專利名稱：發(fā)動機排氣系統(tǒng)及操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的示例性實施例涉及發(fā)動機排氣系統(tǒng)，并且更具體地涉及為發(fā)動機排氣再 循環(huán)系統(tǒng)有效提供低烴(“He”)含量排氣、同時向下游的排氣系統(tǒng)催化劑提供高烴含量排 氣的發(fā)動機排氣系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
再循環(huán)排氣(“EGR”)的有效利用對于現(xiàn)代內(nèi)燃發(fā)動機具有重要意義，現(xiàn)代內(nèi)燃發(fā) 動機包括以汽油和柴油為燃料的發(fā)動機。EGR的有效利用通常支持實現(xiàn)這些發(fā)動機的高功 率輸出的目標，同時也支持實現(xiàn)高的燃料效率和燃料經(jīng)濟性以及滿足日益嚴格的發(fā)動機排 放要求。特別是包括排氣驅(qū)動的渦輪增壓器在內(nèi)的強制增壓進氣(forced induction)的 使用也被頻繁采用以通過利用得自于排氣的廢能來提高發(fā)動機進氣的質(zhì)量空氣流量和發(fā) 動機的功率輸出。EGR及渦輪增壓的強制增壓進氣的有效使用需要這些系統(tǒng)的協(xié)同設計。內(nèi)燃發(fā)動機特別是柴油發(fā)動機排放的排氣是一種異質(zhì)混合物，包含諸如一氧化碳 (“Co”)、未燃烴(“HC”)和氮氧化物(“N0X”)的氣體排放物以及構(gòu)成顆粒物的凝相材料 (液態(tài)和固態(tài))。通常布置在催化劑載體或基體上的催化劑組合物被設置在發(fā)動機的排氣 系統(tǒng)中以將部分或所有的排氣成分轉(zhuǎn)化為非管制的排氣組分。用于高水平顆粒物減少的排 氣處理技術(shù)是柴油機顆粒過濾器裝置(“DPF”)。已知的幾種用于DPF的過濾器結(jié)構(gòu)在從 排氣中去除顆粒物方面已顯示出有效性，如陶瓷蜂窩壁流過濾器，纏繞或填充纖維過濾器 (wound or packedfiber filter)，開孔泡沫，燒結(jié)金屬，纖維等。過濾器結(jié)構(gòu)，不論所使用的為何種類型，都是從排氣中去除顆粒的物理結(jié)構(gòu)，結(jié) 果，濾出顆粒的累積將會逐漸增加發(fā)動機所經(jīng)歷的排氣系統(tǒng)背壓。為了應對排氣顆粒累積 所引起的背壓增加，DPF被周期性地清潔或再生。DPF的再生，特別是在車輛應用中，通常是 自動的并由發(fā)動機或其它控制器基于發(fā)動機和排氣系統(tǒng)傳感器產(chǎn)生的信號來控制。再生事 件涉及將DPF過濾器結(jié)構(gòu)的溫度升高到常常在500°C到650°C之間的水平，以燃燒累積的顆 粒。形成排氣系統(tǒng)中DPF再生所需溫度的一種方法是輸送未燃HC到設置在DPF上游的氧 化催化劑裝置。HC可以通過調(diào)節(jié)發(fā)動機的燃料噴射、正時或者這兩者而被輸送到排氣系統(tǒng)， 并且發(fā)動機的“過量燃料供給”會導致未燃HC與排氣一起排出發(fā)動機并進入排氣系統(tǒng)?？?替代地，與燃料系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的燃料噴射器可流體連接到在氧化催化劑裝置上游的排氣系統(tǒng)， 從而把HC直接輸送到排氣。HC在氧化催化劑裝置中被氧化，形成放熱反應，從而使排氣溫 度升高到足以燃燒DPF中累積的顆粒的水平。這種再生方法的缺點是EGR系統(tǒng)的入口通常在氧化催化劑及DPF的上游，因而EGR 包含未燃HC和顆粒物這兩者。未燃HC向EGR系統(tǒng)的輸送可能導致系統(tǒng)的堵塞，特別是如 果EGR系統(tǒng)使用排氣冷卻器的話。