CN1120362A - 二冲程内燃机的废气再循环 - Google Patents

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Abstract

二冲程曲轴箱扫气的发动机的运行方法包括有选择地将废气从发动机排气口(5)下游的一个位置(6)输送到与至少一个发动机气缸(1)相关的曲轴箱(7),并在所述曲轴箱入口(4)上游输送到发动机的进气系统。带有使用本方法的装置的发动机也在本申请要求专利保护的范围内。

Description

二冲程内燃机的废气再循环
本发明涉及关于二冲程循环运行的内燃机,并涉及二冲程发动机燃烧过程的控制,以控制废气中污染物质的排放水平。
在过去,人们已经确认常用的二冲程发动机在燃料消耗方面和在发动机排出的气体中有害排出物的程度方面性能不佳。但是,通过关于二冲程发动机的更广泛使用,已获得显著的利益,第一,因为它们的结构相对地说比较简单;第二,因为它们的形状尺寸相对地比较小,结果产生高的功率重量比。因此,近几年来,对于二冲程发动机燃烧过程的控制,已经出现了重要的发展,在某种程度上减少了废气中的排出物,和/或减少了燃料的消耗。
人们已经确认,在二冲程发动机点火之前,燃料/空气混合物采用返回的废气,在燃烧过程中能有助于减少氧化氮的产生,当在燃料/空气混合物中存在废气时,减小在发动机气缸中由燃烧引起的总的温度和压力,这与促进氧化氮产生的高温和高压条件相反,这种废气和燃料/空气混合物混合的过程一般称之为废气再循环(EGR),并一般由排放的可控制的废气量从排气系统进入发动机的空气进气管来达到目的。
虽然这一过程已经成功地使用于四冲程发动机,但当应用于二冲程循环发动机时,它并不那么有效,主要是由于在发动机的空气进气系统中在普通节气阀下游存在低真空,这种情况一般将导致废气输入的低速率和在多缸发动机的情况下废气在吸入的空气中的不良分布。另外,特别是在曲轴箱扫气的发动机的情况下,由于在进入燃烧室之前,需要输送一段距离,因而,特别是在低载荷状态下,发动机对废气引入进气系统的响应有显著的时间滞后。同样在废气输进曲轴箱扫气的二冲程发动机的进气系统的情况下,由于曲轴箱的空气容量大于气缸的容量,因而在发动机气缸中,废气输送到曲轴箱的速率的变化存在另一个时间滞后。
在出版物中例如国际专利出版物WO79/00757号和美国专利第3581719号中已提出将废气再循环以进入燃烧室,以便使在废气中未燃尽的燃料返回燃烧室。长期以来人们已经认识到,汽化式二冲程发动机出现的问题是进入燃烧室的部分空气和燃料的输入量,在开始燃烧之前通过排气口排出。上述现有的专利分别致力于通过将废气中的富含燃油的部送回进气或曲轴箱中,以便再进入燃烧室,从而克服上述问题。由于废气中再循环部分主要是燃油和新的空气,因而将对氧化氮的形成的控制具有显著的影响,而这个问题是本发明致力于克服的问题。
在美国专利4213431号中所提出将废气再循环进入二冲程发动机的进气系统以便在燃烧过程中控制氧化氮的产生。在该技术方案中,废气直接送进汽化器上游的进气通道。在把废气输送到进气通道的管道上设置一个阀,该阀是温度启动的。
在申请人的共同未审定的专利申请PCT/AU94/00009中公开了把废气输送到二冲程发动机的燃烧室的方法,因此对废气的数量和分布的有效控制有利于对废气排出物的控制。在这一早先的申请中揭示的二冲程曲轴箱扫气内燃机的运行方法包括:部分地把废气从发动机排气口下游的一个位置直接送入发动机曲轴箱,以便同曲轴箱中的空气一起输送到发动机燃烧室,并根据发动机运转条件控制每个发动机循环输送到曲轴箱的废气量。
由于废气输入到曲轴箱主要是为了控制废气排出物,因而在所有的运转条件下让废气进入曲轴箱是没有必要的,在某些情况下可能还是不合需要的。因此,在这个早先申请的发明中,最好是有选择地将废气输送到曲轴箱中,此外还控制输送废气的速率。为了控制流向曲轴箱的废气,可以通过在发动机排气系统和发动机曲轴箱之间设置的由电子计算机控制的控制阀来实将废气输送到发动机的这种控制。控制上述控制阀的计算机中央处理机控制的控制阀最好接收关于发动机运转条件特别是与发动机载荷、转速和温度条件有关的输入,并根据这些输入决定何时需要将废气输入到曲轴箱中以及所需要的废气量。
