CN104832320B - 用于排气再循环的方法和系统以及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于排气再循环的方法和系统以及车辆。在一个实施例中，所述系统包括发动机的具有第一气缸数量的第一气缸组；所述发动机的具有第二气缸数量的第二气缸组，所述第二气缸数量不是所述第一气缸数量的整数倍；以及连接至所述第一气缸组和所述第二气缸组的排气系统。在至少一种操作模式中，所述排气系统具有所述第一气缸组中与所述发动机的进气管流体连通的排气端口以及所述第二气缸组中与所述进气管流体分离的排气端口。

Description

用于排气再循环的方法和系统以及车辆
技术领域
本说明书公开的主题的实施例涉及内燃机内的排气再循环，特别涉及用于排气再循环的方法和系统以及车辆。
背景技术
发动机可利用排气从发动机排气系统到发动机进气系统的再循环来减少常规的NOx排放，这一过程也称为排气再循环(EGR)。在EGR情况下气缸中生成的微粒物质高度依赖于EGR的量，并且如果所述EGR不受控制则会指数地增加。为了符合日益严格的法规，同时优化燃料消耗、部件可靠性和控制策略复杂性，希望使多气缸发动机内的气缸与气缸之间排放差异(cylinder-to-cylinder emissions variation)最小化。这可通过向所有气缸传送均匀的和控制量的EGR来实现。
在一些发动机系统中，一个或多个气缸的一个组可具有排气歧管，所述排气歧管专门连接至所述发动机的进气通道以使得气缸的所述组至少在一些情况下专用于为EGR生成排气。这类气缸可称为“供体气缸(donor cylinder)”。其他气缸可具有专门连接至所述发动机的排气通道的排气歧管，所述其他气缸称为“非供体气缸(non-donor cylinder)”。典型来说，发动机中可存在等量的供体气缸和非供体气缸；例如，在V-12发动机中，一个气缸组(六个气缸)可包括供体气缸，同时其他气缸组(也是六个气缸)可包括非供体气缸。这种类型的布置会导致气缸与气缸之间所传送的外部ERG的量存在差异并且所捕获的气缸内ERG的量也发生气缸与气缸之间的差异。
发明内容
在一个实施例中，用于排气再循环的系统包括发动机的具有第一气缸数量的第一气缸组；所述发动机的具有第二气缸数量的第二气缸组，所述第二气缸数量不是所述第一气缸数量的整数倍；和连接至所述第一气缸组和所述第二气缸组的排气系统。在至少一个操作模式中，所述排气系统具有所述第一气缸组中流体连接至所述发动机的进气管(intake)的排气端口以及所述第二气缸组中与所述进气管流体地分离的排气端口。
其中，所述系统进一步包括定位在所述进气管中的减震容积(damping volume)，所述减震容积包括用于在向所述发动机分配增压空气(charge air)之前收集所述增压空气的膨胀区域，所述增压空气包括进气或来自所述第一气缸组的排气中的一种或多种。
其中，所述第一气缸数量是三个气缸，并且其中所述第二气缸数量是五个气缸。
其中，所述排气系统包括连接至所述第一气缸组的第一排气歧管以及连接至所述第二气缸组的第二排气歧管，所述第一排气歧管与所述进气管流体连通并且所述第二排气歧管与排气管(exhaust)流体连通。
所述系统进一步包括与所述进气管、所述第一气缸组和所述第二气缸组流体连通的进气歧管。
其中，所述第一气缸组和所述第二气缸组中的每个气缸均包括相应的进气阀和相应排气阀，并且进一步包括可变凸轮轴正时系统(variable camshaft timing system)，所述可变凸轮轴正时系统配置用于设置每个相应的进气阀和排气阀的打开正时和闭合正时。
其中，所述第二气缸组中的每个排气阀的排气阀闭合正时早于所述第一气缸组中的每个排气阀的排气阀闭合正时。
在另一个实施例中，一种车辆包括用于移动所述车辆的推进系统以及如上所述的用于排气再循环的系统，其中所述发动机连接至所述推进系统以用于为所述推进系统供能。
其中，所述第一气缸数量和所述第二气缸数量结合起来包括所述发动机的所有气缸。
在又一个实施例中，一种用于发动机排气再循环的方法包括：使排气从所述发动机的多个非供体气缸专门输送至大气；使再循环排气从所述发动机的多个供体气缸输送至发动机进气管；以及传送新鲜空气与所述再循环排气的混合物以用于在所述多个非供体气缸和所述多个供体气缸中燃烧，燃烧期间气缸与气缸之间的排气残余(residual)差异小于指定阈值，所述排气残余包含传送的再循环排气或捕获排气中的一种或多种。
其中，气缸与气缸之间的排气残余差异的所述指定阈值是1％或更少。
其中，所述发动机是包括八个气缸的直列式发动机(inline engine)，其中使所述排气从所述多个非供体气缸专门输送至大气包括使排气从五个非供体气缸专门输送至大气，并且其中使所述再循环排气从所述多个供体气缸输送至所述发动机进气管包括使所述再循环排气从三个供体气缸输送至所述发动机进气管。
其中，使所述再循环排气从所述多个供体气缸输送至所述进气管包括使所述再循环排气输送穿过连接至所述多个供体气缸的第一排气歧管，并且其中使所述排气从所述多个非供体气缸专门输送至大气包括使排气输送穿过连接至所述多个非供体气缸的第二排气歧管。
其中，传送新鲜空气和所述再循环排气的所述混合物以用于在所述多个非供体气缸和所述多个供体气缸中燃烧包括传送新鲜空气和所述再循环排气的所述混合物使其在到达进气歧管之前穿过减震容积，所述进气歧管连接至所述多个非供体气缸和所述多个供体气缸，所述减震容积包括所述进气歧管上游的进气通道的圆柱形膨胀区域。
在再一个实施例中，一种用于排气再循环的系统包括连接至进气管和排气管的直列式八缸发动机。所述发动机包括具有三个气缸的供体气缸组，所述三个气缸配置用于使排气输送至所述进气管。所述发动机还包括具有五个气缸的非供体气缸组，所述五个气缸配置用于使排气专门输送至大气。
其中，所述供体气缸组中的每个气缸具有带有第一排气阀闭合正时的相应排气阀，并且所述非供体气缸组中的每个气缸具有带有比所述第一排气阀闭合正时更早的第二排气阀闭合正时的相应排气阀。
其中，在燃烧期间所述发动机每个气缸内所捕获排气量的气缸与气缸之间差异是1％或更少。
其中，所述供体气缸组中的每个气缸具有650kPa或更少的最大排气歧管压力和200kPa或更少的排气歧管压力振幅。
其中，所述非供体气缸组中的每个气缸具有500kPa或更少的最大排气歧管压力和220kPa或更少的排气歧管压力振幅。
其中，在从发动机的第一端延伸至所述发动机的第二端的所述发动机方向上，所述供体气缸组中的所述三个气缸从所述第一端开始分别连续地排列在第一气缸位置、第二气缸位置和第三气缸位置上，并且所述非供体气缸组中的所述五个气缸从紧挨着所述第三气缸位置的第四气缸位置开始并延伸至所述第二端而连续地排列。
