[發(fā)明專利]用于產(chǎn)生點(diǎn)火助劑液滴的反饋受控系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611111059.3
• 申請(qǐng)日: 2016-12-06
• 公開（公告）號(hào): CN106837530B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·辛;M·L·威利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號(hào): F02B47/04
• 分類號(hào): F02B47/04;F02M25/00;F02D41/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 蘇娟;劉迎春

公開了一種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。該發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)可具有包括至少一個(gè)汽缸的發(fā)動(dòng)機(jī)。該發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還可具有配置為供應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃燒的燃料的第一源。該發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)可具有配置為供應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃燒的點(diǎn)火助劑材料的第二源。該發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還可具有配置為產(chǎn)生點(diǎn)火助劑材料的液滴的液滴產(chǎn)生器。此外，該發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)可包括控制器。該控制器可配置為確定發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)。該控制器還可配置為基于發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)確定液滴的數(shù)量。進(jìn)一步地，該控制器可配置為基于發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)確定液滴的液滴尺寸。此外，該控制器可配置為調(diào)節(jié)液滴產(chǎn)生器來產(chǎn)生該數(shù)量的具有該液滴尺寸的液滴。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體涉及一種反饋受控系統(tǒng)，并且更具體地涉及一種用于產(chǎn)生點(diǎn)火助劑液滴的反饋受控系統(tǒng)。

背景技術(shù)

內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生作為發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃料燃燒的副產(chǎn)物的排氣。發(fā)動(dòng)機(jī)排氣尤其是包含未燃盡燃料、諸如煙塵之類的顆粒物質(zhì)以及諸如一氧化碳和氮氧化物之類的氣體。為了遵守監(jiān)管排放控制要求，期望減少發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中的未燃盡燃料、煙塵以及其它氣體的量。由于液體燃料(例如，柴油燃料)的上升成本并且為了遵守排放控制要求，發(fā)動(dòng)機(jī)制造商已開發(fā)了雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)和/或氣態(tài)燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。

在這些發(fā)動(dòng)機(jī)中，使用較低成本的燃料、例如氣態(tài)燃料連同或者不連同液體燃料一起有助于改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的成本效率。使用氣態(tài)燃料來完全地或部分地替代諸如汽油或柴油燃料之類的傳統(tǒng)液體燃料也可有助于降低排氣中的煙塵和/或其他不期望氣體的量。為了遵守日益嚴(yán)格的排放控制要求，這些發(fā)動(dòng)機(jī)可在稀薄空氣-燃料比下操作，該稀薄空氣-燃料比會(huì)阻礙燃料在燃燒室內(nèi)完全地燃燒。

燃料的不完全燃燒可導(dǎo)致形成非期望量的未燃燒烴和NOx。另外，任何依然是未燃燒的并從燃燒室逸出的燃料并沒有參與到燃燒中，從而降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率。所逸出的未燃燒燃料也增加了由發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的不希望的排放物的總量。雖然未燃燒的燃料和NOx可在一個(gè)或多個(gè)后處理裝置中從排氣中去除，但是實(shí)現(xiàn)這些裝置增加了操作發(fā)動(dòng)機(jī)的成本。因此，理想的是減少離開燃燒室的排氣中的未燃燒燃料和NOx的量。

在于2014年7月22日發(fā)布的Kim等人的美國專利第8,783,229B2號(hào)(“'229專利”)中公開了一種用于改進(jìn)燃料在燃燒室中的燃燒的技術(shù)。'229專利公開了一種氣體燃料內(nèi)燃機(jī)，其包括氣體燃料輸送機(jī)構(gòu)和分布式點(diǎn)火促進(jìn)機(jī)構(gòu)。點(diǎn)火促進(jìn)機(jī)構(gòu)包括配置為提供點(diǎn)火促進(jìn)材料(諸如發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油)的液珠的液珠提供裝置。'229專利說明了在操作期間，通過進(jìn)氣通道的氣體將液珠從液珠提供裝置移走并將點(diǎn)火促進(jìn)材料運(yùn)送到汽缸中。點(diǎn)燃分布在汽缸內(nèi)的點(diǎn)火促進(jìn)材料，有助于確保氣體燃料在燃燒室中的燃燒。'229專利公開的是：'229專利的系統(tǒng)是依靠進(jìn)氣來移動(dòng)點(diǎn)火促進(jìn)材料并使其分布在燃燒室中，而不是試圖將點(diǎn)火促進(jìn)材料注入到進(jìn)氣通道中。

盡管'229專利公開了使用潤滑油液珠來促進(jìn)氣體燃料在燃燒室中的燃燒，但是仍可以對(duì)所公開的方法進(jìn)一步加以改進(jìn)。特別地，'229專利的方法沒有對(duì)與進(jìn)氣一起進(jìn)入燃燒室的潤滑油的液滴的數(shù)量或油滴的液滴尺寸進(jìn)行控制。潤滑油添加得過少或者潤滑油在燃燒室內(nèi)未充分地分布都可能不足以使得燃料在燃燒室中燃燒。潤滑油添加得過多可能會(huì)增加潤滑油的消耗，并且還可能由于燃燒室中燃燒了過量的潤滑油而使得顆粒物質(zhì)的產(chǎn)生增多。

本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)解決了上述一個(gè)或多個(gè)問題和/或本領(lǐng)域中的其它問題。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。該發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)可包括發(fā)動(dòng)機(jī)。該發(fā)動(dòng)機(jī)可包括至少一個(gè)汽缸。該發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還可包括配置為供給用于在發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒的燃料的第一源。該發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)可包括配置為供給用于在發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒的點(diǎn)火助劑材料的第二源。該發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還可包括配置為產(chǎn)生點(diǎn)火助劑材料的液滴的液滴產(chǎn)生器。進(jìn)一步地，該發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)可包括控制器。該控制器可配置為確定發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)。該控制器還可配置為基于發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)確定液滴的數(shù)量。此外，該控制器可配置為基于發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)確定液滴的液滴尺寸。該控制器還可配置為控制液滴產(chǎn)生器來產(chǎn)生確定數(shù)量的具有確定的液滴尺寸的液滴。