而且，HC穿過EGR系統(tǒng)并返回到發(fā)動機進氣系統(tǒng)的再循 環(huán)減少了 DPF再生可用的HC的量并降低了發(fā)動機的燃料效率。避免將未燃HC引到EGR系 統(tǒng)的一種方法是把發(fā)動機過量燃料供給限制到特定發(fā)動機氣缸并在再生過程中將未供燃 料(im-fueled)排氣引導到EGR系統(tǒng)而將滿載HC的排氣引導到DPF。在V型配置的發(fā)動機中，過量燃料供給可能涉及一列氣缸，在直列式發(fā)動機中，則可能涉及一組氣缸(例如在直 列式6氣缸發(fā)動機中為氣缸1、2、；3)。上述對發(fā)動機進行過量燃料供給這一方法的缺點是排 氣流總被分開，導致過剩的未供燃料排氣在不被EGR系統(tǒng)需要時繞過渦輪增壓器。為了提 高效率，期望利用全部的排氣流體積減去被轉(zhuǎn)用于EGR目的的那些后余下的來為使用強制 增壓進氣的發(fā)動機中的渦輪增壓器提供動力。

發(fā)明內(nèi)容
在一個示例性實施例中，一種用于渦輪增壓內(nèi)燃發(fā)動機的排氣系統(tǒng)，包括第一排 氣管道，延伸在第一發(fā)動機氣缸和渦輪增壓器入口之間并與它們流體連通，并且被設置用 于將排氣從第一發(fā)動機氣缸引導至渦輪增壓器入口。第二排氣管道延伸在第二發(fā)動機氣缸 和排氣再循環(huán)系統(tǒng)入口之間并與它們流體連通，并且被設置用于將排氣從第二發(fā)動機氣缸 引導至排氣再循環(huán)系統(tǒng)。排氣旁路延伸在第一排氣管道和第二排氣管道之間并與它們流體 連通，并且被設置用于在內(nèi)燃發(fā)動機變化的排氣再循環(huán)需求的條件下將流過第二排氣管道 的排氣轉(zhuǎn)移至第一排氣管道和渦輪增壓器入口。在另一個示例性實施例中，公開了一種用于再生渦輪增壓內(nèi)燃發(fā)動機排氣系統(tǒng)內(nèi) 的排氣顆粒過濾器的方法，其中排氣系統(tǒng)具有第一排氣管道，延伸在第一發(fā)動機氣缸和渦 輪增壓器入口之間并與它們流體連通，并且被設置用于將排氣從第一發(fā)動機氣缸引導至渦 輪增壓器入口 ；第二排氣管道，延伸在第二發(fā)動機氣缸和排氣再循環(huán)系統(tǒng)入口之間并與它 們流體連通，并且被設置用于將排氣從第二發(fā)動機氣缸引導至排氣再循環(huán)系統(tǒng)；以及排氣 旁路，延伸在第一排氣管道和第二排氣管道之間并與它們流體連通，并且被設置用于在內(nèi) 燃發(fā)動機變化的排氣再循環(huán)需求的條件下將流過第二排氣管道的排氣轉(zhuǎn)移至第一排氣管 道和渦輪增壓器入口。所述方法包括調(diào)節(jié)發(fā)動機的燃料輸送速率、燃料輸送正時或這兩 者，以選擇性地使來自第一發(fā)動機氣缸的排氣中包含更高水平的烴；使富含烴的排氣和轉(zhuǎn) 移的排氣通過渦輪增壓器；在渦輪增壓器的下游氧化富含烴的排氣中的烴以由此加熱排 氣；以及，使經(jīng)過加熱的排氣通過排氣顆粒過濾器以燃燒其中截留的碳和顆粒。本發(fā)明進一步涉及以下的解決方案解決方案1. 一種用于渦輪增壓內(nèi)燃發(fā)動機的排氣系統(tǒng)，包括第一排氣管道，延伸在第一發(fā)動機氣缸和渦輪增壓器入口之間并與它們流體連 通，并且被設置用于將排氣從第一發(fā)動機氣缸引導至渦輪增壓器入口；第二排氣管道，延伸在第二發(fā)動機氣缸和排氣再循環(huán)系統(tǒng)入口之間并與它們流體 連通，并且被設置用于將排氣從第二發(fā)動機氣缸弓I導至排氣再循環(huán)系統(tǒng)；以及排氣旁路，延伸在第一排氣管道和第二排氣管道之間并與它們流體連通，并且被 設置用于在內(nèi)燃發(fā)動機變化的排氣再循環(huán)需求的條件下將流過第二排氣管道的排氣轉(zhuǎn)移 至第一排氣管道和渦輪增壓器入口。解決方案2.如解決方案1所述的用于渦輪增壓內(nèi)燃發(fā)動機的排氣系統(tǒng)，其中來自 第一發(fā)動機氣缸的排氣與來自第二發(fā)動機氣缸的排氣相比選擇性地包括更高水平的烴。解決方案3.如解決方案2所述的用于渦輪增壓內(nèi)燃發(fā)動機的排氣系統(tǒng)，其中來自 第一發(fā)動機氣缸的排氣流過渦輪增壓器并通過烴在其下游的氧化催化劑內(nèi)的氧化而被再 加熱。