所述系统进一步包括定位在进气歧管上游的所述进气管的进气通道中的减震容积，所述进气歧管流体连接至所述供体气缸组中的每个气缸和所述非供体气缸组中的每个气缸。
其中，所述减震容积包括膨胀区域、收集区域和收缩区域，其中所述收集区域的第一直径大于所述膨胀区域的第二直径，所述膨胀区域的所述第二直径大于所述进气通道的第三直径。
其中，所述减震容积包括直管。以此方式，所述第二气缸组(例如，未连接至发动机进气管的非供体气缸)中的气缸数量不能被所述第一气缸组(例如，连接至发动机进气管的供体气缸)中的气缸数量整除。例如，所述第一气缸数量可包括三个气缸，而所述第二气缸数量可包括五个气缸。如此，气缸与气缸之间的排气再循环(EGR)量可发生相对低水平如1％或更少的变化，从而维持所需的车辆排放。
应了解，提供以上简述以便以简化形式介绍在具体实施方式中进一步描述的精选概念。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，所要求保护的主题的范围专门由具体实施方式之后的权利要求书来限定。此外，所要求保护的主题并不限于解决以上或本公开的任何部分中指出的任何缺点的实现方式。
附图说明
参考附图阅读以下非限制性实施例的描述将会更好地理解本发明，其中：
图1示出具有发动机系统的船舶的实施例的示意图；
图2示出根据本发明的实施例的发动机的一个气缸的示意图；
图3A和图3B示出根据本发明的实施例的具有多个供体气缸和多个非供体气缸的发动机的示意图；
图4是根据本发明的实施例的示出具有供体气缸配置的发动机的气缸参数的实例的图；
图5是根据本发明的实施例的示出用于输送排气的方法的流程图；以及
图6至图8B是根据本发明的实施例的示出具有供体气缸配置的发动机的气缸参数的另外的实例的图。
具体实施方式
以下描述涉及向发动机传送排气再循环(EGR)的各种实施例，其中所述发动机具有奇数个供体气缸和非供体气缸。通过提供奇数个供体气缸和非供体气缸，可减少所述排气歧管内峰值排气歧管压力和压力振幅的变化，从而使燃烧期间存在的排气残余的量在气缸与气缸之间的差异减小(例如，外部EGR和内部EGR)。在一个实例中，在直列式八缸发动机中，气缸1至气缸5可为非供体气缸，而气缸6至气缸8可为供体气缸。这种配置使排气管道复杂性最小化，同时向每个气缸传送1％或更少的量变化的外部EGR。另外，通过使用特定的凸轮轮廓，内部EGR在每个气缸中也可以变化1％或更少的量存在。此外，在一些实施例中，减震容积可用于减少向气缸传送的增压空气(其包括EGR)中的压力波动。因此，可减少微粒物质和/或NOx排放。
本说明书中所描述的途径可用于各种发动机类型和各种发动机驱动的系统。这些系统中的一些可为固定的，而其他系统可为在半移动式平台或移动式平台上。可在工作周期之间对半移动式平台进行重新定位，如安装在平板拖车上。移动式平台包括自行推进的车辆。此类车辆可包括采矿设备、船舶、道路运输车辆、非公路车辆(OHV)和轨道车辆。出于说明的清晰度，提供船舶作为支撑结合有本发明的实施例的系统的示例性移动式平台。
在进一步描述供体气缸配置之前，公开了平台的实例，其中EGR系统可配置用于船只如船舶内的发动机。例如，图1是配置用于在水体101中操作的在本说明书中描绘为船舶100如货船的系统的实施例的方框图。船舶100包括具有发动机104的推进系统102。然而，在其他实例中，发动机104可为固定式发动机，如在发电应用中；或轨道车辆推进系统中的发动机。在图1的实施例中，推进器106机械地连接至发动机104以使得所述推进器106被发动机104旋转。在其他实例中，推进系统102可包括由发动机驱动的发电机，所述发电机反过来驱动使例如推进器旋转的电机。
发动机104通过进气系统(air induction system)108来接收用于燃烧的进气，所述进气系统108包括进气导管114。进气导管114从船舶100的外部接收环境空气。发动机104中燃烧所得的排气被供应至排气通道116。排气流过排气通道116，并且流出船舶100的排气烟囱118。在一个实例中，发动机104是通过压缩点火来使空气和柴油燃料燃烧的柴油机。在其他非限制性实施例中，发动机104可通过压缩点火(和/或火花点火)来燃烧包括以下各项的燃料：汽油、煤油、生物柴油或具有类似密度的其他石油馏出物。
船舶100进一步包括控制器148以控制与推进系统102相关的各种部件。在一个实例中，控制器148包括计算机控制系统。控制器148进一步包括计算机可读存储介质(未示出)，其包括用于使得能够进行机载监测和对船舶操作的控制的代码。在监督对推进系统102的控制和管理时，控制器148可配置用于从如本说明书中进一步详细阐述的各种发动机传感器150接收信号，以便确定操作参数和操作条件，并且相应地调整各种发动机致动器152以控制船舶100的操作。例如，控制器148可从各种发动机传感器150接收信号，包括但不限于：发动机速度、发动机负载、增压压力、排气压力、环境压力、环境温度等。相应地，控制器148可通过向各种部件如气缸阀、节流阀等发送命令来控制推进系统102。
图2描绘了多气缸内燃机如以上参考图1描述的发动机104的燃烧室或气缸200的实施例。所述发动机可至少部分通过包括控制器202的控制系统来控制，所述控制系统可与车辆系统如以上参考图1描述的车辆系统100进一步通信。在一个实例中，控制器202包括计算机控制系统。控制器202可进一步包括计算机可读存储介质(未示出)，其包括用于使得能够进行机载监测和对车辆操作的控制的代码。在监督对车辆系统的控制和管理时，控制器202可配置用于从各种发动机传感器接收信号，以便确定操作参数和操作条件，并且相应地调整各种发动机致动器以控制车辆的操作。控制器202可进一步从各种发动机传感器接收信号，包括但不限于：发动机速度、发动机负载、增压压力、排气压力、环境压力、CO2水平、排气温度、NOx排放、来自连接至冷却套筒228的温度传感器230的发动机冷却剂温度(ECT)等。相应地，控制器202可通过向各种部件如交流发电机、气缸阀、节流阀、燃料喷射器等发送命令来控制车辆系统。在一个实例中，控制器202可为与图1的控制器148相同的控制器。
气缸(即，燃烧室)200可包括有活塞206定位在其中的燃烧室壁204。活塞206可连接至曲轴208以使得所述活塞的往复运动被转换成所述曲轴208的旋转运动。在一些实施例中，所述发动机可为四冲程发动机，其中每个气缸在曲轴208转两转过程中以点火顺序点火。在其他实施例中，所述发动机可为二冲程发动机，其中每个气缸在曲轴208转一转过程中以点火顺序点火。
