用于處理從發動機曲軸箱中放出的顆粒物質的系統和方法技術方案

提供一種用于處理從發動機曲軸箱中放出的顆粒物質的系統和方法。在一個實施例中，發動機包括曲軸箱。放氣軟管聯接到發動機上，以從曲軸箱中放出曲軸箱氣體。催化排放控制裝置聯接到放氣軟管上，以處理曲軸箱氣體中的顆粒物質。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本文公開的主題涉及處理從發動機曲軸箱中放出的顆粒物質。
技術介紹
在發動機運行期間，未燃燒的燃料和排氣從燃燒室中逃出，經過活塞環，并且進入曲軸箱。隨著時間的過去，未燃燒的燃料和排氣冷凝，并且稀釋曲軸箱中的發動機油，這會降低發動機油潤滑發動機的能力。為了減少發動機油的稀釋，軌道運載工具的發動機典型地包括放氣系統，以吸入新鮮空氣以及從曲軸箱中排出未燃燒的燃料和排氣。在一個示例中，運載工具包括發動機，發動機具有曲軸箱，曲軸箱通過軟管對凝結器放氣，凝結器過濾放出的氣體。例如，凝結器包括鋼絲絨，鋼絲絨有利于使氣體流中的油滴冷凝。冷凝的油滴通過回行線路從凝結器回到曲軸箱。此外，噴射器管連接在凝結器和排氣消聲器之間。隨著氣體通過噴射器管從凝結器流中流出，會產生壓差而產生用于曲軸箱放氣的真空。專利技術人在本文中在這樣的系統中認識到ー些問題。例如，從曲軸箱中放出的、逃脫凝結器的過濾的氣體流中的任何顆粒物質都被吸到排氣流中，并且離開排氣煙囪。換句話說，從曲軸箱中放出的、未經凝結器過濾的顆粒物質會增加運載工具的排放。
技術實現思路
因此，為了解決以上問題，本文描述的多種實施例。例如，在一個實施例中，一種發動機系統包括包含曲軸箱的發動機。放氣軟管聯接到發動機上，以從曲軸箱中放出曲軸箱氣體。催化排放控制裝置聯接到放氣軟管上，以處理曲軸箱氣體中的顆粒物質。如上面論述的那樣，雖然凝結器可用來使曲軸箱氣體中的一些油滴冷凝，但顆粒物質仍然存在。因而，通過用催化排放控制裝置處理曲軸箱氣體，保留在曲軸箱氣體中的顆粒物質可在催化的作用下燒盡和被移除。照這樣，可減少由于曲軸箱放氣而引起的排放，諸如顆粒排放。提供此簡要描述來介紹呈簡化形式的一系列概念，它們在本文中有進ー步描述。此簡要描述不意于標識聲明的主題的關鍵特征或實質特征，也不意于用來限制聲明的主題的范圍。此外，聲明的主題不限于解決本公開的任一部分中提到的任何或全部缺點的實現。而且，專利技術人已經認識到任何確認的問題和對應的解決方法。附圖說明通過參照附圖閱讀非限制性實施例的以下描述，將更好地理解本專利技術，其中: 圖1是本公開的軌道運載工具系統的示例實施例的示意圖。圖2是本公開的軌道運載工具系統的另一個示例實施例的示意圖。圖3是用于運行軌道運載工具系統來處理曲軸箱氣體的顆粒物質的方法的示例實施例的流程圖。具體實施例方式非公路運載工具(諸如軌道運載工具)包括發動機，發動機具有曲軸箱，曲軸箱被放氣，以排出未燃燒的燃料和排氣。排放控制裝置處理從曲軸箱中放出的氣體，以從氣體流中移除顆粒物質。如圖1中示出的那樣，軌道運載工具系統的示例實施例包括電加熱式排放控制裝置，該裝置燃燒從曲軸箱中放出的氣體流中的顆粒物質。在軌道運載工具系統的另ー個示例實施例中，如圖2中示出的那樣，排放控制裝置接收從曲軸箱中放出的氣體以及從發動機的汽缸中排出的氣體的組合物。排氣將排放控制裝置加熱到燃著(light-off)溫度范圍，以便燃燒聯合氣體流中的顆粒物質。圖3顯示用于運行軌道運載工具系統(諸如圖1-2中示出的軌道運載工具系統)以減少從發動機曲軸箱中放出的氣體流中的顆粒物質的量的方法的示例實施例。照這樣，可減少軌道運載工具系統的排放。圖1是構造成在軌道102上運行的運載工具或運載工具系統(在本文中被描繪成軌道運載工具100)的示例實施例的框圖。軌道運載工具100包括發動機104。發動機104從吸氣通道114接收用于燃燒的吸入空氣。吸氣通道114從空氣過濾器(未顯示)接收環境空氣，空氣過濾器過濾來自軌道運載工具100的外部的空氣。