СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ТЕПЛООБМЕННИКА ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ

1. Способ, в котором
осуществляют передачу тепла от первой части отработавших газов из двигателя, текущей по каналу рециркуляции отработавших газов (РОГ), охлаждающей жидкости в первой ветви теплообменника;
осуществляют передачу тепла от второй части отработавших газов, текущей по перепускному каналу отработавших газов, охлаждающей жидкости во второй ветви теплообменника; и
выбирают направление потока охлаждающей жидкости по первой и второй ветвям в зависимости от температуры охлаждающей жидкости.
2. Способ по п. 1, в котором первая часть отработавших газов, текущая по каналу РОГ, включает в себя отработавшие газы, отбираемые из основного выпускного канала в зависимости от нагрузки двигателя и подаваемые на впуск двигателя выше по потоку от компрессора, при этом первую часть отработавших газов отбирают из области выше по потоку от турбины, когда нагрузка двигателя ниже порога, и отбирают из области ниже по потоку от турбины, когда нагрузка двигателя выше порога, при этом турбина расположена в основном выпускном канале и соединена с компрессором, подающим сжатый воздух в воздухозаборник двигателя.
3. Способ по п. 2, в котором вторая часть отработавших газов, текущая по перепускному каналу отработавших газов, включает в себя вторую часть отработавших газов, текущую из основного выпускного канала ниже по потоку от турбины и от каталитического нейтрализатора отработавших газов, расположенного в основном выпускном канале ниже по потоку от турбины, в перепускной канал отработавших газов и из перепускного канала отработавших газов в выхлопную трубу через отводной клапан, при этом отводной клапан установлен в месте соединения выхода перепускного канала отработавших газов и основного выпускного канала.
4. Способ по п. 3, дополнительно содержащий шаг, на котором направляют третью часть отработавших газов из области выше по потоку от каталитического нейтрализатора отработавших газов в выхлопную трубу напрямую без протекания по каналу РОГ или по перепускному каналу отработавших газов.
5. Способ по п. 4, в котором соотношение второй и третьей частей отработавших газов зависит от потребности в нагреве двигателя, при этом вторую часть увеличивают относительно третьей по мере роста потребности в нагреве двигателя, причем проход отводного клапана регулируют в зависимости от соотношения второй и третьей частей, при этом проход увеличивают по мере увеличения второй части относительно третьей части.
6. Способ по п. 1, в котором выбор направления потока охлаждающей жидкости включает в себя
направление охлаждающей жидкости одновременно и по первой ветви, и по второй ветви в первом направлении, в то время как отработавшие газы текут по каналу РОГ и перепускному каналу во втором направлении, когда температура охлаждающей жидкости ниже пороговой; и
направление охлаждающей жидкости одновременно и по первой ветви, и по второй ветви во втором направлении, в то время как отработавшие газы текут по каналу РОГ и перепускному каналу отработавших газов во втором направлении, когда температура охлаждающей жидкости выше пороговой, при этом первое направление противоположно второму.
7. Способ по п. 6, дополнительно содержащий шаг, на котором направляют охлаждающую жидкость одновременно и по первой ветви, и по второй ветви в первом направлении до тех пор, пока температура охлаждающей жидкости не достигнет пороговой, а затем направляют охлаждающую жидкость и по первой ветви, и по второй ветви во втором направлении.
8. Способ по п. 1, в котором охлаждающая жидкость поступает в первую ветвь и во вторую ветвь теплообменника через общий вход охлаждающей жидкости и течет одновременно и по первой ветви, и по второй ветви с последующим объединением у общего выхода охлаждающей жидкости и покиданием теплообменника, причем направление потока охлаждающей жидкости по первой ветви является тем же, что и направление потока охлаждающей жидкости по второй ветви.
9. Способ по п. 8, дополнительно содержащий шаг, на котором направляют нагретую охлаждающую жидкость, выходящую из общего выхода охлаждающей жидкости, через блок цилиндров двигателя, и/или сердцевину отопителя, и/или радиатор, в зависимости от соотношения потребности в нагреве двигателя и потребности в обогреве салона.
10. Способ по п. 5, в котором охлаждающая жидкость течет последовательно по первой ветви и по второй ветви теплообменника, причем выбор направления потока охлаждающей жидкости включает в себя
направление охлаждающей жидкости по первой ветви, а затем по второй ветви, когда потребность в охлаждении РОГ превышает потребность в нагреве двигателя; и
направление охлаждающей жидкости по второй ветви, а затем по первой ветви, когда потребность в охлаждении РОГ ниже, чем потребность в нагреве двигателя, при этом потребность в охлаждении РОГ зависит от потребности в разбавлении в двигателе.