气缸200从包括进气通道210的进气管接收用于燃烧的进气。进气通道210从空气过滤器(未示出)接收环境空气，所述空气过滤器过滤来自其中有发动机定位的车辆的外部的空气。进气通道210可与所述发动机中除例如气缸200之外的其他气缸连通。
发动机中燃烧所得的排气被供应至包括排气通道212的排气管。排气流过排气通道212，在一些实施例中流至涡轮增压器(图2中未示出)并且流至大气。排气通道212可进一步从所述发动机中除例如气缸200之外的其他气缸接收排气。
在一些实施例中，如以下将参考图3A和图3B更详细描述，所述车辆系统可包括一个以上排气通道。例如，供体气缸组可连接至第一排气歧管，并且非供体气缸组可连接至第二排气歧管。以此方式，所述气缸组中的一个可专门包括供体气缸，所述供体气缸在选定操作条件下将排气再循环至进气通道210。
继续图2，所述发动机的每个气缸可包括一个或多个进气阀和一个或多个排气阀。例如，气缸200示出为包括定位在气缸200的上部区域中的至少一个提升式进气阀214和至少一个提升式排气阀216。在一些实施例中，发动机中包括气缸200的每个气缸可包括定位在气缸头部处的至少两个提升式进气阀(intake poppet valves)和至少两个提升式排气阀。
进气阀214可由控制器202通过致动器218控制。类似地，排气阀216可由控制器202通过致动器220控制。在一些状况下，控制器202可改变提供给致动器218和220的信号以控制相应的进气阀和排气阀的打开和闭合。进气阀214和排气阀216的位置可分别由相应的阀位置传感器222和224确定。阀致动器可为例如电子阀致动类型或凸轮致动类型或其组合。
可同时控制进气阀和排气阀正时或可使用可变进气凸轮正时、可变排气凸轮正时、双独立性可变凸轮正时或固定式凸轮正时的可能性中的任一个。在其他实施例中，所述进气阀和排气阀可由公共阀致动器或致动系统，或可变阀正时致动器或致动系统来控制。另外，进气阀和排气阀可由控制器基于操作条件进行控制以具有可变升程。
在一些实施例中，发动机的每个气缸可配置有用于向所述气缸提供燃料的一个或多个燃料喷射器。作为非限制性实例，图2示出气缸200包括燃料喷射器226。燃料喷射器226示出为直接连接至气缸200以用于直接将燃料喷射在其中。以此方式，燃料喷射器226提供已知作为燃料直接喷射到燃烧气缸200中的物质。所述燃料可从包括燃料箱、燃料泵和燃料轨道(未示出)的高压燃料系统传送至燃料喷射器226。在一个实例中，所述燃料是在发动机中通过压缩点火燃烧的柴油燃料。在其他非限制性实施例中，第二燃料可为汽油、煤油、生物柴油或具有类似密度通过压缩点火(和/或火花点火)的其他石油馏出物。
图3A和图3B示出具有发动机302(如以上参考图1描述的发动机104)的系统300的实施例，所述发动机302具有多个供体气缸303和多个非供体气缸304。在图3A和图3B的实施例中，发动机302是具有八个气缸的I-8发动机。在其他实例中，所述发动机可为V-6、V-8、V-10、V-12、V-16、I-4、I-6、对置式4或另一种发动机类型。发动机302连接至下文更详细描述的排气管320和进气管321。
在图3A和图3B的实施例中，供体气缸303被描绘为包括三个气缸(例如，图3A中标记为6、7和8的气缸)的第一组气缸。非供体气缸304被描绘为包括五个气缸(例如，图3A中标记为1、2、3、4和5的气缸)的非供体气缸组。在其他实施例中，所述发动机可包括至少一个供体气缸和至少一个非供体气缸。例如，所述发动机可具有五个供体气缸和七个非供体气缸，或者其他供体和非供体配置。在一些实例中，所述发动机可具有等量的供体气缸和非供体气缸，而在其他实例中，所述发动机可具有不等量的供体气缸对非供体气缸。另外，在发动机包括不等量的供体气缸和非供体气缸的一些实例中，非供体气缸的数量可能不为供体气缸的数量的整数倍(例如，三个供体气缸和五个非供体气缸)。应理解，发动机可具有任何所需数量的供体气缸和非供体气缸，其中供体气缸的数量通常低于或等于非供体气缸的数量。
如图3A和图3B中所描绘，供体气缸303连接至第一排气歧管308，所述第一排气歧管308为排气再循环(EGR)系统309的一部分。第一排气歧管308连接至所述供体气缸的排气端口。因此，在现有实例中，供体气缸303专门连接至第一排气歧管308。来自供体气缸303中每一个的排气穿过EGR系统309的EGR通道314输送至进气通道306中的排气入口318，并且不输送至大气。通过EGR通道314从供体气缸303流至进气通道306的排气穿过EGR冷却器316以在排气返回至进气通道306之前冷却所述排气。EGR冷却器316与液体冷却剂或其他冷却剂流体连通以冷却来自供体气缸303的排气。在一些实施例中，所述液体冷却剂可为与流过每个气缸周围的冷却套筒例如像图2中描绘的冷却套筒228的冷却剂相同的冷却剂。可调节设置在进气通道306中(例如，再循环排气所进入处的上游)的一个或多个增压空气冷却器338和340以进一步增强对增压空气的冷却，以使得增压空气与排气的混合物温度维持在所需温度。
在图3A和图3B中示出的实施例中，非供体气缸304连接至第二排气歧管310。第二排气歧管310连接至至少非供体气缸304的排气端口，但在一些实例中可连接至供体气缸303的排气端口。例如，来自一个或多个供体气缸的排气可通过控制元件如EGR流量阀311引导至第二排气歧管310，以使得EGR的量可例如根据需要减少。因此，在一些实例中，非供体气缸304专门连接至第二排气歧管310。来自非供体气缸304的排气流至排气管320，并且之后流至大气(在所述排气穿过排气处理系统以及第一涡轮增压器325和第二涡轮增压器327之后)。排气系统包括连接至第二排气歧管310的排气通道312，并且可包括排气处理装置、元件和部件，例如，柴油氧化催化剂、微粒物质捕集器、烃捕集器、SCR催化剂等，如以上所述。另外，在一些实例中，来自非供体气缸304的排气可驱动涡轮增压器(如第一涡轮增压器325和第二涡轮增压器327)的涡轮机。
一些实施例可包括第一排气歧管308与第二排气歧管310之间(或EGR通道314与排气通道312之间)的连通通道。在一些实例中，所述连通通道可包括阀(例如，EGR流量阀311)，并且控制器可操作所述阀以控制供体气缸与非供体气缸之间的连通。在这种实例中，来自供体气缸的排气流可输送至大气而非进气通道，或来自非供体气缸的排气流可输送至进气通道。
在其中发动机是V-发动机的实施例中，排气歧管308和310可为机内排气歧管。例如，所述气缸的每一个的排气端口在V形状的内部方向上排成一线。在其他实施例中，排气歧管308和310可为机外排气歧管。例如，所述气缸的每一个的排气端口在V形状的外部方向上排成一线。