控制阀最好包含有一个位置反馈装置,以便向电子计算机中央处理器指示阀的实际位置,从而可以将其实际位置与所需位置相比较,因而提高废气输入曲轴箱的速率的控制精确度。或者,电子计算机中央处理器也可以按程序决定每个循环送入曲轴箱废气的实际量,并将废气的实际量和现有发动机运转条件下所需量进行比较,也就是说,当曲轴箱空间的容量已知时,能通过测定在发动机循环中预定点的温度和压力来决定在曲轴箱中空气与废气的量。例如,上述计算气量与通过在进气歧管中的空气流动传感器测定的进入曲轴箱的空气量之间的差将给出在曲轴箱中再循环废气量。然后,由电子计算机中央处理器控制的阀调节输送到曲轴箱废气的速率来达到所需要的任何补偿。此外,当曲轴箱中没有废气时,能通过在曲轴箱中计算的空气量和通过空气流动传感器测定的空气量进行比较来检验这个控制过程的准确性。
尽管有上面的叙述,人们仍然发觉在一定的运转条件下,中到高载荷运行期间,在上述先前的应用场合使用本发明,其结果是在每个气缸循环的可获得的时间间隔范围内,不足的废气被输送到多缸发动机各自的气缸曲轴箱内。这部分是由于当发动机载荷增加时,有助于废气流进各个气缸的曲轴箱的压差倾向于被减小的缘故。同时,由于相应的时间限制,在发动机的高转速状态下,在曲轴箱中难于实现废气在整个充气量中的有效分配。
本发明的目的是减轻或避免一个或多个上述问题。
为实现上述目的,本发明提供二冲程曲轴箱扫气内燃机的运行方法,该方法包括有选择地把废气从发动机排气口下游的一个位置输送到至少和一个发动机气缸相连系的曲轴箱中,并进入至少和一个发动机气缸相连系的曲轴箱的进口上游的发动机进气系统中。
本发明也提出在曲轴箱扫气的二冲程发动机中设置有选择地把废气从排气口下游的一个位置输送到至少和一个发动机气缸相连系的曲轴箱中并进入曲轴箱入口上游的发动机进气系统中的装置。
上述输送废气的装置最好是在普通的节气门附近或最好在节气门或靠近节气门上游侧和在进气系统中任何空气流动传感器下游将废气送至进气系统。
在把废气输送到进气系统的管道中最好设置控制阀。该控制阀是电子计算机中央处理器控制的,它响应于与发动机运转条件例如载荷、转速、曲轴箱压力和温度有关的输入信号,因此,如果需要可以终止向进气系统的废气输送和/或可以改变废气输送速率。
在进气系统的进口设置空气流动传感器和通过计算在发动机循环中所选定的点上曲轴箱中的空气和废气的总量,从而可以方便地计算出再循环废气量。可以通过在发动机循环的特定的位置上测定在曲轴箱中的温度和压力来确定曲轴箱中的气体量。
已经发现在节气门附近把废气输入进气系统导致废气和进入进气系统的空气的有效混合。这样做在发动机中到高转速状态下存在相对短的循环时间,从而降低了把废气直接输送到每一个发动机气缸曲轴箱的效能时是特别有利的。在这方面,据信这样短的循环时间和输送废气的低压差以及送入各曲轴箱的废气和空气的流动方向的快速变化导致不足的废气和在曲轴箱中的空气混合,输送到燃烧室。
在发动机中到高转速状态下,在空气流中有显著的紊流,在节气站附近把废气输送到进气系统可以改进废气在进气中的分布。此后,使每个发动机气缸各自的曲轴箱之间废气有更均匀的分配;再后,使每个发动机燃烧室之间废气有更均匀的分配。因此,改善了燃烧过程的控制,从而改善了废气排出物的控制。
在多缸二冲程曲轴箱扫气的发动机中,当一般每个气缸具有单独的曲轴箱室时,可设有一个气室单独地和每个气缸的曲轴箱连通,使废气从一个或更多的发动机气缸提供给气室。在标准条件下,甚至从气室出来的废气提供给许多气缸时也只需要从一个或一些气缸将废气送至气室。输入进气系统的废气也可以从同一个气室供应。
废气比空气具有较高的比热,因而降低了燃烧室中的总的循环温度,这样在燃烧期间,通过减少在发动机气缸内总的循环温度和压力,废气部分地完成排出物的控制功能。由于高温是产生氧化氮的必要条件之一,因而上述总的循环温度的降低将有助于减少氧化氮的产生。同时,值得注意的是,在分层进气的发动机中,二冲程发动机的废气比四冲程的发动机的废气一般具有较高的含氧量。所以,在二冲程发动机中需要更多废气被再循环以便获得氧化氮控制的类似水平。此外,在进入发动机燃烧室之前,废气越冷,能输入发动机燃烧室的废气的量越大。因此,在多缸发动机中使用气室能容易地有助于降低在输送到燃烧室的废气的温度,此外能保证增加来自气室的热消耗,达到进一步降低温度的目的。同时,在输入到曲轴箱和/或进气系统的路径中可以设置一个散热器,能够在进入发动机曲轴箱和/或进气系统之前进一步降低废气的温度。通过外散热片或通过例如来自发动机冷却系统的液体冷却或水冷却,能方便地冷却把废气输送到单缸或多缸或到气室的管道。
