的上止點(diǎn)位 置，在這個(gè)位置活塞的端表面形成燃燒室，并且適當(dāng)?shù)貥?biāo)以“現(xiàn)有技術(shù)”。
圖3是對(duì)置式活塞型內(nèi)燃機(jī)的概念示意圖，其中示出具有EGR的空氣管理系統(tǒng)的 情況(aspects)。
圖4是示出用于圖3的有口的、直流掃氣內(nèi)燃機(jī)中的優(yōu)選的EGR結(jié)構(gòu)的概念示意 圖。
圖5是用于圖3的有口的、直流掃氣內(nèi)燃機(jī)的優(yōu)選的EGR的示意圖。
圖6是用于沒有渦輪增壓器的有口的、直流掃氣對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的另一種EGR 結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施方式
在本說(shuō)明書中描述的EGR結(jié)構(gòu)出現(xiàn)在包括具有至少一個(gè)汽缸的有口的、直流掃氣 對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的說(shuō)明性上下文中，在該汽缸中設(shè)置有其端表面相對(duì)的一對(duì)活塞。“有口 的”汽缸包括機(jī)械加工或形成在其側(cè)壁中的一個(gè)或多于一個(gè)進(jìn)氣和排氣口。這個(gè)說(shuō)明性的上下文想要以舉例說(shuō)明的方式提供用于理解各種EGR結(jié)構(gòu)的實(shí)施例的基礎(chǔ)。
在圖3中，內(nèi)燃機(jī)49用具有至少一個(gè)有口的汽缸50的對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)具體體 現(xiàn)。例如，該發(fā)動(dòng)機(jī)可以具有一個(gè)有口的汽缸、兩個(gè)有口的汽缸、三個(gè)有口的汽缸、或四個(gè)或 更多有口的汽缸。為了舉例說(shuō)明，在這些舉例說(shuō)明和描述的例子中，發(fā)動(dòng)機(jī)是假定具有多 個(gè)有口的汽缸的對(duì)置式活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)。在這方面，每個(gè)汽缸50具有口 52和形成或機(jī)械加 工在其相應(yīng)的端部的排氣口和進(jìn)氣口 54和56。該排氣口和進(jìn)氣口 54和56每個(gè)包括一個(gè) 或多于一個(gè)圓周陣列的開口，其中相鄰的開口由實(shí)體橋分開(在一些描述中，每個(gè)開口叫做 “ 口 ”，但是，這種口的圓周陣列的結(jié)構(gòu)不同于圖3所示的口結(jié)構(gòu))。排氣和進(jìn)氣活塞60和62 可滑動(dòng)地設(shè)置在口 52中，其中其端表面61和63彼此相對(duì)。排氣活塞60連接于曲軸71，進(jìn) 氣活塞連接于曲軸72。
當(dāng)汽缸50的活塞60和62在TDC位置或其附近時(shí)，在活塞的端表面61和63之間 的口 52中形成燃燒室。通過(guò)設(shè)置在通過(guò)汽缸50的側(cè)壁的開口中的至少一個(gè)燃油噴嘴100 燃油直接噴射到燃燒室中。
還參考圖3，發(fā)動(dòng)機(jī)49包括管理所提供的增壓空氣和發(fā)動(dòng)機(jī)49產(chǎn)生的排氣的輸送 的空氣管理系統(tǒng)51。代表性的空氣管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括增壓空氣子系統(tǒng)和排氣子系統(tǒng)。在空 氣管理系統(tǒng)51中，增壓空氣子系統(tǒng)包括接收進(jìn)氣并且將進(jìn)氣處理成增壓空氣的增壓空氣 源、連接于該增壓空氣源的增壓空氣通道——通過(guò)該空氣通道增壓空氣輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)的至 少一個(gè)進(jìn)氣口、和在該增壓空氣通道中的至少一個(gè)空氣冷卻器——該冷卻器連接成以接收 并并且在提供給發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口或多個(gè)進(jìn)氣口之前冷卻增壓空氣(或包括增壓空氣的氣體 混合物)。這樣的冷卻器可以包括空氣對(duì)液體和/或空氣對(duì)空氣的裝置，或其他冷卻裝置。 其后，這種冷卻器被叫做增壓空氣冷卻器。增壓空氣子系統(tǒng)還包括將增壓空氣通道中的增 壓空氣泵送到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口的增壓器。排氣子系統(tǒng)包括將來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口的排氣產(chǎn)物 輸送到排氣管的排氣通道。
