一种可变冲程发动机及其工作方法 【技术领域】
本发明涉及一种可变冲程发动机及其工作方法，属于动力工程及工程热物理中机械制造方向的车辆发动机技术领域。
背景技术
通常的内燃机按照循环方式不同可分为二冲程内燃机和四冲程内燃机两种。二冲程内燃机活塞上下各一次完成一个循环，上行为进气压缩冲程，下行为做功排气冲程。四冲程内燃机活塞上下各两次完成一个循环，首先活塞下行为进气冲程，接着活塞上行为压缩冲程，然后活塞再下行完成做功冲程，最后活塞上行为排气冲程。这两种内燃机的循环形式都有不同的优点和缺点。比如，二冲程内燃机技术方案简单，实现容易，相对于四冲程而言功率更大，但是效率偏低，排放性能也欠佳，而四冲程发动机的效率和排放都有较大的进步，缺点是输出功率小于二冲程机。二冲程机和四冲程机在这个意义上是互补的。于是，在考虑过各种设计参数，例如功率密度、燃料消耗、废气排放、噪声、振动，内燃机尺寸、重量和成本等问题之后，车辆制造者将进一步决定采用哪种内燃机循环形式，一般地，对于摩托车辆常见的是采用二冲程内燃机，而对于轿车、客货车却常常采用四冲程内燃机。
现有的关于可变冲程发动机的技术主要分为两类，第一类旨在改变四冲程机的冲程长度，它设计了一套可变的连杆系统，使得在某些情况下活塞在膨胀冲程(即做功冲程)中的行程大于在压缩冲程中的行程，以期实现对不同工况的适应。这仅仅通过一些部位的机械设计改变了冲程长度，而没有实现两种循环模式的结合，如专利《可变冲程发动机》，200310115227.2，03109897.5，山田义和；佐藤义一；第二类为可选择二冲程/四冲程内燃机的凸轮轴驱动系统地设计，它通过对于凸轮轴的设计，实现各个缸进气门排气门的不同开闭方案，以完成同一个气缸工作模式的切换。本类方案侧重于凸轮轴的新设计和进排气门的开闭，和本发明二/四冲程结合的思路和方法完全不同。应该指出，这第二种方案在同一个气缸上实现了不同的循环模式，因此存在二冲程单独工作的时间，这段时间内，二冲程机工作的弊端将重新暴露而无法解决，于是，排放的不合格问题将严重阻碍此类方案的付诸实践。这类如专利《可选择的二冲程/四冲程凸轮轴驱动系统》，01802693.1，J·A·马。
对比之下，本发明具有以上两种方案所没有的优点：它在中低负荷和转速条件下，采用一般性的四冲程工作方式，而在大负荷和高速工况下切换到既有四冲程也有二冲程的混合工作模式，以实现更大的功率输出。这种混合工作模式巧妙的处理了二冲程内燃机单独工作时的排放不佳问题，为本发明的实用扫清了障碍。
本方案涉及的技术模块简述如下：
气缸间歇系统，又名“可变气缸系统”或“断缸控制”：
它可根据负荷的不同要求，停止部分气缸的燃油供给与点火控制，减少浪费，提高发动机效率。通用公司将在通用EnvoyXL、通用EnvoyXUV及雪佛兰开拓者EXT的2005年款上使用气缸间歇系统，2004年秋季上市的雅阁油电混合动力车的V6油电混合动力装置也配套使用气缸间歇系统VCM。配备VCM的排量3.0L的Inspire轿车燃烧效率可提高至与排量2.4L级别的同款车相媲美的水平。研究表明，气缸间歇技术可以有效的提高燃烧效率。
EGR(Exhaust Gas Recirculation)，排气再循环系统：
EGR系统将一部分排气引入进气系统，和混合气一起再进入气缸燃烧。它能够有效地降低排放，尤其是排气中的氮氧化合物。因为氮氧化合物是高温和富氧条件下氮和氧发生化学作用的产物，而EGR使得一部分排气返流，故减少了排气总量，同时使得进入气缸的混合气中单位燃料对应的氧浓度减少，从而降低了燃烧速度和燃烧温度，有效地控制了氮氧化合物的生成，是当前控制氮氧化合物排放的主要措施。
废气涡轮增压系统：
废气涡轮增压系统利用排气的流动能量来驱动涡轮，涡轮旋转带动其上一根轴的旋转，此轴的另一端连接泵机，泵机被轴带动，泵机工作的目的在于增压进气，向进气系统提供更多的进气量，以提高充量系数，改善动力输出。