解決方案4.如解決方案3所述的用于渦輪增壓內(nèi)燃發(fā)動機的排氣系統(tǒng)，還包括柴油機顆粒過濾器，在氧化催化劑下游并與其流體連通，并且被設置用于接收經(jīng) 過再加熱的排氣以燃燒其中截留的顆粒。解決方案5.如解決方案1所述的用于渦輪增壓內(nèi)燃發(fā)動機的排氣系統(tǒng)，其中第一 排氣管道和第二排氣管道與渦輪增壓器的殼體成一體。解決方案6.如解決方案1所述的用于渦輪增壓內(nèi)燃發(fā)動機的排氣系統(tǒng)，還包括分流器，在第二排氣管道內(nèi)延伸以限定第一流動通道和第二流動通道，第一流動 通道的橫截面和最大流動量由內(nèi)燃發(fā)動機的最大排氣再循環(huán)流動量確定，第二流動通道與 第一排氣管道流體連通。解決方案7.如解決方案6所述的用于渦輪增壓內(nèi)燃發(fā)動機的排氣系統(tǒng)，其中第一 排氣管道和第二排氣管道及分流器與渦輪增壓器的殼體成一體。解決方案8.如解決方案1所述的用于渦輪增壓內(nèi)燃發(fā)動機的排氣系統(tǒng)，其中第一 發(fā)動機氣缸包括多個第一發(fā)動機氣缸，而第二發(fā)動機氣缸包括多個第二發(fā)動機氣缸。解決方案9.如解決方案6所述的用于渦輪增壓內(nèi)燃發(fā)動機的排氣系統(tǒng)，其中排氣 旁路在第一流動通道和第一排氣管道之間延伸并與它們流體連通，并且被設置用于在內(nèi)燃 發(fā)動機變化的排氣再循環(huán)需求的條件下將流過第一流動通道的排氣轉(zhuǎn)移至第一排氣管道 和渦輪增壓器入口。解決方案10. —種用于再生渦輪增壓內(nèi)燃發(fā)動機排氣系統(tǒng)內(nèi)的排氣顆粒過濾器 的方法，其中排氣系統(tǒng)具有第一排氣管道，延伸在第一發(fā)動機氣缸和渦輪增壓器入口之間 并與它們流體連通，并且被設置用于將排氣從第一發(fā)動機氣缸引導至渦輪增壓器入口 ；第 二排氣管道，延伸在第二發(fā)動機氣缸和排氣再循環(huán)系統(tǒng)入口之間并與它們流體連通，并且 被設置用于將排氣從第二發(fā)動機氣缸引導至排氣再循環(huán)系統(tǒng)；以及排氣旁路，延伸在第一 排氣管道和第二排氣管道之間并與它們流體連通，并且被設置用于在內(nèi)燃發(fā)動機變化的排 氣再循環(huán)需求的條件下將流過第二排氣管道的轉(zhuǎn)移排氣提供給第一排氣管道和渦輪增壓 器入口，所述方法包括調(diào)節(jié)發(fā)動機的燃料輸送速率、燃料輸送正時或這兩者，以選擇性地從第一發(fā)動機 氣缸提供富含烴的排氣，所述排氣具有比來自第二發(fā)動機氣缸的排氣更高的烴水平；使富含烴的排氣和被轉(zhuǎn)移的排氣通過渦輪增壓器；在渦輪增壓器的下游氧化富含烴的排氣中的烴，由此再加熱排氣并提供經(jīng)過再加 熱的排氣；以及使加熱過的排氣通過排氣顆粒過濾器以燃燒其中截留的碳和顆粒。解決方案11.如解決方案10所述的用于再生渦輪增壓內(nèi)燃發(fā)動機排氣系統(tǒng)內(nèi)的 排氣顆粒過濾器的方法，還包括監(jiān)測排氣溫度并調(diào)節(jié)發(fā)動機的燃料輸送速率、燃料輸送正 時或這兩者以保持排氣顆粒過濾器中的選定溫度。結(jié)合附圖，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點以及其它的特征和優(yōu)點將從以下對最優(yōu)發(fā)明 方案的詳細說明中變得顯而易見。