11. Способ по п. 3, дополнительно содержащий шаги, на которых: в течение порогового периода после холодного пуска двигателя удерживают отработавшие газы в пределах выпускного коллектора, соединенного с двигателем, первого перепускного канала отработавших газов и первой части канала РОГ, путем закрытия первого клапана, соединяющего канал РОГ с основным выпускным каналом ниже по потоку от турбины, и, по истечении порогового периода, открывают первый клапан для направления отработавших газов из области выше по потоку от турбины в область выше по потоку от каталитического нейтрализатора отработавших газов по первому перепускному каналу отработавших газов в обход турбины, а затем направляют отработавшие газы из области ниже по потоку от каталитического нейтрализатора отработавших газов в выхлопную трубу по перепускному каналу отработавших газов.
12. Способ по п. 11, дополнительно содержащий шаги, на которых: осуществляют передачу тепла от отработавших газов, текущих из области ниже по потоку от каталитического нейтрализатора отработавших газов в выхлопную трубу по перепускному каналу отработавших газов, охлаждающей жидкости, текущей по второй ветви теплообменника, а затем осуществляют передачу тепла от охлаждающей жидкости блоку цилиндров двигателя в зависимости от потребности в нагреве двигателя.
13. Система двигателя, содержащая
турбонагнетатель, содержащий турбину, соединенную с выпускным каналом, и компрессор, соединенный с впускным коллектором двигателя;
канал РОГ с первым клапаном для рециркуляции отработавших газов из области выпускного канала, расположенной выше по потоку от каталитического нейтрализатора отработавших газов, во впускной коллектор;
первый перепускной канал отработавших газов, соединяющий выпускной канал в области выше по потоку от турбины с каналом РОГ, второй клапан, соединенный с местом соединения первого перепускного канала отработавших газов и канала РОГ, и третий клапан, соединенный с местом соединения первого перепускного канала отработавших газов и выпускного канала;
второй перепускной канал отработавших газов, соединяющий выпускной канал в области ниже по потоку от каталитического нейтрализатора с областью выше по потоку от выхлопной трубы через отводной клапан;
теплообменник с входом охлаждающей жидкости, разветвленный на первую ветвь и вторую ветвь, при этом первая ветвь и вторая ветвь снова соединяются у выхода охлаждающей жидкости, при этом первая ветвь соединена по текучей среде с отводом канала РОГ, а вторая ветвь соединена по текучей среде с отводом второго перепускного канала отработавших газов;
систему охлаждения с датчиком температуры охлаждающей жидкости и клапаном-переключателем, при этом система охлаждения выполнена с возможностью направления охлаждающей жидкости в теплообменник, блок цилиндров двигателя и сердцевину отопителя; и
контроллер с машиночитаемыми инструкциями, сохраненными в долговременной памяти, для:
если температура охлаждающей жидкости ниже пороговой,
перевода клапана-переключателя в первое положение для одновременного направления охлаждающей жидкости и по первой ветви, и по второй ветви теплообменника в первом направлении; и
передачи тепла от отработавших газов, текущих по отводу канала РОГ во втором направлении, охлаждающей жидкости, текущей по первой ветви в первом направлении, и от отработавших газов, текущих по отводу второго перепускного канала отработавших газов во втором направлении, охлаждающей жидкости, текущей по второй ветви теплообменника в первом направлении, при этом первое направление противоположно второму направлению.
14. Система по п. 13, в которой контроллер содержит дополнительные инструкции для:
если температура охлаждающей жидкости выше пороговой,
перевода клапана-переключателя во второе положение для одновременного направления охлаждающей жидкости и по первой ветви, и по второй ветви теплообменника во втором направлении; и
передачи тепла от отработавших газов, текущих по отводу канала РОГ во втором направлении, охлаждающей жидкости, текущей по первой ветви во втором направлении, и от отработавших газов, текущих по отводу второго перепускного канала отработавших газов во втором направлении, охлаждающей жидкости, текущей по второй ветви теплообменника во втором направлении.
15. Система по п. 13, в которой отработавшие газы, текущие по отводу канала РОГ, включают в себя первую часть отработавших газов, текущую из области выпускного канала, расположенной выше по потоку от каталитического нейтрализатора, во впускной коллектор двигателя по каналу РОГ, причем отработавшие газы, текущие по отводу второго перепускного канала отработавших газов, включают в себя вторую, остальную, часть отработавших газов, текущую из области выпускного канала, расположенной ниже по потоку от каталитического нейтрализатора, в выхлопную трубу по второму перепускному каналу отработавших газов, при этом соотношение первой и второй частей выбирают в зависимости от соотношения потребности в разбавлении в двигателе и потребности в нагреве двигателя.