[發明專利]用于運行具有至少一個進氣閥的內燃機、尤其是汽油發動機的方法

在審

• 申請號: 201380048914.9
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN104641085A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: T·科赫
• 申請（專利權）人: 戴姆勒股份公司
• 主分類號: F02D13/02
• 分類號: F02D13/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 吳鵬;殷玲

技術領域

本發明涉及一種用于運行具有至少一個進氣閥的內燃機、尤其是汽油發動機(奧托循環發動機)的方法。此外，本發明還涉及一種通過該方法運行的內燃機以及具有這一類內燃機的機動車。

背景技術

在現代商用車中通常使用柴油發動機作為內燃機。由于結構原因，在這一類的柴油發動機中可以實現較高的壓縮比，這可以帶來相對較高的熱力學效率，同時也可以使得使用這一類柴油發動機的商用車具有較高的經濟性。當然，不管是用于將燃油噴射至柴油發動機燃燒室中的柴油發動機噴射系統，還是該柴油發動機的其他部件都相對較為昂貴。在商用車中使用柴油發動機的另一缺點在于，柴油發動機排出的有害排放物尤其在內燃機的全負荷工作狀況下不容忽視，需要較高的花費進行廢氣再處理。與此相對，外部點火的汽油發動機會以所謂的稀薄混合氣運轉方式進行工作。與柴油發動機相比，構成為汽油發動機的內燃機在燃燒時產生的廢氣幾乎不產生炭黑。與此相對，汽油發動機的經濟性由于大量的熱力學框架條件而受到限制。此外，由于汽油發動機燃油存在所謂的爆震趨勢，其幾何學壓縮比不允許超過預先規定的明顯低于柴油發動機的極限值。與之對應，汽油發動機的熱力學效率低于柴油發動機的熱力學效率。

為了改善汽油發動機的熱力學效率，汽油發動機可以以所謂的米勒運行模式作為“米勒發動機”進行工作。在這一類的米勒運行模式下，常規的汽油發動機以比汽油發動機的標準工作狀況下更高的壓縮比進行工作。為了降低由此形成的米勒發動機的爆震趨勢，內燃機氣缸的進氣閥關閉得非常早或者非常晚，尤其是明顯在屬于內燃機活塞下死點的540°的曲軸轉角之前或者之后進行關閉。這意味著，通過進氣閥將新鮮的燃燒空氣吸入燃燒室的過程要么提前中斷，要么將部分已經吸入燃燒室的空氣重新送至置于進氣閥之前的進氣管道中。在兩種情況下，各自的氣缸僅實施不完全充氣，由此，可以避免或者至少降低燃燒室中意外出現的爆震。

從現有技術例如DE?199?50?677?A1中已知，常規的汽油發動機能夠以米勒發動機的形式結合廢氣再循環裝置進行工作。此外根據該改進形式，內燃機既可以以部分負荷方式，也可以以完全負荷方式進行工作，從而使得在完全負荷工作狀況下通過對進氣閥和排氣閥的控制時間進行適當的調節重新回到已經升高的壓縮比。同時，根據該改進形式，也可以借助置于內燃機之后的廢氣渦輪增壓器進行增壓。然而，以該方式進行工作的汽油發動機僅在有限條件下適合全負荷工作，因為內燃機的活塞以及輸送廢氣的部件在排氣閥區域遭受較高的熱負荷。為了降低這一類不期望出現的高的熱負荷，在全負荷工作狀況下通常對燃油-空氣混合氣進行潤滑，然而這會增大燃油消耗量，同時也會提高內燃機的有害物排放。

DE?10?2006?032?719?A1公開了一種具有更佳經濟性的汽油發動機運行方法。根據該方法，汽油發動機的至少一個進氣閥非常早或者非常晚地進行關閉。這種非常早或者非常晚關閉至少一個進氣閥的方法可以在改進熱力學效率的條件下降低溫度水平。借助廢氣渦輪增壓器來壓縮燃燒空氣流，從而由于進氣閥關閉時間而減少的氣缸充氣可以至少近似地得到補償，從而可以提供足夠高的功率水平。另一個降低溫度的措施是，至少在全負荷情況下排出廢氣的部分氣流作為廢氣再循環氣流輸送至燃燒空氣流。該方法的缺點在于，在所謂的內燃機瞬態工作狀況下，即在內燃機由較低負荷向較高負荷或者全負荷的負荷轉變過程中，內燃機的負荷能力或者效率相對不足。

發明內容

本發明的任務是，說明一種運行內燃機的方法，對于該內燃機而言可以排除或者至少降低上述缺點。上述發明的另一任務是，說明一種用于實施這一類改進型方法的對應內燃機。

上述任務通過獨立權利要求的主題加以解決。優選的實施形式是從屬權利要求的主題。