僅作為示例，其他的目的、特征、優(yōu)點和細節(jié)將在以下的實施例詳細說明中有所體
6現(xiàn)，詳細說明參照附圖進行，在附圖中圖1是內(nèi)燃發(fā)動機排氣處理系統(tǒng)的示意圖；圖2是本發(fā)明的渦輪增壓器及相關(guān)聯(lián)的入口通道體現(xiàn)特征(inlet runnersembodying feature)的不意圖；禾口圖3是本發(fā)明的渦輪增壓器和相關(guān)聯(lián)的入口通道體現(xiàn)特征的另一實施例的示意 圖。
具體實施例方式下面的說明本質(zhì)上僅僅是示例性的，并不意圖限制本發(fā)明、應用或使用。應該理 解，在所有附圖中，相應的附圖標記表示相同或相應的部件和特征?，F(xiàn)在參照圖1，本發(fā)明的示例性實施例涉及一種應用于內(nèi)燃發(fā)動機(如柴油發(fā)動 機12)的排氣系統(tǒng)(總體上由附圖標記10表示)。應該認識到，柴油發(fā)動機12本質(zhì)上僅僅 是示例性的，并且本文所描述的本發(fā)明可以在各種發(fā)動機系統(tǒng)中實施。為了便于說明及討 論，本發(fā)明將在柴油發(fā)動機的背景下進行論述。在示例性實施例中，如圖1和圖2所示，排氣系統(tǒng)10包括第一排氣管道1 和第 二排氣管道14b，第一排氣管道1 和第二排氣管道14b與柴油發(fā)動機12的排氣口(圖未 示)流體連通。第一排氣管道Ha被設置為收集并引導排氣流16a從發(fā)動機12的第一氣 缸或第一列氣缸48流向排氣驅(qū)動的渦輪增壓器20的進口 18(圖幻。第二排氣管道14b被 設置為收集并引導排氣流16b從發(fā)動機12的第二氣缸或第二列氣缸50流到排氣再循環(huán)系 統(tǒng)(“EGR”)22的進口 24。渦輪增壓器20利用過剩的排氣能來壓縮進氣30，進氣30被輸 送到柴油發(fā)動機12的進氣歧管26。排氣流16b的一部分16c從第二排氣管道14b轉(zhuǎn)移并 被輸送到EGR系統(tǒng)22，在EGR系統(tǒng)22處它可以穿過排氣冷卻器觀并隨后在被引入發(fā)動機 12的進氣歧管沈中之前與來自渦輪增壓器20的壓縮進氣30混合。從第二排氣管道14b 轉(zhuǎn)移的EGR排氣16c的體積由EGR閥15調(diào)節(jié)，EGR閥15設置在EGR系統(tǒng)22中介于發(fā)動機 12的排氣管道14b和進氣歧管沈之間。排氣系統(tǒng)10的其余部分包括與渦輪增壓器20的出口 34流體連通的排氣管道32， 并且包括用于將排氣流16運送到排氣系統(tǒng)10的各種排氣處理部件的數(shù)個部段。排氣處理 部件可包括氧化催化劑，如第一、柴油機氧化催化劑(“D0C”) 36，用于處理未燃燒的氣態(tài)和 非揮發(fā)性的HC和C0，所述HC和CO被氧化形成二氧化碳和水。HC在DOC 36中的氧化屬于 放熱反應，這將在下文進行更詳細的論述。選擇催化還原裝置(“30 ”)38可設置在00〇36 的下游并被設置為在存在諸如氨(“冊3”)的還原劑的情況下對排氣流16中的NOx組分進 行轉(zhuǎn)化。在示例性實施例中，排氣顆粒過濾器(在本例中為柴油機顆粒過濾器(“DPF”)40) 設置在排氣系統(tǒng)10內(nèi)，在SCR38及D0C36的下游并用于過濾排氣流16中的碳和其它顆粒。 DPF40可利用陶瓷壁流整體式排氣過濾器42進行構(gòu)造，迫使排氣流16遷移穿過過濾器42 的壁。排氣流16正是通過壁流機制而濾除了碳和其它顆粒。被過濾出的顆粒沉積在DPF40 的排氣過濾器42中，并且隨著時間的推移，將會造成柴油發(fā)動機12所經(jīng)歷的排氣背壓增 加。