为控制向发动机曲轴箱或各个曲轴箱室和发动机进气系统的废气供送,可设置各自的阀。这些控制阀可以并联地安装,独立地控制把废气向发动机曲轴箱或各曲轴箱室和进气系统的供送,或与进气系统控制阀串联,上述控制阀一般位于曲轴箱控制阀的下游。在后一种布置中,当废气输送到曲轴箱或曲轴箱室时,只输送到进气系统。
在一个实施例中,一个活塞控制的口设在发动机气缸下部,以便与该气缸的曲轴箱连通,而且例如通过气室也和废气源连通。如先前所叙述的,上述的口最好经由电子计算机中央处理器控制的阀和发动机排气系统互相连通。上述口的定位使其当活塞在其上死点位置的任一侧上的有限范围内移动时(显示在曲轴箱中最小压力(低于大气压的)的时期)露出。设置活塞控制口以便于曲轴旋转到活塞冲程的上死点位置的每端大约40°—60°时开启。
在某些发动机结构中设置两个或更多这样的活塞控制口,提供相对大的使废气进入曲轴箱的流动范围是适宜的。在口受限制地开启期间在气缸的圆周方向上,单个或若干个活塞控制口最好具有较大的尺寸,以提供最大的开口范围。已经发现,使用活塞控制口控制废气的输入时间,导致改善气缸间的废气的合理分配。
如上面所提到的由计算机中央处理器进行的单个或若干个阀的开度控制最好参照以转速/负载为基础的检索图来编制程序以便控制上述单个或若干个阀。负载可以在每个循环的燃料(FPC)的基础上标绘。此外,电子计算机中央处理器最好还对发动机的温度作出响应,这是由于例如,在一些冷机启动条件下,由于废气的增加,可能对发动机的稳定运行是不利的。
通常在低负载时,例如低于最高加注燃料速率的四分之一左右,废气不再供应给发动机的燃烧室,这是由于在燃烧气体中通常不存在氧化氮,如果存在也是小量的。此外,在发动机运行的低负载范围内,在新的充气中引入废气往往引起不稳定性,因此,在当发动机运转中碳氢化合物(HC)控制为关键的时期却增加了碳氢化合物。
另外,废气一般作为发动机的运行温度的函数而加入新鲜空气充量中。即:当发动机冷机时,如发动机开始运转时,废气一般不会再循环,但一旦发动机升温后,即开始再循环。
但是,即使在低温时,废气也可以在高负载时加入新空气充量中以便控制排放物。
在排气系统中设置触媒装置的发动机中,废气可以在触媒装置的上游或下游取自排气系统。
为了达到控制排出物的目的,这里所揭示的方法和装置可以专门用于向发动机燃烧室再循环燃气,或可以用于其它形式的再循环废气,例如本申请人的共同未审定的专利申请第PL9163号中所公开的内容。
从下面对曲轴箱扫气的二冲程发动机的两个可供选择的布置的描述中,将更充分地理解本发明。
附图如下:
图1是废气再循环系统的一个实施例的示意图;
图2是废气再循环系统的另一个实施例的详图;
图3是设有图1和图2所示的废气再循环系统的三气缸气动机的纵剖面图。
现在参看图1,图1示意地表示一种典型的曲轴箱扫气的二冲程发动机,它具有一个气缸1和以普通方式连接在曲轴箱3中的曲轴(图中未显示)上的一个活塞2。空气进气通道4经簧片阀组件11以常用的方法和曲轴箱3互通。为了把空气或空气/燃料混合物从曲轴箱3输送到在活塞2上面的燃烧室12,在活塞2和气缸1中设置常用的输气孔和输送通道。在气缸1的缸壁上设置排气口5,当活塞2在气缸1中向下移动一段距离足以露出排气口5时,排气口5使燃烧室12和排气管14互通。排气管14把废气输送到适宜于排出的地方。
支道15和排气管14在连接点6连通,以便将废气从排气管14输送到废气再循环(ERG)气室7和/或发动机的进气系统20。在支道15中,阀8用于控制把废气从排气管14输送到废气再循环气室7,废气再循环气室7经簧片阀组件9可与曲轴箱3连通。这样,当控制阀8开启时,废气将输入到废气再循环气室7,当气7中的废气的压力大于曲轴箱3中的压力时,废气将从室7进入曲轴箱3,在高压范围内,支道15最好位于和排气管14连通的地方,例如在排气管14中主要触媒器(图中未显示)的上游。同时,阀8最好设置在靠近曲轴箱3的地方,以便减小发动机对阀8调节响应的滞后。