參考圖3，優(yōu)選的增壓空氣子系統(tǒng)包括可以由電動(dòng)馬達(dá)，或由連接于曲軸的齒輪、 鏈條或皮帶設(shè)備驅(qū)動(dòng)的增壓器/機(jī)械增壓器110。例如，但不限于，在圖4、5和6中，增壓 器110由皮帶聯(lián)動(dòng)裝置連接于被其驅(qū)動(dòng)的曲軸72。該增壓器110可以是單速或多速裝置， 或全可變速裝置。優(yōu)選地，但不是必需地，空氣管理系統(tǒng)51包括具有渦輪機(jī)121和在共用 軸123上旋轉(zhuǎn)的壓縮機(jī)的渦輪增壓器120。渦輪機(jī)121連接于排氣子系統(tǒng)而壓縮機(jī)122連 接于增壓空氣子系統(tǒng)。渦輪機(jī)121可以是固定幾何形狀或可變幾何形狀的裝置。渦輪增壓 器120從離開排氣口 54并且從排氣口 54或排氣歧管125直接流到排氣通道124中的排氣 中抽取能量。在這方面，渦輪機(jī)121由通過(guò)它的排氣旋轉(zhuǎn)。渦輪機(jī)121轉(zhuǎn)動(dòng)壓縮機(jī)122，使 得壓縮機(jī)通過(guò)壓縮進(jìn)氣產(chǎn)生增壓空氣。由壓縮機(jī)122輸出的增壓空氣流過(guò)導(dǎo)管126到增壓 空氣冷卻器127，從那里增壓空氣被機(jī)械增壓器/增壓器(supercharger) 110泵送給進(jìn)氣 口。被機(jī)械增壓器110壓縮的空氣從機(jī)械增壓器通過(guò)增壓空氣冷卻器129輸出給進(jìn)氣歧管 130。進(jìn)氣口 56通過(guò)進(jìn)氣歧管130接收由機(jī)械增壓器110泵送的增壓空氣。優(yōu)選地但不是 必需地，在多汽缸對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)中，進(jìn)氣歧管130由與所有汽缸50的進(jìn)氣口 56連通的 集氣室構(gòu)成。
排氣管理希望修改或采用用于有口的汽缸型的內(nèi)燃機(jī)的空氣管理結(jié)構(gòu)，以便還 原由燃燒室產(chǎn)生的NOx排放物。具體說(shuō)希望利用通過(guò)對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的有口的汽缸的再循環(huán)排氣控制這種排放物。再循環(huán)的排氣與增壓空氣混合以降低峰值燃燒溫度，這降低NOx 排放物。這個(gè)過(guò)程叫做排氣再循環(huán)(“EGR”)。EGR結(jié)構(gòu)可以利用在汽缸外部的EGR通道中輸 送到經(jīng)過(guò)圖3中的閥控制的再循環(huán)通道131引入的新鮮進(jìn)氣的氣流中的排氣?？蛇x地，或 附加地，當(dāng)掃氣停止時(shí)EGR過(guò)程可以利用保留在汽缸50中的剩余的排氣。在外部EGR的情 況下，排氣被泵送到空氣的流入氣流中。與EGR通道連通的壓力源形成使排氣流過(guò)EGR通 道進(jìn)入增壓空氣子系統(tǒng)中的壓力差。在一些情況下，當(dāng)從確保在比它(排氣流)被輸送給增 壓空氣的進(jìn)氣流的位置高的壓力的源獲得將被再循環(huán)的排氣時(shí)，存在虛擬的泵。在另一些 情況下，諸如增壓器110的有源泵用來(lái)將被再循環(huán)的排氣泵送到機(jī)械增壓器正在泵送給進(jìn) 氣口的增壓空氣中。在這些方面，利用機(jī)械增壓器提供附加的變量，用于控制在對(duì)置式活塞 發(fā)動(dòng)機(jī)中的EGR運(yùn)行。在一些情況下，再循環(huán)的排氣利用一個(gè)或多于一個(gè)EGR冷卻器冷卻， 該EGR冷卻器包括空氣對(duì)液體和/或空氣對(duì)空氣的裝置。在其他情況下，再循環(huán)的排氣被 一個(gè)或多于一個(gè)增壓空氣冷卻器單獨(dú)冷卻，或與一個(gè)或多于一個(gè)EGR冷卻器組合冷卻。
第一 EGR回路結(jié)構(gòu):在一些情況下，圖3中所示的內(nèi)燃機(jī)包括第一 EGR回路結(jié)構(gòu)。 參考圖4，用于直流掃氣的、有口的、對(duì)置式活塞應(yīng)用的第一 EGR回路結(jié)構(gòu)循環(huán)來(lái)自從一個(gè) 或多于一個(gè)汽缸離開的任何排氣源的排氣。例如，但不排除其他排氣源，第一 EGR回路結(jié)構(gòu) 包括設(shè)置在排氣口 54的縱向內(nèi)側(cè)的EGR 口 55 ;也就是說(shuō)，EGR 口 55設(shè)置在排氣口 54和汽 缸50的縱向中點(diǎn)之間。該EGR 口結(jié)構(gòu)根據(jù)任何具體結(jié)構(gòu)的需要包括一個(gè)或多于一個(gè)口開 口。響應(yīng)燃燒，在朝著BDC移動(dòng)時(shí)，排氣活塞60移動(dòng)通過(guò)EGR 口 55，對(duì)汽缸口壓力打開EGR 口，該汽缸口壓力確保高于進(jìn)氣歧管130的壓力。這個(gè)壓力差從EGR 口 55泵送一部分排氣 通過(guò)集氣室或歧管(未示出)進(jìn)入由單向閥134控制的導(dǎo)管133中，然后進(jìn)入進(jìn)氣歧管130 中，在這里，它與增壓空氣混合并且于是再循環(huán)進(jìn)入汽缸口中。優(yōu)選地，但不是必需地，在到 增壓空氣冷卻器129的進(jìn)口之前，排氣進(jìn)入由機(jī)械增壓器110輸出的增壓空氣中。當(dāng)EGR 口 對(duì)進(jìn)氣歧管壓力打開時(shí)(“EGR開”)希望汽缸的壓力對(duì)進(jìn)氣歧管壓力之比不超過(guò)門限值—— 超過(guò)它在單向閥134中可能發(fā)生阻塞流。這個(gè)壓力比受EGR 口的尺寸和它相對(duì)于汽缸的縱 向中心的位置(離中心越近，壓力越高)以及進(jìn)氣系統(tǒng)的狀態(tài)(增壓、渦輪機(jī)背壓等)的影響。
還參考圖4，在第一 EGR回路結(jié)構(gòu)的變型中，在導(dǎo)管131中流動(dòng)的排氣與由增壓器 110輸出的增壓空氣通過(guò)混合器135混合，混合器135能夠構(gòu)造成，例如，文丘里管。排氣通 過(guò)閥136被輸入到混合器135中。由機(jī)械增壓器110輸出的壓縮的增壓空氣提供給混合器 135的混合輸入。由混合器135產(chǎn)生的加壓的增壓空氣與排氣的混合提供給增壓空氣冷卻 器129的輸入(或，可選地，提供給增壓空氣冷卻器127的輸入)。閥136由通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)控制 單元(ECT) 149輸出的信號(hào)操作。