发动机电控装置：
电子控制系统一般由传感器、电子控制单元(EDC或ECU)和执行器组成。传感器负责将指定位置的指定信号传给电子控制单元，电子控制单元将所得的数据送入内部程序和数据库(MAP图)进行处理，将所得的结果送给执行器，执行器解析所得信号，执行相应的命令。电子控制单元的工作可以用方程x＝f(n1，n2，n3…，ni，…)，i＝1，2，3……来表示，其中x代表此处电控单元的输出值(指令内容)，它可以是开度、升程、位移等各种物理量；f代表控制规律，也就是输出x和输入n1，n2，n3…，ni，…的函数关系；n1，n2，n3…，ni，…代表各个输入量，即传感器送来的信号。只要不超过电控装置芯片的数据处理范围，理论上可以有无数个输入量。
【发明内容】
二冲程高速内燃机具有结构紧凑、升功率大的优点，四冲程内燃机则具有低油耗、低排放的突出优点。如何将二冲程内燃机与四冲程内燃机的优点结合在一起，实现一种可变冲程的内燃机，是本项目需要解决的问题。这种发动机在中低负荷和转速条件下，采用四冲程工作方式，而在大负荷和高速工况下切换到既有四冲程也有二冲程的混合工作模式。这种冲程数可变的发动机主要适用于坦克装甲车辆等军用车辆、担负着抢险救灾工作的特种车辆、需要在某些情况下提供大功率输出的工程用车辆以及经常在山区公路等大坡度路况下行驶的运输车辆。我们在下面的叙述中，将它们统称为特种车辆。
本发明基于将二、四冲程机优点结合、缺点摒弃的出发点，设计了一种可以在两种循环模式之间切换的可变冲程发动机，它的结构包括：
六个气缸，其中四个为任何工况下均运转的四冲程气缸，另两个为只在需要的工况才参与运转的二冲程气缸；
EGR，旨在把二冲程排气分为两部分，一部分进入四冲程进气道参与排气再循环，另一部分驱动废气涡轮增压系统以向二冲程气缸提供增压后的进气；
废气涡轮增压系统，旨在向二冲程气缸供应增压后的进气；
四冲程排气分配阀，旨在将四冲程排气分为两部分，一部分驱动废气涡轮增压系统以向二冲程气缸提供进气，另一部分直接经过催化排向大气；
进排气管道，进排气门，曲轴活塞，电子控制装置；
二冲程排气管道与二冲程排气混合室相连，混合室通过EGR分配阀分别于废气涡轮增压系统驱动泵轴的动力输入涡轮和四冲程进气混合室相连；
四冲程发动机进气混合室与四冲程发动机四个缸的进气口相连；另外，四冲程发动机混合室还连有用于进新气的四冲程新气进气管道；四冲程发动机四个缸的排气管道通过4冲程排气分配阀以及其后管道与废气涡轮增压系统驱动泵轴的动力输入涡轮相连；
废气涡轮增压系统的动力输入端为它的动力输入涡轮，该涡轮连接驱动泵轴，该泵轴的另外一端连接有二冲程的进气泵机，动力输入涡轮将动力传输给驱动泵轴，泵轴的旋转带动二冲程的进气泵机工作；
同一根曲轴通过连接在其上的六个连杆和6个气缸中的活塞相连。
一种可变冲程发动机工作方法，根据需要功率的不同，使用断缸技术来决定二冲程的两缸是否参与工作，使发动机可以在两者不同的工作状态之间切换。在不需要加大功率输出的一般工况下，对于两个二冲程缸部分实行断缸，即停止这两缸的燃油供给与点火。这时，参与工作的只有四冲程的四个缸，它们的工作状态和一般四缸四冲程发动机的工作模式没有区别，这时，电子控制装置通过阀门的关闭切断了二冲程和四冲程部分之间的联系。
在不需要加大功率输出的一般工况下，由于使用四缸四冲程气缸就能够满足功率输出的要求，于是对两个二冲程气缸实行断缸，即停止这两缸的燃油供给与点火。这时，参与工作的只有四冲程的四个缸，这四个缸的进气完全由四冲程新鲜进气管道提供，EGR分配阀相应动作，关闭二冲程排气通向四冲程进气混合室的那一条管道；四个四冲程气缸的排气全部排向大气(经催化)，四冲程排气分配阀相应动作，关闭四冲程排气通向废气涡轮增压动力输入端的那一条管道，这时四冲程和二冲程部分隔离开，四个四冲程气缸的运转和一般的四缸四冲程发动机没有区别。
当车辆遇到比较严苛的路况等需要提供更大的功率输出时，两个二冲程缸和四个四冲程缸需要共同工作，司机即停止对于二冲程部分的断缸，电子控制单元得到断缸结束的信号，开始指令阀门动作，即时地改变电控装置的数值。这时二冲程部分也参加运转，六缸开始协同工作：
首先，四冲程排气分配阀在四冲程排气分配阀的电子控制单元EDC的授意下，将分配一部分四冲程排气流入废气涡轮增压的涡轮动力输入端，涡轮运转使得增压泵机开始工作，于是二冲程开始进气，二冲程两缸获得了启动的推动力。
正常启动后，二冲程也开始排气，二冲程的排气首先全部进入EGR分配阀，接受分配阀的比例划分(分配比例由EDC单元按照所连传感器A、B以及断缸传感器送来的数据和运算公式x1＝f(A，B，是否断缸)计算得出)，然后按照此比例，其中一部分排气进入四冲程的进气而实现废气再循环，另一部分通向废气涡轮增压驱动轴一端的动力输入涡轮，驱动废气涡轮增压轴旋转，然后再通过涡轮同端的排气口排向大气(经催化)。通向涡轮的这一部分又为二冲程进气提供了持续的动力。
同时，四冲程的进排气也在进行，四冲程进气除了有一部分是由二冲程再循环进来的旧气，还有一部分是新鲜空气。四冲程的排气全部进入四冲程排气分配阀，然后也分为两个部分，第一部分直接进入排气管道而排向大气(经催化)，第二部分和二冲程排气的一部分作用相同，也被引向废气涡轮增压的驱动轴一端的动力输入涡轮，驱动废气涡轮增压轴旋转，然后通过同端的排气口排向大气(经催化)，这两部分气量的分配关系是通过四冲程排气分配阀电子控制单元EDC来控制的，本EDC收集传感器A、n和断缸传感器的信号，通过方程x2＝f(n，A，是否灭缸)计算出结果，将指令送四冲程排气分配阀，完成对分配的控制。
于是，这样的工作状态循环下去，六缸提供持续的动力输出。
在不需要加大功率输出的一般工况下，对于两个二冲程缸部分实行断缸，即停止这两缸的燃油供给与点火。这时，参与工作的只有四冲程的四个缸，它们的工作状态和一般四缸四冲程发动机的工作模式没有区别，这时，电子控制装置通过阀门的关闭切断了二冲程和四冲程部分之间的联系。
工作原理：
发动机电子控制系统的控制规律：
各个电控装置的控制规律，用方程x＝f(n1，n2，n3…，ni…)，i＝1，2，3……来表示，其中x代表此处电控装置的输出值，它可以是开度、升程、位移等各种物理量；f代表控制规律，也就是输出x和输入n1，n2，n3…，ni…的函数关系；n1，n2，n3…，ni…代表各个输入量，只要不超过电控装置芯片的数据处理范围，理论上可以有无数个输入量。输入值通过各个传感器得到，输送到电子控制单元中进行运算，得到的结果就是电控单元的输出，这些输出送交执行器，执行器产生相应的动作。
采用四个四冲程缸和两个二冲程缸的配合来实现可变冲程，这是输出稳定功率的需要：下面的表格是六个缸的工作循环图 各个缸 各缸工作循环 4S1 进 压 W 排 进 压 W 排 4S2 W 排 进 压 W 排 进 压 2S1 W排 进压 W排 进压 W排 进压 W排 进压 做功量1 2W 0 2W 0 2W 0 2W 0 4S3 排 进 压 W 排 进 压 W 4S4 压 W 排 进 压 W 排 进 2S2 进压 W排 进压 W排 进压 W排 进压 W排 做功量2 0 2W 0 2W 0 2W 0 2W 总做功量 2W 2W 2W 2W 2W 2W 2W 2W
说明：
4Si：四冲程第i缸(i＝1，2，3，4)
2Si：二冲程第i缸(i＝1，2)
进：进气，压：压缩，w：做功，排：排气
做功量1：4S1，4S2，2S1做功量之和
做功量2：4S3，4S4，2S2做功量之和
总做功量：4S1，4S2，2S1，4S3，4S4，2S2缸即所有六缸做功量之和。
由以上的图表可以看出，只有采用四个四冲程缸和两个二冲程缸的配合来实现可变冲程，才能够保证在所有缸都工作时，每1/4个循环中都有相等的功量输出(表中的2w)。
如何在混合工作模式下解决二冲程排放不佳的问题：
