CN109488489A - 热排气再循环系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及热排气再循环系统。公开了用于提供热排气再循环(EGR)的系统和方法。热EGR不包括任何EGR测量。热EGR使用具有基于一个或更多个EGR性能目标而确定的尺寸的EGR管道。热EGR使用EGR开/关阀来使EGR流通过/阻断EGR流。热EGR不使用任何其它EGR调节部件。

Description

热排气再循环系统
技术领域
本申请一般涉及排气再循环(EGR)系统。更具体地,本申请涉及用于内燃发动机系统的热EGR系统。
背景技术
内燃发动机使用EGR来协助发动机排放管理,满足排放要求,并改善油耗。EGR系统将排气的一部分再循环回到发动机的一个或更多个气缸中。EGR系统包括热EGR系统和冷EGR系统。热EGR系统使用“热”排气进行再循环。冷EGR系统冷却排气并将冷却的排气再循环回到内燃发动机的一个或更多个气缸。
发明内容
第一组实施方案提供了用于内燃发动机的排气再循环(EGR)系统。EGR系统包括涡轮增压器、进气歧管和EGR管道。EGR管道设置在进气歧管和涡轮增压器之间,以用于将排气流的至少一部分再循环回到进气歧管。EGR管道被设定尺寸以便消除对沿排气再循环管道设置以用于在测量一个或更多个排气再循环流参数以及基于测量结果调节排气再循环流时使用的EGR测量部件和EGR调节部件的需要。
这样的排气再循环流参数可以包括一个或更多个排气再循环温度、一个或更多个排气再循环流率(flow rate)以及一个或更多个排气再循环压力。
所述排气再循环管道可基于当所述内燃发动机以低发动机转速和低发动机载荷状况运行时的排气再循环分数目标被设定直径。
所述排气再循环系统还可包括与所述排气再循环管道一起设置的排气再循环阀。
所述排气再循环阀可以是开/关阀,所述开/关阀构造成完全打开以使所述排气流通过以到达所述进气歧管以及完全关闭以阻断所述排气流到达所述进气歧管。
所述排气再循环阀可具有基于一个或更多个排气再循环性能目标而确定的尺寸。
所述一个或更多个排气再循环性能目标可包括排气再循环分数目标。
当所述内燃发动机处于低发动机转速和低发动机载荷状况时,可确定所述排气再循环分数目标。
所述排气再循环管道可具有基于所述一个或更多个排气再循环性能目标而确定的尺寸。
在所述排气再循环管道处接纳的排气流的所述至少一部分可由所述内燃发动机的一组排气再循环主要气缸提供。
在所述排气再循环管道处接纳的排气流的所述至少一部分可由所述内燃发动机的所有气缸提供。
第二组实施方案提供内燃发动机。发动机包括排气再循环(EGR)系统。EGR系统包括涡轮增压器、进气歧管和EGR管道。EGR管道设置在进气歧管和涡轮增压器之间,以用于将排气流的至少一部分再循环回到进气歧管。EGR管道被设定尺寸以便消除对沿排气再循环管道设置以用于在测量一个或更多个排气再循环流参数以及基于测量结果调节排气再循环流时使用的EGR测量部件和EGR调节部件的需要。这样的排气再循环流参数可以包括一个或更多个排气再循环温度、一个或更多个排气再循环流率以及一个或更多个排气再循环压力。
第三组实施方案提供了一种用于在发动机内提供排气再循环的方法。该方法包括通过发动机的一个或更多个气缸提供排气流,将排气流的至少一部分引导到排气再循环管道中,将排气流的其余部分引导至涡轮增压器,使用排气流的该至少一部分提供穿过排气再循环管道的排气再循环流,并且将该排气再循环流穿过排气再循环管道再循环回到发动机的气缸。排气再循环管道被设定尺寸消除对测量一个或更多个排气再循环流参数和基于测量结果来调节排气再循环流的需要。
所述一个或更多个排气再循环流参数可包括一个或更多个排气再循环温度、一个或更多个排气再循环流率以及一个或更多个排气再循环压力。
所述排气再循环管道可具有基于一个或更多个排气再循环性能目标而确定的尺寸。
所述一个或更多个排气再循环性能目标可包括出口温度目标、排气再循环分数目标、制动比氮氧化物排放量和制动比燃料消耗率。