供体气缸303和非供体气缸304各自连接至包括单一进气歧管322的进气管321。进气歧管322可连接至发动机302的每个气缸的进气端口。进气歧管322可从进气通道306接收新鲜空气和/或接收通过供体气缸303输送至进气通道306的排气。
EGR的量可通过EGR流量阀311和EGR背压阀313来控制。如前文所解释，EGR流量阀311可调节来自供体气缸且输送至大气的排气的量。EGR背压阀313可调节EGR通道314中流动的排气的压力和/或防止进气和排气通过EGR通道314回流至供体气缸303。EGR流量阀311和EGR背压阀313可基于控制器(如图2的控制器202或图1的控制器148)发送的信号来调节。
如图3A中所描绘，系统300进一步包括具有串联布置的第一涡轮增压器325和第二涡轮增压器327的二级涡轮增压器，涡轮增压器325和327各自布置在进气通道306和排气通道312之间。所述二级涡轮增压器增加环境空气中吸入到进气通道306中的增压空气，以便在燃烧期间提供更大的增压密度(charge density)以提高功率输出和/或发动机操作效率。第一涡轮增压器325在相对较低的压力下操作，并且包括驱动第一压缩机332的第一涡轮机330。第一涡轮机330和第一压缩机332通过第一轴331机械地连接。第一涡轮增压器可称为“低压级”涡轮增压器。第二涡轮增压器327在相对较高的压力下操作，并且包括驱动第二压缩机336的第二涡轮机334。第二涡轮增压器可称为“高压级”涡轮增压器。第二涡轮机和第二压缩机通过第二轴333机械地连接。
如上文所解释，术语“高压”和“低压”是相对的，意思是“高”压是高于“低”压的压力。相反地，“低”压是低于“高”压的压力。
如本说明书所使用，“二级涡轮增压器”通常可指代包括两个或更多个涡轮增压器的多级涡轮增压器配置。例如，二级涡轮增压器可包括串联布置的高压涡轮增压器和低压涡轮增压器、串联布置的三个涡轮增压器，两个低压涡轮增压器为一个高压涡轮增压器供给，一个低压涡轮增压器为两个高压涡轮增压器供给等。在一个实例中，串联使用三个涡轮增压器。在另一个实例中，仅串联使用两个涡轮增压器。
在图3A中所示的实施例中，第二涡轮增压器327具备涡轮机旁通阀335，所述涡轮机旁通阀335允许排气绕过第二涡轮增压器327。可打开涡轮机旁通阀335例如以使排气流转向离开第二涡轮机334。以此方式，压缩机336的旋转速度以及因此由涡轮增压器325、327向发动机302提供的增压可在稳定状态条件下调节。另外，第一涡轮增压器325也可具备涡轮机旁通阀。在其他实施例中，仅第一涡轮增压器325可具备涡轮机旁通阀，或仅第二涡轮增压器327可具备涡轮机旁通阀。此外，第二涡轮增压器可具备压缩机旁通阀，所述压缩机旁通阀允许气体绕过第二压缩机336以避免例如压缩机喘振。在一些实施例中，第一涡轮增压器325也可具备压缩机旁通阀，而在其他实施例中，仅第一涡轮增压器325可具备压缩机旁通阀。
因此，进入系统300的进气可行进穿过进气通道306，在所述进气通道306处，所述进气可被第一压缩机332和第二压缩机336压缩。所述进气可通过设置在第一压缩机332与第二压缩机336之间的增压空气冷却器338和设置在第二压缩机336的下游的增压空气冷却器340来冷却。来自供体气缸303的EGR可在EGR入口318处进入进气通道306。在一些实例中，EGR和新鲜进气可在混合器中混合。
在图3A中所示的实例中，减震容积350定位在EGR入口318的下游，以使得新鲜空气和EGR的混合物在到达进气歧管322之前穿过减震容积(damping volume)350。然而，在一些实施例中，减震容积350可定位在EGR入口318的上游的EGR通道314中，以使得仅EGR穿过减震容积350。
减震容积350包括风道(duct)构件/结构，所述风道构件/结构限定大容积(相对于减震容积上游和/或下游的进气通道的每单位长度容积而言)，所述大容积改变了引入气体的波动动力学(wave dynamics)。所述大容积阻抑引入流的变化，并且因此减少流出流的变化。减震容积的益处可取决于减震容积的形状。
在一个实例中，减震容积350可成形为直管(例如，直的圆柱体)。在另一个实例中，减震容积350可成形为包括将中心气缸区域连接至进气通道的两个锥形区域的圆柱体。如图3A中所示，减震容积350包括收集区域352(由减震容积350的放大图像中的虚线所界定)。收集区域352可在每个方向上朝向进气通道306逐渐变细(tapering)，并且因此包括第一锥形区域354a和第二锥形区域354b。每个锥形区域可通过凸缘连接至进气通道306。因此，第一凸缘356a将第一锥形区域354a连接至进气通道306，并且第二凸缘356b将第二锥形区域354b连接至进气通道306。
气流(例如，进气和/或EGR)可通过第二锥形区域354b来进入减震容积350。由于朝向进气通道306逐渐变细，所述气流会膨胀。因此，第二锥形区域354b可称为膨胀区域。所述气流之后通过第一锥形区域354a离开减震容积350。由于朝向进气通道306逐渐变细，第一锥形区域354a可称为收缩区域。
收集区域352可具有第一直径358。第一直径358可为减震容积350的最大直径或宽度。第一锥形区域354a和第二锥形区域354b均可具有锥形侧壁，所述锥形侧壁相对于收集区域352的侧壁以角度364朝向进气通道306逐渐变细。然而，侧壁仅可针对相应锥形区域的一部分逐渐变细，在所述部分点处，所述侧壁可与进气通道306/气流方向平行延伸。锥形区域的这个部分可具有比第一直径358更小的第二直径360。另外，进气通道306可具有比第一直径358和第二直径360两者都小的第三直径362。
因此，在一个实例中，减震容积350可成形为具有膨胀区域的圆柱体，在所述膨胀区域处，进气和/或EGR进入所述减震容积并且朝向中心收集区域膨胀。在气体流过所述收集区域时，所述气体进入收缩区域，在所述收缩区域处，气流容积在流出减震容积之前发生收缩。膨胀区域和收缩区域各自可具有比收集区域的直径更小的直径。进气通道的直径可小于减震容积的膨胀区域、收集区域和收缩区域的直径。