在一些方面，希望減少排氣流的波動(dòng)。在這樣的情況下并且參考圖4，收集器145 在EGR 口 55和閥136的輸入之間串聯(lián)設(shè)置在第一回路中。在一些其他方面，在排氣與增壓 空氣混合之前希望冷卻排氣，在這樣的情況下，EGR冷卻器146在單向閥134和閥136的輸 入之間串聯(lián)設(shè)置在第一回路中?？蛇x地，回路結(jié)構(gòu)可以是134、136、146。在使用EGR收集器 145和冷卻器146兩者的情況下，優(yōu)選但不是必需的，EGR冷卻器146被串聯(lián)設(shè)置在EGR收 集器145輸出和閥136的輸入之間。
第二 EGR回路結(jié)構(gòu):在一些方面，圖3中所示的內(nèi)燃機(jī)49可以包括另一種EGR回 路結(jié)構(gòu)。參考圖3和4，第二 EGR結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)管131和閥138，以從排氣歧管54分流一部分排氣到增壓空氣冷卻器的輸入，使這部分排氣被冷卻。為了有助于最佳的排氣/增壓空氣 的混合，希望添加一個(gè)裝置，通過(guò)該裝置排氣和增壓空氣一起流動(dòng)并混合。當(dāng)希望在遠(yuǎn)離進(jìn) 氣歧管56的位置將排氣引入增壓空氣中時(shí)，這部分排氣被分流到增壓空氣冷卻器127的 輸入。這種回路使排氣經(jīng)受兩個(gè)增壓空氣冷卻器(127和129)的冷卻影響。如果應(yīng)當(dāng)?shù)玫?較少的冷卻，則閥138可以構(gòu)造成三通閥(如圖4清楚地所見)，并且這部分排氣可以圍繞冷 卻器127分流到機(jī)械增壓器110的輸入。這可選地使這部分排氣僅僅經(jīng)受增壓空氣冷卻器 129的冷卻。如果需要，僅僅冷卻排氣的專用的EGR冷卻器可以包括在第二回路中。例如， EGR冷卻器可以與閥138串聯(lián)，或與閥138的輸出口和機(jī)械增壓器110的輸入串聯(lián)設(shè)置在導(dǎo) 管131中。在一些方面，閥138構(gòu)造成單個(gè)三向裝置?？蛇x地，閥138構(gòu)造成一對(duì)閥，每個(gè) 閥在與導(dǎo)管131的Y連接的相應(yīng)分支中，其中一個(gè)閥控制到冷卻器127的輸入的排氣的供 給，而另一個(gè)控制到機(jī)械增壓器110的輸入的排氣的供給。
利用剩余排氣的EGR :在直流或回路掃氣的內(nèi)燃機(jī)中，有時(shí)候在掃氣停止后希望 收集或保留汽缸中的剩余的排氣量。該剩余的排氣能夠用來(lái)調(diào)節(jié)用于燃燒的初始狀態(tài)(條 件)到有利于減少NOx排放物的點(diǎn)。根據(jù)渦輪機(jī)械的結(jié)構(gòu)，在低和中等速度和負(fù)荷的情況 下，直流掃氣的發(fā)動(dòng)機(jī)可以具有不完全的掃氣。由于汽缸里面的剩余的排氣是熱的，空氣新 的增壓的得到的溫度大大升高，因此這種方法最適合于在部分發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷狀態(tài)下減少NOx。
每個(gè)周循環(huán)輸送給汽缸的增壓空氣的量可以用來(lái)改變留在汽缸中的剩余的排氣 量。在這方面，在任何給定的操作循環(huán)中調(diào)節(jié)輸送給汽缸中的增壓空氣的量能夠用來(lái)“調(diào) 節(jié)”保留在汽缸中的用于下一次燃燒發(fā)生的排氣的量。在保留圖4中所見的排氣EGR的一 方面，包括閥139的旁通導(dǎo)管回路148與增壓器110并聯(lián)設(shè)置。閥139運(yùn)行以控制由機(jī)械 增壓器110泵送給發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓空氣的量。設(shè)置泵送的增壓空氣的量能夠控制掃氣的排氣 的量，并且因此控制在掃氣之后保留在任何汽缸中的排氣的量。在這方面，如果希望高歧管 壓力(正如對(duì)于高發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷被指示的)，閥139完全關(guān)閉并且增壓空氣被以高速率提供給 發(fā)動(dòng)機(jī)。當(dāng)閥139逐漸打開時(shí)，由機(jī)械增壓器110泵送的增壓空氣的增加的量返回到機(jī)械 增壓器的進(jìn)口，這有機(jī)會(huì)減少提供給發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓空氣的量。因此，增壓空氣/燃油比減少 并且保留在任何汽缸中的排氣的量增加。在由保留排氣EGR的這方面實(shí)現(xiàn)的好處中是NOx 的減少和由機(jī)械增壓器110強(qiáng)加給發(fā)動(dòng)機(jī)的泵送負(fù)荷的減少。
