СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ РЕКУПЕРАЦИИ ТЕПЛА ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ

1. Способ для двигателя с турбонаддувом, содержащий шаги, на которых:
в состоянии холодного пуска двигателя,
закрывают перепускную заслонку, установленную параллельно газовой турбине, с одновременным направлением потока воздуха из области ниже по потоку от компрессора всасываемого воздуха в выхлопную трубу через эжектор; и
вытягивают поток отработавших газов из области ниже по потоку от каталитического нейтрализатора отработавших газов в теплообменник, установленный в перепускном канале отработавших газов, под действием разрежения, создаваемого эжектором.
2. Способ по п. 1, дополнительно содержащий шаги, на которых:
осуществляют передачу тепла из потока отработавших газов хладагенту, текущему через теплообменник; направляют нагретый хладагент через сердцевину обогревателя; и
осуществляют обогрев салона транспортного средства путем вытяжки всасываемого воздуха через сердцевину обогревателя, причем указанная передача тепла зависит от потребности в нагреве двигателя, при этом потребность в нагреве двигателя включает в себя потребность водителя в обогреве салона и потребность в нагреве головки блока цилиндров.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что направление потока воздуха из области ниже по потоку от компрессора всасываемого воздуха в выхлопную трубу включает в себя открытие первого клапана в первом заборном канале, соединяющем впускной коллектор двигателя ниже по потоку от компрессора с эжектирующим входом эжектора, и направление потока воздуха, сжатого компрессором, в эжектирующий вход эжектора, при этом компрессор приводят в действие посредством газовой турбины, при этом степень открытия первого клапана регулируют в зависимости от числа оборотов турбины, и/или потребности в наддуве, и/или потребности водителя в обогреве салона.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что направление потока воздуха из области ниже по потоку от компрессора всасываемого воздуха включает в себя направление потока воздуха из области выше по потоку от охладителя наддувочного воздуха, причем указанное регулирование степени открытия первого клапана включает в себя увеличение открытия первого клапана при росте числа оборотов турбины, росте потребности в наддуве двигателя и росте потребности в обогреве салона.
5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что эжектор установлен ниже по потоку от теплообменника в перепускном канале отработавших газов, при этом способ дополнительно содержит шаги, на которых: после удовлетворения потребности водителя в обогреве салона уменьшают открытие первого клапана для уменьшения эжектирующего потока на эжекторе и затем осуществляют рециркуляцию отработавших газов из области ниже по потоку от каталитического нейтрализатора отработавших газов во впускной коллектор двигателя через теплообменник в обход эжектора.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что указанная рециркуляция включает в себя рециркуляцию первого количества отработавших газов на впуск двигателя, выше по потоку от компрессора по первой магистрали РОГ, содержащей первый клапан РОГ, и рециркуляцию второго количества отработавших газов на впуск двигателя, ниже по потоку от компрессора по второй магистрали РОГ, содержащей второй клапан РОГ, причем и первая магистраль РОГ, и вторая магистраль РОГ соединены с перепускным каналом отработавших газов ниже по потоку от теплообменника, при этом соотношение указанных первого и второго количеств регулируют в зависимости от частоты вращения двигателя, и/или нагрузки двигателя и/или границы помпажа компрессора всасываемого воздуха.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что соотношение первого и второго количеств уменьшают при увеличении нагрузки двигателя, увеличении частоты вращения двигателя и уменьшении удаленности от границы помпажа компрессора до значения ниже порога.
8. Способ по п. 3, отличающийся тем, что эжектор установлен выше по потоку от теплообменника в перепускном канале, при этом способ дополнительно содержит шаги, на которых, после того, как температура двигателя превысит порог, регулируют открытие перепускной заслонки в зависимости от потребности в наддуве, закрывают первый клапан для приостановки потока всасываемого воздуха через эжектор и осуществляют рециркуляцию отработавших газов из области ниже по потоку от каталитического нейтрализатора отработавших газов во впускной коллектор через эжектор и теплообменник.
9. Способ по п. 8, дополнительно содержащий шаги, на которых: в ответ на запрос на подачу нагретого всасываемого воздуха, открывают первый клапан для направления потока всасываемого воздуха из области ниже по потоку от компрессора всасываемого воздуха и выше по потоку от охладителя наддувочного воздуха через эжектор и далее через теплообменник, осуществляют передачу тепла от хладагента, циркулирующего через теплообменник, всасываемому воздуху, и затем осуществляют рециркуляцию нагретого всасываемого воздуха во впускной коллектор ниже по потоку от охладителя наддувочного воздуха.
10. Способ по п. 3, отличающийся тем, что направление потока воздуха из области ниже по потоку от компрессора всасываемого воздуха включает в себя направление потока воздуха из области ниже по потоку от компрессора и ниже по потоку от охладителя наддувочного воздуха, при этом способ дополнительно содержит шаг, на котором, в ответ на превышение порогового уровня конденсата в охладителе наддувочного воздуха, открывают первый клапан для направления потока воздуха из области ниже по потоку от охладителя наддувочного воздуха в выхлопную трубу по первому заборному каналу и через эжектор до тех пор, пока в результате продувки уровень конденсата не упадет ниже порогового.
11. Способ, содержащий шаги, на которых:
в первом режиме направляют поток всасываемого воздуха в выпускной коллектор через эжектор и используют разрежение в эжекторе для вытяжки отработавших газов из выпускного канала в теплообменник в перепускном канале отработавших газов;
во втором режиме осуществляют рециркуляцию отработавших газов во впускной коллектор через теплообменник по магистрали РОГ, соединенной с перепускным каналом отработавших газов; и
в обоих режимах осуществляют передачу тепла отработавших газов хладагенту, циркулирующему через теплообменник.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что эжектор установлен выше по потоку от теплообменника, причем рециркуляция отработавших газов во впускной коллектор через теплообменник во втором режиме включает в себя направление потока отработавших газов через эжектор.
13. Способ по п. 11, отличающийся тем, что эжектор установлен ниже по потоку от теплообменника, причем рециркуляция отработавших газов во впускной коллектор через теплообменник во втором режиме включает в себя направление потока отработавших газов через теплообменник в перепускном канале отработавших газов в магистраль РОГ в обход эжектора.
14. Способ по п. 11, отличающийся тем, что направление потока всасываемого воздуха включает в себя направление потока из области ниже по потоку от компрессора всасываемого воздуха и ниже по потоку от охладителя наддувочного воздуха, причем указанный первый режим включает в себя температуру двигателя ниже пороговой, и/или уровень конденсата в охладителе наддувочного воздуха выше порогового, и/или потребность водителя в обогреве салона выше пороговой, причем указанный второй режим включает в себя температуру двигателя выше пороговой, и/или уровень конденсата в охладителе наддувочного воздуха ниже порогового, и/или потребность водителя в обогреве салона ниже пороговой.
15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что компрессор приводят в действие посредством газовой турбины, причем в первом режиме перепускная заслонка, установленная параллельно перепускной заслонке, полностью закрыта, причем во втором режиме указанная перепускная заслонка по меньшей мере частично открыта.
16. Способ по п. 14, отличающийся тем, что магистраль РОГ представляет собой первую магистраль РОГ, при этом способ дополнительно содержит шаги, на которых: в третьем режиме направляют поток более холодного всасываемого воздуха из области ниже по потоку от компрессора и выше по потоку от охладителя наддувочного воздуха через эжектор и теплообменник, осуществляют передачу тепла от циркулирующего хладагента более холодному всасываемому воздуху на теплообменнике и затем осуществляют рециркуляцию нагретого всасываемого воздуха во впускной коллектор ниже по потоку от охладителя наддувочного воздуха по первой магистрали РОГ; и в четвертом режиме осуществляют рециркуляцию всасываемого воздуха из области ниже по потоку от компрессора в область выше по потоку от компрессора через эжектор, теплообменник и вторую магистраль РОГ, причем четвертый режим включает в себя запас по помпажу компрессора меньше порогового, и причем первая магистраль РОГ соединяет перепускной канал отработавших газов с впускным коллектором ниже по потоку от компрессора, при этом вторая магистраль РОГ соединяет перепускной канал отработавших газов с впускным коллектором выше по потоку от компрессора.