如图所示，减震容积的侧壁可在减震容积的收集区域与每个末端(例如，每个凸缘将减震容积连接至进气通道之处)之间逐渐变细。所述侧壁可针对膨胀区域和收缩区域的一部分逐渐变细(例如，所述侧壁可针对膨胀区域和收缩区域的一半长度逐渐变细)。然而，在其他实施例中，所述侧壁可在膨胀区域和收缩区域的整个长度上逐渐连续变细。另外，如图3A中所示的减震容积350是通过凸缘连接至进气通道的单独的(separate)部件。在一些实施例中，代替为与进气通道分开的部件，所述减震容积可仅仅为进气通道的放大部分。更进一步地，在图3A的减震容积350成形为圆柱体时，应理解减震容积可具有其他合适的形状如矩形、圆形等。减震容积可具有合适的大小如63升。在另一个实例中，减震容积可具有另一个容积如50升或60升。在一个实例中，所述减震容积可被设定大小来容纳一定容积的增压空气(例如，新鲜进气和/或EGR)，所述一定容积等于或大于发动机的气缸的总容积。
减震容积可用于吸收分配给气缸的增压空气(例如，新鲜进气和/或EGR)中的压力波动。如此，EGR流和气缸压力在所有气缸中可为均等的，从而减少所有气缸当中EGR的变化。图6和图7示出如以上所述在具有三个供体气缸的发动机中纳入减震容积的示例性作用。
图6是示出减震容积的大小(例如，容积)如何影响气缸当中外部和内部EGR的百分比的变化的图600。沿着水平轴线示出减震容积的容积，并且沿着纵向轴线示出气缸当中的EGR变化(％EGR范围)。对于通过虚线曲线602示出的内部EGR(％捕获的EGR)和通过实线曲线604示出的外部EGR(％EGR)两者，随着减震容积的容积增大，气缸与气缸之间EGR％的差异减小。
图7是示出减震容积对所捕获EGR的气缸与气缸之间差异的影响的图700。捕获的EGR％被绘制在纵向轴线上，并且具有三个供体气缸和五个非供体气缸的八缸直列式发动机中的每个相应的气缸被绘制在水平轴线上。如通过实线曲线702所示，发动机系统中纳入减震容积与不包括减震容积的发动机系统(通过点曲线704所示)相比较，减少了所捕获EGR％的气缸与气缸之间的差异。例如，在存在减震容积情况下，捕获的EGR％范围是从高的约35％(气缸2)至低的34.2％(气缸3)。相比之下，在不存在减震容积情况下，捕获的EGR％范围是从高的35.3％(气缸8)至低的33.8％(气缸1)。因此，纳入减震容积可减少气缸当中捕获的EGR％的变化。
返回图3B，供体气缸组303中的每个气缸和非供体气缸组304中的每个气缸包括连接至气缸体326的气缸盖324。气缸盖324是包括作为发动机302的一部分的多个气缸盖中的一个。因此，发动机302包括连接至发动机机体的多个气缸盖，发动机中每个气缸一个气缸盖。每个气缸盖包括至少一个进气端口和至少一个排气端口。每个进气端口连接至进气歧管322。另外，供体气缸组303中的每个排气端口连接至第一排气歧管308，并且非供体气缸组304中的每个排气端口连接至第二排气歧管310。
因此，系统300包括具有第一气缸组303的发动机302，所述第一气缸组303包括连接至第一排气歧管的多个供体气缸。第一排气歧管流体连接至EGR通道，所述EGR通道流体连接至发动机进气系统的进气通道。因此，由供体气缸产生的排气输送回到进气管以用作增压空气的一部分以用于燃烧。发动机302具有第二气缸组304，所述第二气缸组304包括流体连接至第二排气歧管的多个非供体气缸。所述第二排气歧管流体连接至通向涡轮增压器的排气通道。排气首先流过高压涡轮机。一些排气流可通过涡轮机旁通阀335绕过高压涡轮机。流出高压涡轮机的排气流与穿过涡轮机旁通阀335的任何流结合并且进入低压涡轮机。流出低压涡轮机的排气流通向大气。因此，由非供体气缸产生的排气输送至大气。
在示出的实例中，第一供体气缸组包括三个气缸，并且第二非供体气缸组包括五个气缸。因此，第二气缸组304中的气缸数量(例如，五个气缸)不为第一气缸组303中的气缸数量(例如，三个气缸)的整数倍。在一个实例中，系统300的发动机302仅具有三个供体气缸和五个非供体气缸。供体气缸布置在发动机302的第一端上，同时非供体气缸布置在发动机中与供体气缸相对的第二端上。因此，第一供体气缸组是连续的，并且第二非供体气缸组是连续的。换言之，供体气缸组不包括任何介入的(intervening)非供体气缸，并且非供体气缸组不包括任何介入的供体气缸。通过将一个分组的供体气缸提供在发动机的一端处并且将另一分组的非供体气缸提供在发动机的另一端处，可降低排气歧管和通道以及EGR系统的封装和输送的复杂性。然而，在其他实例中，供体气缸和非供体气缸可布置成其他配置，如供体气缸包括气缸编号3至5并且非供体气缸包括气缸编号1、2和6至8。
如图3A和图3B中所示，供体气缸和非供体气缸各自连接至单一进气歧管。新鲜空气首先穿过安装至低压压缩机的空气过滤器(未示出)。新鲜空气流过低压压缩机，并且在第一级冷却器(增压空气冷却器338)上冷却。在这个实施例中，所述第一级冷却器是利用水作为例如冷却剂容器的冷却剂的液体空气冷却器。接下来，新鲜空气流过高压压缩机，并且在第二级冷却器(第二增压空气冷却器340)上冷却。在这个实施例中，所述第二级冷却器也利用水冷却剂。在第二级冷却器之后，新鲜空气流入减震容积中，在所述减震容积处，所述新鲜空气与EGR排气混合并且进入进气歧管。
通过包括三个供体气缸和五个非供体气缸，供体气缸和非供体气缸两者中的峰值气缸压力和压力波的振幅与具有四个供体气缸和四个非供体气缸的类似发动机相比较可为减小的(参见表1)，从而使得气缸当中EGR的分布更为均匀。
表1.四供体气缸和三供体气缸发动机配置的气缸压力分布
因此，在一个实例中，所传送的外部EGR的量在气缸与气缸之间的差异可减少为1％或更少。另外，通过将每个气缸的进气阀和/或排气阀打开和闭合的正时设置成最优特征，还可减少内部EGR(例如，气缸内捕获排气)的变化。在一个实例中，所有供体气缸和非供体气缸可具有相同的凸轮轮廓，即，每个气缸可同时打开和闭合其相应的进气阀和排气阀。在一个实例中，供体气缸和非供体气缸可具有包括42°的阀重叠时段的凸轮轮廓。在另一个实例中，供体气缸和非供体气缸可具有不同的排气阀闭合正时。例如，非供体气缸的排气阀可早于供体气缸的排气阀闭合，如在32°的阀重叠时段的情况下。
排气阀闭合正时可修改用于使用于气缸之间的燃烧的捕获排气的变化最小化。气缸中的总体捕获排气是供体气缸排气的外部EGR与内部EGR的组合，因为气缸的燃烧产物未完全清空。对于相同的排气阀闭合正时，随着气缸排气背压的增加，在排气冲程期间将会有更少的排气离开气缸，从而导致更多的内部EGR。通过延迟排气阀闭合正时，在排气冲程期间将会有更多的排气离开气缸，从而导致更少的内部EGR。由于供体气缸在与非供体气缸相比较时因供体气缸执行泵送工作而具有更高的排气背压，针对供体气缸和/或非供体气缸可能需要调整排气阀闭合正时以在气缸之间更均匀地分配气缸内捕获排气。在一个实例中，供体气缸使用一个排气阀闭合时间，并且非供体气缸使用第二排气阀闭合时间。对于每个气缸，可能希望根据外部EGR的差异和/或对气缸与气缸之间所捕获排气变化的要求来选择不同的排气阀闭合时间。