所述排气再循环管道可被设定尺寸以消除对根据所测量的一个或更多个排气再循环流参数来调节所述排气再循环流的需要。
所述方法还可包括当开/关阀打开时,通过所述开/关阀使所述排气再循环流穿过所述排气再循环管道,其中所述开/关阀沿所述排气再循环管道设置。
所述方法还可包括当所述开/关阀关闭时,通过所述开/关阀阻断所述排气再循环流穿过所述排气再循环管道。
第四组实施方案提供了一种内燃发动机系统,包括:
内燃发动机;
排气再循环系统,所述排气再循环系统包括:
涡轮增压器;
进气歧管;
排气再循环管道,其设置在所述进气歧管和所述涡轮增压器之间,以用于使排气流的至少一部分再循环回到所述进气歧管,其中排气再循环管道被设定尺寸以消除对排气再循环测量部件和排气再循环调节部件的需要,所述排气再循环测量部件和所述排气再循环调节部件沿着所述排气再循环管道设置,用于在测量一个或更多个排气再循环流参数并且基于测量结果来调节排气再循环流时使用;和
排气再循环阀,其与所述排气再循环管道成直线地设置。
所述一个或更多个排气再循环流参数可包括一个或更多个排气再循环温度、一个或更多个排气再循环流率以及一个或更多个排气再循环压力。
所述排气再循环管道可基于当所述内燃发动机以低发动机转速和低发动机载荷状况运行时的排气再循环分数目标被设定直径。
所述排气再循环阀的尺寸可基于当所述内燃发动机以低发动机转速和低发动机载荷状况运行时的所述排气再循环分数目标。
所述排气再循环阀可包括开/关阀,所述开/关阀构造成完全打开以使排气流通过以及完全关闭以阻断排气流。
所述排气再循环阀可具有基于一个或更多个排气再循环性能目标确定的尺寸。
所述一个或更多个排气再循环性能目标可包括排气再循环分数目标。
当所述内燃发动机处于低发动机转速和低发动机载荷状况时,可确定所述排气再循环分数目标。
所述排气再循环管道可具有基于所述一个或更多个排气再循环性能目标而确定的尺寸。
附图说明
根据结合附图的下面的描述和所附权利要求,本公开的前述特征和其它特征将变得更充分明显。应理解,这些附图只描绘根据本公开的数个实施方案且因此不应被考虑为限制其范围,本公开将以另外的具体说明和细节通过使用附图而被描述。
图1是根据示例性实施方案的用于发动机系统的EGR系统的图。
图2是根据另一示例性实施方案的用于发动机系统的EGR系统的图。
图3是描绘了根据示例性实施方案的用于为发动机提供热EGR系统的过程的流程图。
图4是描绘了根据另一示例性实施方案的用于操作包括热EGR系统的内燃发动机系统的过程的流程图。
具体实施方式
对于设计有用于满足排放要求和燃油效率要求的空气处理系统(例如,冷却的EGR、可变几何涡轮增压器(VGT)等)的内燃发动机而言,成本可能很高。本文公开了用于提供低成本EGR系统以满足排放要求和燃料效率要求的各种系统和方法。在一些实施方案中,低成本EGR系统是热的EGR系统,与常规空气处理系统相比,其通过消除EGR冷却部件和EGR测量部件并减小一个或更多个EGR部件(例如,EGR管道、EGR阀等)的尺寸而降低发动机成本。
参考图1,描绘了根据示例性实施方案的用于发动机101的EGR系统100的图。发动机101是任何类型的内燃发动机,并且可以包括例如柴油发动机、汽油发动机和/或天然气发动机。发动机101包括多个气缸102a、102b、102c、102d、102e和102f,统称为气缸102。气缸102的数量可以是适合于发动机的任何数量。气缸102的布置可以是用于发动机的任何合适的布置,尽管根据示例性实施方案在图1中描绘了具有直列式布置的六个气缸。
提供EGR系统100以用于减少来自发动机101的NOx排放并提高燃料效率。EGR系统100被提供为“热”EGR系统,该“热”EGR系统不包括任何EGR冷却部件(例如,EGR冷却器)或任何EGR测量部件(例如,EGR压力传感器、EGR流量传感器、EGR温度传感器等)。EGR系统100包括进气歧管106、包括涡轮机122和压缩机124的涡轮增压器、后处理部件118、增压空气冷却器120和混合器128。在一些实施方案中,EGR系统100可以包括EGR阀114、进气阀(未示出)和排气歧管(未示出)。
