СПОСОБ (ВАРИАНТЫ) И СИСТЕМА ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ПРОДУВКИ И РЕЦИРКУЛЯЦИИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ С ПОМОЩЬЮ РАЗВЕТВЛЕННОЙ ВЫПУСКНОЙ СИСТЕМЫ

1. Способ для двигателя, содержащий шаги, на которых:
направляют отработавшие газы из первой группы цилиндров в одну или несколько из следующих областей: область перед компрессором, область за компрессором и газовую турбину; и
направляют отработавшие газы из второй группы цилиндров в одну или несколько из следующих областей: область перед компрессором и газовую турбину.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что первая группа цилиндров и вторая группа цилиндров взаимно исключают друг друга и содержат разные цилиндры.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отработавшие газы из первой группы цилиндров направляют в область за компрессором при работе двигателя в состоянии со средней нагрузкой.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что дополнительно отработавшие газы из первой группы цилиндров не направляют ни в область перед компрессором, ни в газовую турбину.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что отработавшие газы из второй группы цилиндров направляют в газовую турбину и не направляют в область перед компрессором.
6. Способ по п. 3, отличающийся тем, что область за компрессором включает в себя область ниже по потоку от впускного дросселя и выше по потоку от впускного коллектора.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отработавшие газы из первой группы цилиндров направляют как в область перед компрессором, так и в газовую турбину, когда двигатель находится в состоянии с высокой нагрузкой, причем отработавшие газы из второй группы цилиндров направляют как в область перед компрессором, так и в газовую турбину, когда двигатель находится в состоянии с высокой нагрузкой.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что направление отработавших газов в область перед компрессором включает в себя шаг, на котором направляют совокупность продувочного всасываемого воздуха и остаточных отработавших газов под конец такта выпуска в первой группе цилиндров и второй группе цилиндров.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что направление совокупности продувочного всасываемого воздуха и остаточных отработавших газов под конец такта выпуска в первой группе цилиндров и второй группе цилиндров включает в себя шаг, на котором создают положительное перекрытие как минимум одного впускного клапана и одного соответствующего выпускного клапана каждого цилиндра в первой группе цилиндров и второй группе цилиндров.
10. Способ по п. 7, отличающийся тем, что дополнительно не направляют отработавшие газы ни из первой группы цилиндров, ни из второй группы цилиндров в область за компрессором.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что направление отработавших газов включает в себя шаг, на котором выборочно открывают один или несколько выпускных клапанов первой группы цилиндров и второй группы цилиндров, причем выборочное открытие включает в себя шаг, на котором приводят в действие устройство переключения профиля кулачков, содержащее выступы кулачков, соединенные с каждым из одного или нескольких выпускных клапанов, для изменения момента открытия и продолжительности открытия каждого из одного или нескольких выпускных клапанов.
12. Способ для двигателя, содержащий шаги, на которых:
во время первого состояния перенаправляют совокупность остаточных отработавших газов и продувочного воздуха из множества цилиндров двигателя в область выше по потоку от компрессора в первом рабочем цикле двигателя; и
во время второго состояния перенаправляют все отработавшие газы только из одного подмножества множества цилиндров в область ниже по потоку от компрессора и подают отработавшие газы из остальных цилиндров в газовую турбину во втором рабочем цикле двигателя.
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что первое состояние представляет собой состояние с высокой нагрузкой двигателя, а второе состояние представляет собой состояние со средней нагрузкой двигателя.
14. Способ по п. 12, дополнительно содержащий шаги, на которых: во время первого состояния подают первую, свободно выпускаемую, порцию отработавших газов в газовую турбину и подают вторую, принудительно выпускаемую, порцию отработавших газов в устройство снижения токсичности отработавших газов из множества цилиндров.
15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что первую, свободно выпускаемую, порцию отработавших газов подают в газовую турбину через первый выпускной клапан каждого из множества цилиндров, причем вторую, принудительно выпускаемую, порцию отработавших газов подают в устройство снижения токсичности отработавших газов через второй выпускной клапан каждого из множества цилиндров.
16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что совокупность остаточных отработавших газов и продувочного воздуха подают в область выше по потоку от компрессора через третий выпускной клапан каждого из множества цилиндров.
17. Способ по п. 16, дополнительно содержащий шаги, на которых: во время второго состояния подают первую, свободно выпускаемую, порцию отработавших газов в газовую турбину и подают вторую, принудительно выпускаемую, порцию отработавших газов в устройство снижения токсичности отработавших газов из остальных цилиндров.
18. Система, содержащая:
двигатель, содержащий впускной коллектор и выпускной коллектор, при этом выпускной коллектор соединен по текучей среде с устройством снижения токсичности отработавших газов;
впускной дроссель во впускном канале, установленный выше по потоку от впускного коллектора;
турбонагнетатель, содержащий впускной компрессор с приводом от газовой турбины;
множество цилиндров, каждый из которых содержит первый выпускной клапан, второй выпускной клапан и третий выпускной клапан;
первый выпускной канал, соединяющий по текучей среде первый выпускной клапан непосредственно только с турбиной турбонагнетателя;
второй выпускной канал, соединяющий по текучей среде второй выпускной клапан непосредственно только с устройством снижения токсичности отработавших газов;
третий канал, соединяющий по текучей среде третий выпускной клапан непосредственно только с входом впускного компрессора;
четвертый канал, соединяющий по текучей среде третий выпускной клапан непосредственно с впускным каналом в области ниже по потоку от впускного компрессора, ниже по потоку от впускного дросселя и выше по потоку от впускного коллектора;
первый клапан рециркуляции отработавших газов, расположенный в третьем канале; второй клапан рециркуляции отработавших газов, расположенный в четвертом канале; и
систему переключения профиля кулачков, соединенную с первым выпускным клапаном, вторым выпускным клапаном и третьим выпускным клапаном каждого из множества цилиндров.
19. Система по п. 18, дополнительно содержащая контроллер с машиночитаемыми командами в долговременной памяти на:
эксплуатацию множества цилиндров в первом режиме, в котором второй выпускной клапан открыт, а первый выпускной клапан и третий выпускной клапан закрыты, для перенаправления всех отработавших газов в устройство снижения токсичности отработавших газов;
эксплуатацию множества цилиндров во втором режиме, в котором подмножество множества цилиндров эксплуатируют с открытым третьим выпускным клапаном и закрытыми первым выпускным клапаном и вторым выпускным клапаном для перенаправления всех отработавших газов во впускной коллектор ниже по потоку от впускного компрессора, а остальные цилиндры множества эксплуатируют с открытыми первым выпускным клапаном и вторым выпускным клапаном и закрытым третьим выпускным клапаном для подачи порций отработавших газов в газовую турбину и устройство снижения токсичности отработавших газов; и
эксплуатацию множества цилиндров в третьем режиме с открытыми первым выпускным клапаном, вторым выпускным клапаном и третьим выпускным клапаном для отведения порций отработавших газов на вход впускного компрессора, в устройство снижения токсичности отработавших газов и газовую турбину.
20. Система по п. 19, отличающаяся тем, что контроллер содержит дополнительные команды на:
закрытие первого клапана рециркуляции отработавших газов и второго клапана рециркуляции отработавших газов, когда множество цилиндров работает в первом режиме;
закрытие первого клапана рециркуляции отработавших газов и открытие второго клапана рециркуляции отработавших газов, когда множество цилиндров работает во втором режиме; и
открытие первого клапана рециркуляции отработавших газов и закрытие второго клапана рециркуляции отработавших газов, когда множество цилиндров работает в третьем режиме.