进气系统20装有普通的节气门21以便控制向发动机,即,向发动机的所有气缸1的空气输送速率。通道22和阀8上游的支道15互通并和紧靠节气门21上游的进气系统20互通。阀23控制向进气系统20的废气供送。
可以通过阀8和阀23分别控制进入曲轴箱3和进气系统20的废气量,受发动机运转条件支配,控制阀8和23可以开启、关闭或处于开、闭中间的任何位置上。控制阀8和23的工作最好由计算机中央处理器17控制,中央处理器17接收表示发动机不同的运转条件的输入信号,并根据预定计划分别控制每个气缸循环中进入曲轴箱3和/或进气系统20的废气量。通过存储在电子计算机中的检索图可方便地完成上述控制。
现在参看附图2,图2表示曲轴箱扫气的二冲程发动机的部分剖面图,以横断面显示曲轴箱和气缸体,以轮廓线表示气缸盖和喷油嘴。为了清楚起见,在图2中活塞、曲轴和连杆都没有显示。另外,在图2中显示的气缸30可以认为是代表单缸发动机或多缸发动机的一个气缸。发动机的一般结构基本上具有气缸30,在气缸30中,活塞(未画出)往复运动并通过连杆(未画出)连接到在31处示意地表示的曲轴,气缸30具有排气口32和许多输气孔(图中画出其中的两个,标号为33和34以便根据常用的二冲程循环原理在气缸30中活塞的位置,形成曲轴箱35和气缸30之间的连通。
排气口32和排气通道36相连接,通道36又与排气管37相连接,在排气管37的接口处设置常用的废气触媒器38。在触媒器38的下游,排气管37和支道39相通。支道39通向在气缸体中的腔40。在图2中,支道39在触媒器38的下游与排气管37相通。支道39也可在触媒器38的上游与排气管37相通,在该处的废气一般压力较高,温度较低,且废气中的含氧量较低。
通道39和腔40之间是在部分电磁阀装置42的阀体41的控制之下连通的。腔40和通过设置在气缸体中的内管43构成的气室相通;如图3中显示的多缸发动机中气缸体通过各自的废气再循环口45单独地和发动机的每个气缸30相连通。在各个气缸30的缸壁上设置口45,以便在每个气缸循环的选定部分,通过活塞露出口45使废气有可能从腔40流进发动机各个气缸的各自的曲轴箱35。
如上所述,废气再循环口45的开启和关闭的推荐定时是在各个气缸30活塞的上死点位置之前40°—60°和之后40°—60°的范围内。显然,可以通过在活塞侧缘上的适当孔口的位置来决定曲轴箱35和废气再循环口45之间的相通。这是关于通过二冲程循环发动机的输气孔例如像图2中所显示的输气孔33和34控制气体流动的普通技术。此外,口45最好位于气缸30受活塞推力的侧壁上,以便当需要时有效地封闭口45。
腔40还经由通道46和空气进气通道47相连通,通过进气道47把空气吸进每个气缸30的各自的曲轴箱35。通道46把废气输送到紧靠节气门49下游的进气通道47,节气门49控制向发动机的进气速率。通道46设置有阀体50,它与阀体41相配合控制输送到进气通道47的废气量,它们的运转将在下面叙述。以像阀体41相似方式控制阀体50。
显然,进气通道47可以直接和排气管37或支道39相连接而与腔40无关。在上述独立结构的空气进气通道47中可以设置单独的控制阀。这种结构使废气有以被控制的方式单独地或联合地输送到曲轴箱35和进气系统47。
如说明书前面所述,需要根据发动机运转条件,控制通过废气再循环口45向进气系统47的废气输送,为了这个目的,控制阀体41的操作的电磁装置42受到含有相应的检索图的编程电子计算机中央处理器的控制。通常设置检索图以便使控制流到曲轴箱35和进气通道47的阀件41,一旦燃料增加的速率超出上述选定的水平,即快速地从关闭跃到开启。电磁装置42一般设置有将反馈信息提供到电子计算机中央处理器的阀件位置传感器,以便准确地控制阀件41的位置,实现将废气输送到发动机所需速率的目的。由于在阀件41上可能沉积碳或其它颗粒状物质,将影响阀件41的移动,因而在电子计算机中央处理器的程序中能包含有补偿程序,把这种影响考虑在内。