气缸102提供流到一个或更多个排气管道(例如,排气管道108和排气管道116)的排气流。在一些实施方案中,气缸102可以连接到排气歧管,该排气歧管接收来自气缸102的排气并将排气引导到排气管道。在一些实施方案中,一个或更多个排气管道可以直接连接到气缸102,而没有排气歧管。一个或更多个排气管道包括第一排气管道108和第二排气管道116。第一排气管道108连接到第一组气缸102(例如,气缸102a、102b和102c)。第二排气管道116连接到第二组气缸102(例如,102d、102e和102f)。在一些实施方案中,第一组气缸102可以构造为主要EGR气缸,主要EGR气缸提供用于再循环的输出排气的至少一部分。在一些实施方案中,第二组气缸102可以构造为非主要EGR气缸并且为涡轮增压器提供排气。
排气管道108连接到EGR管道110,并将排气流的一部分从第一组气缸102引导到EGR管道110。排气管道108将排气流的另一部分从第一组气缸102引导到涡轮机122。排气管道116将来自第二组气缸102的所有排气流引导到涡轮机122。涡轮机122可以具有分流涡轮壳体(split turbohousing),以接收来自排气管道108和排气管道116的排气流。涡轮机122经由轴123连接到压缩机124。涡轮机122、轴123和压缩机124形成涡轮增压器。涡轮增压器可以是任何合适的双入口涡轮增压器,包括但不限于对称的废气门控涡轮增压器(symmetric waste-gated turbochargers)、不对称的废气门控涡轮增压器和可变几何涡轮增压器。在一些实施方案中,涡轮增压器可以是两种或更多种涡轮增压器的组合。
涡轮机122由从排气管道108和排气管道116接收的排气流驱动,并通过轴123驱动压缩机124。压缩机124将来自周围环境的新鲜空气126压缩到增压空气管道112中。增压空气管道112与增压空气冷却器120成直线,增压空气冷却器120冷却由压缩机124提供的压缩的新鲜空气。增压空气管道112将(冷却的)新鲜空气流引导到进气管道104中。
EGR管道110接收来自排气管道108的排气流并引导排气流进入进气管道104中。EGR管道110可以包括与EGR管道110成直线设置的EGR阀114。在各种实施方案中,EGR阀是开关阀,该开关阀由控制器(未示出)控制以便完全打开以使EGR流通过或完全关闭以阻断EGR流。在一些实施方案中,EGR管道110可以不包括EGR阀。EGR阀114的尺寸和EGR管道110的直径基于当发动机101以低发动机转速和低发动机载荷状况运行时的EGR分数目标(EGRfraction target)来确定。EGR阀114的尺寸和EGR管道110的尺寸被设计成具有确定的尺寸,使得在不使用EGR冷却器和诸如温度传感器、流量传感器、压力传感器等的各种EGR测量部件的情况下可以满足EGR分数目标、燃料效率目标和排放要求。
EGR流和增压空气流会合为进入到进气管道104中的进气流。进气流被引导到进气歧管106中。在一些实施方案中,EGR系统100包括与进气管道104成直线设置的混合器128,混合器128用于混合所会合的增压空气流和EGR流。混合的进气流进一步引导到进气歧管106中。进气歧管106连接到气缸102并将混合的进气流引导到气缸102。
来自排气管道108和排气管道116的排气流通过涡轮机122,并被引导到后处理部件118,以用于在排气排放到环境之前处理排气中的污染物。后处理部件118可以是任何合适的后处理部件,包括各种催化剂和过滤器,例如氧化催化剂(例如柴油氧化催化剂(DOC))、颗粒过滤器(例如柴油颗粒过滤器(DPF))、选择性催化还原(SCR)催化剂、氨氧化催化剂(AMOX)等。热EGR系统101提供了具有期望的温度的排气以供后处理部件处理排气。
