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龙图腾网获悉西安交通大学申请的专利一种具有外循环系统的内燃机及工作方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116906234B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-27发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310903013.9，技术领域涉及：F02M35/10；该发明授权一种具有外循环系统的内燃机及工作方法是由曾科;段浩;尹晓军设计研发完成，并于2023-07-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种具有外循环系统的内燃机及工作方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种具有外循环系统的内燃机及工作方法，包括与内燃机的进气道和排气道连通的外循环系统；外循环系统包括进气加热组件、排气组件和连接组件；进气加热组件通过连接管路与内燃机的进气道和或排气组件连通；进气加热组件通过风机向系统内输送并加热进气空气；排气组件具有排气管和安装于排气管排气端的排气后处理器；进气加热组件和或内燃气的排气道输出的气体经过排气后处理器处理后排放；连接组件连接进气加热组件和排气组件。本发明的内燃机通过进气道和排气道外接有外循环系统，该外循环系统可以在内燃机不运转时循环工作，在进行进气加热或者排气加热时实现对进气空气的大幅度升温，从而改善内燃机的冷启动性能并降低冷启动过程中的有害排放，并帮助实现低压缩比发动机的压燃的工作方式。

本发明授权一种具有外循环系统的内燃机及工作方法在权利要求书中公布了：1.具有外循环系统的内燃机的工作方法，其特征在于，所述内燃机包括： 与内燃机的进气道104和排气道105连通的外循环系统； 所述外循环系统包括： 进气加热组件2，排气组件3和连接组件5； 所述进气加热组件2通过连接管路与所述内燃机的进气道104和或所述连接组件5连通； 所述进气加热组件2包括风机201和空气过滤器202，以及 与所述风机201的出气端连通的进气连接管路组，所述风机201通过所述进气连接管路组与所述内燃机的进气道104和或所述连接组件5连通； 所述排气组件3具有与所述内燃机的排气道105连通的排气管301； 所述进气加热组件2通过连接组件5和所述内燃机的排气道105输出的气体经过所述排气组件3的排气管301排放； 所述连接组件5包括连接组件管路501和设置在连接组件管路501上的第三流量调节阀403，所述连接组件连接进气加热组件2和排气组件3，以通过该第三流量调节阀403控制所述连接组件管路501的开关； 所述外循环系统能够在内燃机不运转时循环工作，在进行进气加热和或者排气加热时实现对进气空气的大幅度升温，从而改善内燃机的冷启动性能，并帮助实现低压缩比发动机1的压燃的工作方式； 所述进气连接管路组包括：第一进气连接管路203； 所述第一进气连接管路203上安装有第一流量调节阀401，以通过该第一流量调节阀401控制所述第一进气连接管路203的开关； 所述第一进气连接管路203上安装有电加热器205以及燃料喷嘴206，所述燃料喷嘴206喷射燃料至电加热器205，实现喷射燃料燃烧，释放能量以提高进气温度； 所述第一进气连接管路203与所述内燃机的进气道104连通以向所述内燃机内输送空气，或与所述连接组件管路501连通以向所述连接组件5输送空气； 所述进气连接管路组还包括旁路设置在第一流量调节阀401两端的第二进气连接管路204和热交换器303； 所述第二进气连接管路204上安装有第二流量调节阀402，以通过该第二流量调节阀402控制所述第二进气连接管路204的开关； 所述第二进气连接管路204与所述热交换器303的外侧通道连通，并与所述第一进气连接管路203连通，所述热交换器303的内侧通道与排气管301连通； 所述电加热器205的下游具有进气氧化触媒207，所述进气氧化触媒207进一步氧化燃料喷嘴喷射的未燃烧燃料，以进一步提高进气温度； 所述排气组件3还包括： 安装于所述排气管301的排气端的排气后处理器302； 所述工作方法，具体如下： 降低内燃机发动机的冷启动过程中的有害排放物的工作过程如下： 