一种分离式排气系统和方法与流程

本发明涉及发动机，尤其涉及一种分离式排气系统和方法。

背景技术：

1、随着社会发展，汽车的普及率与日俱增，国家为实现节能减排，已提前实施国ⅵ排放，并开始规划国ⅶ排放法规。其中egr(exhaust gas recirculation废气再循环)技术在节能减排方面，具有较高的性价比，逐渐应用在小型汽油乘用车上，其节能减排的潜力也正在被逐渐挖掘。低压egr技术是指将部分废气通过egr阀和连接管路导入到增压器上游，和新鲜空气混合后经增压器压缩，然后进入气缸内。高压egr技术是指将部分废气通过egr阀和连接管路导入到增压器下游，和新鲜空气混合后然进入气缸内。

2、传统排气涡轮增压发动机的低圧或高压废气再循环(exhaust gas re-circulation，egr)系统的egr率受排气背压和进气压力的压差限制，且冷却egr在进气道前和空气混合，进入气缸时占用新鲜空气体积，导致加入egr后，同样压后压力下，进入气缸的新鲜空气量下降，发动机负荷降低，油耗恶化，且排气温度高，需要额外的外部冷却系统来冷却egr气体。

技术实现思路

1、本发明提供了一种分离式排气系统和方法，能够根据发动机的工况进行开启不同的排气歧管，由于获取气体的时间不同，废气再循环管路内排气温度相比传统温度较低，可以通过缸盖内的水套达到冷却目的。

2、根据本发明的一方面，提供了一种分离式排气系统，所述系统应用于发动机气缸中的废气再循环；所述系统包括气缸、排气涡轮、排气尾管、冷却流道以及废气再循环喷嘴；所述气缸包括第一排气门和第二排气门，以及第一排气歧管和第二排气歧管；所述第一排气门和所述第一排气歧管连接，所述第一排气歧管和所述排气涡轮连接，所述排气涡轮与所述排气尾管连接；所述第二排气门和所述第二排气歧管连接，所述第二排气歧管和所述冷却流道连接，所述冷却流道和所述废气再循环喷嘴连接；

3、所述第一排气门中的气体通过所述第一排气歧管流入所述排气涡轮处理，将经过所述排气涡轮处理的气体通到排气尾管；

4、所述第二排气门中的气体通过所述第二排气歧管流入所述冷却流道，经过所述冷却流道冷却后，再流入所述废气再循环喷嘴；

5、所述排气涡轮用于通过所述第一排气歧管的气体推动所述排气涡轮做功；

6、所述冷却流道用于对所述第二排气歧管的气体进行冷却；

7、所述废气再循环喷嘴，用于将冷却后的所述第二排气歧管中气体喷入气缸内。

8、可选的，所述冷却流道为所述气缸的缸盖内的水套。

9、可选的，所述第一排气歧管为做功管路，所述第二排气歧管为废气再循环管路。

10、可选的，还包括：压力调整装置；

11、所述压力调整装置，处于所述冷却流道和所述废气再循环喷嘴之间，且与所述冷却流道和所述废气再循环喷嘴通过所述第二排气歧管连接；

12、所述压力调整装置用于对所述冷却流道冷却后的气体进行增压或者稳压操作。

13、可选的，所述排气门的控制采用机械控制或者电子控制。

14、可选的，所述发动机包括四个气缸；所述每个气缸的第一排气歧管并列连接第一总管道；每个气缸的第二排气歧管并列连接第二总管道。

15、根据本发明的另一方面，提供了一种分离式排气方法，所述方法用于本发明任一实施例所述的分离式排气系统，包括：

16、获取发动机转速和负荷；

17、根据所述发动机转速和所述负荷确定对应的工作模式；

18、根据所述工作模式对发动机的气缸内气体进行分离排放。

19、可选的，所述工作模式包括第一工作模式和第二工作模式；所述第一工作模式为开启做功管路，关闭废气再循环管路；所述第二工作模式为开启做功管路，开启废气再循环管路。

20、所述根据所述发动机转速和所述负荷确定对应的工作模式，包括：

21、当所述发动机转速和所述负荷满足第一设定条件时，则对应开启做功管路，关闭废气再循环管路；

22、当所述发动机转速和所述负荷满足第二设定条件时，则对应开启做功管路，开启废气再循环管路；

23、可选的，所述气缸内气体进行分离排放的顺序由发动机的点火顺序确定。

24、可选的，还包括：

25、根据所述发动机转速和所述负荷查询设定气门时刻表；

26、通过所述设定气门时刻表确定的所述气体进行分离排放的开启时间和持续时长。

27、本发明实施例的技术方案，通过第一排气门中的气体通过第一排气歧管流入排气涡轮处理，将经过排气涡轮处理的气体通到排气尾管；第二排气门中的气体通过第二排气歧管流入冷却流道，经过冷却流道冷却后，再流入废气再循环喷嘴；排气涡轮用于通过第一排气歧管的气体推动排气涡轮做功；冷却流道用于对第二排气歧管的气体进行冷却；废气再循环喷嘴，用于将冷却后的第二排气歧管中气体喷入气缸内。本系统能够能够根据发动机的工况进行开启不同的排气歧管，由于获取气体的时间不同，废气再循环管路内排气温度相比传统温度较低，可以通过缸盖内的水套达到冷却目的。

28、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种分离式排气系统，其特征在于，包括：所述系统应用于发动机气缸中的废气再循环；所述系统包括气缸、排气涡轮、排气尾管、冷却流道以及废气再循环喷嘴；所述气缸包括第一排气门和第二排气门，以及第一排气歧管和第二排气歧管；所述第一排气门和所述第一排气歧管连接，所述第一排气歧管和所述排气涡轮连接，所述排气涡轮与所述排气尾管连接；所述第二排气门和所述第二排气歧管连接，所述第二排气歧管和所述冷却流道连接，所述冷却流道和所述废气再循环喷嘴连接；

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述冷却流道为所述气缸的缸盖内的水套。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一排气歧管为做功管路，所述第二排气歧管为废气再循环管路。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：压力调整装置；

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述排气门的控制采用机械控制或者电子控制。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述发动机包括四个气缸；所述每个气缸的第一排气歧管并列连接第一总管道；每个气缸的第二排气歧管并列连接第二总管道。

7.一种分离式排气方法，其特征在于，所述方法用于所述权利要求1-6任一所述的分离式排气系统，包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述工作模式包括第一工作模式和第二工作模式；所述第一工作模式为开启做功管路，关闭废气再循环管路；所述第二工作模式为开启做功管路，开启废气再循环管路。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述气缸内气体进行分离排放的顺序由发动机的点火顺序确定。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

技术总结
本发明公开了一种分离式排气系统和方法。该系统包括气缸、排气涡轮、排气尾管、冷却流道以及废气再循环喷嘴；第一排气门中的气体通过第一排气歧管流入排气涡轮处理，将经过排气涡轮处理的气体通到排气尾管；第二排气门中的气体通过第二排气歧管流入冷却流道，经过冷却流道冷却后，再流入废气再循环喷嘴；排气涡轮用于通过第一排气歧管的气体推动排气涡轮做功；冷却流道用于对第二排气歧管的气体进行冷却；废气再循环喷嘴，用于将冷却后的第二排气歧管中气体喷入气缸内。本系统能够能够根据发动机的工况进行开启不同的排气歧管，由于获取气体的时间不同，废气再循环管路内排气温度相比传统温度较低，可以通过缸盖内的水套达到冷却目的。

技术研发人员：黄平慧,李春雨,曲函师,张连方
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/19