[发明专利]用于减少窜气焦化的方法和装置

说明书

背景技术

在此描述的各实施例总地涉及内燃机的通气。更具体地说，在此描述的各实施例涉及减少内燃机的封闭式换气系统内的窜气焦化。

在内燃机运行期间，气体被压出燃烧室并通过活塞环与气缸壁之间间隙被压入曲轴箱。气体也可能来自阀杆密封件和涡轮增压器密封件。这种夹带有油的气体称为窜气气体。除非从曲轴箱去除，否则窜气气体会增加曲轴箱内的压力。

通常，窜气气体可用曲轴箱通风系统(也称为呼吸组件)从曲轴箱排出。在开放式通风系统中，呼吸组件通向大气，但通到大气的窜气被认为是车辆总排放的一部分。为此原因，通常避免窜气向环境排放。

另一常规已知曲轴箱通风系统是封闭式呼吸组件，其中窜气气体通过例如首先被通到涡轮增压器压缩机而被通回发动机。将窜气气体通到发动机进气口/涡轮增压器压缩机入口可潜在地污染发动机/涡轮增压器压缩机的进气硬件。在高温下，夹带在窜气气体内的油会硬化并粘到发动机/涡轮增压器压缩机。来自窜气气体的油的硬化和粘结过程称为焦化。

排放窜气气体的另一已知方法是强制窜气气体进入排放气体，从而由车辆的后处理系统处理两种排放物，后处理系统例如有柴油氧化催化器(DOC)和/或柴油颗粒过滤器(DPF)。为了将窜气气体注入排放气体，必须将窜气气体加热并压缩成使窜气气体可保持在气态。此外，所夹带的油可能沉积在DOC上并覆盖催化器的活性部位，这可能通过例如降低被动DPF再生的级别和增加主动DPF再生所需要的点火温度来降低后处理系统的效率。或者，窜气气体排放可在DPF处产生较高的积灰率，这可能需要更频繁的除灰维护。

发明内容

一种在封闭式呼吸组件内焦化来自发动机窜气气体的夹带油的方法包括以下步骤：将窜气气体从发动机运送到雾分离器，将窜气气体从雾分离器运送到呼吸器焦化装置，用发动机排气集管传导和对流方式中的至少一种方式加热呼吸器焦化装置，将夹带油的至少一部分从窜气气体焦化出来并将焦化的油沉积在呼吸器焦化装置处，以及将窜气气体从呼吸器焦化装置运送到涡轮增压器压缩机和发动机。

附图说明

图1是具有与涡轮增压器压缩机和发动机流体连通的呼吸器焦化装置的窜气处理组件的流程图。

图2是具有在发动机与涡轮增压器压缩机之间流体连通的呼吸器焦化装置的发动机和涡轮增压器压缩机的侧视图。

具体实施方式

现参照图1和图2，窜气处理组件总地由附图标记10表示并包括与发动机下游流体连通的呼吸器焦化装置12。发动机14从呼吸器组件16排放窜气气体流F，呼吸器组件16沿窜气气体的流动方向在呼吸器焦化装置12的上游。呼吸器组件16包括呼吸器油雾分离器18，该呼吸器油雾分离器18可定位在发动机14处或发动机14下游。雾分离器18去除在窜气气体流F内包含的某些但不是全部的夹带的油烃。

雾分离器18布置在沿呼吸器焦化装置12的窜气气体流F方向的上游。在窜气处理组件10中，呼吸器焦化装置12具有从呼吸器组件16延伸到涡轮增压器压缩机24的入口22的管状本体20。尽管呼吸器焦化装置12具有管状本体20，但呼吸器焦化装置12也可能具有其它形状和构造。例如，呼吸器焦化装置12可能具有非圆形截面，该非圆形截面会增加内部表面面积，且因此延长焦化装置的维修间隔时间。或者，呼吸器焦化装置12形状可做成符合发动机14的排气管和集管，从而焦化装置12还形成热屏蔽件。呼吸器焦化装置12由任何耐热材料制成，包括诸如不锈钢和碳钢之类的金属。

呼吸器焦化装置12的焦化入口26与呼吸器组件16的出口28的下游流体连通。焦化入口26可附连到出口28。呼吸器焦化装置12的焦化出口30与涡轮增压器压缩机24的入口22的上游流体连通，并可附连到入口22。

呼吸器焦化装置12用安装件34附连到发动机14，其包括发动机14的排气集管32。呼吸器焦化装置12的至少一部分36可大致平行于排气集管32的外表面定向。呼吸器焦化装置12的第二部分38靠近发动机的排气管40例如小于6英寸定位。或者，呼吸器焦化装置12可与排气管40接触。呼吸器焦化装置12可能距离排气管40小于1英寸。也可能呼吸器焦化装置12的任何部分定位成与发动机的排放大量热的各部分邻近或接触。