作为使用检索图控制废气的输送速率的替代方案,计算机中央处理器可以编程来确定进入每个曲轴箱35的空气量,并确定在上述发动机气缸30循环的某一点上曲轴箱35中的混合的废气和空气量。可以通过在空气进气通道47中常用的热线空气流量计确定进入曲轴箱35的空气量,在已知曲轴箱35空间的容积时,可以通过测量在发动机循环的预定点上曲轴箱35中的温度和压力确定空气和废气量。从上述两个量的确定,能确定废气的实际量并与废气的需要量进行比较,从而确定是否需要调整废气的输送速率。这种确定在曲轴箱35内废气含量的方法能和上文中所叙述的方法不同的废气再循环控制的形式一起使用。
连同向曲轴箱35和进气系统47的废气供送,能够一起受控的其它发动机运行参数包括:为增进稳定性点火火花的超前、在排气系统中、在废气输点下游使用背压阀,以便控制可用来送放燃烧室的废气速率。在排气系统中背压越大,压力也越大,因而废气输送速率也越大以送入曲轴箱35。
被送向发动机气缸30的废气可以在进入曲轴箱35之前,通过热交换器或其它冷却装置,以便增加废气的密度,从而可将更多的废气送至曲轴箱35。
在图2中,支道39在触媒器38下游与排气管37连通。但是,它也可以在触媒器38上游与排气管37连通,在该处废气的压力较高而温度较低。
实际上,已经发现,为把废气输送到气室,提供多个输送位置是方便的,以便将废气从共用的气室基本均匀地分配到每个气缸30的各自的曲轴箱35。
同样地,在运行速度较高的范围内,在活塞的上死点位置之后,曲轴箱压力上升的速率使从各自相应的曲轴箱35通过口45的空气反向流动可能出现。这能导致在气室中废气的稀释和废气可能不均匀地分配到各个发动机气缸30的情况。通过适当选择内管43构成的气室和曲轴箱之间口45的长度,这个问题至少能被减少,因此,使来自曲轴箱室35的任何反向气流基本滞留在与该曲轴箱35有关的口45内,而并不进入气室43。

Claims (37)

1.二冲程曲轴箱扫气的内燃机的运行方法,包括:有选择地把废气从发动机排气口下游的一个位置输送到与至少一个发动机气缸有关的曲轴箱,并在所述曲轴箱入口的上游送入所述发动机的进气系统。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在节气门附近把所述废气输送到所述发动机的所述进气系统。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于:所述废气是从所述发动机的排气口下游的排气系统输送的。
4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于:所述废气是在所述节气门或在所述节气门上游侧附近送入进气系统的。
5.根据权利要求1—4中的任一项所述的方法,其特征在于:通过位于把所述废气输送到所述进气系统和所述曲轴箱中至少一个的管道上的控制阀控制输送到所述进气系统和所述曲轴箱中至少一个的所述废气的速率。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于:根据发动机运转条件控制所述控制阀。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于:所述发动机运转条件是从包括发动机负载发动机转速、曲轴箱压力和曲轴箱温度中选择的。
8.根据权利要求1—7中任一项所述的方法,其特征在于:废气从至少一个发动机气缸的排气口下游的所述位置输送到一个气室,所述废气从所述气室输送至所述进气系统和所述曲轴箱中的所述至少一个。
9.根据权利要求1—8中的任一项所述的方法,其特征在于:所述废气在输入所述曲轴箱和所述进气系统中的至少一个之前经过冷却。
10.根据权利要求8或9所述的方法,其特征在于:所述废气存留在所述气室中时被冷却。
11.根据权利要求3—10中的任一项所述的方法,其特征在于:所述废气当存留于从所述排气系统到所述进气系统和所述曲轴箱中的所述至少一个的输送废气的管道中时被冷却。
12.根据权利要求1—11中的任一项所述的方法,其特征在于:通过根据在至少一个所述的发动机气缸的活塞的移动使定位的口开启和关闭来控制输送所述废气给所述曲轴箱的定时。
13.根据权利要求1—12中的任一项所述的方法,其特征在于:在燃烧室循环的上死点之前的60°和40°之间开始把所述废气输送给所述曲轴箱。
