Способ (варианты) и система для рекуперации тепла отработавших газов и улавливания углеводородов - заявка 2016152478 на патент на изобретение в РФ

1. Способ, содержащий шаги, на которых:
подают поток отработавших газов двигателя по перепускному каналу отработавших газов в первом направлении через расположенный выше по потоку теплообменник и расположенный ниже по потоку улавливатель углеводородов, установленный в указанном перепускном канале отработавших газов, и далее в выхлопную трубу отработавших газов; и
в другое время, подают поток отработавших газов по выпускному каналу, затем во втором, противоположном, направлении через указанные теплообменник и улавливатель углеводородов, и далее на впуск двигателя.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поток отработавших газов подают по указанному перепускному каналу отработавших газов в первом режиме, и подают поток отработавших газов по указанному каналу во втором режиме, при этом способ дополнительно содержит шаг, на котором выбирают первый или второй режим в зависимости от температуры двигателя.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что указанный выбор включает в себя выбор первого режима, когда температура двигателя ниже пороговой, и выбор второго режима, когда температура двигателя выше пороговой, при этом в основе указанной пороговой температуры лежит температура активации катализатора каталитического нейтрализатора.
4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что указанный перепускной канал отработавших газов соединен с основным выпускным каналом ниже по потоку от каталитического нейтрализатора отработавших газов через отводной клапан, при этом указанный перепускной канал отработавших газов также соединен с основным выпускным каналом выше по потоку от выхлопной трубы.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что работа в первом режиме включает в себя перевод отводного клапана в первое положение, в котором поток отработавших газов пропускают из области ниже по потоку от каталитического нейтрализатора отработавших газов в указанный перепускной канал; причем работа во втором режиме включает в себя перевод отводного клапана во второе, отличное от первого, положение, в котором поток отработавших газов из области ниже по потоку от каталитического нейтрализатора отработавших газов в перепускной канал блокирован.
6. Способ по п. 2, отличающийся тем, что указанное первое прямое направление включает в себя подачу потока от входа в теплообменник, далее через выход теплообменника на вход улавливателя углеводородов (УВ) и далее через выход улавливателя УВ, причем указанное второе прямое направление включает в себя подачу потока от выхода улавливателя УВ, далее через вход улавливателя УВ на выход теплообменника и далее на вход теплообменника.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что указанный перепускной канал отработавших газов также соединен с впуском двигателя по магистрали РОГ, содержащей клапан РОГ.
8. Способ по п. 6, отличающийся тем, что магистраль РОГ соединена с указанным перепускным каналом отработавших газов выше по потоку от входа в теплообменник.
9. Способ по п. 7, отличающийся тем, что в указанном первом режиме клапан РОГ закрыт, причем в указанном втором режиме клапан РОГ открыт.
10. Способ по п. 9, также содержащий шаг, на котором переходят от работы в указанном втором режиме к работе в указанном первом режиме в связи с запросом на обогрев салона.
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что указанный переход включает в себя переход после того, как содержание УВ в улавливателе УВ станет ниже порогового, и передачу тепла от отработавших газов, текущих по указанному перепускному каналу отработавших газов, на теплообменник, далее от теплообменника хладагенту, текущему через сердцевину обогревателя, с последующим обогревом салона транспортного средства за счет отбора тепла из сердцевины обогревателя в соответствии с запросом на обогрев салона.
12. Способ для двигателя, содержащий шаги, на которых:
подают поток отработавших газов через теплообменник и далее через улавливатель углеводородов в перепускном канале отработавших газов, когда температура двигателя ниже пороговой; и
подают поток отработавших газов через улавливатель углеводородов и далее через теплообменник в указанном перепускном канале отработавших газов, когда температура двигателя выше пороговой.
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что указанное подача потока через теплообменник и далее через улавливатель углеводородов включает в себя накапливание углеводородов, содержащихся в отработавших газах, в указанном улавливателе, причем подача потока через улавливатель углеводородов и далее через теплообменник включает в себя продувку указанного улавливателя от углеводородов, содержавшихся в отработавших газах.
14. Способ по п. 13, также содержащий шаг, на котором подают удаленные продувкой углеводороды, содержавшиеся в отработавших газах, на впуск двигателя по магистрали РОГ, соединенной с указанным перепускным каналом отработавших газов выше по потоку от теплообменника.
15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что магистраль РОГ содержит клапан РОГ, причем подача удаленных продувкой содержащихся в отработавших газах углеводородов на впуск двигателя включает в себя регулирование прохода клапана РОГ.
16. Способ по п. 14, также содержащий шаг, на котором, после того, как содержание УВ в улавливателе УВ станет ниже порогового, в связи с падением температуры хладагента двигателя, возобновляют подачу потока отработавших газов через теплообменник и далее через улавливатель углеводородов и передачу тепла от теплообменника хладагенту двигателя.
17. Система двигателя, содержащая:
впускной коллектор двигателя;
выпускной коллектор двигателя, содержащий каталитический нейтрализатор отработавших газов, выпускной канал и перепускной канал отработавших газов, при этом указанный перепускной канал установлен параллельно выпускному каналу;
теплообменник и улавливатель УВ, установленные в указанном перепускном канале отработавших газов;
систему хладагента, соединенную по текучей среде с теплообменником и сердцевиной обогревателя;
отводной клапан, соединяющий указанный перепускной канал отработавших газов с выпускным каналом ниже по потоку от каталитического нейтрализатора отработавших газов;
магистраль РОГ, соединяющую указанный перепускной канал отработавших газов выше по потоку от теплообменника с впускным коллектором, при этом магистраль РОГ содержит клапан РОГ; и
контроллер с машиночитаемыми командами, хранимыми в долговременной памяти, для:
закрытия клапана РОГ и открытия/закрытия отводного клапана для подачи потока отработавших газов из каталитического нейтрализатора в выхлопную трубу по указанному перепускному каналу отработавших газов в первом направлении через теплообменник и далее через улавливатель УВ;
в связи с ростом температуры двигателя - открытия клапана РОГ с одновременным поддержанием отводного клапана в открытом/закрытом положении для подачи потока отработавших газов из каталитического нейтрализатора по указанному выпускному каналу, далее по указанному перепускному каналу во втором направлении через улавливатель УВ, и далее через теплообменник.
18. Система по п. 17, также содержащая: в ответ на потребность в обогреве салона продолжение подачи потока отработавших газов по указанному перепускному каналу во втором направлении до тех пор, пока содержание УВ в улавливателе не станет ниже порогового; и
затем подачу потока отработавших газов по указанному перепускному каналу отработавших газов в первом направлении с одновременной передачей тепла от теплообменника в систему хладагента.
19. Система по п. 18, также содержащая, в ответ на потребность в обогреве салона, продолжение подачи потока отработавших газов по указанному перепускному каналу во втором направлении до тех пор, пока содержание УВ в улавливателе не станет ниже порогового; и
затем подачу потока отработавших газов по указанному перепускному каналу отработавших газов в первом направлении с одновременной передачей тепла от теплообменника в систему хладагента и от системы хладагента на сердцевину обогревателя.
20. Система по п. 17, отличающаяся тем, что указанная подача потока в первом направлении имеет место в связи с тем, что температура отработавших газов ниже температуры активации катализатора каталитического нейтрализатора отработавших газов, причем указанная подача потока во втором направлении имеет место в связи с тем, что температура отработавших газов выше температуры активации катализатора каталитического нейтрализатора отработавших газов.
Наверх