Система и способ обхода сажевого фильтра - заявка 2016144087 на патент на изобретение в РФ

1. Устройство, содержащее:
бензиновый сажевый фильтр (БСФ), расположенный в выпускном канале;
центральный байпасный канал, включающий в себя первый участок, расположенный выше по потоку от БСФ, и второй участок, проходящий через центр БСФ;
сужающийся патрубок, образующий участок выпускного канала и расположенный выше по потоку и соединенный с первым участком;
один или более внешних каналов, присоединенных между сужающимся патрубком и БСФ и расположенных на расстоянии от центрального байпасного канала; и
клапан, установленный в пределах первого участка.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что клапан содержит клапанную пластину и привод клапана, причем по меньшей мере участок привода клапана размещен снаружи первого участка центрального байпасного канала, а клапанная пластина расположена внутри первого участка центрального байпасного канала.
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что по меньшей мере участок привода клапана, размещенный снаружи первого участка центрального байпасного канала, расположен в пространстве, образованном между внешней стенкой центрального байпасного канала и внешней стенкой одного или более внешних каналов.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что сужающийся патрубок включает в себя более широкий первый конец и более узкий второй конец, причем первый конец соединен с верхним по потоку участком выпускного канала, а второй конец соединен непосредственно со входом первого участка центрального байпасного канала.
5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что сужающийся патрубок включает в себя стенку, наклоненную внутрь от первого конца ко второму концу сужающегося патрубка.
6. Устройство по п. 4, дополнительно содержащее расширяющийся патрубок, образующий участок корпуса БСФ и расположенный выше по потоку от БСФ и ниже по потоку от первого участка центрального байпасного канала, причем расширяющийся патрубок содержит более узкий первый конец, соединенный с внешней стенкой первого участка центрального байпасного канала, и более широкий второй конец, соединенный с центральным участком корпуса БСФ, который окружает БСФ.
7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что каждый из одного или более внешних каналов присоединен между первым концом сужающегося патрубка и вторым концом расширяющегося патрубка.
8. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что один или более внешних каналов включают в себя множество внешних каналов, расположенных по окружности вокруг наружной поверхности центрального канала, но в пределах внешнего диаметра одного из таких элементов, как выпускной канал выше по потоку от сужающегося патрубка или центральный участок корпуса БСФ.
9. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что центральный участок корпуса БСФ образован вокруг фильтрующих элементов БСФ, охватывая их, и дополнительно содержит второй сужающийся патрубок, расположенный на нижнем по потоку конце БСФ, причем центральный участок корпуса БСФ присоединен между расширяющимся патрубком и вторым сужающимся патрубком.
10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что БСФ имеет центральную ось, причем центральный байпасный канал размещен по центру вдоль центральной оси, и при этом БСФ расположен по окружности вокруг внешнего периметра центрального байпасного канала.
11. Способ, включающий в себя следующие шаги:
в первом состоянии переводят клапан, расположенный в центральном байпасном канале выше по потоку от бензинового сажевого фильтра (БСФ), где центральный байпасный канал проходит через центр БСФ, в первое положение для протекания отработавших газов из сужающегося патрубка, образующего участок выпускного канала выше по потоку от центрального байпасного канала, только через периферийные каналы, окружающие центральный байпасный канал и соединяющие корпус БСФ с расширяющимся патрубком, и
во втором состоянии переводят клапан во второе положение для протекания по меньшей мере части отработавших газов из сужающегося патрубка через центральный байпасный канал.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что дополнительно, после перевода клапана, регулируют работу двигателя в соответствии с падением давления на БСФ.
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что регулирование работы двигателя включает в себя регулирование одного или более из наддува турбонагнетателя, момента зажигания и дросселя, и при этом падение давления основано на давлении, измеряемом выше по потоку от БСФ в выпускном канале.
14. Способ по п. 11, отличающийся тем, что перевод клапана в первое положение для протекания отработавших газов из сужающегося патрубка только через периферийные каналы включает в себя протекание отработавших газов из сужающегося патрубка ко входу периферийных каналов, соединенных с более широким участком сужающегося патрубка, протекание отработавших газов через периферийные каналы, протекание отработавших газов в расширяющийся патрубок, образующий вход в БСФ внутри корпуса БСФ, и протекание отработавших газов через фильтрующие элементы БСФ.
15. Способ по п. 11, отличающийся тем, что перевод клапана во второе положение включает в себя протекание части отработавших газов от более широкого участка сужающегося патрубка к более узкому участку сужающегося патрубка, соединенного непосредственно со входом центрального байпасного канала для направления отработавших газов в центральный байпасный канал, следуя по сужающейся внутренней поверхности сужающегося патрубка, и протекание отработавших газов от центрального байпасного канала к участку выпускного канала ниже по потоку от БСФ.
16. Способ по п. 11, отличающийся тем, что первое состояние включает в себя одно или более из следующего: режим холодного запуска, в том числе температура двигателя ниже пороговой температуры, событие активной регенерации БСФ и ускорение транспортного средства с превышением порогового уровня.
17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что второе состояние включает в себя одно или более из следующего: режим холодного запуска, при котором температура двигателя равна или превышает пороговую температуру, или состояние, при котором ускорение транспортного средства не превышает пороговый уровень, и при котором событие активной регенерации БСФ не происходит.
18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что первое положение является полностью закрытым положением, а второе положение является полностью открытым положением, и причем способ дополнительно содержит перевод клапана в третье положение, причем третье положение находится между первым положением и вторым положением, в третьем состоянии, причем третье состояние включает в себя состояние во время события активной регенерации БСФ, и причем третье положение основано на температуре БСФ и требуемой температуре регенерации БСФ.
19. Система, содержащая:
бензиновый сажевый фильтр (БСФ), расположенный в выпускном канале и имеющий центральную ось;
трехкомпонентный каталитический нейтрализатор, расположенный в выпускном канале выше по потоку от БСФ;
центральный байпасный канал, включающий в себя первый участок, расположенный выше по потоку от БСФ, и второй участок, проходящий через центральное отверстие БСФ, образованное вокруг центральной оси;
сужающийся патрубок, образующий нижний по потоку участок корпуса трехкомпонентного каталитического нейтрализатора и соединенный с первым участком центрального байпасного канала;
расширяющийся патрубок, образующий верхний по потоку участок корпуса БСФ, и расположенный ниже по потоку от входа в первый участок центрального байпасного канала;
множество периферийных каналов, расположенных между сужающимся и расширяющимся патрубками на расстоянии от центрального канала;
клапан, расположенный в пределах первого участка центрального байпасного канала; и
контроллер с машиночитаемыми командами для:
регулирования положения клапана с целью регулирования процентной доли отработавших газов, протекающих через внешние каналы и через БСФ, и регулирования работы двигателя в ответ на регулирование положения клапана и на основе давления выше по потоку от БСФ.
20. Система по п. 19, отличающаяся тем, что клапан содержит клапанную пластину, расположенную внутри первого участка центрального байпасного канала, и привод клапана, причем по меньшей мере участок привода клапана размещен снаружи первого участка центрального байпасного канала, и при этом регулирование положения клапана включает в себя увеличение степени открытия клапана для уменьшения процентной доли отработавших газов, протекающих через внешние каналы и через БСФ, и уменьшение степени открытия клапана для увеличения процентной доли отработавших газов, протекающих через внешние каналы и через БСФ.
Наверх