由顆粒物在DPF中的累積所造成的排氣流16的背壓增加要求對DPF進行周期性的清 潔或再生，以保持柴油發(fā)動機12的效率。再生涉及到在通常為高溫(> 600°C )的環(huán)境中對累積的碳或其它顆粒進行氧化或燃燒。再次參照圖1，控制器如發(fā)動機控制器44通過多個傳感器可操作地連接到排氣系 統(tǒng)10并對其進行監(jiān)測，所述傳感器例如為壓差傳感器46，其監(jiān)測多個信號連接的壓力傳感 器47之間的壓差。本文使用的術(shù)語“控制器”是指特定用途集成電路(ASIC)、電子電路、執(zhí) 行一個或多個軟件或固件程序的處理器(共用的、專用的或成組的)和存儲器、組合邏輯電 路、和/或提供所述功能的其它適合的元件。在確定排氣系統(tǒng)的背壓已達到表示需要再生 DPF40的預定水平后，發(fā)動機控制器44將通過利用位于排氣系統(tǒng)10中的燃料噴射器(圖未 示)或向柴油發(fā)動機12進行過量燃料輸送來調(diào)節(jié)輸送速率和/或正時(或這兩者)以向 排氣系統(tǒng)10提供未燃的HC。在發(fā)動機氣缸為V型配置的圖1所示例子中，將對第一列氣缸 48過量供給燃料，從而導致向流經(jīng)第一排氣管道Ha的排氣流16a輸送未燃HC。第二列氣 缸50將繼續(xù)以正常的速率和量接收燃料，其結(jié)果是，第二排氣管道14b中的排氣流16b將 不會有高水平的未燃HC駐留于其中?，F(xiàn)在參照圖2，示意地示出了與渦輪增壓器20的入口相鄰的排氣系統(tǒng)部分52。排 氣系統(tǒng)部分52包括第一排氣管道1 的出口端M和第二排氣管道14b的出口端56。出口 端M把排氣流16a直接輸送到渦輪增壓器入口 18。在DPF40的再生過程中，來自柴油發(fā)動 機12的第一氣缸或第一列氣缸48的滿載HC的排氣流16a將直接流經(jīng)渦輪增壓器20。在 富含HC的排氣流16a從渦輪增壓器出口 34 (圖1)排出之后，排氣流16將會被引導并穿過 D0C36，在D0C36中排氣流16將被氧化。由于氧化反應是放熱反應，排氣流16在其被DPF40 接收之前將被再加熱或升溫，從而促進DPF40的再生。同樣與發(fā)動機控制器44通訊的溫度 傳感器58，將允許控制器調(diào)節(jié)第一氣缸或第一列氣缸48的過量燃料供給以將DPF40的溫度 維持在一個合適的水平，以完成排氣過濾器42中截留的碳和顆粒的燃燒。第二排氣管道14b的出口端56將排氣流16b直接輸送到EGR系統(tǒng)22的入口 24。 在DPF40的再生過程中，來自排氣管道14b的排氣流16b不會被過量供給燃料，這樣，從第 二排氣管道14b的出口端56進入到EGR系統(tǒng)22的氣流將不太可能造成阻塞或以其它方式 損壞EGR系統(tǒng)22。在柴油發(fā)動機12的工作過程中，發(fā)動機12所需的再循環(huán)排氣的體積、 因此排氣流16b的所述部分將會基于發(fā)動機的負荷、速度及其它變量而變化。因此，排氣流 16b中不需要用來滿足再循環(huán)排氣要求的那部分，也即過剩的排氣流16d，將會被轉(zhuǎn)移通過 在第一排氣通道Ha和第二排氣通道14b之間延伸的排氣旁路60。由于EGR系統(tǒng)22中的 流率隨發(fā)動機12的排氣體積需求而變化，過剩的排氣流16d將會通過排氣旁路60排出第 二排氣管道14b并流經(jīng)第一排氣管道1 和渦輪增壓器20，從而通過在不同操作模式下增 加經(jīng)過渦輪增壓器20的排氣16的總流動體積而提高了排氣系統(tǒng)的效率。在圖3示出的另外一個示例性實施例中，第二排氣管道14b包括在其大部分長度 上延伸的分流器62。分流器62分別限定形成第一流動通道64和第二流動通道66。第一 流動通道64引導排氣流16c進入EGR系統(tǒng)22的進口 24。