用于改善内燃机的排气性能的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于在内燃机中减少有害物质的方法，其中，所述内燃机的至少一个气缸包括至少一个第一排气门和至少一个第二排气门，根据规定的条件使借助于所述至少一个气缸产生的排气仅借助于所述至少一个第一排气门、经过配属于所述至少一个第一排气门的第一排气通道被输送到排气后处理系统，所述第一排气通道至少局部地具有隔热层，其中如此选择隔热层，使得利用排气向排气后处理系统中传递的热量高于借助于配属于第二排气门的第二排气通道所传递的热量。

Method and apparatus for improving exhaust performance of an internal combustion engine

The invention relates to a method for reducing harmful substances in the internal combustion engine in which at least one cylinder of the internal combustion engine includes at least a first exhaust valve and at least one exhaust valve second, according to the provisions of the conditions of the exhaust by the at least one cylinder produced by only the at least one first, after the first exhaust valve exhaust channel belongs to the at least one first exhaust valve is supplied to the exhaust system of the postprocessing, the first exhaust passage at least partially with an insulating layer, wherein the insulating layer so choose, making use of the exhaust gas is higher than that of the transmission with the aid of second exhaust passage in the exhaust valve belongs to second exhaust heat to the postprocessing heat transfer system.

【技术实现步骤摘要】
用于改善内燃机的排气性能的方法和装置
本专利技术涉及一种用于在内燃机中减少有害物质的方法以及一种内燃机。
技术介绍
内燃机产生排气，排气由于其有害于环境的性质而通常借助于排气后处理系统被后处理，就是说，例如进一步被氧化，以便减小危害环境的可能性。因为排气后处理系统通常在高温下工作，在对应的发动机的冷起动阶段通常仅有限地实现排气的后处理，从而在冷起动时需要对相应的排气后处理系统快速地加热。在文献GB2428739A中公开了一种具有两排气路径的机动车的内燃机排气歧管，其中排气路径中的一个具有用于冷却排气的冷却系统。德国的文献DE102011018281A1公开了一种内燃机气缸盖，其具有设置隔热层的排气通道，以用于增高可在涡轮增压器或催化转化器中使用的排气焓。在德国的文献DE102014104402中公开了一种机动车的排气歧管，其具有多个排出通道，这些排出通道成对地彼此连接以用于有效地加载一个或多个涡轮增压器。
技术实现思路
在这个背景下公开了一种用于在内燃机中减少有害物质的方法，其中，所述内燃机的至少一个气缸包括至少一个第一排气门和至少一个第二排气门，根据规定的条件使借助于内燃机的至少一个气缸产生的排气仅借助于至少一个第一排气门、经过配属于该至少一个第一排气门的第一排气通道被输送到排气后处理系统，所述第一排气通道至少局部地具有隔热层，其中如此选择隔热层，从而(在借助于配属于该至少一个第一排气门的第一排气通道的情况下)利用排气向排气后处理系统中传递的热量高于借助于配属于第二排气门的第二排气通道所能传递的热量。根据本专利技术的方法尤其用于使到达内燃机的排气后处理系统中的热量增高，方式是使由内燃机产生的排气——尤其在冷起动阶段或根据规定的条件、例如冷却剂温度——仅通过如下的排气通道：该排气通道如此被覆层或隔热，使得由内燃机排气对排气通道的传热得到避免或相对于没有覆层的排气通道减小，由此提高了通过排气传递到排气后处理系统中的热量。为了依赖于规定的条件、即选择性地或动态地依赖于规定的条件使由相应的内燃机产生的排气仅经过相应被覆层的或隔热的排气通道，并且由此提高到达相应的排气后处理系统中的热量，根据本专利技术提出，内燃机的相应气缸的相应排气门根据规定的条件被启用或停用。这意味着，尤其在如下情况下，即应向排气后处理系统输送热能以用于例如缩短冷起动阶段或引起排气后处理系统的自洁式燃烧，通过仅启用配属于被覆层的排气通道的排气门来使相应的排气仅经过被覆层的排气通道。为了降低内燃机的相应构件、例如排气后处理系统中的温度，可以提出，根据另一规定的条件、例如排气后处理系统的当前温度启用内燃机的相应气缸的第二排气门，从而使由该气缸产生的排气至少部分地借助于该第二排气门排出，其中该第二排气门配属于第二排气通道，该第二排气通道不具有隔热设置或相应的覆层。这意味着，通过配属于第二排气门的第二排气通道从相应的排气中吸收热能，由此使排气冷却，从而使通过排气到内燃机的其它组件中的传热相对于借助于被热覆层的或隔热的排气通道的传输方式减小。在本专利技术的内容中，隔热层应理解为这样的层：该层减小从相应的排气中向构成排气通道的构件中或向排气通道的周围环境的热传输，并且使排气中的热能尽可能保持不变或使排气尽可能少地冷却。在下面使用术语“排气通道”和“构成排气通道的构件”作为同义词。隔热层可以布置在排气通道内部、就是说布置在排气通道的与相应排气接触的部分中。据此，根据本专利技术提出的隔热层可以设计为例如是反射的，从而避免或降低对排气通道中或构成排气通道的构件中的传热。然而隔热层也可以布置在排气通道的外部、就是说布置在排气通道的与排气通道的周围环境接触的部分中。另外还可以如此设计根据本专利技术提出的隔热层，使得减少或防止从排气通道或构成排气通道的构件向周围环境中的热传递，从而保持排气通道中的热能、由此保持相应排气中的热能。为了保持相应排气通道中的热能并防止相应的排气冷却，排气通道可以例如被缠绕以隔热的织物层。为了保持排气中的热能，而不使相应的排气通道或构成相应的排气通道的构件升温，排气通道或构成相应的排气通道的构件可以例如在其内部利用漆或合金涂层或进行相应的表面处理，就是说例如抛光。尤其提出，如此处理排气通道或相应的构件，即排气通道在其内部具有反射的表面，该表面将由相应排气发射的热辐射反射回排气中。在本方法的另一可能的设计方案中提出，根据另一规定的条件使由至少一个气缸产生的排气至少部分地借助于第二排气门通过第二排气通道从该至少一个气缸中导出。为了避免对相应的排气后处理系统升温到超过规定的温度水平，在一设计方案中提出，根据另一规定的条件，例如根据当前的排气值或根据从相应的内燃机起动开始经过的时段而启用内燃机的相应气缸的第二排气门，从而由气缸产生的排气至少部分地借助于配属于第二排气门的排气通道、即的第二排气通道排出，并减小向排气后处理系统中的传热，这是因为配属于第二排气门的排气通道不具有隔热层或覆层，由此，与配属于至少一个第一排气门的排气通道、即第一排气通道相比，排气散热更多。可以设想的是，借助于配属于至少一个第一排气门的排气通道和/或借助于另外的配属于第二排气门的排气通道对一定数量的涡轮增压器供应排气，由此驱动涡轮增压器。尤其通过应用借助于配属于至少一个第一排气门的排气通道排出的排气可以尤其有效地驱动涡轮增压器，这是因为配属于至少一个第一排气门的排气通道传导具有高热量的排气，就是说具有高焓的排气，由此可以尤其有效地使涡轮增压器运行。另外，通过具有高焓或高热量的排气尤其均匀地对涡轮增压器加热，从而减小热载荷和由此引起的材料疲劳。在本方法的另一可能的设计方案中提出，据以使排气仅借助于第一排气门经过第一排气通道被输送到排气后处理系统的所述规定的条件根据用于调节至少所述第一排气门和第二排气门的运动的气门控制装置的当前运行状态来选择。通过将所述方法与用于调节至少一个第一排气门和第二排气门的气门控制装置组合，可以借助于根据本专利技术提出的隔热的或覆层的排气通道根据气门控制装置的控制逻辑实现将热能输送到排气后处理系统中。这意味着，例如当通过气门控制装置仅启用该至少一个第一排气门时，则到排气后处理系统中的热量尤其高。尤其在气门控制装置中，为了调节具有多个涡轮增压器的分级增压(registeraufgeladenen)的内燃机，可以使对排气后处理系统的更高传热与利用仅一个涡轮增压器的运行相结合，例如在低转速下实现。在本方法的另一可能的设计方案中提出，据以使排气仅借助于第一排气门经过第一排气通道被输送到排气后处理系统的所述规定的条件根据内燃机的下列运行参数中的运行参数来选择：当前的转速、发动机温度、排气后处理系统温度、氧传感器的λ值和冷却剂温度。当然，根据本专利技术提出的规定的条件可以是任何在技术上适合的、描述内燃机运行状态的条件。关于当前的排气品质的信息、例如氧传感器的λ值尤其适合，该氧传感器在排气路径中布置在排气后处理系统的下游，以借助于根据本专利技术提出的方法来调节对排气后处理系统的传热。在本方法的另一可能的设计方案中提出，如此设计第一排气通道，即使从至少一个气缸向排气后处理系统的传热最大化。通过使用排气通道——该排气通道提供例如从内燃机的相应的气缸到排气后处理系统的直接连接——可以使借助于气缸产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在内燃机中减少有害物质的方法，其中，所述内燃机的至少一个气缸包括至少一个第一排气门和至少一个第二排气门，根据规定的条件使借助于所述至少一个气缸产生的排气仅借助于所述至少一个第一排气门、经过配属于所述至少一个第一排气门的第一排气通道被输送到排气后处理系统，所述第一排气通道至少局部地具有隔热层，其中如此选择隔热层，使得利用排气向排气后处理系统中传递的热量高于借助于配属于第二排气门的第二排气通道所传递的热量，其中，据以使排气仅借助于第一排气门经过第一排气通道被输送到排气后处理系统的所述规定的条件根据内燃机的冷却剂温度来选择。

