Способ и система для рекуперации тепла отработавших газов - заявка 2016152392 на патент на изобретение в РФ

1. Способ, содержащий шаги, на которых:
осуществляют работу в первом режиме, при котором отработавшие газы протекают через перепускной канал выхлопа, в первом направлении через теплообменник, соединенный с перепускным каналом выхлопа, и далее к выхлопной трубе; и
осуществляют работу во втором режиме, при котором отработавшие газы протекают через выхлопной канал, затем во втором, противоположном, направлении через теплообменник, и далее к впуску двигателя.
2. Способ по п. 1, в котором дополнительно выбирают между первым и вторым режимами исходя из температуры двигателя.
3. Способ по п. 2, в котором указанный выбор включает в себя выбор первого режима, когда температура двигателя ниже порога, и выбор второго режима, когда температура двигателя выше порога, причем указанный порог основан на температуре активации каталитического нейтрализатора.
4. Способ по п. 3, в котором протекание отработавших газов в первом направлении включает в себя протекание отработавших газов от места ниже по потоку от каталитического нейтрализатора отработавших газов к перепускному каналу выхлопа и затем через первый конец теплообменника, ближний к каталитическому нейтрализатору отработавших газов, ко второму концу теплообменника, ближнему к выхлопной трубе, и причем протекание отработавших газов во втором направлении включает в себя протекание отработавших газов от места ниже по потоку от каталитического нейтрализатора отработавших газов в направлении выхлопной трубы, затем протекание отработавших газов от места выше по потоку от выхлопной трубы ко второму концу теплообменника, и далее через первый конец теплообменника к впуску двигателя через канал рециркуляции отработавших газов (РОГ).
5. Способ по п. 4, в котором во время первого режима клапан РОГ закрыт.
6. Способ по п. 4, в котором дополнительно поддерживают работу в первом режиме после того, как температура двигателя стала выше пороговой температуры, в ответ на запрос на горячие РОГ.
7. Способ по п. 6, в котором дополнительно регулируют открытие клапана РОГ на основе запроса на горячие РОГ, причем открытие увеличивают при увеличении запроса на горячие РОГ.
8. Способ по п. 1, в котором дополнительно, во время первого режима, передают тепло от протекающих отработавших газов теплообменнику, далее от теплообменника хладагенту, протекающему через сердцевину подогревателя, и затем обогревают кабину транспортного средства за счет извлечения тепла из сердцевины подогревателя исходя из запроса на обогрев кабины.
9. Способ по п. 1, в котором, во время первого режима работы, первый клапан, установленный ниже по потоку от каталитического нейтрализатора отработавших газов в выхлопном канале, закрыт, а второй клапан, соединенный с перепускным каналом выхлопа, открыт, и, во время второго режима работы, первый клапан открыт, а второй клапан закрыт.
10. Способ по п. 9, в котором один или более из следующего - первый и второй клапаны - представляют собой двухстворчатые клапаны, соединенные с общим валом, причем указанные клапаны приводят в действие совместно.
11. Способ для двигателя, содержащий шаги, на которых:
во время холодного запуска двигателя, закрывают первый клапан в выхлопном канале и открывают второй клапан в перепускном канале выхлопа для прохождения отработавших газов в первом направлении через теплообменник, и передают тепло из теплообменника в кабину транспортного средства; и
после прогрева двигателя, открывают первый клапан и закрывают второй клапан для прохождения отработавших газов во втором, противоположном, направлении через теплообменник, и далее осуществляют рециркуляцию отработавших газов к впуску двигателя.
12. Способ по п. 11, в котором, во время холодного запуска двигателя, клапан РОГ удерживают закрытым, причем после прогрева двигателя открытие клапана РОГ увеличивают на основе запроса на РОГ.
13. Способ по п. 11, в котором дополнительно поддерживают первый клапан закрытым, а второй клапан - открытым, пока температура двигателя не станет выше порога, а затем открывают первый клапана и закрывают второй клапан.
14. Способ по п. 11, в котором, во время холодного запуска двигателя, переда тепла из теплообменника в кабину транспортного средства включает в себя передачу тепла из теплообменника хладагенту, циркулирующему через сердцевину подогревателя, и рассеивание тепла из сердцевины подогревателя в кабину транспортного средства исходя из запроса на обогрев кабины, причем, после прогрева двигателя, тепло передают из теплообменника хладагенту, циркулирующему через радиатор, при этом тепло рассеивают из радиатора в атмосферу.
15. Способ по п. 11, в котором протекание отработавших газов в первом направлении через теплообменник включает в себя протекание отработавших газов через теплообменник в обход канала РОГ, причем протекание отработавших газов во втором направлении через теплообменник включает в себя протекание отработавших газов в канал РОГ после протекания через теплообменник.
16. Система для двигателя, содержащая:
впускной коллектор двигателя;
выпускной коллектор двигателя, включающий в себя каталитический нейтрализатор отработавших газов и глушитель, соединенные друг с другом через выхлопной канал и перепускной канал выхлопа, причем указанный перепускной канал установлен параллельно выхлопному каналу;
теплообменник, соединенный с перепускным каналом выхлопа;
систему охлаждения, имеющую жидкостное сообщение с теплообменником и сердцевиной подогревателя;
систему клапанов, включающую в себя первый клапан, соединенный с выхлопным каналом, и второй клапан, соединенный с перепускным каналом выхлопа выше по потоку от первого конца теплообменника;
канал РОГ, соединяющий первый конец теплообменника с впускным коллектором, причем канал РОГ включает в себя клапан РОГ; и
контроллер с хранящимися в долговременной памяти машиночитаемыми инструкциями для:
закрытия клапана РОГ и работы системы клапанов в первом режиме, при котором первый клапан закрыт, а второй клапан открыт, для протекания отработавших газов от каталитического нейтрализатора к глушителю через перепускной канал выхлопа, в первом направлении через теплообменник;
в ответ на увеличение температуры двигателя и запрос на нагретые РОГ, открытия клапана РОГ, при поддержании системы клапанов в первом режиме; и
в ответ на увеличение температуры двигателя и отсутствие запроса на нагретые РОГ, поддержания клапана РОГ закрытым, при переключении системы клапанов во второй режим, при котором первый клапан открыт, а второй клапан закрыт, для протекания отработавших газов от каталитического нейтрализатора к перепускному каналу выхлопа, причем отработавшие газы протекают во втором, противоположном, направлении через теплообменник, а затем из теплообменника к впускному коллектору.
17. Система по п. 16, в которой закрытие клапана РОГ и работа системы клапанов в первом режиме имеют место при условии холодного запуска двигателя.
18. Система по п. 16, в которой протекание отработавших газов в первом направлении через теплообменник включает в себя поступление отработавших газов в теплообменник с первого конца, а выход - со второго, противоположного, конца, причем протекание отработавших газов во втором направлении через теплообменник включает в себя поступление отработавших газов в теплообменник со второго конца, а выход - с первого конца.
19. Система по п. 16, в которой первый и второй клапаны представляют собой двухстворчатые клапаны, каждый из которых соединен с общим валом и выполнен с возможностью приведения в действие общим приводом.
20. Система по п. 16, в которой, когда система клапанов работает в первом режиме, тепло отработавших газов, выделяемое в теплообменнике, передается хладагенту двигателя, циркулирующему через сердцевину подогревателя, затем тепло передается в кабину транспортного средства, а, когда система клапанов работает во втором режиме, тепло отработавших газов, выделяемое в теплообменнике, передается хладагенту двигателя, циркулирующему через радиатор, а затем тепло рассеивается в атмосферу.
Наверх