發動機104中的燃燒產生的排氣供應到排氣通道116。排氣流過排氣通道116，并且流出軌道運載工具100的排氣煙囪118。在一個示例中，發動機104是通過壓縮點火而燃燒空氣和柴油燃料的柴油發動機。在其它非限制性實施例中，發動機104可通過壓縮點火(或火花點火)燃燒包括氣油、煤油、生物柴油，或者具有相似密度的其它石油餾出物的燃料。在一個示例中，軌道運載工具100是柴油-電動運載工具。例如，發動機104是柴油發動機，柴油發動機產生扭矩輸出，扭矩輸出沿著傳動軸108傳遞到電氣系統106。電氣系統106的交流發電機(未顯示)使用產生的扭矩來發電，以后續將電傳送到各種下游電氣構件。例如，電氣系統106對多個牽引馬達110提供電功率。多個牽引馬達110各自連接到多個輪子112中的ー個上，以提供牽引功率來推進軌道運載工具100。ー個示例軌道運載工具構造對于每個輪子包括一個牽引馬達。如本文描繪的那樣，六對牽引馬達對應于軌道運載工具的六對輪子中的各個。多個牽引馬達110還構造成用作對軌道運載工具100提供動態制動的發電機。特別地，在動態制動期間，多個牽引馬達110沿與滾動方向相反的方向提供扭矩，從而產生電，基于運行狀況，電被提供給不同的源。例如，電被提供來對排放控制裝置138進行電加熱。作為另ー個示例，設置在電氣系統106中的電阻器網使電作為熱而消散掉。作為又ー個示例，電存儲在包括在電氣系統106中的電存儲裝置(例如電池)中。發動機104包括布置在吸氣通道114和排氣通道116之間的兩級渦輪增壓器。兩級渦輪增壓器提高被吸入到吸氣通道114中的環境空氣的充氣量，以便在燃燒期間提供較大的充氣密度，以增加發動機運行效率。第一渦輪增壓器120包括沿著吸氣通道114布置的壓縮機122。壓縮機122至少部分地由渦輪124 (例如，通過軸)驅動，渦輪124布置在排氣通道116中。第二渦輪增壓器126在第一渦輪增壓器和發動機104之間定位在第一渦輪增壓器120下游。第二渦輪增壓器126包括沿著吸氣通道114布置的壓縮機128。壓縮機128至少部分地由渦輪130 (例如，通過軸)驅動，渦輪130布置在排氣通道116中。在一些實施例中，兩級渦輪增壓器以串聯的方式布置，并且構造成在發動機104的運行范圍中，在不同的發動機速度下用來以減小的滯后快速地提供壓縮。例如，第一渦輪增壓器120可為較小的高壓、低輸出渦輪增壓器，該渦輪增壓器用來在較低的發動機速度下快速地提供壓縮。對應地，第二渦輪增壓器126可為較大的低壓、較高輸出的渦輪增壓器，該渦輪增壓器在較高的發動機速度下運行來提供較大增壓。在一些實施例中，兩級渦輪增壓器按順序運行，以在特定的運行范圍期間提供較大的增壓量。在這種構造中，兩個大小相似的渦輪增壓器按順序布置，并且同時運行。特別地，第一渦輪增壓器120使壓カ升高到第一壓カ水平，然后第二渦輪增壓器126接收來自第ー渦輪增壓器120的充氣，并且將其進一步壓縮到較高的增壓壓力，單個渦輪增壓器不可能產生這樣的增壓壓力。這個構造對于柴油發動機可為有益的，因為柴油發動機不會遭受預點火問題，而且與火花點火發動機相比，柴油發動機可使用顯著地更高的增壓壓力。發動機104形成曲軸箱，曲軸箱被放氣，以從曲軸箱中移除排氣和未燃燒的燃料，以便減少曲軸箱中的發動機油的稀釋。曲軸箱通過放氣軟管134放氣。在一些實施例中，放氣軟管134連接到排氣煙囪118中的文丘里管狀管，該管產生真空，以使發動機104的曲軸箱放氣。放氣軟管134連接到凝結器132上，使得從曲軸箱中放出的氣體流流過凝結器132，氣體流在凝結器132中被過濾。特別地，凝結器132使氣體流中的油滴冷凝，并本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.09.24 US 12/889,6381.一種發動機系統，包括: 包括曲軸箱的發動機； 放氣軟管，其聯接到所述發動機上，從所述曲軸箱中放出曲軸箱氣體； 凝結器，其聯接到所述放氣軟管上，以使所述曲軸箱氣體中的油冷凝；以及催化排放控制裝置，其在所述凝結器下游聯接到所述放氣軟管上，以處理所述曲軸箱氣體中的顆粒物質。