14.根据权利要求1—13中的任一项所述的方法,其特征在于:在发动机运行的中到高负载状态下,废气被输送到所述进气系统和所述曲轴箱。
15.根据权利要求8—14中的任一项所述的方法,其特征在于:当所述气室压力超过所述曲轴箱压力时,废气从所述气室输送到所述曲轴箱。
16.根据权利要求3—15中的任一项所述的方法,其特征在于:对所述排气系统中的背压进行控制以改变对所述进气系统和所述曲轴箱中的至少一个的废气输送速率。
17.根据权利要求1—16中的任一项所述的方法,其特征在于:在所述进气系统中的空气流动传感器的下游,废气被送入所述进气系统。
18.在曲轴箱扫气的二冲程发动机中,有选择地输送废气的装置从发动机排气口下游的一个位置将废气输送到与至少一个发动机气缸有关的曲轴箱中并在所述曲轴箱入口的上游输送到发动机的进气系统。
19.根据权利要求18所述的组合,其特征在于:安装所述输送废气的装置,以便在节气门附近把废气输送到所述进气系统。
20.根据权利要求18或19所述的组合,其特征在于:安装所述输送废气的装置,以便从所述发动机排气口下游的排气系统输送废气。
21.根据权利要求19—20中的任一项所述的组合,其特征在于:安装所述输送废气的装置,以便在节气门或邻近节气门的上游侧把废气输进所述进气系统。
22.根据权利要求18—21中的任一项所述的组合,其特征在于:安装所述输送废气的装置,以便在所述进气系统中的空气流动传感器的下游将废气输进所述进气系统。
23.根据权利要求18—22中的任一项所述的组合,其特征在于:在将废气送到所述进气系统和所述曲轴箱中的至少一个的管道中设置控制废气输送速率的控制阀。
24.根据权利要求23所述的组合,其特征在于:根据发动机运转条件控制所述控制阀。
25.根据权利要求24所述的组合,其特征在于:所述发动机运转条件是从包括发动机负载、发动机转速、曲轴箱压力和曲轴箱温度的一组中选择的。
26.根据权利要求18—25中的任一项所述的组合,其特征在于:位于所述曲轴箱中的一个传感装置与一个控制装置相配合计算气缸冲程选定的点上,在曲轴箱中的空气和废气的总量。
27.根据权利要求18—26中的任一项所述的组合,其特征在于,设有一个气室以便直接地把废气送向所述进气系统和所述曲轴箱中的至少一个。
28.根据权利要求27所述的组合,其特征在于:所述气室设置有冷却装置,以冷却存在于所述气室中的废气。
29.根据权利要求20—28中的任一项所述的组合,其特征在于:从排气系统到所述曲轴箱和所述进气系统中的至少一个的输送废气的管道设置有冷却装置,以冷却存在于所述管道中的废气。
30.根据权利要求18—29中的任一项所述的组合,其特征在于:在每一个发动机气缸中设置一个使废气进入所述曲轴箱的进口,该进口响应于所述气缸中活塞的往复运动而周期地开闭。
31.根据权利要求30所述的组合,其特征在于:所述活塞和所述口的相对布置使得所述进口在所述气缸中活塞的上死点位置之前的60°和40°之间开始打开。
32.根据权利要求30或31所述的组合,其特征在于:在所述发动机气缸中包括废气进入所述曲轴箱的另一个进口。
33.根据权利要求30—32中的任一项所述的组合,其特征在于:在发动机气缸的周边方向上每个进口具有较大的尺寸。
34.根据权利要求30—33中的任一项所述的组合,其特征在于:一个控制阀与每个进口相配合,控制向所述曲轴箱的废气输送速率。
35.根据权利要求23—34中的任一项所述的组合,其特征在于:与曲轴箱及进气系统相配合的控制阀是并联布置的。
36.根据权利要求23—34中的任一项所述的组合,其特征在于:与曲轴箱和进气系统相配合的控制阀是串联布置的。
37.根据权利要求20—36中的任一项所述的组合,其特征在于:在所述排气系统中还包括为控制背压的背压控制装置,因此,控制送向所述进气系统和所述曲轴箱中至少一个的废气输送速率。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100540877C (zh) * 2005-12-01 2009-09-16 曼B与W狄赛尔公司 用于减少内燃机中的NOx排出物的方法和适用的内燃机
