用于在冷起动期间捕集液体排放的系统及装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种用于在冷起动期间捕集液体排放的系统和装置。作为一个示例，该系统包含：排气进口、流体连接至所述排气进口下游的交换区域、连接至所述交换区域的具有用于收集液体排放的液体排放室的捕集器及流体连接至所述交换区域下游的催化转化器。本实用新型专利技术的系统和装置可减少在冷起动期间的排放进而增加排气系统的效率。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

用于在冷起动期间捕集液体排放的系统及装置
本技术涉及一种用于内燃发动机排气系统的系统及装置。
技术介绍
发动机在紧接着起动之后产生的排放可能高于在发动机处于最佳运转温度后。更 高的排放可能由于在某些状况下减少的燃料汽化和雾化。例如，在发动机起动之后，燃料系 统压力可能还没有达到导致燃烧室内的燃料充分雾化的压力，其会导致增加的排放。而且， 在起动之后较低的发动机温度会进一步减少燃料的汽化率。如另一个示例，汽化率会随着 燃料成分改变。例如，含有汽油和醇的混合燃料可能具有比仅含有汽油或低浓度醇的燃料 更低的汽化率。 例如，在发动机在温度低于运转阈值时起动的冷起动期间，燃料可能不像当发动 机运转于或高于最佳运转温度时那样有效地燃烧。冷发动机温度也可能降低排气温度，允 许从排气中冷凝出更多液体(一个示例为水)。因此，在冷起动期间，可释放出包括未燃烧 的燃料和部分燃烧的燃料的排放，例如排气中的碳氢化合物。 取决于燃料，可能会在冷起动期间进一步地增加排放。例如，含有乙醇的燃料可具 有相对低的挥发性。低挥发性燃料可能需要更高的燃空比用于最佳燃烧并且可能不像其他 燃料(例如汽油)那样快速地加热排气系统或发动机。这样，在冷起动工况下相比于其他 燃料，低挥发性燃料可能产生相对更多不期望的副产物。 催化转化器可用作为排气系统的部分以将不期望的副产物转化为较不有害的副 产物。当催化转化器处于或高于最佳运转阈值(称为起燃温度)时，催化转化器可有效地 减少这种不期望的副产物。然而，在冷起动工况下，催化转化器总体上低于其起燃温度并且 发生低效率的排气转化。 已经开发出系统以解决发生在冷起动下的状况。例如，美国专利5， 396， 764描述了 用连接至可用于存储和氧化排气的固体过滤器的风箱呼吸装置选择性地过滤排气的方法。该 风箱可响应由催化转化器内的增加的温度(当其达到起燃温度时)产生的压力变化，打开允 许排气旁通过滤器的联锁通风系统。在美国专利6， 357， 227中描述的另一个方法在排气系统 中使用了旁通，这样可通过水试剂氧化不期望的副产物。该旁通系统可通过阀门控制并且在 一些示例中包括多个室用于存储水和反应物(例如尿素)以产生试剂(例如氨水)。 本技术的专利技术人已经认识到这些方法所带来的问题。例如，使用风箱呼吸和 固体过滤系统可能遭受大量的磨损并且可能依赖于用于选择性过滤排气的复杂的机械系 统。此外，使用化学试剂可能需要将所述化学试剂连续地加入排气系统中。另外，试剂(例 如氨水)本身可能为不期望的并且可能对环境有害。而且，这种方法没有具体地解决来自 低挥发性燃料(例如乙醇)的排放相关的问题。
技术实现思路
本技术的目的包括提供适合在冷起动期间在催化转化器达到其起燃温度之3前捕集发动机排气系统中的液体排放的系统和装置以解决上述问题中的至少一些。 根据本技术的一方面，提供一种用于在内燃发动机的冷起动期间捕集液体排放的系统，包含排气进口 、流体连接至所述排气进口下游的交换区域、连接至所述交换区域的具有用于收集液体排放的液体排放室的捕集器及流体连接至所述交换区域下游的催化转化器。 根据本技术的另一方面，提供一种用于在内燃发动机的冷起动期间捕集液体 排放的装置，包含通向排气系统的交换区域的排水沟；流体连接至所述排水沟的室，其中所 述室适合接收由于重力从所述交换区域滴落的液体排放；及流体连接至所述排水沟和所述 室的通道，其中所述通道配置为使液体汽化和使汽化的液体穿过通道排放至交换区域内。 本技术具有多个优点，在一个例子中，一部分排气可冷凝以形成液体排放。液 体排放可存储在捕集器内并且直至达到起燃温度之后延迟释放。同样，可减小在获得起燃 温度之前到达催化转化器的湿排气的水平。减少在冷起动期间的排放导致增加排气系统的 效率。这种系统和装置可应用至基于乙醇的燃料系统。附图说明 图1显示了包括排气系统的内燃发动机的示例汽缸的示意图。 图2为包括用于收集液体排放的捕集器的排气系统的方块图。 图3为包括用于收集液体排放的捕集器的示例排气系统的示意图。 图4为示例方法的流程图，通过该方法排气系统可在冷起动期间保持液体排放。具体实施方式图1为显示可包括在机动车辆的推进系统中的多缸发动机10的一个汽缸的示意 图。