图8A和图8B示出排气阀闭合正时对捕获的(例如，内部)EGR的变化的影响。图8A是示出针对发动机捕获的EGR的幅度(range)的图800，所述发动机具有可变凸轮轴正时系统设置以使得供体气缸和非供体气缸具有类似的凸轮轮廓对(vs.)所述正时系统设置以使得供体气缸和非供体气缸具有不同的凸轮轮廓。具体而言，实心条802示出针对供体气缸和非供体气缸两者的-10° TDC的排气阀闭合正时而言相对较高的捕获的EGR％幅度，约为1.8。相比之下，如通过阴影线条804所示，通过将非供体气缸的排气阀闭合正时设置成早于供体气缸(例如，非供体气缸的阀重叠为32°并且供体气缸的阀重叠为42°)，所述捕获的EGR％差异被减少为1或更少。另外，如图8B的图850中所示，通过使非供体气缸的排气阀早于供体气缸的排气阀闭合(如通过虚曲线854所示)，非供体气缸(气缸1至5)的捕获的EGR％相比于在非供体气缸具有与供体气缸相同的排气阀闭合正时(如通过实线852所示)时的非供体气缸的捕获的EGR％出现增加。
因此，通过将发动机、排气管和进气管配置成使得存在不等量的供体气缸和非供体气缸(如三个供体气缸和五个非供体气缸)，并且纳入减震容积和/或使非供体气缸的排气阀早于供体气缸的排气阀闭合，气缸当中的外部EGR差异和内部EGR差异两者可减少为低于给定阈值，如1％或更少。表2示出针对三供体气缸发动机如发动机302中所有气缸的平均外部和内部EGR以及幅度。如所示的，内部EGR(例如，捕获的EGR)和外部EGR两者可具有小于1％的幅度(例如，气缸与气缸之间的差异)。
平均值 幅度
外部EGR(％) 33.52 0.38
捕获的EGR(％) 35.18 0.84
AFR 23.96 1.31
表2.具有三个供体气缸的直列式八缸发动机中的EGR
图4是示出针对具有三个供体气缸(气缸编号6至8)和五个非供体气缸(气缸编号1至5)的直列式八缸发动机如图3的发动机302的每个气缸的EGR百分比和空气燃料比(AFR)的图400。如通过实线402所示，每个气缸中捕获的EGR的量是在约34.5％至约35.5％的范围，而每个气缸中的外部EGR(例如，源于供体气缸的排气)的量是在约33％至约35.5％的范围，如通过虚线404所示。另外，如通过点虚线406所示，每个气缸中捕获的AFR是在约23.4至约23.6的范围。
因此，在一个实施例中，本说明书描述的系统提供一种系统，所述系统包括发动机中具有第一气缸数量的第一气缸组；所述发动机中不是所述第一气缸数量的整数倍的第二气缸组；和连接至所述第一气缸组和所述第二气缸组的排气系统。在至少一个操作模式中，所述排气系统具有所述第一气缸组中流体连接至所述发动机的进气管的排气端口以及所述第二气缸组中与所述进气管流体地分离的排气端口。
第一气缸数量和第二气缸数量结合起来可包括发动机的所有气缸。也就是说，除第一气缸组(例如，供体气缸)和第二气缸组(例如，非供体气缸)中的那些之外，所述发动机不再具有气缸。在本发明的一个方面，第一气缸组的气缸仅是发动机的供体气缸，并且第二气缸组的气缸仅是发动机的非供体气缸。在另一个方面，第一气缸组中的气缸与第二组中的气缸是排斥的，即，第一组中的气缸没有一个同样是第二组中的气缸，并且反之亦然。
所述系统可进一步包括定位在进气管中的减震容积，所述减震容积包括用于在向发动机分配增压空气之前收集增压空气的膨胀区域，所述增压空气包含进气和来自第一气缸组的排气中的一种或多种。
在一个实例中，所述发动机是直列式八缸发动机，第一数量气缸是三个气缸，并且第二数量气缸是五个气缸。第一排气歧管可连接至第一气缸组，并且第二排气歧管可连接至第二气缸组，第一排气歧管流体连接至进气管并且第二排气歧管流体连接至排气管。进气歧管可流体连接至进气管，并且流体连接至第一气缸组和第二气缸组。
第一气缸组和第二气缸组中的每个气缸可包括相应的进气阀和相应排气阀，并且所述系统可进一步包括配置用于设置每个相应的进气阀和排气阀的打开正时和闭合正时的可变凸轮轴正时系统。在一个实例中，第一气缸组中的每个气缸和第二气缸组中的每个气缸可具有相同的进气阀闭合正时和/或排气阀闭合正时。在另一个实例中，第二气缸组中的每个排气阀的排气阀闭合正时早于第一气缸组中的每个排气阀的排气阀闭合正时。
所述系统可被包括作为车辆的一部分，并且所述车辆可进一步包括用于驱动车辆的推进系统。发动机可连接至所述推进系统以用于为所述推进系统供能。
在一个实施例中，系统包括连接至进气管和排气管的直列式八缸发动机。(也就是说，所述发动机仅具有八个气缸。)所述发动机包括具有三个气缸的供体气缸组，所述三个气缸配置用于使排气输送至进气管。所述系统进一步包括具有五个气缸的非供体气缸组，所述五个气缸配置用于使排气专门输送至大气。根据一个方面，供体气缸组和非供体气缸组是排斥的，即，供体气缸组中的气缸没有一个是非供体气缸，并且反之亦然。
在另一个实施例中，系统包括连接至进气管和排气管的直列式八缸发动机。所述发动机包括包含三个气缸的供体气缸组，所述三个气缸配置用于使排气输送至进气管。供体气缸组中的每个气缸可具有带有第一排气阀闭合正时的相应排气阀。所述系统进一步包括包含五个气缸的非供体气缸组，所述五个气缸配置用于使排气专门输送至大气。非供体气缸组中的每个气缸可具有带有比第一排气阀闭合正时更早的第二排气阀闭合正时的相应排气阀。在一些实例中，燃烧期间在发动机的每个气缸内的排气残余的量在气缸与气缸之间的差异可为1％或更少。所述排气残余可包含来自供体气缸的排气再循环(EGR)和捕获排气。在实例中，燃烧期间在发动机的每个气缸内所捕获排气的量在气缸与气缸之间的差异是1％或更少。
在一个实例中，供体气缸组中的每个气缸可具有650kPa或更少的最大排气歧管压力和200kPa或更少的排气歧管压力振幅。非供体排气歧管组中的每个气缸可具有500kPa或更少的最大排气歧管压力和220kPa或更少的排气歧管压力振幅。供体气缸组可定位在发动机的第一端上，并且非供体气缸组可定位在发动机的第二相对端上。换言之，在发动机从发动机的第一端延伸至发动机的第二端的方向上，供体气缸组中的三个气缸从第一端开始分别连续地排列在第一气缸位置、第二气缸位置和第三气缸位置上，并且非供体气缸组中的五个气缸连续地排列：从紧挨着第三气缸位置的第四气缸位置开始并延伸至第二端。
所述系统可进一步包括定位在进气歧管上游的进气管的进气通道中的减震容积，所述进气歧管流体连接至供体气缸组中的每个气缸以及非供体气缸组中的每个气缸。所述减震容积可包括膨胀区域、收集区域和收缩区域，其中收集区域的第一直径大于膨胀区域的第二直径，膨胀区域的第二直径大于进气通道的第三直径。