由流向渦輪機(jī)的排氣感覺的(felt)壓力(“背壓”)的增加也能夠用來(lái)改變留在汽 缸中的剩余排氣的量。在這方面，調(diào)節(jié)任何給定的運(yùn)行循環(huán)中的背壓的量能夠用來(lái)“調(diào)節(jié)” 用于下一次燃燒發(fā)生的剩余排氣的量。因此，在保留的排氣EGR的另一方面，見圖4，可變閥 140與排氣輸出串聯(lián)設(shè)置。閥140的設(shè)置直接影響在閥的上游產(chǎn)生的(felt)背壓，并且因 此，影響掃氣之后保留在任何汽缸中的排氣的量。在圖4中，閥140與渦輪機(jī)121的輸出串 聯(lián)設(shè)置。在這種情況下，從閥的設(shè)置中得到的任何背壓分布在發(fā)動(dòng)機(jī)的所有汽缸上。在可 選的方面，等效的閥140a可以串聯(lián)設(shè)置在渦輪機(jī)121的輸入和收集一個(gè)或多于一個(gè)汽缸的 排氣輸出的排氣歧管之間。在又一個(gè)可選的方面，等效的閥140a可以與排氣歧管或多個(gè)汽 缸每個(gè)的排氣口串聯(lián)設(shè)置。
渦輪機(jī)旁通結(jié)構(gòu):再參考圖4，包括閥144的旁通導(dǎo)管回路143與渦輪機(jī)121并聯(lián) 設(shè)置。閥144運(yùn)行以控制從發(fā)動(dòng)機(jī)流向渦輪機(jī)121的排氣的量。設(shè)置旁通渦輪機(jī)121的閥 144使排氣能夠被排出到排氣管128中而需要運(yùn)行渦輪機(jī)121和壓縮機(jī)122。在諸如從冷啟動(dòng)的部分發(fā)動(dòng)機(jī)載荷期間在發(fā)動(dòng)機(jī)升溫的情況下，這將排氣保持在較高的溫度水平并且 提高后處理轉(zhuǎn)換效率(例如，對(duì)于特定的濾清器和催化裝置)。而且，在部分發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷狀態(tài) 下在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間設(shè)置閥144旁通渦輪機(jī)121減少渦輪增壓器的運(yùn)行，并且允許更多的 排氣在機(jī)械增壓器110上被驅(qū)動(dòng)(例如，經(jīng)由閥138)，同時(shí)還在較高的溫度下向排氣管128 提供排氣，以增加后處理轉(zhuǎn)換效率。用于改變從發(fā)動(dòng)機(jī)流向渦輪機(jī)121的排氣的量的另一 種結(jié)構(gòu)包括具有可變幾何形狀結(jié)構(gòu)的渦輪機(jī)，以控制閥144上游的排氣導(dǎo)管124中的壓力。 利用可變幾何形狀的渦輪機(jī)(VGT)代替固定幾何形狀的渦輪機(jī)不是必需取消對(duì)諸如閥144 的渦輪機(jī)旁通閥的需要。VGT僅僅具有有限的質(zhì)量流范圍，在該范圍內(nèi)它以符合要求的效率 工作。在這個(gè)范圍之外，渦輪機(jī)旁通閥可以用來(lái)控制質(zhì)量流和發(fā)動(dòng)機(jī)49的進(jìn)氣壓力。
優(yōu)選的EGR實(shí)施例用于具有直流掃氣的有口的對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)TK于圖5。在 該優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中，排氣從發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)排氣口或多個(gè)排氣口 54流過(guò)導(dǎo)管124到渦輪機(jī)121， 從那里它通過(guò)后處理轉(zhuǎn)換(未示出)并且流到排氣管128外面，在輸入到渦輪機(jī)121之前，一 部分排氣經(jīng)由131從導(dǎo)管124分流并且從這里通過(guò)閥138'到增壓空氣冷卻器127的輸入， 在增壓空氣冷卻器127它與引入的新鮮空氣的氣流混合。在增壓空氣冷卻器127中排氣和 空氣混合并且被冷卻，并且冷卻的排氣/空氣混合物被輸入到機(jī)械增壓器110。機(jī)械增壓器 110壓縮排氣/空氣混合物，并且該被壓縮的混合物被輸送到增壓空氣冷卻器129。該冷卻 的壓縮的混合物然后經(jīng)由進(jìn)氣口 56進(jìn)入汽缸50。任選地，包括進(jìn)氣節(jié)流閥141和渦輪機(jī)旁 通閥144，用于再循環(huán)的排氣對(duì)新鮮空氣之比的高精度控制。
排氣布置和控制:根據(jù)具體結(jié)構(gòu)的要求，圖4和5所示的EGR和渦輪機(jī)旁通結(jié)構(gòu)能 夠在直流掃氣型的由口的發(fā)動(dòng)機(jī)中單獨(dú)地實(shí)現(xiàn)，或在兩種或更多種結(jié)構(gòu)或其部分的任何組 合中實(shí)現(xiàn)。一個(gè)例子是EGR結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中在掃氣之后保留在汽缸中的未冷卻的排氣與 被冷卻的并且提供給汽缸的新鮮空氣混合的再循環(huán)的排氣結(jié)合或混合。該保留的再循環(huán)的 排氣的相關(guān)的量可以變化以便精確地控制EGR流率和溫度。進(jìn)氣節(jié)流閥141可以設(shè)置在流 進(jìn)壓縮機(jī)22的新鮮空氣的氣流中，以便更精確地控制再循環(huán)的排氣對(duì)新鮮空氣之比。如果 在每個(gè)汽缸基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)(implemented),則提供高速單個(gè)EGR和增壓空氣/燃油調(diào)整(trim) 以修正由流動(dòng)動(dòng)力學(xué)和/或制造容差引起的當(dāng)前的汽缸與汽缸之間的變化。
