用于排气再循环的方法和系统以及车辆的制作方法
【技术领域】
[0001] 本说明书公开的主题的实施例涉及内燃机内的排气再循环，特别涉及用于排气再 循环的方法和系统以及车辆。
【背景技术】
[0002] 发动机可利用排气从发动机排气系统到发动机进气系统的再循环来减少常规的 N0X排放，这一过程也称为排气再循环（EGR)。在EGR情况下气缸中生成的微粒物质高度依 赖于EGR的量，并且如果所述EGR不受控制则会指数地增加。为了符合日益严格的法规，同 时优化燃料消耗、部件可靠性和控制策略复杂性，希望使多气缸发动机内的气缸与气缸之 间排放差异（cylinder-to-cylinderemissionsvariation)最小化。这可通过向所有气 缸传送均匀的和控制量的EGR来实现。
[0003] 在一些发动机系统中，一个或多个气缸的一个组可具有排气歧管，所述排气歧 管专门连接至所述发动机的进气通道以使得气缸的所述组至少在一些情况下专用于为 EGR生成排气。这类气缸可称为"供体气缸（donorcylinder)"。其他气缸可具有专门 连接至所述发动机的排气通道的排气歧管，所述其他气缸称为"非供体气缸（non-donor cylinder) "。典型来说，发动机中可存在等量的供体气缸和非供体气缸；例如，在V-12发动 机中，一个气缸组（六个气缸）可包括供体气缸，同时其他气缸组（也是六个气缸）可包括 非供体气缸。这种类型的布置会导致气缸与气缸之间所传送的外部ERG的量存在差异并且 所捕获的气缸内ERG的量也发生气缸与气缸之间的差异。
【发明内容】
[0004] 在一个实施例中，用于排气再循环的系统包括发动机的具有第一气缸数量的第 一气缸组；所述发动机的具有第二气缸数量的第二气缸组，所述第二气缸数量不是所述第 一气缸数量的整数倍；和连接至所述第一气缸组和所述第二气缸组的排气系统。在至少 一个操作模式中，所述排气系统具有所述第一气缸组中流体连接至所述发动机的进气管 (intake)的排气端口以及所述第二气缸组中与所述进气管流体地分离的排气端口。
[0005] 其中，所述系统进一步包括定位在所述进气管中的减震容积（dampingvolume)， 所述减震容积包括用于在向所述发动机分配增压空气（chargeair)之前收集所述增压空 气的膨胀区域，所述增压空气包括进气或来自所述第一气缸组的排气中的一种或多种。
[0006] 其中，所述第一气缸数量是三个气缸，并且其中所述第二气缸数量是五个气缸。
[0007] 其中，所述排气系统包括连接至所述第一气缸组的第一排气歧管以及连接至所述 第二气缸组的第二排气歧管，所述第一排气歧管与所述进气管流体连通并且所述第二排气 歧管与排气管（exhaust)流体连通。
[0008] 所述系统进一步包括与所述进气管、所述第一气缸组和所述第二气缸组流体连通 的进气歧管。
[0009] 其中，所述第一气缸组和所述第二气缸组中的每个气缸均包括相应的进气阀和相 应排气阀，并且进一步包括可变凸轮轴正时系统（variablecamshafttimingsystem)，所 述可变凸轮轴正时系统配置用于设置每个相应的进气阀和排气阀的打开正时和闭合正时。
[0010] 其中，所述第二气缸组中的每个排气阀的排气阀闭合正时早于所述第一气缸组中 的每个排气阀的排气阀闭合正时。
[0011] 在另一个实施例中，一种车辆包括用于移动所述车辆的推进系统以及如上所述的 用于排气再循环的系统，其中所述发动机连接至所述推进系统以用于为所述推进系统供 能。
[0012] 其中，所述第一气缸数量和所述第二气缸数量结合起来包括所述发动机的所有气 缸。
[0013] 在又一个实施例中，一种用于发动机排气再循环的方法包括：使排气从所述发动 机的多个非供体气缸专门输送至大气；使再循环排气从所述发动机的多个供体气缸输送至 发动机进气管；以及传送新鲜空气与所述再循环排气的混合物以用于在所述多个非供体气 缸和所述多个供体气缸中燃烧，燃烧期间气缸与气缸之间的排气残余（residual)差异小 于指定阈值，所述排气残余包含传送的再循环排气或捕获排气中的一种或多种。