在发动机1运转之前先开启外循环系统，进行进气空气加热，使进气温度提高，使排气管301中的进行尾气后处理的排气后处理器302中触媒温度提高，使其达到对尾气进行处理的温度条件；具体工作过程为：在发动机1不运转的条件下，开启电加热器205、并完全开启第三流量调节阀403，待电加热器205温度达到能够点燃由燃料喷嘴206所喷入的燃料后，开始喷入燃料，燃料开始在电加热器205的高温作用下开始燃烧，并由燃料放出的热量进一步提高电加热器205和进气氧化触媒207的温度，在喷入燃料的同时，开启风机201送入循环空气，送入的空气量要与喷入的燃料量相适应，在持续的电加热和燃料燃烧的作用下，进气空气温度增加，排气后处理器302的触媒的温度不断升高，此时开始运转发动机1，发动机1无须在高浓度的燃料空气混合比下运转，并且发动机1排出的有害废气能及时得到排气后处理器302的触媒的处理，因此降低发动机1尾气的排放； 解决低压缩比发动机1实现压燃工作方式问题的工作过程如下： 在发动机1需要启动时，先不运转发动机1，而是开启外循环系统对发动机1的进气进行加热和排气后处理器302的预热，具体过程为：先关闭第二流量调节阀402，开启电加热器205，待电加热器205温度达到能够点燃由燃料喷嘴206喷入的燃料的温度后，燃料喷嘴206喷入燃料，同时开启风机201送风，风机201的风量要满足燃料燃烧的需要但降低进气温度，经过加热和燃烧后形成的气体中的燃料经过进气氧化触媒充分氧化放出热量，使气体温度进一步提高，由于此时发动机1不运转，燃烧后的气体只能通过第三流量调节阀403进入外循环系统的排气管301到达排气后处理器302，对排气后处理器302的触媒进行加热；随着外循环的不断进行，到达连接组件管路501内空气的温度进一步升高，当温度达到预设温度T1，此时开始运转发动机1，并关闭第三流量调节阀403，使加热后的气体完全进入发动机1，发动机1运转几个循环后，其排出的气体温度达到预设温度T2，此时发动机1气缸内的压缩冲程末了时刻喷入燃料，由于此时压缩后的气缸内气体温度超过了燃料自燃温度，燃料就着火燃烧了，燃烧做功进一步推动发动机1运转，实现了发动机1从启动到稳定运行的过程； 发动机1启动和稳定运行后，从发动机1的排气道105排出的废气温度进一步升高，此废气经过排气管301到达排气后处理器302，进行无害化处理和进一步放出热量，此时开启第二流量调节阀402并关闭第一流量调节阀401，进气空气通过热交换器303，在热交换器303内被高温排气加热，此部分空气经过管路也到达电加热器205，若经过第一进气连接管路203的空气温度已到达或者超过预设温度T1，则电加热器205停止加热，仅依靠发动机1排气对进气的加热能使发动机1的进气温度达到预设温度T1；同时，发动机1已启动和稳定运转，还能够通过推迟喷油开始时刻来调节排气温度，从而调整排气对进气的加热作用，使达到发动机1进气道104的气体温度保持在预设温度T1以上，从而保证气缸内燃料压燃所需要的温度条件； 当发动机1进入中负荷或大负荷状态后，由于排气温度高，热交换器303对进气的加热作用大，则完全或者部分关闭第二流量调节阀402并开启第一流量调节阀401来调节进气温度，使其温度保持在预设温度T1附近，保证燃料压燃所需的进气温度条件； 解决发动机1的低温冷机启动问题的工作过程如下： 当即将启动发动机1时，首先开启电加热器205，同时开启第三流量调节阀403，当电加热器205达到炽热状态，此时开启风机201，并通过燃料喷嘴206喷入燃料至炽热的电加热器205表面，燃料在高温作用下燃烧，并通过与电加热器205靠近的进气氧化触媒207进一步氧化，所喷入的燃料完全燃烧或者氧化放出热量，进一步提高进入的空气温度，所进入的空气的流量由风机201的运转控制，风机201的风量、电加热器205的温度和喷入的燃料量要相互匹配，进气空气经过电加热器205加热、又经过燃料燃烧氧化放出热量后的加热，形成高温废气，由于此时发动机1不运转，该高温废气只能通过开启的第三流量调节阀403、排气管301到达排气后处理器302，进行加热升温，当排气后处理器302的触媒温度达到能处理发动机1排出的有害气体排放温度后，此时逐渐停止燃料喷嘴206的喷射和逐步关闭第三流量调节阀403，启动运转发动机1，则发动机1因为有高的进气温度而容易启动，同时，因为排气后处理器302的触媒处于工作的温度状态，则发动机1启动运转时产生的废气中的有害产物，也会被排气后处理器的触媒处理掉，从而解决了发动机1低温启动困难和启动过程中产生大量的有害物的问题。

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