[發(fā)明專利]運行具有直接噴射的施加點火內(nèi)燃發(fā)動機的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210191605.4
• 申請日: 2012-06-11
• 公開（公告）號: CN102817730A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: K·格萊瑟;O·貝克邁爾;M·馬里奇諾;J·林澤爾;K·豪恩伯肯;J·沃杰恩
• 申請（專利權(quán)）人: 福特環(huán)球技術(shù)公司
• 主分類號: F02D41/30
• 分類號: F02D41/30;F02D37/02;F02B77/04;F02M65/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

相關(guān)申請

本申請要求2011年6月10日提交的德國專利申請?zhí)?02011077416.5的優(yōu)先權(quán)，其整個內(nèi)容結(jié)合于此供參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于運行具有噴射裝置的施加點火（applied-ignition）內(nèi)燃發(fā)動機的方法，該噴射裝置至少在區(qū)域中具有用于焦化殘余物的氧化的催化涂層。

背景技術(shù)

在內(nèi)燃發(fā)動機的研制中，不斷追求使燃料消耗最少并且減少污染排放物。在施加點火發(fā)動機中燃料消耗特別是一個問題。其原因在于用均勻的燃料-空氣混合物運行的傳統(tǒng)的施加點火發(fā)動機的工作過程的原理，其中希望的功率通過改變?nèi)紵业倪M氣來設(shè)置，也就是說，通過量調(diào)節(jié)來設(shè)置。通過調(diào)節(jié)設(shè)置在進氣道中的節(jié)氣門活動板，該節(jié)氣門活動板下游的引進空氣的壓力能被減少到更大或更小的程度。對于恒定的燃燒室容積來說，能夠以這種方式通過設(shè)置引入空氣的壓力設(shè)置空氣的質(zhì)量，也就是說，設(shè)置空氣的量。但是，由于節(jié)流損耗，通過節(jié)氣門活動板的量調(diào)節(jié)在部分載荷范圍內(nèi)具有熱力學的缺點。

用于對該施加點火發(fā)動機工作過程去節(jié)流的一種方法在于在形成混合燃燒過程，并且基于傳統(tǒng)柴油發(fā)動機過程的技術(shù)特征的轉(zhuǎn)移，傳統(tǒng)柴油發(fā)動機過程以空氣壓縮、非均勻的混合物、自動點火以及品質(zhì)調(diào)節(jié)為特征。柴油發(fā)動機的低燃料消耗是由品質(zhì)調(diào)節(jié)和其他因素實現(xiàn)達到的，其中載荷通過噴射的燃料量來控制。

因此燃料直接噴射到汽缸的燃燒室中被認為是顯著地減少燃料消耗的合適的舉措，即使在奧托循環(huán)發(fā)動機中。憑借在一定操作范圍內(nèi)使用的品質(zhì)調(diào)節(jié)，能夠?qū)崿F(xiàn)對內(nèi)燃發(fā)動機的一定程度的去節(jié)流。

在燃料直接噴射到燃燒室中的情況下，特別是能夠?qū)崿F(xiàn)分層的燃燒室進氣，這能夠明顯有助于施加點火發(fā)動機工作過程的去節(jié)流，因為通過分層的進氣操作，內(nèi)燃發(fā)動機能夠被非常稀貧地運行，這在部分載荷范圍內(nèi)，也就是說，在低等和中等載荷范圍內(nèi)，當只有小燃料量被噴射時，特別提供熱力學的優(yōu)點。

分層的進氣涉及非常不均勻的燃燒室進氣，這種進氣不能以均勻的空氣比為特征，而是以具有稀（λ>1）混合物部分和濃（λ<1）混合物部分兩者為特征，其中具有比較高的燃料濃度的能夠點火的燃料-空氣混合物存在于點火裝置的區(qū)域內(nèi)。

燃料噴射、燃燒室中的混合物制備（也就是說，空氣和燃料的混合和包括汽化的制備）以及制備的混合物的點火能夠得到的相對少量的時間。

因為由于燃料直接噴射到燃燒室中只有少量時間用于制備可點火的和可燃燒的燃料-空氣混合物，所以直接噴射施加點火發(fā)動機過程對進氣和混合物形成的變化和偏離（deviation）比常規(guī)的施加點火發(fā)動機過程明顯地更加敏感，特別是在噴射和點火中。

燃料-空氣混合物的不均勻性也是為什么從柴油發(fā)動機過程已知的顆粒排放與在燃料直接噴射施加點火發(fā)動機的情況下關(guān)聯(lián)地相同，而所述排放在傳統(tǒng)施加點火發(fā)動機的情況下幾乎無關(guān)緊要。

在燃料直接噴射的情況下，問題由噴射裝置（例如用于噴射的噴射噴嘴）的焦化而引起。這時，在噴射期間粘附在噴射裝置上的很少量的燃料在氧氣不足的條件下進行不完全燃燒。

焦化殘余物的沉積物形成在噴射裝置上。所述的焦化殘余物首先可以不利地改變噴射裝置的幾何形狀，并且影響或妨礙噴射射流的形成，并且因此干擾敏感的混合物制備。

其次，噴射的燃料聚集在多孔的焦化殘余物中，該燃料通常在接近燃燒的末尾當提供給燃燒的氧已經(jīng)幾乎完全消耗掉時進行不完全燃燒并且形成炭煙，這進而又促使微粒排放物的增加。

還有，例如，由于在燃燒室中傳播的壓力波或噴射射流的作用所引起的機械載荷，可以使焦化殘余物脫落。以這種方式脫落的殘余物可以引起排氣排放系統(tǒng)的損壞，并且例如，削弱設(shè)置在排氣排放系統(tǒng)中的排氣后處理系統(tǒng)的作用能力。

旨在消除焦化殘余物累積和/或用來減少焦化殘余物的沉積物的理念是已知的，也就是說從燃燒室除去焦化殘余物并清潔燃燒室。

德國特開說明書DE?199?45?813?A1公開一種用于運行直接噴射內(nèi)燃發(fā)動機的方法，在該方法中，當在燃燒室中（例如在噴油閥上）檢測到沉積物時，為了清潔燃燒室以有針對性的方式采取措施，其中在燃燒室中存在沉積物從不點火檢測系統(tǒng)推斷。為了清潔燃燒室所提出的措施包括以有針對性地開始爆震燃燒和/或?qū)⑶鍧嵙黧w引入進氣燃燒空氣中為目標。關(guān)于燃料消耗和污染排放物兩種措施都被認為是重要的。