[發(fā)明專利]用于在低溫下起動自燃式發(fā)動機的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980114330.0
• 申請日: 2009-04-21
• 公開（公告）號: CN102016279A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: T·科克;J·里青格
• 申請（專利權(quán)）人: 戴姆勒股份公司
• 主分類號: F02D41/40
• 分類號: F02D41/40
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 吳鵬;張亞非

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于在低溫下起動自燃式發(fā)動機的方法，其中首先在發(fā)動機的壓縮沖程中通過第一預噴射將第一燃料量引入燃燒室中，并形成部分均勻的預混合物。在下一步驟中，通過主噴射將主燃料量引入燃燒室中，并借助自燃使燃料空氣混合物燃燒。

背景技術(shù)

由DE?10?2004?053?748A1已知一種用于在低溫下起動自燃式發(fā)動機的方法，其中通過三個分噴射將燃料引入發(fā)動機的燃燒室。如果活塞位于壓縮沖程的下止點，則以一預噴射噴入第一燃料量。以主噴射將主燃料量引入燃燒室中，其中該主噴射在活塞的上止點的范圍內(nèi)進行。后噴射緊接在主噴射后，通過后噴射能實現(xiàn)更好的能量轉(zhuǎn)換。通過這種方法能避免在冷起動階段中的燃燒斷火。

由JP?2000?192?836A已知另一種用于在低溫下起動自燃式發(fā)動機的方法，其中將較小的第一燃料量引入燃燒室中，從而形成預混合物。利用適合的傳感器裝置來監(jiān)測預混合物是否燃燒。在確定第一燃料量自燃之前，在下面的工作循環(huán)中一直重復這個步驟。然后將主燃料量引入燃燒室中，其中由主燃料量和空氣形成的混合物在當前條件下可靠地被引燃。在一過渡階段中，可以在發(fā)動機的一個工作沖程期間或在彼此相繼的工作沖程期間向燃燒室中進行預噴射和主噴射。

發(fā)明內(nèi)容

因此本發(fā)明的目的是：提供一種改進的用于起動發(fā)動機的方法，其突出的進步在于能在低溫下可靠、快速地起動。

根據(jù)本發(fā)明，選擇第一預噴射的噴射起點以使所述部分均勻的預混合物能在至多也是很短的著火延遲后起燃；選擇所述主噴射的噴射起點以使所述主燃料量在已起燃的預混合物的燃燒階段中被引入所述燃燒室中或者在所述燃燒階段結(jié)束后立刻被引入所述燃燒室中。在壓縮沖程期間，處于燃燒室中的氣體被壓縮，由此使燃燒室溫度升高。借助預噴射將第一燃料量引入所述被壓縮的氣體中。在外部溫度較低時，燃燒室中的溫度對于傳統(tǒng)的擴散燃燒來說過低，從而首先在燃燒室中形成部分均勻的預混合物。基于根據(jù)本發(fā)明的方法，在如下時刻將第一燃料量引入燃燒室中，在該時刻，燃燒室中的溫度由于壓縮而高到足以使所形成的部分均勻的預混合物在升高的溫度下、在短的著火延遲后以通常的部分均勻的燃燒進行反應。較短的著火延遲的示例值包括1ms至15ms的時間間隔，該時間間隔是從第一預噴射的噴射起點到燃燒室中達到明顯升高的溫度(例如100K或者比緊接在噴射起點前的燃燒室溫度大很多)的時間間隔。可以基于發(fā)動機的轉(zhuǎn)速以相應的曲軸轉(zhuǎn)角改變所給出的時間間隔。此外，選擇主噴射的噴射起點以使主燃料量在預混合物的燃燒階段中被噴入燃燒室或者在該燃燒階段后立刻被噴入燃燒室。在此時刻，燃燒室中的溫度水平由于預混合物的反應而明顯升高，從而使利用主燃料量形成的燃料空氣混合物更容易起燃。

在本方法的一種設(shè)計方案中，所述預噴射在活塞上止點前22°到100°曲軸轉(zhuǎn)角、特別是在25°到30°曲軸轉(zhuǎn)角的范圍內(nèi)進行。通過在壓縮階段中向燃燒室中的燃料空氣混合物或者此時較熱的、被壓縮的空氣中進行噴射，確保著火延遲很短。此外，提供了足夠的時間間隔供預混合物在高溫下部分均勻地燃燒，從而能在燃燒室中實現(xiàn)明顯的溫度升高。

在本方法的另一種設(shè)計方案中，所述主噴射在活塞上止點前20°曲軸轉(zhuǎn)角到所述上止點后20°曲軸轉(zhuǎn)角的范圍內(nèi)進行。在該范圍內(nèi)，通過燃燒室氣體的最大壓縮以及通過來自預混合物反應的、經(jīng)過一定時間的熱量釋放而在燃燒室中獲得最高的溫度，從而使主燃料量著火和燃燒的可能性較大。

在本方法的另一種設(shè)計方案中，將所述主噴射分成多個分噴射，即通過多個分噴射將主燃料量引入燃燒室。將燃料噴射到燃燒室中以及燃料隨后的氣化必然導致燃燒室中短暫的溫度降低，從而延長了著火延遲。將主噴射分成多個分噴射，使得每個分噴射中的溫度降低都較小，從而使著火延遲較短并引起可靠的溫升。

在本方法的另一種設(shè)計方案中，在發(fā)動機的起動過程開始時，在上止點前2°曲軸轉(zhuǎn)角到上止點后的2°曲軸轉(zhuǎn)角的范圍內(nèi)進行一第一分噴射，而在上止點后2°到5°曲軸轉(zhuǎn)角的范圍內(nèi)進行一第二分噴射。在這種條件下，特別是在溫度和/或轉(zhuǎn)速低時為利用第一分噴射引入的燃料量的反應提供充分的時間間隔。特別是在本方法的該設(shè)計方案中，改善了起動過程的起始，或者說改善了燃料空氣混合物的首次起燃。

在本方法的另一種設(shè)計方案中，第一分噴射的噴射起點隨著轉(zhuǎn)速的增加而向前移動。以這種方式能夠最佳地利用由預混合物的反應引起的溫升。