参考图2,根据另一示例性实施方案描绘了用于发动机201的EGR系统200的图。发动机201是任何类型的内燃发动机,并且可以包括化学计量发动机、汽油发动机和/或天然气发动机。发动机201包括多个气缸202a、202b、202c、202d、202e和202f,统称为气缸202。气缸202的数量可以是适合于发动机的任何数量,并且气缸202的布置可以是用于发动机的任何合适的布置,尽管根据示例性实施方案,在图2中描绘了具有直列式布置的六个气缸。
提供了EGR系统200,其与EGR系统100类似,用于减少来自发动机201的NOx排放并提高燃料效率。EGR系统200被提供为热EGR系统,该热EGR系统不包括任何EGR冷却部件(例如,EGR冷却器)、任何EGR调节部件(例如,EGR阀)或任何EGR测量部件(例如,EGR压力传感器、EGR流量传感器、EGR温度传感器)。EGR系统200包括进气歧管206、包括涡轮机222和压缩机224的涡轮增压器、后处理部件218和增压空气冷却器220。在一些实施方案中,EGR系统200可以包括EGR混合器(未示出)和排气歧管(未示出)。
气缸202将排气流提供到排气管道208。排气管道208连接到EGR管道210,并将排气流的至少一部分引导到EGR管道210中。在一些实施方案中,气缸202可以连接到排气歧管,该排气歧管接收来自气缸202的排气并将排气引导到排气管道208。在一些实施方案中,排气管道208可以直接连接到气缸202的出口,而没有排气歧管。
排气管道208将排气流的另一部分引导到涡轮机222中。涡轮机222经由轴223连接到压缩机224。涡轮机222、轴223和压缩机224形成涡轮增压器。涡轮增压器可以是任何合适的涡轮增压器,包括但不限于对称的废气门控涡轮增压器、不对称的废气门控涡轮增压器和可变几何涡轮增压器。
涡轮机222由从排气管道208接收到的排气流驱动,并经由轴223驱动压缩机224。压缩机224将来自周围环境的新鲜空气226压缩到增压空气管道212中。增压空气管道212与增压空气冷却器220成直线,增压空气冷却器220冷却由压缩机224提供的压缩的新鲜空气。增压空气管道212将(冷却的)新鲜空气流引导到进气管道204中。
EGR管道210接收来自排气管道208的排气流并引导排气流进入进气管道204中。EGR管道210连接在排气管道208和进气管道204之间。在一些实施方案中,EGR管道210可以不包括任何流量调节部件(例如,EGR阀)或任何测量部件(例如,各种传感器)。在一些实施方案中,EGR管道210可以包括EGR开/关阀,该EGR开/关阀构造成完全打开以用于使EGR流通过或完全关闭以阻断EGR流。基于EGR分数目标来确定EGR管道210的直径。当发动机201以低发动机转速和低发动机载荷状况运行时,确定EGR分数目标。EGR管道210的尺寸被设计成具有确定的尺寸,使得在不使用EGR冷却器和诸如温度传感器、流量传感器、压力传感器等的各种EGR测量部件的情况下,可以满足EGR分数目标、燃料效率目标和排放要求。
EGR流和增压空气流会合为进入到进气管道204中的进气流。在一些实施方案中,进气管道可包括调节进气流的进气阀(未示出)。在一些实施方案中,进气管道可以包括混合器(未示出)以混合再循环排气和新鲜空气。进气流被引导到进气歧管206中。
来自排气管道208的排气流通过涡轮机222,并被引导到后处理部件218,以用于在排气排放到环境之前处理排气中的污染物。后处理部件218类似于图1中所描述的后处理部件118。
参考图3,根据示例实施方案,流程图描绘了用于为发动机提供低成本热EGR的过程。该过程包括在302处确定一个或更多个EGR性能目标、在304处基于该一个或更多个EGR目标来确定EGR管道直径和EGR阀尺寸、在306处提供具有确定尺寸的EGR管道和EGR阀、以及在308处使排气的至少一部分穿过EGR管道和EGR阀再循环回到气缸。
