[发明专利]包括用于内部EGR控制的阀升程组件的发动机

说明书

政府许可权利

根据美国能源部资助的合同DE-FC26-05NT42414，美国政府在本发明中享有权利。

技术领域

本公开涉及发动机组件，更特别地涉及发动机排气再循环系统。

背景技术

本部分提供与本公开有关的背景信息，其不必构成现有技术。

内燃发动机可包括排气再循环（EGR）系统以改善排放。这些系统通常包括另外的管道，其在进气冲程期间提供发动机的排气系统和燃烧室之间的连通。存在替代系统，其中排气阀在进气冲程期间打开以提供至燃烧室的排气流。然而，这些系统即使在不需要时仍连续地提供EGR（即，在每个进行冲程时）。

发明内容

一种发动机组件可包括发动机结构、第一排气阀升程组件、第一排气阀和第一凸轮轴。发动机结构可限定燃烧室。第一排气阀升程组件可由所述发动机结构支撑并且能够以第一和第二操作模式操作。第一排气阀可与所述第一排气阀升程组件接合并且可与发动机燃烧室连通。第一凸轮轴可包括第一排气凸角，所述第一排气凸角与所述第一排气阀升程组件接合并限定了包括第一排气区域和第一排气再循环区域的轮廓。当所述第一排气再循环区域在所述第一操作模式期间接合所述第一排气阀升程组件时，所述第一排气阀保持关闭，当所述第一排气再循环区域在所述第二操作模式期间接合所述第一排气阀升程组件时，所述第一排气阀被打开，以在所述发动机组件的进气冲程期间提供进入所述燃烧室的排气流。

一种在发动机组件中控制排气再循环的方法可包括在排气冲程期间，经由第一排气阀升程机构、第一排气凸轮凸角和第一排气阀之间的接合，打开发动机燃烧室的第一排气阀。所述方法还可包括在紧接着所述排气冲程的进气冲程期间，打开所述发动机燃烧室的进气阀。在所述进气冲程的第一个期间，以第一操作模式操作所述第一排气阀升程机构，在所述进气冲程的第二个期间，以第二操作模式操作所述第一排气阀升程机构。第一操作模式可包括所述第一排气阀在排气冲程之间保持关闭。第二操作模式包括所述第一排气阀在所述第二进气冲程期间经由所述第一排气凸轮凸角在排气冲程之间被打开，并且在所述第二进气冲程期间提供排气再循环至所述汽缸。

一种在发动机组件中控制排气再循环的替代方法可包括在排气冲程期间，经由第一排气阀升程机构、第一排气凸轮凸角和第一排气阀之间的接合，打开发动机燃烧室的第一排气阀。所述方法还可包括在排气冲程期间，经由第二排气阀升程机构、第二排气凸轮凸角和第二排气阀之间的接合，打开发动机燃烧室的第二排气阀。在紧接着所述排气冲程的进气冲程期间，可打开所述发动机燃烧室的进气阀。在所述进气冲程的第一个期间，可以第一操作模式操作所述第一和第二排气阀升程机构。所述第一操作模式可包括所述第一和第二排气阀在排气冲程之间保持关闭。在另一个操作状态中，在所述进气冲程的第二个期间，可以第一操作模式操作所述第一排气阀升程机构并且以第二操作模式操作所述第二排气阀升程机构。所述第二操作模式可包括所述第二排气阀在所述第二进气冲程期间经由所述第二排气凸轮凸角在排气冲程之间被打开，并且在所述第二进气冲程期间提供排气再循环至所述汽缸。在所述进气冲程的第三个期间，可以所述第二操作模式操作所述第一和第二排气阀升程机构。

通过本文提供的描述将明了进一步的应用领域。本发明内容部分的这些描述和特定示例仅仅用于说明的目的，而并不旨在限制本公开的范围。

本发明还提供了以下方案。

1. 一种发动机组件，包括：

发动机结构，其限定了燃烧室；

第一排气阀升程组件，其由所述发动机结构支撑并且可以第一和第二操作模式操作；

第一排气阀，其与所述第一排气阀升程组件接合并且与所述燃烧室连通；和

第一凸轮轴，其包括第一排气凸角，所述第一排气凸角与所述第一排气阀升程组件接合并限定了包括第一排气区域和第一排气再循环（EGR）区域的轮廓，当所述第一排气再循环区域在所述第一操作模式期间接合所述第一排气阀升程组件时，所述第一排气阀保持关闭，当所述第一排气再循环区域在所述第二操作模式期间接合所述第一排气阀升程组件时，所述第一排气阀被打开，以在所述发动机组件的进气冲程期间提供进入所述燃烧室的排气流。