在DPF40的再生過程中，來自第 二排氣通道14b的排氣流16b不會被過量供給燃料，這樣，進入EGR系統(tǒng)22的氣流將不太 可能造成阻塞或以其它方式損壞EGR系統(tǒng)。第二流動通道66引導氣流16e直接流向第一 排氣管道14a以便輸送到渦輪增壓器入口 18。第一流動通道64的橫截面積及因此最大流 動量(flow volume)由計算出的柴油發(fā)動機12的最大排氣再循環(huán)決定，在本例中所述最大 排氣再循環(huán)少于第二排氣管道14b中的全部排氣流16b。第二流動通道66與第一排氣管道
8Ha較早的上游流體連通有利于在渦輪增壓器入口處18更均勻的排氣流特性，從而有利于 渦輪增壓器20的更有效工作。在柴油發(fā)動機12的工作過程中，再循環(huán)排氣的體積需求將會隨發(fā)動機的負荷、速 度及其它變量而變化。結(jié)果，穿過第一流動通道64的排氣流將會變化。為了利用最多的排 氣能量來驅(qū)動渦輪增壓器20，排氣旁路60設置在分流器62中并用于建立與第一排氣管道 14a中排氣的流體連通。由于第一流動通道64中的流率隨著EGR系統(tǒng)22的排氣體積需求 而變化，過剩的排氣流16d將會通過排氣旁路60排出第一流動通道64并流經(jīng)第一排氣管 道Ha和渦輪增壓器20，從而提高排氣系統(tǒng)的效率。盡管說明書側(cè)重于與渦輪增壓器20緊密關(guān)聯(lián)并可與渦輪增壓器殼體68集成的排 氣系統(tǒng)部分52，但可以設想，排氣系統(tǒng)部分52可以被設置在渦輪增壓器的上游位置，如圖1 示意性所示，以達到簡化其設計和構(gòu)造的目的。這種布置不應當被認為偏離或超出了本發(fā) 明的范圍。盡管已經(jīng)參照示例性實施例對本發(fā)明進行了描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在 不偏離本發(fā)明范圍的情況下，可進行各種變化并可用等同物來替代本發(fā)明的元件。再者，在 不偏離本發(fā)明的實質(zhì)范圍的情況下，可進行很多修改以使具體情況或材料適應本發(fā)明的教 導。因此，意圖在于，本發(fā)明不限于作為設想用于實施本發(fā)明的最佳方式而公開的特定實施 例，而是本發(fā)明將包含所有落入本申請范圍內(nèi)的實施例。
權(quán)利要求
1.一種用于渦輪增壓內(nèi)燃發(fā)動機的排氣系統(tǒng)，包括第一排氣管道，延伸在第一發(fā)動機氣缸和渦輪增壓器入口之間并與它們流體連通，并 且被設置用于將排氣從第一發(fā)動機氣缸引導至渦輪增壓器入口；第二排氣管道，延伸在第二發(fā)動機氣缸和排氣再循環(huán)系統(tǒng)入口之間并與它們流體連 通，并且被設置用于將排氣從第二發(fā)動機氣缸引導至排氣再循環(huán)系統(tǒng)；以及排氣旁路，延伸在第一排氣管道和第二排氣管道之間并與它們流體連通，并且被設置 用于在內(nèi)燃發(fā)動機變化的排氣再循環(huán)需求的條件下將流過第二排氣管道的排氣轉(zhuǎn)移至第 一排氣管道和渦輪增壓器入口。
2.如權(quán)利要求1所述的用于渦輪增壓內(nèi)燃發(fā)動機的排氣系統(tǒng)，其中來自第一發(fā)動機氣 缸的排氣與來自第二發(fā)動機氣缸的排氣相比選擇性地包括更高水平的烴。
3.如權(quán)利要求2所述的用于渦輪增壓內(nèi)燃發(fā)動機的排氣系統(tǒng)，其中來自第一發(fā)動機氣 缸的排氣流過渦輪增壓器并通過烴在其下游的氧化催化劑內(nèi)的氧化而被再加熱。
4.如權(quán)利要求3所述的用于渦輪增壓內(nèi)燃發(fā)動機的排氣系統(tǒng)，還包括柴油機顆粒過濾器，在氧化催化劑下游并與其流體連通，并且被設置用于接收經(jīng)過再 加熱的排氣以燃燒其中截留的顆粒。