用于利用圖4和5所示的一種或多種結(jié)構(gòu)或其任何組合的EGR系統(tǒng)的EGR控制 過(guò)程響應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)由ECU執(zhí)行，該發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)是通過(guò)自動(dòng)操作下述閥的任何一 個(gè)或多于一個(gè)所規(guī)定的閥136、138、139、140、140a和144、進(jìn)氣歧管閥141，和機(jī)械增壓器 110——如果利用多速或可變速裝置，和渦輪增壓器120——如果利用可變幾何形狀裝置。 當(dāng)然，閥、節(jié)流閥和用于EGR的有關(guān)元件的操作可以包括電的、氣動(dòng)的、機(jī)械的和液壓的致 動(dòng)操作的一個(gè)或多于一個(gè)。為了快速、精確的自動(dòng)操作，優(yōu)選閥是具有連續(xù)可變的設(shè)置的高 速的、計(jì)算機(jī)控制的裝置。每個(gè)閥具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，在第一狀態(tài)，它打開(對(duì)于由 E⑶149控制的一些設(shè)置)以允許氣體流過(guò)它，在第二狀態(tài)，它關(guān)閉以阻止氣體流過(guò)它。
優(yōu)選地，EGR控制過(guò)程自動(dòng)地操作包括一種或多種結(jié)構(gòu)的EGR系統(tǒng)，這些結(jié)構(gòu)根據(jù) 與再循環(huán)排氣以及再循環(huán)排氣和增壓空氣的混合物有關(guān)的一個(gè)或多于一個(gè)參數(shù)在本文中 描述并示出。參數(shù)值由一個(gè)或多于一個(gè)傳感器的組合、計(jì)算和查表確定，以便管理/控制單 個(gè)參數(shù)的值以及EGR和一個(gè)或多個(gè)氣缸中的混合物參數(shù)之比。
替換的EGR實(shí)施例:替換的EGR結(jié)構(gòu)示于圖6的具有有口汽缸并且直流掃氣的二沖程對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)中，其中只有增壓器提供掃氣壓力。假定后處理轉(zhuǎn)換由排放物控制 裝置實(shí)現(xiàn)，該排放物控制裝置包括還原CO和碳?xì)浠衔锏难趸呋瘎?D0C)、減少炭煙排 放物的柴油微粒濾清器(DPF)以及用于還原NOx的任選的催化還原裝置。所有這些裝置為 了運(yùn)行需要附加的熱，并且渦輪增壓器的不存在減少對(duì)從排氣中得到的熱的爭(zhēng)奪，同時(shí)也 降低發(fā)動(dòng)機(jī)的功率密度。而且，DPF和DOC現(xiàn)在可以緊密地連接在渦輪增壓器通常安裝在 其中的排氣歧管。還有，取消渦輪增壓器和其需要的導(dǎo)管減小對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的尺寸并 且還減少與渦輪增壓器殼體和導(dǎo)管的對(duì)流引起的排氣熱損失。優(yōu)選地，雖然不是必需地，用 于再循環(huán)的排氣從DPF的出口抽取，在DPF出口沒有微粒并且被冷卻，并且被泵送到機(jī)械增 壓器的進(jìn)口。雖然排氣在DPF之后是比較冷的，但是它能夠用EGR冷卻器進(jìn)一步冷卻。
用于二沖程、有口的、直流掃描對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的另一個(gè)EGR實(shí)施例不于圖6 中。優(yōu)選地，發(fā)動(dòng)機(jī)不包括渦輪增壓器。排氣從排氣歧管125流過(guò)導(dǎo)管124，通過(guò)DOC 150 和DPF 151，然后通過(guò)閥140并且流到排氣管128的外面。一部分排氣通過(guò)由設(shè)置閥140 確定的壓力變化被轉(zhuǎn)向到EGR冷卻器142的輸入中。由EGR輸出的冷卻的排氣被計(jì)量 (ismetered)通過(guò)閥147到進(jìn)入機(jī)械增壓器110的空氣流中。進(jìn)氣節(jié)流閥141能夠設(shè)置在 流到閥147的輸出的上游的機(jī)械增壓器的空氣流中，以便通過(guò)形成少量的真空更加精確地 控制再循環(huán)的排氣對(duì)空氣之比。由于另一種EGR回路被汲取(drawn)通過(guò)機(jī)械增壓器110， 因此從增壓空氣冷卻器129排空排氣所需要的時(shí)間大大減少，因而改善瞬態(tài)響應(yīng)。如果機(jī) 械增壓器110從發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，它將與發(fā)動(dòng)機(jī)一起實(shí)現(xiàn)高速和高流。在需要滿足嚴(yán)格的 排放物要求時(shí)，在高發(fā)動(dòng)機(jī)速度和載荷下需要時(shí)，增壓器容量實(shí)現(xiàn)所需要的被泵送的排氣。 增壓器旁通閥139允許機(jī)械增壓器產(chǎn)生的壓力連續(xù)地變化。
雖然已經(jīng)參考具有兩個(gè)曲軸的有口的對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)描述了 EGR結(jié)構(gòu)，但 是應(yīng)當(dāng)明白，這些結(jié)構(gòu)的各方面能夠應(yīng)用于具有一個(gè)或多于一個(gè)曲軸的對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng) 機(jī)。而且，這些EGR結(jié)構(gòu)的各方面能夠應(yīng)用于具有相對(duì)設(shè)置的和/或一個(gè)或多于一個(gè)曲軸 的每側(cè)上設(shè)置的有口的汽缸的對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。因此，給予這些結(jié)構(gòu)的保護(hù)僅僅由所附 權(quán)利要求限制。