17. Система транспортного средства, содержащая:
салон транспортного средства;
впускной коллектор двигателя с расположенным выше по потоку компрессором и расположенным ниже по потоку охладителем наддувочного воздуха (ОНВ);
выпускной коллектор двигателя с каталитическим нейтрализатором отработавших газов и глушителем, соединенными друг с другом через выпускной канал и перепускной канал отработавших газов, при этом указанный перепускной канал содержит теплообменник и эжектор;
газовую турбину выше по потоку от каталитического нейтрализатора отработавших газов, при этом турбина выполнена с возможностью приводить в действие компрессор;
обводной канал, содержащий перепускную заслонку, установленный параллельно газовой турбине;
систему хладагента, соединяющую по текучей среде теплообменник с сердцевиной обогревателя;
первый канал, содержащий первый клапан, соединяющий впускной коллектор двигателя в области ниже по потоку от компрессора с перепускным каналом отработавших газов;
систему РОГ, соединяющую перепускной канал отработавших газов ниже по потоку от теплообменника с впускным коллектором, при этом система РОГ содержит первую магистраль РОГ с первым клапаном РОГ для рециркуляции отработавших газов выше по потоку от компрессора и вторую магистраль РОГ со вторым клапаном РОГ для рециркуляции отработавших газов ниже по потоку от охладителя наддувочного воздуха; и
контроллер с машиночитаемыми командами в долговременной памяти для:
работы в первом режиме с закрытой перепускной заслонкой и открытым первым клапаном для направления потока воздуха из впускного коллектора к глушителю через эжектор под действием низкого давления, создаваемого на эжекторе для направления отработавших газов из области ниже по потоку от каталитического нейтрализатора в глушитель через теплообменник с передачей тепла от отработавших газов в систему хладагента и циркуляцией нагретого хладагента через сердцевину обогревателя; и
работы во втором режиме с открытыми первым клапаном, первым клапаном РОГ и вторым клапаном РОГ для направления отработавших газов во впускной коллектор двигателя через теплообменник с передачей тепла от отработавших газов в систему хладагента и циркуляцией нагретого хладагента через сердцевину обогревателя.
18. Система по п. 17, отличающаяся тем, что контроллер содержит дополнительные команды для: перехода между первым и вторым режимами в зависимости от потребности в обогреве салона, и/или температуры двигателя, и/или нагрузки двигателя, при этом указанный переход представляет собой переход из первого режима во второй в связи с по меньшей мере одним из следующих событий: снижение потребности в обогреве салона, рост температуры двигателя и рост нагрузки двигателя, и переход из второго режима в первый в связи с ростом потребности в обогреве салона, падением температуры двигателя и падением нагрузки двигателя.
19. Система по п. 18, отличающаяся тем, что первый канал установлен ниже по потоку от ОНВ, причем переход в первый режим также зависит от уровня конденсата в ОНВ, при этом конденсат из ОНВ направляют в выхлопную трубу по перепускному каналу отработавших газов и через эжектор.
20. Система по п. 17, отличающаяся тем, что эжектор установлен выше по потоку от теплообменника, причем контроллер содержит дополнительные команды для перехода в третий режим в ответ на потребность в нагретом наддувочном воздухе и работы в третьем режиме с направлением наддувочного воздуха из области выше по потоку от ОНВ в область ниже по потоку от ОНВ через теплообменник, при этом нагрев наддувочного воздуха на теплообменнике происходит за счет передачи тепла от системы хладагента наддувочному воздуху.