CN102140977A (zh) * 2010-01-29 2011-08-03 曼恩柴油机涡轮公司,曼恩柴油机涡轮德国公司子公司 具有排气再循环控制系统的大型二冲程柴油发动机
CN102966429A (zh) * 2011-11-19 2013-03-13 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 燃气二冲程发动机
CN106762247A (zh) * 2015-11-19 2017-05-31 通用电气公司 基于曲柄箱压力进行排气再循环阀诊断的方法和系统

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW273584B (zh) * 1993-01-04 1996-04-01 Orbital Engline Co Australia Pgy Ltd
AUPN118695A0 (en) 1995-02-16 1995-03-09 Orbital Engine Company (Australia) Proprietary Limited Improvements relating to internal combustion engines
AUPN567195A0 (en) * 1995-09-27 1995-10-19 Orbital Engine Company (Australia) Proprietary Limited Valve timing for four stroke internal combustion engines
US8935997B2 (en) 2013-03-15 2015-01-20 Electro-Motive Diesel, Inc. Engine and ventilation system for an engine

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2420034A1 (fr) * 1978-03-14 1979-10-12 Soubis Jean Pierre Perfectionnements a des moteurs deux temps ameliorant la combustion et permettant une reduction de la pollution
DE2946483A1 (de) * 1979-11-17 1981-05-27 Fichtel & Sachs Ag, 8720 Schweinfurt Brennkraftmaschine mit einer vorrichtung zur rueckfuehrung unverbrannter kraftstoffanteile

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100540877C (zh) * 2005-12-01 2009-09-16 曼B与W狄赛尔公司 用于减少内燃机中的NOx排出物的方法和适用的内燃机
CN102140977A (zh) * 2010-01-29 2011-08-03 曼恩柴油机涡轮公司,曼恩柴油机涡轮德国公司子公司 具有排气再循环控制系统的大型二冲程柴油发动机
CN102140977B (zh) * 2010-01-29 2015-04-08 曼恩柴油机涡轮公司,曼恩柴油机涡轮德国公司子公司 具有排气再循环控制系统的大型二冲程柴油发动机
CN102966429A (zh) * 2011-11-19 2013-03-13 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 燃气二冲程发动机
CN106762247A (zh) * 2015-11-19 2017-05-31 通用电气公司 基于曲柄箱压力进行排气再循环阀诊断的方法和系统
CN106762247B (zh) * 2015-11-19 2020-03-06 通用全球采购有限责任公司 基于曲柄箱压力进行排气再循环阀诊断的方法和系统

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