可至少部分地通过包括控制器12的控制系统和通过经由输入装置130来自车辆操作 者132的输入控制发动机10。在这个例子中，输入装置130包括加速器踏板和用于产生成 比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧室(例如汽缸)30包括 带有位于其内的活塞36的燃烧室壁32。活塞36连接至曲轴40以使得活塞的往复运动转 换为曲轴的旋转运动。曲轴40可经由中间传动系统连接至车辆的至少一个驱动轮。此外， 起动机马达可经由飞轮连接至曲轴40以能够开始发动机10的起动运转。燃烧室30可经 由进气道42从进气歧管44接收进气并且可经由排气道48排出燃烧气体。进气歧管44和 排气道48能够经由各自的进气门52和排气门54选择性地与燃烧室30连通。在一些实施 例中，燃烧室30可包括两个或多个进气门和/或两个或多个排气门。 可经由电动气门驱动器(EVA)51通过控制器12控制进气门52。类似地，可经由 EVA 53通过控制器12控制排气门54。在一些状况期间，控制器12可改变提供至驱动器 51和53的信号以控制各自进气门52和排气门54的打开和关闭。可分别通过气门位置传 感器55和57确定进气门52和排气门54的位置。在可替代实施例中，进气门和排气门中 的一个或多个可由一个或多个凸轮驱动，并且可利用凸轮廓线变换系统(CPS)、可变凸轮正 时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统中一个或多个以改变气门 运转。例如，汽缸30可替代地包括经由电动气门驱动控制的进气门和经由包括CPS和/或 VCT的凸轮驱动控制的排气门。4 燃料喷射器66显示为设置在进气道44内的配置，以将燃料以称为燃料进气道喷 射的方式提供至燃烧室30的上游进气道。燃料喷射器66可与经由电子驱动器68从控制 器12接收的FPW信号的脉冲宽度成比例地喷射燃料。可通过包括燃料箱、燃料泵和燃料导 轨的燃料系统(未显示)将燃料输送至燃料喷射器66。在一些实施例中，燃烧室30可替代 地或附加地包括直接连接至燃烧室30的燃料喷射器用于将燃料以称为直接喷射的方式直 接喷射至那里。 进气道42可包括具有节流板64的节气门62。在这个具体例子中，通过控制器12 经由提供至包括有节气门62的电动马达或电动驱动器(一种通常称之为电子节气门控制 (ETC)的配置)的信号改变节流板64的位置。以此方式，可运转节气门62以改变提供至其 他发动机汽缸中的燃烧室30内的进气。通过节气门位置信号TP可将节流板64的位置提 供至控制器12。进气道42可包括质量空气流量传感器120和歧管空气压力传感器122用 于提供各自的MAF和MAP信号至控制器12。 在选定运转模式下，点火系统88可响应来自控制器12的火花提前信号SA经由火 花塞92将点火火花提供至燃烧室30。尽管显示了火花点火部件，在一些实施例中，无论有 无点火火花，燃烧室30或发动机10的一个或多个其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在内燃发动机的冷起动期间捕集液体排放的系统，其特征在于，包含：排气进口；流体连接至所述排气进口下游的交换区域；连接至所述交换区域的具有用于收集液体排放的液体排放室的捕集器；及流体连接至所述交换区域下游的催化转化器。

【技术特征摘要】
US 2008-8-6 12/187,217一种用于在内燃发动机的冷起动期间捕集液体排放的系统，其特征在于，包含排气进口；流体连接至所述排气进口下游的交换区域；连接至所述交换区域的具有用于收集液体排放的液体排放室的捕集器；及流体连接至所述交换区域下游的催化转化器。2. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包含设置在所述排气进口 和所述催化转化器之间的挡流板。3. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包含连接至所述捕集器的 加热器。4. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括隔热板。5. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述捕集器进一步包含通向所述交换区域 以被动地从所述交换区域接收液体排放的排水...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫卡尔比德纳，约翰M罗斯，肯O贾尔，戈皮昌德拉苏尼拉，詹姆士迈克尔克恩斯，蒂莫西约瑟夫克拉克，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：实用新型
国别省市：US[美国]