權(quán)利要求
1.一種有口的、直流掃氣的、對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(49)，其包括具有活塞控制的排氣口和進(jìn)氣口(54，56)的至少一個(gè)汽缸(50)，和向所述發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)進(jìn)氣口提供增壓空氣的增壓空氣通道，其中排氣再循環(huán)(EGR)回路具有連接于所述汽缸的排氣口(54)的回路輸入(124)和連接于所述增壓空氣通道的回路輸出，并且所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括與所述EGR回路連通的泵，以泵送排氣通過(guò)所述EGR回路到所述增壓空氣通道中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有口的、直流掃氣的、對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述增壓空氣通道包括至少一個(gè)增壓空氣冷卻器(127，129)，其中所述回路輸出與所述至少一個(gè)增壓空氣冷卻器串聯(lián)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有口的、直流掃氣的、對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述EGR回路包括能設(shè)置成第一狀態(tài)或第二狀態(tài)的可變閥(138)，其中所述第一狀態(tài)將所述回路輸出連接于所述至少一個(gè)增壓空氣冷卻器(127)的增壓空氣輸入，并且所述第二狀態(tài)將所述回路輸出連接于所述至少一個(gè)增壓空氣冷卻器的增壓空氣輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有口的、直流掃氣的、對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述泵包括機(jī)械增壓器(110)并且所述至少一個(gè)增壓空氣冷卻器包括增壓空氣冷卻器(127)，其具有連接于渦輪增壓器(120)的壓縮機(jī)輸出的輸入和連接于所述機(jī)械增壓器的輸入的輸出，其中所述第一狀態(tài)將所述回路輸出連接于所述增壓空氣冷卻器(127)的輸入，并且所述第二狀態(tài)將將所述回路輸出連接于所述機(jī)械增壓器(110)的輸入。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有口的、直流掃氣的、對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，還包括增壓空氣源 (122)，其具有連接于所述至少一個(gè)增壓空氣冷卻器(129)的輸入的增壓空氣輸出，其中所述回路輸出包括能夠設(shè)置成第一狀態(tài)或第二狀態(tài)的閥(136)和混合器(135)，所述混合器 (135)具有排氣輸入、增壓空氣輸入，和連接于所述至少一個(gè)增壓空氣冷卻器(129)的輸入的混合器輸出，其中所述閥的第一狀態(tài)將所述回路輸出連接于所述混合器的排氣輸入，并且所述閥的第二狀態(tài)將所述回路輸出與所述混合器的排氣輸入分開。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有口的、直流掃氣的、對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)還包括機(jī)械增壓器 (110)和與所述增壓器并聯(lián)設(shè)置的閥(139)，所述機(jī)械增壓器(110)具有增壓器輸入和連接于所述至少一個(gè)增壓空氣冷卻器(129)的增壓空氣輸入的增壓空氣輸出，其中，所述閥能設(shè)置成第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，在所述第一狀態(tài)所述機(jī)械增壓器輸入通過(guò)所述閥連接于所述機(jī)械增壓器的增壓空氣輸出，在所述第二狀態(tài)所述機(jī)械增壓器輸入通過(guò)所述閥與所述機(jī)械增壓器的增壓空氣輸出分開。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有口的、直流掃氣的、對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，還包括具有連接于所述增壓空氣通道的增壓空氣輸出和連接于所述排氣口(54)的渦輪機(jī)輸入的渦輪增壓器(120)，和在所述渦輪機(jī)輸入和所述排氣口的之間串聯(lián)的背壓閥(140a)，其中所述背壓閥能設(shè)置成使背壓對(duì)所述排氣口起作用的狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的有口的、直流掃氣的、對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述渦輪增壓器包括可變幾何形狀的渦輪機(jī)(121)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有口的、直流掃氣的、對