[发明专利]采用专用汽缸EGR系统的内燃机

说明书

多缸发动机包括汽缸的第一子集和汽缸的第二子集。专用汽缸废气再循环(EGR)系统与汽缸的第二子集相关联。等离子体点火系统被设置在汽缸的第二子集中。控制器操作等离子体点火系统以控制等离子体点火器在汽缸的第二子集中执行等离子体放电而产生残留废气，该残留废气通过专用汽缸EGR系统再循环至进气系统以引入至进气中。

引言

内燃机(发动机)通过在一个或多个燃烧室内燃烧空气和燃料的混合物而以转矩和转速的形式产生机械动力。在燃烧期间中，产生各种废气。废气的一部分可例如经由废气再循环系统再循环回到发动机汽缸中。再循环废气可排出汽缸中的一定量的可燃混合物，因此稀释汽缸充气并且导致提高发动机效率和降低燃烧温度，这可用于减少某些气体副产物的形成。稀释的程度可影响并且因此受限于燃烧稳定性。

发明内容

描述了一种多缸内燃机系统(发动机)，且该多缸内燃机系统包括发动机子组件，该发动机子组件包括限定多个汽缸的发动机组以及进气系统，该多个汽缸包括汽缸的第一子集、汽缸的第二子集。第一排气歧管被设置为夹带来自汽缸的第一子集的废气，且第二排气歧管被设置为夹带来自汽缸的第二子集的废气。与汽缸的第二子集相关联的专用汽缸废气再循环(EGR)系统包括流体连接在第二排气歧管与进气系统之间的流道。等离子体点火系统被设置在汽缸的第二子集中，其中每个等离子体点火器具有被设置在汽缸的第二子集中的一个汽缸中的尖端部分。控制器可操作地连接至包括等离子体点火系统的内燃机。控制器包括指令集，该指令集可执行以操作等离子体点火系统以控制等离子体点火器在汽缸的第二子集中执行等离子体放电而产生残留废气。

本公开的方面包括一种用于操作发动机的方法，该方法包括在汽缸的第一子集中和汽缸的第二子集中产生汽缸充气，包括采用被引入进气系统的进气。等离子体点火系统执行等离子体放电以燃烧汽缸的第二子集中的汽缸充气而产生残留废气，该残留废气通过专用汽缸EGR系统从汽缸的第二子集再循环至进气系统以引入至进气中。

本公开的另一个方面包括发动机，该发动机进一步包括分流阀，该分流阀被设置为控制从汽缸的第二子集供应的残留废气的流量。发动机的操作包括确定发动机速度/负载操作点，并且控制分流阀以当发动机速度/负载操作点与发动机能够在接受的燃烧稳定水平下操作的速度/负载操作区域相关联时将残留废气通过专用汽缸EGR系统引导至进气系统以结合至进气中。

本公开的另一个方面包括控制分流阀以当发动机速度/负载操作点与发动机能够在接受的燃烧稳定水平下操作的速度/负载操作区域无关时将残留废气引导离开专用汽缸EGR系统。

本公开的方面包括经由燃料喷射系统喷射燃料以在汽缸的第一子集中形成稀于化学计量的汽缸充气。

本公开的另一个方面包括经由燃料喷射系统喷射燃料以在汽缸的第二子集中形成富于化学计量的汽缸充气。

本公开的另一个方面包括经由等离子体点火系统执行等离子体放电以燃烧汽缸的第一子集中的汽缸充气。

本公开的另一个方面包括经由等离子体点火系统执行等离子体放电以燃烧汽缸的第二子集中的汽缸充气以在残留废气中产生自由基。

本公开的另一个方面包括以直列式汽缸配置进行布置的发动机子组件，其中汽缸的第二子集包括单个汽缸。

本公开的另一个方面包括以直列式汽缸配置进行布置的发动机子组件，其中汽缸的第二子集包括多个汽缸。

本发明的另一个方面包括直列式汽缸配置，其包括三缸直列式配置、四缸直列式配置、五缸直列式配置或六缸直列式配置中的一种配置。

本公开的另一个方面包括以V形配置进行布置的发动机子组件，其包括第一汽缸组和第二汽缸组，其中汽缸的第二子集包括第一汽缸组和第二汽缸组中的每个汽缸组上的单个汽缸。

本公开的另一个方面包括以V形配置进行布置的发动机子组件，其包括第一汽缸组和第二汽缸组，其中汽缸的第二子集包括第一汽缸组或第二汽缸组中的每个汽缸组上的所有汽缸。