在302处,确定一个或更多个EGR性能目标以满足排放要求和燃料效率要求。一个或更多个EGR性能目标可以包括但不限于出口温度目标(outlet temperature target)、EGR分数目标、制动比氮氧化物排放量(BSNOx)(brake specific oxides of nitrogenemissions)和制动比燃料消耗率(BSFC)(brake specific fuel consumption)。当发动机处于低发动机转速和低发动机载荷状况时,确定一个或更多个EGR性能目标。在一些实施方案中,可以在其它发动机状况下确定一个或更多个EGR性能目标。
在304处,基于一个或更多个EGR性能目标来确定EGR管道的直径。在一些实施方案中,可以使用EGR阀,并且可以基于一个或更多个EGR性能目标来确定EGR阀的尺寸。在一些实施方案中,针对低成本热EGR设计的EGR管道尺寸和EGR阀尺寸小于其它EGR系统中的常规EGR管道和EGR阀。减小的尺寸节省了提供热EGR的成本。
在306处,具有确定尺寸的EGR管道和EGR阀被提供并安装在发动机中。没有其它EGR调节部件或EGR测量部件被提供给发动机,这进一步节省了用于提供热EGR的调节部件和测量部件的成本。
在308处,由发动机产生的排气的至少一部分穿过EGR管道和EGR阀再循环回到发动机的气缸。具有确定尺寸的EGR管道和EGR阀允许再循环的EGR满足后处理的排气温度要求并满足EGR分数目标。
参考图4,根据示例实施方案,流程图描绘了用于操作包括热EGR系统的内燃发动机系统的过程。该过程包括在402处提供排气流、在404处将排气流的至少一部分引导到EGR管道中、在406处将排气流的其余部分引导到涡轮增压器、在408处使用排气流的至少一部分提供穿过EGR管道的EGR流、以及在410处将EGR流穿过EGR管道再循环回到发动机的气缸。
在402处,由发动机的一个或更多个气缸提供排气流。在一些实施方案中,排气流可以由一组EGR选择的“主要”气缸提供,该“主要”气缸由少于发动机的全部气缸组成。在其它实施方案中,排气流可以由发动机的所有气缸提供。
在404处,排气流的至少一部分被引导到EGR管道中。在406处,由发动机的一个或更多个气缸提供的其余排气流被引导到涡轮增压器的涡轮机。EGR管道的入口设置在发动机的气缸和涡轮机之间。在一些实施方案中,发动机的一个或更多个其它气缸还提供单独的排气流。单独的排气流被引导到涡轮机,而不将任何部分分配到EGR管道。
在408处,EGR管道接收排气流的至少一部分并且使用接收的排气流来提供EGR流。EGR管道具有尺寸,该尺寸被设计成使得提供穿过EGR管道的期望的EGR流。在一些实施方案中,期望的EGR流可以提供期望的EGR温度、期望的EGR流率、期望的EGR压力等。在一些实施方案中,沿着EGR管道设置EGR阀。EGR阀可以包括开/关阀,该开/关阀被控制以打开从而使EGR流通过,以及被控制以关闭从而阻断EGR流。EGR管道被设计成使EGR能够满足一个或更多个EGR性能目标,而不进行任何EGR测量和EGR调节。消除EGR测量和调节降低了为发动机提供EGR的成本。以这种方式,低成本EGR能够减少污染物以满足排放要求,使排气再循环以减少燃料消耗,并且降低发动机的制造成本和运行成本。
在410处,由EGR管道提供的期望EGR流再循环回到发动机的气缸。发动机可以包括连接到气缸的进气歧管。EGR管道的出口连接到进气歧管。EGR管道将EGR流引导到进气歧管中。进气歧管进一步将EGR流与新鲜空气流一起引导到气缸中。
虽然本说明书包含很多特定的实施细节,但是这些不应被解释为对可被主张的内容的范围的限制,而更确切地应被解释为特定的实施方案所特有的特征的描述。在本说明书中在分离的实施方案的上下文中描述的某些特征也可组合地在单个实施方案中实施。相反,在单个实施方案的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合在多个实施方案中实施。而且,虽然特征在上面可被描述为以某些组合起作用且甚至最初被这样主张,但是来自所主张的组合的一个或更多个特征在一些情况下可从该组合删除,且所主张的组合可涉及子组合或子组合的变形。