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，還包括渦輪增壓器(120)，所述渦輪增壓器(120)具有連接于所述增壓空氣通道的增壓空氣輸出、連接于所述排氣口(54)的渦輪機(jī)輸入、連接于排氣輸出(128)的渦輪機(jī)輸出，和在所述渦輪機(jī)輸出和所述排氣輸出之間串聯(lián)的背壓閥(140)，其中所述背壓閥能設(shè)置成使背壓對(duì)所述排氣口起作用的狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的有口的、直流掃氣的、對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述渦輪增壓器包括可變幾何形狀的渦輪機(jī)(121)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有口的、直流掃氣的、對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，還包括具有連接于所述增壓空氣通道的增壓空氣輸出和具有連接于所述排氣口(54)的輸入的渦輪機(jī)(121)的渦輪增壓器(120)，和與所述渦輪機(jī)并聯(lián)設(shè)置的渦輪機(jī)旁通閥(144)，其中所述渦輪機(jī)旁通閥能設(shè)置成第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，在第一狀態(tài)所述渦輪機(jī)輸入通過(guò)所述閥連接于渦輪機(jī)輸出，并且在第二狀態(tài)所述渦輪機(jī)輸入通過(guò)所述閥與所述渦輪機(jī)輸出分開。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的有口的、直流掃氣的、對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述渦輪機(jī)(121)是可變幾何形狀的渦輪機(jī)。
13.一種有口的、直流掃氣的、對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)包括具有活塞控制的排氣口和進(jìn)氣口 (54，56)的至少一個(gè)汽缸(50)，和連接于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)進(jìn)氣口(56)的增壓空氣通道，其中排氣再循環(huán)(EGR)回路具有連接于所述汽缸的EGR 口(55)的回路輸入和連接于所述增壓空氣通道的回路輸出，所述EGR 口(55)設(shè)置在所述排氣口(54)和所述汽缸的縱向中心之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的有口的、直流掃氣的、對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述EGR回路包括閥(136)，所述閥(136)具有連接于所述回路輸入的輸入，和連接于所述增壓空氣通道中的混合器(135)的輸出。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的有口的、直流掃氣的、對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述EGR回路還包括與所述閥串聯(lián)的EGR冷卻器(146 )。
16.一種用于運(yùn)行具有一個(gè)或多于一個(gè)汽缸(50)的有口的、直流掃氣的、對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(49)的方法，其中增壓空氣被加壓并且然后在至少一個(gè)增壓空氣冷卻器(127，129) 中被冷卻，并且經(jīng)由通過(guò)排氣再循環(huán)(EGR)回路將發(fā)動(dòng)機(jī)排氣提供給所述至少一個(gè)增壓空氣冷卻器(127，129)的輸入，提供給所述一個(gè)或多于一個(gè)汽缸的每個(gè)汽缸的進(jìn)氣口(56)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的運(yùn)行有口的、直流掃氣的、對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，還包括在低發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷狀態(tài)下保留所述一個(gè)或多于一個(gè)汽缸(50)中的排氣。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的運(yùn)行有口的、直流掃氣的、對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，其中通過(guò)減少增壓空氣壓力將排氣保留在所述一個(gè)或多于一個(gè)汽缸中。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的運(yùn)行有口的、直流掃氣的、對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，其中通過(guò)增加排氣的背壓將排氣保留在所述一個(gè)或多于一個(gè)汽缸中。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的運(yùn)行有口的、直流掃氣的、對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，其中還通過(guò)增加排氣背壓和減少增壓空氣壓力的組合將排氣保留在所述一個(gè)或多于一個(gè)汽缸中。