5.如權(quán)利要求1所述的用于渦輪增壓內(nèi)燃發(fā)動機的排氣系統(tǒng)，其中第一排氣管道和第 二排氣管道與渦輪增壓器的殼體成一體。
6.如權(quán)利要求1所述的用于渦輪增壓內(nèi)燃發(fā)動機的排氣系統(tǒng)，還包括分流器，在第二排氣管道內(nèi)延伸以限定第一流動通道和第二流動通道，第一流動通道 的橫截面和最大流動量由內(nèi)燃發(fā)動機的最大排氣再循環(huán)流動量確定，第二流動通道與第一 排氣管道流體連通。
7.如權(quán)利要求6所述的用于渦輪增壓內(nèi)燃發(fā)動機的排氣系統(tǒng)，其中第一排氣管道和第 二排氣管道及分流器與渦輪增壓器的殼體成一體。
8.如權(quán)利要求1所述的用于渦輪增壓內(nèi)燃發(fā)動機的排氣系統(tǒng)，其中第一發(fā)動機氣缸包 括多個第一發(fā)動機氣缸，而第二發(fā)動機氣缸包括多個第二發(fā)動機氣缸。
9.如權(quán)利要求6所述的用于渦輪增壓內(nèi)燃發(fā)動機的排氣系統(tǒng)，其中排氣旁路在第一流 動通道和第一排氣管道之間延伸并與它們流體連通，并且被設置用于在內(nèi)燃發(fā)動機變化的 排氣再循環(huán)需求的條件下將流過第一流動通道的排氣轉(zhuǎn)移至第一排氣管道和渦輪增壓器 入口。
10.一種用于再生渦輪增壓內(nèi)燃發(fā)動機排氣系統(tǒng)內(nèi)的排氣顆粒過濾器的方法，其中排 氣系統(tǒng)具有第一排氣管道，延伸在第一發(fā)動機氣缸和渦輪增壓器入口之間并與它們流體 連通，并且被設置用于將排氣從第一發(fā)動機氣缸引導至渦輪增壓器入口 ；第二排氣管道，延 伸在第二發(fā)動機氣缸和排氣再循環(huán)系統(tǒng)入口之間并與它們流體連通，并且被設置用于將排 氣從第二發(fā)動機氣缸引導至排氣再循環(huán)系統(tǒng)；以及排氣旁路，延伸在第一排氣管道和第二 排氣管道之間并與它們流體連通，并且被設置用于在內(nèi)燃發(fā)動機變化的排氣再循環(huán)需求的 條件下將流過第二排氣管道的轉(zhuǎn)移排氣提供給第一排氣管道和渦輪增壓器入口，所述方法 包括調(diào)節(jié)發(fā)動機的燃料輸送速率、燃料輸送正時或這兩者，以選擇性地從第一發(fā)動機氣缸 提供富含烴的排氣，所述排氣具有比來自第二發(fā)動機氣缸的排氣更高的烴水平；使富含烴的排氣和被轉(zhuǎn)移的排氣通過渦輪增壓器；在渦輪增壓器的下游氧化富含烴的排氣中的烴，由此再加熱排氣并提供經(jīng)過再加熱的 排氣；以及使加熱過的排氣通過排氣顆粒過濾器以燃燒其中截留的碳和顆粒。
全文摘要
本發(fā)明涉及發(fā)動機排氣系統(tǒng)及操作方法。具體提供了一種用于渦輪增壓內(nèi)燃發(fā)動機的排氣系統(tǒng)，其包括第一排氣管道，延伸在第一發(fā)動機氣缸和渦輪增壓器入口之間并且被設置用于在它們之間引導排氣。第二排氣管道延伸在第二發(fā)動機氣缸和排氣再循環(huán)系統(tǒng)入口之間并且被設置用于在它們之間引導排氣。排氣旁路延伸在第一排氣管道和第二排氣管道之間并與它們流體連通，并且被設置用于在內(nèi)燃發(fā)動機變化的排氣再循環(huán)需求的條件下將流過第二排氣管道的排氣轉(zhuǎn)移至第一排氣管道和渦輪增壓器入口。
文檔編號F01N3/025GK102128072SQ20111003852
公開日2011年7月20日 申請日期2011年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月14日
發(fā)明者G·J·阿文 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司