图5是示出用于在具有奇数个供体气缸/非供体气缸配置的发动机如图3的发动机302中输送排气的方法500的流程图。方法500包括在502使排气从供体气缸组输送至发动机的进气管。例如，如上文所解释，供体气缸组可通过第一排气歧管来流体连接至发动机进气管。来自供体气缸组的排气可通过进气管再循环回到发动机以与新鲜空气结合以用于随后的燃烧。因此，如504处所指示，输送来自供体气缸的排气可包括使排气输送穿过流体连接至供体气缸和进气管的第一排气歧管。为了使传送给气缸的排气量的气缸与气缸之间差异维持低于所需阈值(例如，1％)，发动机可布置成具有奇数个供体气缸和非供体气缸，并且可具体布置成使非供体气缸的数量不为供体气缸的数量的整数倍。在一个实例中，如506处所指示，输送来自供体气缸的排气可包括输送来自三个供体气缸的排气。
在508处，方法500包括使来自非供体气缸组的排气输送至大气。在一些实例中，来自非供体气缸组的排气可专门输送至大气，意思是不输送至进气管。如510处所指示，输送来自非供体气缸的排气可包括使排气输送穿过流体连接至非供体气缸和大气的第二排气歧管。第二排气歧管可与第一排气歧管分开。此外，如512处所指示，输送来自非供体气缸的排气可包括输送来自五个非供体气缸的排气。
在514处，通过进气歧管将新鲜空气和排气(来自供体气缸)的混合物输送至气缸以用于燃烧，所述进气歧管流体连接至进气管和供体气缸组和非供体气缸组两者中的每个气缸。由于供体气缸和非供体气缸的配置(例如，三个供体气缸和五个非供体气缸)，燃烧期间每个气缸中的排气残余量的气缸与气缸之间差异可变化小于阈值量，如1％，如516处所指示。排气残余可包括源于供体气缸的外部EGR，以及因进气阀和排气阀正时而在气缸中捕获的气缸内排气。在一些实施例中，将新鲜空气和排气的混合物输送至气缸可包括在518处使新鲜空气和/或排气输送穿过定位在进气歧管上游的进气通道中的减震容积。如前文所解释，减震容积可阻抑传送给气缸的新鲜空气和/或排气的量的波动。
在520处，方法500可包括比供体气缸的排气阀更早闭合非供体气缸的排气阀。如此，与非供体气缸的排气阀以与供体气缸的排气阀相同的正时闭合的情况相比较，非供体气缸中捕获的EGR的量将增加。通过增加非供体气缸中捕获的EGR的量，所有气缸当中捕获的EGR的量将发生较小变化。
在一个实施例中，一种用于发动机的方法包括使排气从发动机的多个非供体气缸专门输送至大气，使再循环排气从发动机的多个供体气缸输送至发动机进气管，并且传送新鲜空气和再循环排气的混合物以用于在多个非供体气缸和多个供体气缸中燃烧。燃烧期间排气残余的气缸与气缸之间差异可小于指定阈值，并且所述排气残余可包含一种或多种传送的再循环排气(例如，来自供体气缸)以及捕获排气(例如，内部EGR)。
在一个实例中，排气残余的气缸与气缸之间差异的指定阈值是1％或更少。所述发动机可为包括八个气缸的直列式发动机，其中使排气从多个非供体气缸专门输送至大气包括使排气从五个非供体气缸专门输送至大气，并且其中使再循环排气从多个供体气缸输送至发动机进气管包括使再循环排气从三个供体气缸输送至发动机进气管。
使再循环排气从多个供体气缸输送至进气管可包括使再循环排气输送穿过连接至多个供体气缸的第一排气歧管，并且使排气从多个非供体气缸专门输送至大气可包括使排气输送穿过连接至多个非供体气缸的第二排气歧管。
传送新鲜空气和再循环排气的混合物以用于在多个非供体气缸和多个供体气缸中燃烧可包括传送新鲜空气和再循环排气的混合物使其在到达进气歧管之前穿过减震容积，所述进气歧管连接至多个非供体气缸和多个供体气缸。所述减震容积可包括进气歧管上游的进气通道的圆柱形膨胀区域。在一个实施例中，所述减震容积可包括具有约63升的容积的直管。
如本说明书所使用，以单数形式列举并通过字词“一”或“一个”引出的元件或步骤应理解为不排除多个所述元件或步骤，除非明确指出此类排除情况。此外，对本发明的“一个实施例”的参考并不旨在解释为排除存在同样包含所述特征的额外实施例。此外，除非明确指出相反情况，否则“包含”、“包括”或“拥有”具有特定性质的某个元件或多个元件的实施例可包括不具有所述性质的其他此类元件。术语“包括(including)”和“其中(inwhich)”用作对应术语“包括(comprising)”和“其中(wherein)”的简明语言等效物。另外，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标签，并且并不旨在对它们的对象强加数字要求或特定位置顺序。
本说明书使用实例来公开本发明(包括最佳模式)，并且还使得所属领域的技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及执行所涵盖的任何方法。本发明的保护范围由权利要求书限定，并且可包含所属领域的技术人员想出的其他实例。如果其他此类实例的结构要素与权利要求书的字面意义相同，或如果此类实例包括的等效结构要素与权利要求书的字面意义无实质差别，则此类实例也应在权利要求书的范围内。

Claims (23)

1.一种用于排气再循环的系统，其特征在于，所述系统包括：
发动机的具有第一气缸数量的供体气缸组；
所述发动机的具有第二气缸数量的非供体气缸组，所述第二气缸数量不是所述第一气缸数量的整数倍；
连接至所述供体气缸组和所述非供体气缸组的排气系统，并且在至少一种操作模式中，所述排气系统具有所述供体气缸组中与所述发动机的进气管流体连通的排气端口以及所述非供体气缸组中与所述进气管流体分离的排气端口；以及
定位在进气歧管上游的所述进气管的进气通道中的减震容积，所述减震容积在来自供体气缸组的排气和新鲜进气在其中进行混合的混合器的下游，所述进气歧管流体连接至所述供体气缸组中的每个气缸和所述非供体气缸组中的每个气缸，所述减震容积包括单个入口和单个出口。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述减震容积包括用于在向所述发动机分配增压空气之前收集所述增压空气的膨胀区域，所述增压空气包括排气和新鲜进气的混合物。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一气缸数量是三个气缸，并且其中所述第二气缸数量是五个气缸。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述排气系统包括连接至所述供体气缸组的第一排气歧管以及连接至所述非供体气缸组的第二排气歧管，所述第一排气歧管与所述进气管流体连通并且所述第二排气歧管与排气管流体连通。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一气缸数量的供体气缸组和所述第二气缸数量的非供体气缸组中的每个气缸均包括相应的进气阀和相应排气阀，并且进一步包括可变凸轮轴正时系统，所述可变凸轮轴正时系统配置用于设置每个相应的进气阀和排气阀的打开正时和闭合正时。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第二气缸数量的非供体气缸组中的每个排气阀的排气阀闭合正时早于所述第一气缸数量的供体气缸组中的每个排气阀的排气阀闭合正时。
