[发明专利]内燃发动机装置

说明书

本发明涉及一种内燃发动机装置(100、00')，包括：燃烧气缸，其设有可在燃烧气缸内在上止点(TDC)与下止点(BDC)之间移动的往复式活塞；第一排气阀(102)，其连接到燃烧气缸，用于以可控方式将排气从燃烧气缸引导到内燃发动机装置的第一排气歧管；第二排气阀(104、104')，其连接到燃烧气缸，用于以可控方式将排气从燃烧气缸引导到内燃发动机装置的第二排气歧管；涡轮增压器装置(106)，其包括涡轮机(108)和压缩机(110)，其中，涡轮机(108)被布置成与第一排气歧管流体连通；以及废气排放控制装置(112、112')，其布置成与第二排气歧管流体连通，其中，所述废气排放控制装置和所述涡轮机被布置成彼此并行。

技术领域

本发明涉及一种内燃发动机装置。本发明还涉及一种对应的用于操作内燃发动机的方法。本发明适用于车辆，特别是通常被称为卡车的轻型、中型和重型车辆。虽然将主要针对卡车来描述本发明，但本发明也可适用于其它类型的车辆。

背景技术

多年来，对内燃发动机的需求一直在稳步增长，并且发动机在不断发展以满足市场的各种需求。减少废气、提高发动机效率(即，减少燃料消耗)和降低发动机的噪音水平是在选择车辆发动机时成为重要方面的一些准则。此外，在卡车领域中，存在例如已经确定了所容许的最大废气污染量的适用法律指令。

传统上，内燃发动机的燃烧气缸包括进气阀和排气阀，其中，在活塞在燃烧气缸内向下运动期间，进气阀在进气阶段被布置在打开位置。此后，当活塞到达气缸的下止点时，进气阀关闭，并且在燃烧阶段和排气阶段期间，进气阀关闭，并且当活塞到达上止点以进行下一个进气冲程时，进气阀再次打开。另一方面，排气阀在进气阶段、压缩阶段、燃烧阶段和膨胀阶段期间关闭。此后，当活塞在膨胀阶段之后离开下止点时，排气阀在排气阶段期间打开。

虽然内燃发动机的这种常规操作已被证明是成功的，但仍希望在至少一些运行状况下进一步优化操作。例如，希望在内燃发动机的冷启动操作期间减少排放。

发明内容

本发明的目的是提供一种至少部分克服了上述缺陷的内燃发动机装置。这通过本发明的第一方面的内燃发动机装置来实现。

根据本发明的第一方面，提供了一种内燃发动机装置，其包括：燃烧气缸，该燃烧气缸设有能够在该燃烧气缸内在上止点(TDC)与下止点(BDC)之间移动的往复式活塞；第一排气阀，该第一排气阀连接到所述燃烧气缸，用于以可控方式将排气从所述燃烧气缸引导到内燃发动机装置的第一排气歧管；第二排气阀，该第二排气阀连接到所述燃烧气缸，用于以可控方式将排气从所述燃烧气缸引导到内燃发动机装置的第二排气歧管；涡轮增压器装置，该涡轮增压器装置包括涡轮机和压缩机，其中，该涡轮机被布置成与第一排气歧管流体连通；以及废气排放控制装置，该废气排放控制装置被布置成与第二排气歧管流体连通，其中，该废气排放控制装置和涡轮机被布置成彼此并行。

措辞“上止点”和“下止点”应被解释为活塞在燃烧气缸内的往复运动的相应的上端位置和下端位置。在整个本申请中，当提到某个阀在上止点和下止点之一处打开和关闭时，应意识到一些公差在具体定义的范围内。例如，当提到某个阀在活塞到达下止点时打开(即，处于打开位置)时，该阀未必在活塞的确切下止点位置处打开，而是可稍微在活塞到达下止点之前打开，或者稍微在活塞已离开下止点之后打开。

本发明是基于以下见解：通过将涡轮机连接到第一排气歧管并且将废气排放控制装置连接到第二排气歧管，取决于内燃发动机装置的当前运行状况，能够以可控方式将排气提供到涡轮机和废气排放控制装置二者中的一个或两个。

一个特别的优点是，在内燃发动机装置的冷启动期间，排气被以可控方式仅引导到第二排气歧管并引导到废气排放控制装置中。因此，在排气阶段期间，第一排气阀维持在关闭位置，而第二排气阀被布置在打开位置。如下文将进一步描述的，这可以通过例如使用包括流量可控致动器的排气阀来实现。也可以想到其它替代方案，例如，使用以可控方式将阀停用(de-activate)的机构。