【技术特征摘要】
2015.12.24 DE 102015016977.71.一种用于在内燃机中减少有害物质的方法，其中，所述内燃机的至少一个气缸包括至少一个第一排气门和至少一个第二排气门，根据规定的条件使借助于所述至少一个气缸产生的排气仅借助于所述至少一个第一排气门、经过配属于所述至少一个第一排气门的第一排气通道被输送到排气后处理系统，所述第一排气通道至少局部地具有隔热层，其中如此选择隔热层，使得利用排气向排气后处理系统中传递的热量高于借助于配属于第二排气门的第二排气通道所传递的热量，其中，据以使排气仅借助于第一排气门经过第一排气通道被输送到排气后处理系统的所述规定的条件根据内燃机的冷却剂温度来选择。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第二排气通道不具有隔热层。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据另外的规定条件使由所述至少一个气缸产生的排气至少部分地借助于第二排气门经过第二排气通道从所述至少一个气缸中导出。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，如此设置第一排气通道，使从所述至少一个气缸向排气后处理系统传递的热量最大化。5.一种具有至少一个气缸(1)的内燃机，所述至少一个气缸具有至少一个第一排气门(5)和至少一个第二排气门(7)，其中，内燃机设置为，根据规定的条件使借助于所述至少一个气缸(1)产生的排气仅借助于所述第一排气门(5)、经过配属于所述第一排气门(5)的第一排气通道(11)被输送到排气后处理系统(9)，所述第一排气通道至少局部地具有隔热层(17)，如此设置所述隔热层(17)，使得利用排气向排气后处理系统(9)中传递的热量高于借助...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·塔普，T·劳施，
申请(专利权)人：奥迪股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE