[發明專利]通過燃料反應性分層的發動機燃燒控制

有效

• 申請號: 201080063555.0
• 申請日: 2010-12-14
• 公開（公告）號: CN102741526A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: R.D.雷茨;R.M.漢森;D.A.斯普利特;S.L.科克約翰
• 申請（專利權）人: 威斯康星舊生研究基金會
• 主分類號: F02D19/06
• 分類號: F02D19/06;F02D41/34;F02D41/40;F02B17/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 代易寧

1.一種用于內燃發動機的壓縮點火燃燒方法，該方法包括以下步驟：

a.?在發動機循環期間向內燃發動機的燃燒室中提供初始燃料供送，

b.?隨后在發動機循環期間向燃燒室中提供后續燃料供送，該后續燃料供送與第一燃料供送具有不同的反應性，

其中：

????(1)?該初始燃料供送和該后續燃料供送之一包含第一燃料；以及

????(2)?該初始燃料供送和該后續燃料供送中的另一個包含該第一燃料和添加劑的混合物，該添加劑改變該第一燃料的反應性。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：

a.?該后續燃料供送被提供給該燃燒室以在燃燒室中獲得燃料反應性的分層分布，最高燃料反應性的區域與最低燃料反應性的區域相隔開，和

b.?所述區域被分布在燃燒室內，以使燃料燃燒的起始和持續時間提供：

????(1)?小于1.0?g/kW-hr的NOx排放，和

????(2)?小于0.1?g/kW-hr的炭煙排放。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：

a.?該后續燃料供送被提供給該燃燒室以在該燃燒室中獲得燃料反應性的分層分布，最高燃料反應性的區域與最低燃料反應性的區域相隔開，和

b.?所述區域被分布在燃燒室內，以使燃料燃燒的起始和持續時間提供以下的一個或多個：

????(1)?發動機凈指示熱效率大于48%，和

????(2)?發動機總指示熱效率大于51%。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：

a.?該后續燃料供送被提供給該燃燒室以在燃燒室中獲得與最低燃料反應性區域相隔開的最高燃料反應性區域，和

b.?所述區域被分布在燃燒室中以便提供：

????(1)?NOx排放小于1.0?g/kW-hr，

????(2)?炭煙排放小于0.1?g/kW-hr，和

????(3)發動機總指示熱效率大于51%。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述燃料供送被提供用于燃燒以在上死點（TDC）處或上死點之后達到最大汽缸壓力。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述燃料供送被提供用于燃燒以在上死點（TDC）和TDC之后20度之間達到最大汽缸壓力。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述燃料供送被提供用于燃燒以在上死點（TDC）之后約5和15度之間達到最大汽缸壓力。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述燃料供送被提供用于燃燒以在上死點（TDC）之后約0至10度之間達到CA50。

9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述初始燃料供送足夠先于上死點（TDC）被供給入該燃燒室，使得當壓縮沖程完成到一半時，該初始燃料供送在燃燒室中至少基本上均勻地散開。

10.根據權利要求1中所述的方法，其特征在于所述后續燃料供送在該壓縮沖程期間供給入燃燒室。

11.根據權利要求1所述的方法，其特征在于該后續燃料供送在先于上死點（TDC）180至10度之間供給入該燃燒室。

12.根據權利要求1所述的方法，其特征在于該后續燃料供送在先于上死點（TDC）40度或更多度處供給入該燃燒室。

13.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：

a.?該初始燃料供送通過進氣口供給入該燃燒室中；

b.?該后續燃料供送通過直接噴射供給入該燃燒室中。

14.根據權利要求1所述的方法，其特征在于兩個或多個后續燃料供送在不同時間供給入燃燒室，該后續燃料供送包括：

a.?第一后續燃料供送，其在下述時間之間被噴射到燃燒室中：

????(1)?通往該燃燒室的進氣口的關閉，和

????(2)先于上死點約40度；和

b.?第二后續燃料供送，其在該第一后續燃料供送之后被噴射到該燃燒室中。