虽然本公开通过六缸发动机的示例被说明,但是本公开可以应用于:具有两个或多个气缸的发动机,包括带有小于或大于六缸的发动机;各种发动机类型,例如I-6、V-6、V-8,等等;具有不同气缸点火顺序的发动机;柴油发动机、汽油发动机或其它类型的发动机;以及任何尺寸的发动机。
应理解,尽管使用在上述描述中利用的诸如期望的或合适的词语指示这样描述的特征可能是更期望的,但是它可能不是必需的,并且缺少这些词语的实施方案可以被考虑为在本发明的范围内,该范围由以下权利要求界定。在阅读权利要求时,意图是当诸如“一(a)”、“一(an)”、“至少一个”或“至少一部分”的词语被使用时,不存在把权利要求限制于仅一个项的意图,除非在权利要求中特别地声明与此相反。当语言“至少一部分”和/或“一部分”被使用时,该项可以包括一部分和/或整个项,除非特别地声明与此相反。
应注意,为了将一个与另一个进行识别或区分,或将一个与其它进行识别或区分,本公开的某些段落可以参考与管道、设备等相关的诸如“第一”、“第二”的术语。这些术语不旨在仅仅暂时地或根据顺序来关联实体(例如,第一传感器和第二传感器),尽管在一些情况下,这些实体可能包括这样的关系。这些术语也不限制可以在系统或环境内操作的可能的实体(例如,管道)的数量。
如在本文使用的术语“连接”、“成直线地(in line with)”及类似术语意指两个部件直接或间接地连结到彼此。这样的连结可以是静止的(例如永久的)或可移动的(例如,可移除的或可释放的)。可通过两个部件或这两个部件和任何额外的中间部件整体地形成为与彼此或与这两个部件的单个整体主体或这两个部件或这两个部件和任何额外的中间部件附接到彼此来实现这样的连结。
重要的是,注意到在各种示例性实施方案中所示的系统的结构和布置在特性上仅仅是例证性的而不是限制性的。出现在所述实施方案的精神和/或范围内的所有变化和修改期望被保护。应理解,一些特征可能不是必要的,且缺少各种特征的实施方案可被设想为在本申请的范围内,该范围由以下权利要求界定。应理解,在一个实施方案中描述的特征也可以与来自另一个实施方案的特征以被本领域的普通技术人员理解的方式合并和/或组合。

Claims (27)

1.一种排气再循环系统,其用于与内燃发动机一起使用,所述排气再循环系统包括:
涡轮增压器;
进气歧管;和
排气再循环管道,其设置在所述进气歧管和所述涡轮增压器之间,以用于使排气流的至少一部分再循环回到所述进气歧管,其中所述排气再循环管道被设定尺寸以消除对排气再循环测量部件和排气再循环调节部件的需要,所述排气再循环测量部件和所述排气再循环调节部件沿着所述排气再循环管道设置,用于在测量一个或更多个排气再循环流参数并且基于测量结果来调节排气再循环流时使用。
2.根据权利要求1所述的排气再循环系统,其中,所述一个或更多个排气再循环流参数包括一个或更多个排气再循环温度、一个或更多个排气再循环流率以及一个或更多个排气再循环压力。
3.根据权利要求1所述的排气再循环系统,其中,所述排气再循环管道基于当所述内燃发动机以低发动机转速和低发动机载荷状况运行时的排气再循环分数目标被设定直径。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的排气再循环系统,还包括与所述排气再循环管道一起设置的排气再循环阀。
5.根据权利要求4所述的排气再循环系统,其中,所述排气再循环阀是开/关阀,所述开/关阀构造成完全打开以使所述排气流通过以到达所述进气歧管以及完全关闭以阻断所述排气流到达所述进气歧管。
6.根据权利要求5所述的排气再循环系统,其中,所述排气再循环阀具有基于一个或更多个排气再循环性能目标而确定的尺寸。
7.根据权利要求6所述的排气再循环系统,所述一个或更多个排气再循环性能目标包括排气再循环分数目标。
8.根据权利要求7所述的排气再循环系统,其中,当所述内燃发动机处于低发动机转速和低发动机载荷状况时,确定所述排气再循环分数目标。
9.根据权利要求6-8中任一项所述的排气再循环系统,其中,所述排气再循环管道具有基于所述一个或更多个排气再循环性能目标而确定的尺寸。