21.—種有口的、直流掃氣的、對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(49 )，包括具有活塞控制的排氣口和進(jìn)氣口(54，56)的至少一個(gè)汽缸(50)和向所述發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)進(jìn)氣口(56)提供增壓空氣的增壓空氣通道，其中所述增壓空氣通道包括具有輸出和連接于空氣源的輸入的機(jī)械增壓器(110);具有連接于所述機(jī)械增壓器輸出的輸入和連接于至少一個(gè)進(jìn)氣口(56)的輸出的增壓空氣冷卻器(129);排氣通道包括具有連接于至少一個(gè)排氣口(54)的輸入和輸出的至少一個(gè)熱致動(dòng)的排氣處理裝置(150，151);和具有連接于所述至少一個(gè)熱致動(dòng)的排氣處理裝置的輸出的回路輸入和連接于所述機(jī)械增壓器的輸入的回路輸出的排氣再循環(huán)(EGR) 回路。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的有口的、直流掃氣的、對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述EGR回路包括具有連接于所述至少一個(gè)熱致動(dòng)的排氣處理裝置(150，151)的輸出的輸入和輸出的 EGR冷卻器(142)，和能設(shè)置成第一狀態(tài)或第二狀態(tài)的可變閥(147)，其中所述第一狀態(tài)使所述回路輸出與所述機(jī)械增壓器輸入分開，并且所述第二狀態(tài)將所述回路輸出連接于所述機(jī)械增壓器輸入。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的有口的、直流掃氣的、對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述空氣源包括進(jìn)氣節(jié)流閥(141)，所述進(jìn)氣節(jié)流閥(141)用于控制由所述EGR回路提供的再循環(huán)排氣對(duì)由所述空氣源提供的空氣之比。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的有口的、直流掃氣的、對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)沒有渦輪增壓器。
25.一種用于運(yùn)行具有一個(gè)或多于一個(gè)汽缸(50)的有口的、直流掃氣的、對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(49)的方法，其中進(jìn)氣空氣的氣流被機(jī)械增壓(110);并且然后在增壓空氣冷卻器 (129)中被冷卻；通過(guò)提供冷卻的、機(jī)械增壓的空氣給至少一個(gè)進(jìn)氣口(56)再循環(huán)從熱操作的排氣處理裝置(150，151)輸出的排氣；冷卻被再循環(huán)的排氣；并且控制被冷卻的、再循環(huán)的排氣對(duì)由新鮮空氣源提供的新鮮空氣之比。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中控制比例包括自動(dòng)節(jié)流新鮮空氣氣流中的新鮮空氣的量。
27.在具有一個(gè)或多于一個(gè)汽缸(50)并且沒有渦輪增壓器的直流掃氣的、對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(49)中，排氣再循環(huán)回路的特征在于第一冷卻器(142)具有連接于熱操作的排氣處理裝置(151)的輸出的輸入；機(jī)械增壓器(110)具有輸出和連接于進(jìn)氣源的輸入；第二冷卻器(129 )具有連接于所述機(jī)械增壓器的輸出的輸入和連接于至少一個(gè)進(jìn)氣口 (56)的輸出；以及閥(147)，其被連接在所述第一冷卻器(142)和所述機(jī)械增壓器(110)的輸入之間。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的排氣再循環(huán)回路，還包括具有連接于進(jìn)氣源的輸入和連接于所述機(jī)械增壓器(110)的輸入的輸出的節(jié)流閥(141 )，其中所述閥(147)具有連接于所述第一冷卻器(142)的輸出的輸入和與所述節(jié)流閥(141)的輸出和所述機(jī)械增壓器(110)的輸入共同連接的輸出。
全文摘要
本發(fā)明公開一種具有一個(gè)或多于一個(gè)有口汽缸(c)并且直流掃氣的二沖程、對(duì)置式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(49)，其包括排氣再循環(huán)(EGR)結(jié)構(gòu)(131)，該排氣再循環(huán)(EGR)結(jié)構(gòu)(131)提供由發(fā)動(dòng)機(jī)(49)產(chǎn)生的一部分排氣，用于與增壓空氣混合，以控制在燃燒期間NOx的產(chǎn)生。
文檔編號(hào)F02B29/04GK103026024SQ201180024717
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月18日
發(fā)明者E·P·迪昂, I·J·L·瑞迪, F·G·勒東, G·雷格納, M·H·瓦爾 申請(qǐng)人:阿凱提茲動(dòng)力公司