该问题是通过方案中的EGR系统解决的。方案中，将二冲程的不良排气部分反流到四冲程进气，和混合气一起再进入四冲程气缸燃烧。这一部分的比例是通过附图中2所示的二冲程排气EGR分配阀的电子控制单元EDC(图2中的(12))来控制的，控制规律详见附图3的说明以及上文所述。由于二冲程的工作方式原本具有排气不佳的缺点，故这一部分反流气体中含有大量依旧可燃的有害废气，故反流它们能够有效地降低排放，尤其是排气中氮氧化合物等一些污染严重的成分。同时，因为氮氧化合物是高温和富氧条件下氮和氧发生化学作用的产物，而一部分排气反流进入气缸使得混合气中单位燃料对应的氧浓度减少，从而降低了燃烧速度和燃烧温度，有效地控制了氮氧化合物的生成。所以，本方案通过引入EGR系统，从而解决了二冲程的排放可能不佳的问题。
本发动机存在广大的适用工况：对于各种特种车辆，它们在执行抢险、运输、起重等各种任务时，其发动机需要有很大的输出功率，才能保证车辆快速、安全、有效完成任务，由于二冲程发动机的升功率比四冲程大很多，所以在这种条件下，应该让二冲程的两缸参与工作，以提高发动机的输出功率。但是，所有特种车辆都不可避免地有一般性的行驶工况，比如重型车的非载重行驶、消防车的一般调度、运输车辆在小坡度或者无坡度的路况下行驶等等。在这些不需要高功率的情况下，可以对本发动机的二冲程部分实行灭缸，只让发动机处于四缸四冲程的一般工作状态下，这样可以保证低油耗和低排放。
总而言之，本发动机通过两种不同工作状态的切换，适应了不同的工况，既保证了工作状态下的高效，又兼顾了不工作状态时的节能与环保。它主要适用于坦克装甲车辆、担负着抢险救灾工作的特种车辆、需要在某些情况下提供大功率输出的工程用车辆以及经常在山区公路等大坡度路况下行驶的运输车辆。
【附图说明】
图1是本发明基本管道和气门图。
图2是本发明基本元件和进排气关系图。
图3是本发明电控装置的运行图。
【具体实施方式】
下面结合附图，来说明本发明的具体实施方式。
图1是本发明基本管道和气门图。图1中的1是二冲程进气管道，它从废气涡轮增压机的进气泵机处获取鼓入气缸的新鲜空气，将其引向两个二冲程气缸，这些气体和燃料混合燃烧后的废气从附图2所示的二冲程排气管道(20)排出，首先进入一个统一的混合室(图2中的(10))，而后经过EGR分配阀(图2中的(11))的分配，一部分进入废气涡轮增压机的动力输入端(图2中的(22))来驱动涡轮，另外一部分进入四冲程气缸的进气，参与其缸内燃烧，实现排气再循环和对二冲程排放状况的改善。图1中3是四冲程新气进气管道，由于四冲程的进气除了有一部分是二冲程送来的废气，还有一定的新鲜空气，这一部分新鲜空气就是经由图1中的3进入四冲程气缸的。图1中4为四冲程排气管道，四冲程排气首先进入四冲程排气总管，然后经过四冲程排气分配阀(图2中的(13))进行分配，其中一部分直接经过催化排向大气，另外一部分进入也进入废气涡轮增压机的动力输入端(图2中的(22))来驱动涡轮，作用就像二冲程的某一部分排气一样。图1中5所示的为进气门，图中共有四个进气门，每一个四冲程缸有一个进气门(均为每一个四冲程缸上方两个气门口中左面的那一个)，而二冲程部分通过进气口来进入新气，故没有进气门。进气门在进气冲程和进气冲程之前之后的各很小一段时间(合理的提前和延迟)打开，允许气进入气缸，其他时间关闭。这种规律是由凸轮轴的设计实现的，凸轮轴是一根或者两根直接驱动各个气门开闭的执行轴，由发动机带动旋转，旋转过程中，其上的凹凸设计直接或者间接依次顶过气门上端，控制各个气门的开闭状态，满足了对各个气门开闭时刻的要求。对于VVT(Variable Valve Timing，可变气门正时技术)，这种规律则可能还由电子控制来实现。图1中6所示的为排气门，不论二冲程还是四冲程缸，均有一个排气门(也可以设计为两个)，它在本缸排气冲程以及之前之后各有很小一段时间(合理的提前和延迟)打开，允许废气流出气缸，其他时间关闭。这种规律是由凸轮轴的设计实现的，对于VVT，则也可能还由电子控制来实现。应该指出，由于发动机在一个很短的时间段内，可以近似认为是匀速转动，所以各个冲程所耗的时间基本近似，于是我们得到：进排气门何时开闭遵循一个有规律可循的周期变化，这个变化规律已经被刻画在凸轮轴的设计里，成为汽车固有的特点。