10.根据权利要求1-3和5-8中任一项所述的排气再循环系统,其中,在所述排气再循环管道处接纳的排气流的所述至少一部分由所述内燃发动机的一组排气再循环主要气缸提供。
11.根据权利要求1-3和5-8中任一项所述的排气再循环系统,其中,在所述排气再循环管道处接纳的排气流的所述至少一部分由所述内燃发动机的所有气缸提供。
12.一种内燃发动机系统,包括:
内燃发动机;
排气再循环系统,所述排气再循环系统包括:
涡轮增压器;
进气歧管;
排气再循环管道,其设置在所述进气歧管和所述涡轮增压器之间,以用于使排气流的至少一部分再循环回到所述进气歧管,其中排气再循环管道被设定尺寸以消除对排气再循环测量部件和排气再循环调节部件的需要,所述排气再循环测量部件和所述排气再循环调节部件沿着所述排气再循环管道设置,用于在测量一个或更多个排气再循环流参数并且基于测量结果来调节排气再循环流时使用;和
排气再循环阀,其与所述排气再循环管道成直线地设置。
13.根据权利要求12所述的内燃发动机系统,其中,所述一个或更多个排气再循环流参数包括一个或更多个排气再循环温度、一个或更多个排气再循环流率以及一个或更多个排气再循环压力。
14.根据权利要求13所述的内燃发动机系统,其中,所述排气再循环管道基于当所述内燃发动机以低发动机转速和低发动机载荷状况运行时的排气再循环分数目标被设定直径。
15.根据权利要求14所述的内燃发动机系统,其中,所述排气再循环阀的尺寸基于当所述内燃发动机以低发动机转速和低发动机载荷状况运行时的所述排气再循环分数目标。
16.根据权利要求12-15中任一项所述的内燃发动机系统,其中,所述排气再循环阀包括开/关阀,所述开/关阀构造成完全打开以使排气流通过以及完全关闭以阻断排气流。
17.根据权利要求12所述的内燃发动机系统,其中,所述排气再循环阀具有基于一个或更多个排气再循环性能目标确定的尺寸。
18.根据权利要求17所述的内燃发动机系统,其中,所述一个或更多个排气再循环性能目标包括排气再循环分数目标。
19.根据权利要求18所述的内燃发动机系统,其中,当所述内燃发动机处于低发动机转速和低发动机载荷状况时,确定所述排气再循环分数目标。
20.根据权利要求17-19中任一项所述的内燃发动机系统,其中,所述排气再循环管道具有基于所述一个或更多个排气再循环性能目标而确定的尺寸。
21.一种用于在发动机内提供排气再循环的方法,包括:
通过所述发动机的一个或更多个气缸提供排气流;
将所述排气流的至少一部分引导到排气再循环管道中;
将所述排气流的其余部分引导至涡轮增压器;
使用所述排气流的所述至少一部分提供穿过所述排气再循环管道的排气再循环流,其中所述排气再循环管道被设定尺寸以消除对测量一个或更多个排气再循环流参数以及基于测量结果调节所述排气再循环流的需要;和
将所述排气再循环流穿过所述排气再循环管道再循环回到所述发动机的气缸。
22.根据权利要求21所述的方法,其中,所述一个或更多个排气再循环流参数包括一个或更多个排气再循环温度、一个或更多个排气再循环流率以及一个或更多个排气再循环压力。
23.根据权利要求21所述的方法,其中,所述排气再循环管道具有基于一个或更多个排气再循环性能目标而确定的尺寸。
24.根据权利要求23所述的方法,其中,所述一个或更多个排气再循环性能目标包括出口温度目标、排气再循环分数目标、制动比氮氧化物排放量和制动比燃料消耗率。
25.根据权利要求21所述的方法,其中,所述排气再循环管道被设定尺寸以消除对根据所测量的一个或更多个排气再循环流参数来调节所述排气再循环流的需要。
26.根据权利要求21-25中任一项所述的方法,还包括当开/关阀打开时,通过所述开/关阀使所述排气再循环流穿过所述排气再循环管道,其中所述开/关阀沿所述排气再循环管道设置。
27.根据权利要求26所述的方法,还包括当所述开/关阀关闭时,通过所述开/关阀阻断所述排气再循环流穿过所述排气再循环管道。
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