7.一种船舶，其特征在于，所述船舶包括：
用于移动所述船舶的推进系统；以及
如权利要求1所述的用于排气再循环的系统，其中所述发动机连接至所述推进系统以用于为所述推进系统供能。
8.如权利要求7所述的船舶，其特征在于，所述第一气缸数量和所述第二气缸数量结合起来包括所述发动机的所有气缸。
9.一种用于发动机排气再循环的方法，其特征在于，所述方法包括：
使排气从所述发动机的多个非供体气缸专门输送至大气；
使再循环排气从所述发动机的多个供体气缸输送至发动机的进气管；以及
传送新鲜空气与所述再循环排气的混合物以用于在所述多个非供体气缸和所述多个供体气缸中燃烧，在燃烧期间气缸与气缸之间的排气残余差异小于指定阈值，所述排气残余包含传送的再循环排气或捕获排气中的一种或多种；
其中，传送新鲜空气和所述再循环排气的所述混合物以用于在所述多个非供体气缸和所述多个供体气缸中燃烧包括传送新鲜空气和所述再循环排气的所述混合物使其在到达进气歧管之前穿过减震容积，所述进气歧管流体连接至所述多个供体气缸中的每个气缸和所述多个非供体气缸中的每个气缸，所述减震容积定位在进气歧管上游的所述进气管的进气通道中，所述减震容积包括单个入口和单个出口。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，气缸与气缸之间的排气残余差异的所述指定阈值是1％或更少。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述发动机是包括八个气缸的直列式发动机，其中使所述排气从所述多个非供体气缸专门输送至大气包括使排气从五个非供体气缸专门输送至大气，并且其中使所述再循环排气从所述多个供体气缸输送至所述发动机进气管包括使所述再循环排气从三个供体气缸输送至所述发动机进气管。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，使所述再循环排气从所述多个供体气缸输送至所述进气管包括使所述再循环排气输送穿过连接至所述多个供体气缸的第一排气歧管，并且其中使所述排气从所述多个非供体气缸专门输送至大气包括使排气输送穿过连接至所述多个非供体气缸的第二排气歧管。
13.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述减震容积包括所述进气歧管上游的进气通道的圆柱形膨胀区域。
14.一种用于排气再循环的系统，其特征在于，所述系统包括：
连接至进气管和排气管的直列式八缸发动机，所述发动机包括：
包括三个气缸的供体气缸组，所述三个气缸配置用于使排气输送至所述进气管；
包括五个气缸的非供体气缸组，所述五个气缸配置用于使排气专门输送至大气；以及
定位在进气歧管上游的所述进气管的进气通道中的减震容积，所述减震容积在来自供体气缸组的排气和新鲜进气在其中进行混合的混合器的下游，所述进气歧管流体连接至所述供体气缸组中的每个气缸和所述非供体气缸组中的每个气缸，所述减震容积包括单个入口和单个出口。
15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述供体气缸组中的每个气缸具有带有第一排气阀闭合正时的相应排气阀，并且所述非供体气缸组中的每个气缸具有带有比所述第一排气阀闭合正时更早的第二排气阀闭合正时的相应排气阀。
16.如权利要求14所述的系统，其特征在于，在燃烧期间所述发动机每个气缸内所捕获排气量的气缸与气缸之间差异是1％或更少。
17.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述供体气缸组中的每个气缸具有650kPa或更少的最大排气歧管压力和200kPa或更少的排气歧管压力振幅。
18.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述非供体气缸组中的每个气缸具有500kPa或更少的最大排气歧管压力和220kPa或更少的排气歧管压力振幅。
19.如权利要求14所述的系统，其特征在于，在从发动机的第一端延伸至所述发动机的第二端的所述发动机方向上，所述供体气缸组中的所述三个气缸从所述第一端开始分别连续地排列在第一气缸位置、第二气缸位置和第三气缸位置上，并且所述非供体气缸组中的所述五个气缸从紧挨着所述第三气缸位置的第四气缸位置开始并延伸至所述第二端而连续地排列。
20.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述减震容积包括膨胀区域、收集区域和收缩区域，其中所述收集区域的第一直径大于所述膨胀区域的第二直径，所述膨胀区域的所述第二直径大于所述进气通道的第三直径，所述膨胀区域连接在所述进气通道和收集区域之间，并且其中所述膨胀区域、收集区域和收缩区域中的每一个配置成流动所述排气和新鲜进气的混合物。
21.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述减震容积包括直管，所述减震容积的容积大小被设定成等于或大于发动机的气缸的总容积。
22.一种用于排气再循环的系统，其特征在于，所述系统包括：
连接至进气管和排气管的直列式八缸发动机，所述发动机包括：
包括三个气缸的供体气缸组，所述三个气缸配置用于使排气输送至所述进气管；以及
包括五个气缸的非供体气缸组，所述五个气缸配置用于使排气专门输送至大气，
其中，所述供体气缸组中的每个气缸具有650kPa或更少的最大排气歧管压力和200kPa或更少的排气歧管压力振幅。
23.一种用于排气再循环的系统，其特征在于，所述系统包括：
连接至进气管和排气管的直列式八缸发动机，所述发动机包括：
包括三个气缸的供体气缸组，所述三个气缸配置用于使排气输送至所述进气管；以及
包括五个气缸的非供体气缸组，所述五个气缸配置用于使排气专门输送至大气，
其中所述非供体气缸组中的每个气缸具有500kPa或更少的最大排气歧管压力和220kPa或更少的排气歧管压力振幅。
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