图2是本发明基本元件和进排气关系图。二冲程排气管道(图2中的(20))与二冲程排气混合室(图2中的(10))相连，混合室通过EGR分配阀(图2中的(11))分别于废气涡轮增压系统驱动泵轴的动力输入涡轮(图2中的(22))和四冲程进气混合室(图2中的(23))相连。四冲程发动机进气混合室与四冲程发动机四个缸(图2中的(15)(16)(17)(18))的进气口相连；另外，四冲程发动机混合室还连有用于进新气的四冲程新气进气管道(图2中的(3))；四冲程发动机四个缸的排气管道通过4冲程排气分配阀(图2中的(13))以及其后管道与废气涡轮增压系统驱动泵轴的动力输入涡轮(图2中的(22))相连。
废气涡轮增压系统的动力输入端为它的动力输入涡轮(图2中的(22))，该涡轮连接驱动泵轴，该泵轴的另外一端连接有二冲程的进气泵机(图2中的(21))，动力输入涡轮将动力传输给驱动泵轴，泵轴的旋转带动二冲程的进气泵机工作。
同一根曲轴通过连接在其上的六个连杆和6个气缸中的活塞相连(图2中的(24))。
在不需要加大功率输出的一般工况下，对于两个二冲程缸(图2中的(7)(8))部分实行断缸，即停止这两缸的燃油供给与点火。这时，参与工作的只有四冲程的四个缸，它们的工作状态和一般四缸四冲程发动机的工作模式没有区别，这时，电子控制装置通过阀门的关闭切断了二冲程和四冲程部分之间的联系。当需要大功率输出时，二冲程不再实行断缸，二冲程部分开始进气，由废气涡轮增压机将新鲜空气泵入其进气管道，进入图2中(7)(8)所示的两个二冲程气缸，燃烧后产生的二冲程排气在排气门开启后首先进入二冲程排气混合室(图2中的(10))，然后通过EGR分配阀(图2中的(11))，接受分配阀的比例划分(分配比例由图2中的(12)即二冲程排气EGR分配阀的电子控制单元EDC按照所连传感器送来的数据计算，由阀控器执行)，然后按照此比例，其中一部分进入四冲程的进气而实现废气再循环，另一部分通向废气涡轮增压驱动轴一端的动力输入涡轮(图2中的(22))，驱动废气涡轮增压轴旋转，然后再通过涡轮同端的排气口排向大气(经催化)。
四冲程任何工作时刻都在运行，其进气由两部分组成，有一部分是由二冲程再循环进来的旧气(图2中的(19))，这部分再循环旧气在图2中EGR分配阀(11)的控制下，有节制的定量进入四冲程气缸参与燃烧，还有一部分是图2中(3)进气管道进来的新鲜空气，这一部分的量由节气门控制，其流量被统计入空气流量计等测量传感器；这两部分四冲程进气在图2中(23)所示的四冲程进气混合室中混合，在遇到四冲程进气门打开的时候，就进入四冲程气缸参与燃烧，燃烧后的四冲程排气全部进入图2中(13)所示的四冲程排气分配阀，然后也分为两个部分，第一部分直接进入排气管道而排向大气(经催化)，第二部分和二冲程排气的一部分作用相同，也被引向废气涡轮增压的驱动轴一端的动力输入泵机(图2中的(22))，驱动废气涡轮增压轴旋转，然后通过同端的排气口排向大气(经催化)，这两部分气量的分配关系是同通过图2中(14)所示的四冲程排气分配阀的电子控制单元EDC来控制的。
图3是本发明电控装置的运行图。
在本发动机的结构中，涉及的电控装置可用下表说明它们的作用和控制方程式。本发动机结构中涉及的电控装置可以参见图3中(12)(14)所示。