2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述催化排放控制裝置是電加熱式催化排放控制裝置。3.根據權利要求2所述的系統，其特征在干，所述發動機系統設置在軌道運載工具中，并且所述系統進ー步包括: 聯接到所述發動機上的電氣系統，所述電氣系統利用所述發動機產生的扭矩來產生電功率，所述電氣系統電聯接到所述電加熱式催化排放控制裝置上；以及 控制器，其構造成響應于所述電加熱式催化排放控制裝置的溫度低于溫度閾值而調節所述電氣系統，以提供電功率來加熱所述電加熱式催化排放控制裝置。4.根據權利要求3所述的系統，其特征在干，進ー步包括: 聯接到所述電氣系統上的多個牽引馬達，所述多個牽引馬達構造成產生牽引功率來推進所述軌道運載工具，以及利用對所述軌道運載工具制動來產生電功率；以及 所述控制器構造成在制動狀況期間，在所述多個牽引馬達產生電功率時，調節所述電氣系統，以提供所述多個牽 引馬達產生的至少ー些電功率來加熱所述電加熱式催化排放控制裝置。5.根據權利要求1所述的系統，其特征在干，進ー步包括: 聯接在所述發動機的排氣通道和所述放氣軟管之間的旁通線路，所述旁通線路在所述催化排放控制裝置上游聯接到所述放氣軟管上；以及 旁通閥，其定位成控制從所述排氣通道行進通過所述旁通線路的排氣的量。6.根據權利要求5所述的系統，其特征在干，進ー步包括: 第一渦輪增壓器，其包括定位在所述排氣通道中的第一渦輪； 第二渦輪增壓器，其包括定位在所述排氣通道中的第二渦輪，所述第二渦輪增壓器定位成與所述第一渦輪增壓器串聯；以及 所述旁通線路在所述第一渦輪和所述第二渦輪上游定位在所述排氣通道中。7.根據權利要求5所述的系統，其特征在干，進ー步包括: 控制器，其構造成在所述催化排放控制裝置的溫度低于溫度閾值時，調節所述旁通閥的狀態，以增加通過所述旁通線路行進到所述催化排放控制裝置的排氣的量，以及，在所述催化排放控制裝置的溫度高于所述溫度閾值時，調節所述旁通閥的狀態，以減少通過所述旁通線路行進到所述催化排放控制裝置的排氣的量。8.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述控制器進ー步構造成在所述催化排放控制裝置的溫度低于所述溫度閾值時，調節發動機運行參數，以提高排氣熱函。9.根據權利要求1所述的系統，其特征在干，進ー步包括: 在所述催化排放控制裝置下游聯接到所述放氣軟管上的排氣線路，所述排氣線路將所述放氣軟管連接到排氣煙囪上；在所述催化排放控制裝置下游聯接到所述放氣軟管上的吸入線路，所述吸入線路將所述放氣軟管連接到吸氣通道上； 定位在所述催化排放控制裝置下游的閥，所述閥是可調的，以將所述曲軸箱氣體從所述催化排放控制裝置引導到所述排氣線路和所述吸入線路中的ー個或多個；以及 控制器，其構造成在所述催化排放控制裝置的溫度低于溫度閾值時，調節所述閥的狀態，以將所述曲軸箱氣體從所述催化排放控制裝置引導到所述吸入線路，以及在所述催化排放控制裝置的溫度高于所述溫度閾值時，調節所述閥的狀態，以將所述曲軸箱氣體從所述催化排放控制裝置引導到所述排氣線路。10.一種用于控制發動機的方法，所述發動機包括:曲軸箱；放氣軟管，其聯接到所述發動機上，以從所述曲軸箱中放出曲軸箱氣體；催化排放控制裝置，其聯接到所述放氣軟管上，以處理所述曲軸箱氣體中的顆粒物質，所述方法包括: 響應于催化排放控制裝置性能而改變從所述催化排放控制裝置到吸氣通道和排氣煙囪的所述曲軸箱氣體的量。11.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，催化排放控制裝置性能包括催化排放...

【專利技術屬性】
技術研發人員：LH赫弗利三世，JR米希勒，
申請(專利權)人：通用電氣公司，
類型：
國別省市：