[发明专利]主动空气路径旁路系统

说明书

本发明涉及主动空气路径旁路系统。提供用于调节通过集成在进气组件中的增压空气冷却器的空气流的方法和系统。在一个示例中，发动机进气组件包括具有集成增压空气冷却器(CAC)的气室、定位在第一CAC集管周界附近的第一集管密封件和定位在所述气室的旁路通道中的第一可旋转可移动密封件。第一可移动密封件经由滑动接触与所述第一集管密封件接口，并且调整第一可移动密封件的位置可以改变通过旁路通道的空气流的量。

技术领域

本申请涉及一种具有集成增压空气冷却器的进气系统。

背景技术

许多发动机利用进气系统中的压缩机向发动机提供升压来增加燃烧室中的压力，从而增加发动机的动力输出。一些发动机也利用排气再循环(EGR)回路减少发动机的排放且/或改善燃料经济。EGR回路也能够是“高压”(HP)的，其中EGR在涡轮前吸入且在压缩机后喷射，或者“低压(LP)”的，其中EGR在涡轮后吸入在压缩机前喷射。对于这两种情况，压缩机和EGR回路增加提供给汽缸的进气空气的温度，从而降低提供给汽缸的空气的密度。因此，降低燃烧效率。为了降低进气空气的温度，增压空气冷却器可以定位在进气系统中。在一些发动机中，增压空气冷却器可以定位在压缩机下游、节气门上游的导管中，作为前端冷却模块的部分，因为增压空气冷却器通常是空气冷却。在其他应用中，增压空气冷却器可以是水冷却并且安装在发动机舱中。最近，已作出改进来将增压空气冷却器并入进气系统中。例如，US 2013/0220289公开一种包括气室(plenum)和节气门体的进气系统，其中增压空气冷却器集成在气室内。增压空气冷却器到进气系统的集成使进气系统的整体紧密性增加，同时向进气空气提供增压空气冷却。此外，US 2012/0285423公开一种集成的增压空气冷却器进气系统，其包括静态密封件以确保增压空气冷却器的有效性。

另外，当环境空气温度降低时或者在湿润或多雨天气状况期间，冷凝物会形成在集成的增压空气冷却器(CAC)内，其中进气空气被冷却到低于水露点温度。此外，当进入CAC的增压空气被升压(例如，进气压力和升压压力高于大气压力)时，如果CAC温度下降到露点温度以下，冷凝物会形成。因此，冷凝物可以在CAC的底部或CAC的内部通道中聚集。当增加转矩时，如在加速期间，增加的质量空气流量可以将冷凝物从CAC中去除，从而将其抽取到发动机中并增加发动机熄火和燃烧不稳定的可能性。

解决由于冷凝物摄入导致的发动机熄火的其他尝试包括通过并入使增压空气在CAC周围流动的旁路来避免冷凝物形成。然而，本发明人在此已认识到关于此类方法的潜在问题。具体地，将此类旁路通道并入上述集成CAC系统中可能是不可行的。例如，添加旁路通道可能在集成的CAC和进气气室的外部需要额外管道系统和阀门，从而击败减小发动机包装空间的集成CAC的目的。

发明内容

在一个示例中，上述问题可以由一种发动机进气组件解决，该进气组件包括具有集成增压空气冷却器(CAC)的气室、定位在第一CAC集管(header)周界附近的第一集管密封件和定位在被限定在CAC主体的侧面和气室的侧面之间的旁路通道中的第一可旋转可移动密封件，其经由滑动接触与第一集管密封件接口，所述第一可移动密封件改变通过旁路通道的空气流。作为一个示例，气室可以耦接在压缩机和发动机之间。附加地，第一可移动密封件在其中流过气室的增压空气流过旁路通道且至少部分绕开CAC的第一位置和其中流过气室的增压空气流过CAC但不流过旁路通道的第二位置之间可以是可调整的。在第一位置和第二位置二者中，第一可移动密封件可以保持与第一集管密封件和定位在第二CAC集管周界附近的第二集管密封件密封接触，所述第二CAC集管在CAC的、与第一CAC集管相对的端处。此外，发动机控制器可以响应增压空气温度主动将第一可移动密封件调整到第一位置或第二位置。以这种方式，可以减少集成的CAC和进气气室中的CAC冷凝物，同时维持紧凑的发动机布置和CAC与气室的充足密封。维持CAC和气室之间的密封也可以减少空气泄漏并增加CAC效率。