本发动机结构中涉及的电控装置作用和控制方程式表 序号 控制器名称 输入 输出 控制方程式 执行器名称 12 EGR分配阀的电子 控制单元EDC 曲轴转速A、 四冲程新鲜进 气流量B 二冲程排气 中通向废气涡 轮增压机驱动 端的气量占二 冲程总排气量 的比例x1 x1＝f(A，B，是否灭缸) EGR 分配阀 14 四冲程排气分配阀 的电子控制单元EDC 废气涡轮增压 机泵轴的转速n、 曲轴转速A、二冲 程部分是否灭缸 四冲程排气 中通向废气涡 轮增压机驱动 端的气量占四 冲程总排气量 的比例x2 x2＝f(n，A，是否灭缸) 四冲程排气分配阀
在二冲程部分断缸的时候，x1＝100％，即关闭了二冲程排气和四冲程进气混合室的连接，因为此时二冲程不进行排气，这样可以防止四冲程进气混合室(图2中的(23))内的气体倒流进入二冲程排气混合室(图2中的(10))；x2＝0％，即关闭了四冲程排气和废气涡轮增压系统的连接(因为此时二冲程部分不工作，废气涡轮增压系统无需为其提供增压进气)，使得四冲程的排气全部排向大气。
以一次由低功率模式切换到高功率模式的工作过程为例，在不需要加大功率输出的一般工况下，由于使用四缸四冲程气缸就能够满足功率输出的要求，于是对两个二冲程气缸实行断缸，即停止这两缸的燃油供给与点火。这时，参与工作的只有四冲程的四个缸，这四个缸的进气完全由四冲程新鲜进气管道提供，EGR分配阀相应动作，关闭二冲程排气通向四冲程进气混合室的那一条管道，使得x1＝100％；四个四冲程气缸的排气全部排向大气(经催化)，四冲程排气分配阀相应动作，关闭四冲程排气通向废气涡轮增压动力输入端的那一条管道，使得x2＝0％。这时四冲程和二冲程部分隔离开，四个四冲程气缸的运转和一般的四缸四冲程发动机没有区别。
当车辆遇到比较严苛的路况等需要提供更大的功率输出时，两个二冲程缸和四个四冲程缸需要共同工作，司机即停止对于二冲程部分的断缸，图2中(12)(14)所示的两处电子控制单元得到断缸结束的信号，开始指令图2中所示的阀门(11)(13)动作，即时地改变x1和x2的数值。这时二冲程部分也参加运转，六缸开始协同工作：
首先，图2中四冲程排气分配阀(13)在四冲程排气分配阀的电子控制单元EDC(14)的授意下，将分配一部分四冲程排气流入废气涡轮增压的涡轮动力输入端，涡轮运转使得增压泵机开始工作，于是二冲程开始进气，二冲程两缸获得了启动的推动力。
正常启动后，二冲程也开始排气，二冲程的排气首先全部进入EGR分配阀(图2中的(11))，接受分配阀的比例划分(分配比例由EDC单元(12)按照所连传感器A、B以及断缸传感器送来的数据和运算公式x1＝f(A，B，是否断缸)计算得出)，然后按照此比例，其中一部分排气进入四冲程的进气而实现废气再循环，另一部分通向废气涡轮增压驱动轴一端的动力输入涡轮，驱动废气涡轮增压轴旋转，然后再通过涡轮同端的排气口排向大气(经催化)。通向涡轮的这一部分又为二冲程进气提供了持续的动力。
同时，四冲程的进排气也在进行，四冲程进气除了有一部分是由二冲程再循环进来的旧气，还有一部分是新鲜空气。四冲程的排气全部进入四冲程排气分配阀(13)，然后也分为两个部分，第一部分直接进入排气管道而排向大气(经催化)，第二部分和二冲程排气的一部分作用相同，也被引向废气涡轮增压的驱动轴一端的动力输入涡轮，驱动废气涡轮增压轴旋转，然后通过同端的排气口排向大气(经催化)，这两部分气量的分配关系是通过四冲程排气分配阀电子控制单元EDC(14)来控制的，本EDC收集传感器A、n和断缸传感器的信号，通过方程x2＝f(n，A，是否灭缸)计算出结果，将指令送四冲程排气分配阀，完成对分配的控制。
于是，这样的工作状态循环下去，六缸提供持续的动力输出。
当不需要大功率输出时，只需断缸就能恢复只有四冲程部分工作的状态，明显降低功率输出数值。
本发动机通过两种不同工作状态的切换，适应了不同的工况，既保证了工作状态下的高效，又兼顾了不工作状态时的节能与环保。特别适用于坦克装甲车辆、担负着抢险救灾工作的特种车辆、需要在某些情况下提供大功率输出的工程用车辆以及经常在山区公路等大坡度路况下行驶的运输车辆。