[0014] 其中，气缸与气缸之间的排气残余差异的所述指定阈值是1%或更少。
[0015] 其中，所述发动机是包括八个气缸的直列式发动机（inlineengine)，其中使所述 排气从所述多个非供体气缸专门输送至大气包括使排气从五个非供体气缸专门输送至大 气，并且其中使所述再循环排气从所述多个供体气缸输送至所述发动机进气管包括使所述 再循环排气从三个供体气缸输送至所述发动机进气管。
[0016] 其中，使所述再循环排气从所述多个供体气缸输送至所述进气管包括使所述再循 环排气输送穿过连接至所述多个供体气缸的第一排气歧管，并且其中使所述排气从所述多 个非供体气缸专门输送至大气包括使排气输送穿过连接至所述多个非供体气缸的第二排 气歧管。
[0017] 其中，传送新鲜空气和所述再循环排气的所述混合物以用于在所述多个非供体气 缸和所述多个供体气缸中燃烧包括传送新鲜空气和所述再循环排气的所述混合物使其在 到达进气歧管之前穿过减震容积，所述进气歧管连接至所述多个非供体气缸和所述多个供 体气缸，所述减震容积包括所述进气歧管上游的进气通道的圆柱形膨胀区域。
[0018] 在再一个实施例中，一种用于排气再循环的系统包括连接至进气管和排气管的直 列式八缸发动机。所述发动机包括具有三个气缸的供体气缸组，所述三个气缸配置用于使 排气输送至所述进气管。所述发动机还包括具有五个气缸的非供体气缸组，所述五个气缸 配置用于使排气专门输送至大气。
[0019] 其中，所述供体气缸组中的每个气缸具有带有第一排气阀闭合正时的相应排气 阀，并且所述非供体气缸组中的每个气缸具有带有比所述第一排气阀闭合正时更早的第二 排气阀闭合正时的相应排气阀。
[0020] 其中，在燃烧期间所述发动机每个气缸内所捕获排气量的气缸与气缸之间差异是 1 %或更少。
[0021] 其中，所述供体气缸组中的每个气缸具有650kPa或更少的最大排气歧管压力和 200kPa或更少的排气歧管压力振幅。
[0022] 其中，所述非供体气缸组中的每个气缸具有500kPa或更少的最大排气歧管压力 和220kPa或更少的排气歧管压力振幅。
[0023] 其中，在从发动机的第一端延伸至所述发动机的第二端的所述发动机方向上，所 述供体气缸组中的所述三个气缸从所述第一端开始分别连续地排列在第一气缸位置、第二 气缸位置和第三气缸位置上，并且所述非供体气缸组中的所述五个气缸从紧挨着所述第三 气缸位置的第四气缸位置开始并延伸至所述第二端而连续地排列。
[0024] 所述系统进一步包括定位在进气歧管上游的所述进气管的进气通道中的减震容 积，所述进气歧管流体连接至所述供体气缸组中的每个气缸和所述非供体气缸组中的每个 气缸。
[0025] 其中，所述减震容积包括膨胀区域、收集区域和收缩区域，其中所述收集区域的第 一直径大于所述膨胀区域的第二直径，所述膨胀区域的所述第二直径大于所述进气通道的 第三直径。
[0026] 其中，所述减震容积包括直管。以此方式，所述第二气缸组（例如，未连接至发动 机进气管的非供体气缸）中的气缸数量不能被所述第一气缸组（例如，连接至发动机进气 管的供体气缸）中的气缸数量整除。例如，所述第一气缸数量可包括三个气缸，而所述第二 气缸数量可包括五个气缸。如此，气缸与气缸之间的排气再循环（EGR)量可发生相对低水 平如1 %或更少的变化，从而维持所需的车辆排放。
[0027] 应了解，提供以上简述以便以简化形式介绍在【具体实施方式】中进一步描述的精选 概念。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，所要求保护的主题的 范围专门由【具体实施方式】之后的权利要求书来限定。此外，所要求保护的主题并不限于解 决以上或本公开的任何部分中指出的任何缺点的实现方式。
【附图说明】
[