[發(fā)明專利]內(nèi)燃機(jī)和用于運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780018204.X
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN108779742A
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C.克呂廷;M.魏斯納;M.許滕黑爾姆;G.黑爾特霍夫
• 申請（專利權(quán)）人: 大眾汽車有限公司
• 主分類號: F02M21/02
• 分類號: F02M21/02;F02M31/125;F02M53/06;F02M53/02;F02D19/06;F02N19/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 郭帆揚(yáng);李強(qiáng)

本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)(10)，該內(nèi)燃機(jī)帶有設(shè)置成用于以氣態(tài)燃料來運(yùn)行的燃燒發(fā)動機(jī)(14)，經(jīng)由新鮮氣體系(16)能夠給該燃燒發(fā)動機(jī)供應(yīng)新鮮氣體，該內(nèi)燃機(jī)帶有一個(gè)或多個(gè)燃料壓力箱(12)并且?guī)в幸粋€(gè)或多個(gè)氣體鼓入閥(20)，該氣體鼓入閥能夠經(jīng)由壓力調(diào)節(jié)裝置(50)與該一個(gè)或多個(gè)燃料壓力箱(12)連接，該內(nèi)燃機(jī)的突出之處在于用于加熱該一個(gè)或多個(gè)氣體鼓入閥(20)的器件和用于加溫氣態(tài)燃料的加熱裝置(42)。這樣的內(nèi)燃機(jī)尤其實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的用于運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)(10)的方法的執(zhí)行，在該方法中，至少暫時(shí)地在冷運(yùn)行之前和/或期間加熱該一個(gè)或多個(gè)氣體鼓入閥(20)，其中，在例如可以處于0°C與?20°C之間的第一周圍環(huán)境溫度范圍內(nèi)，不使該加熱裝置(42)運(yùn)行；而在例如可以處于?20°C和更冷的較冷的第二周圍環(huán)境溫度范圍內(nèi)，附加地使該加熱裝置(42)運(yùn)行。由此即使在非常低的周圍環(huán)境溫度的情況下也可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)(10)可靠的冷起動以及緊接著該冷起動的冷運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種帶有設(shè)置成用于以氣態(tài)燃料來運(yùn)行的燃燒發(fā)動機(jī)(Verbrennungsmotor)的內(nèi)燃機(jī)(Brennkraftmaschine)。此外，本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行這樣的內(nèi)燃機(jī)的方法。

背景技術(shù)

以氣態(tài)燃料運(yùn)行的內(nèi)燃機(jī)作為用于機(jī)動車的驅(qū)動裝置越來越重要。這尤其也適用于以天然氣運(yùn)行的內(nèi)燃機(jī)。對此的一重要原因在于與汽油發(fā)動機(jī)相比小約25%的CO₂排放，該CO₂排放的原因尤其在于與汽油燃料1.85：1相比天然氣的最大直至4：1的更好的氫碳比。

與液態(tài)燃料相比，天然氣(和其它氣態(tài)燃料)的與燃燒相關(guān)的主要缺點(diǎn)、即由于吸入的空氣被氣態(tài)的且由此占據(jù)相對大體積的天然氣排擠(Verdr?ngung)所引起的較小的空氣提供度(該空氣提供度在沒有增壓的內(nèi)燃機(jī)的情況下引起更小約10%至15%的功率)，通常可以由于天然氣的最大為直至130ROZ的極高的抗爆性而通過相應(yīng)地較高的壓縮結(jié)合增壓來補(bǔ)償或甚至過補(bǔ)償。

呈高度壓縮形式的天然氣在CNG(壓縮天然氣)的稱謂下被用作為燃料。天然氣為此在約200bar的壓力下存儲在一個(gè)或多個(gè)燃料壓力箱中，以便可以將盡可能多的天然氣存儲在出于重量原因以及出于機(jī)動車中受限制的結(jié)構(gòu)空間的原因而在其箱容積方面受局限的燃料壓力箱中。以這種方式應(yīng)該實(shí)現(xiàn)對于以所述天然氣來驅(qū)動的機(jī)動車而言可接受的里程。

以天然氣來運(yùn)行的、設(shè)置為用于機(jī)動車的驅(qū)動發(fā)動機(jī)的內(nèi)燃機(jī)現(xiàn)在以三個(gè)不同的變型方案來提供。

所謂的二元內(nèi)燃機(jī)可以備選地以天然氣或汽油燃料來運(yùn)行，其中，對于兩個(gè)燃料類型通常準(zhǔn)備好相對大的箱容積。在此，內(nèi)燃機(jī)的設(shè)計(jì)通常作為針對以兩個(gè)燃料類型所進(jìn)行的運(yùn)行的盡可能理想的妥協(xié)來實(shí)現(xiàn)。其不利之處是，由此、天然氣作為燃料所提供的潛能不可以被理想地用盡。

與此相對，所謂的準(zhǔn)一元內(nèi)燃機(jī)主要設(shè)計(jì)成以天然氣進(jìn)行的運(yùn)行，然而也還可以以汽油燃料來運(yùn)行，因?yàn)闉榇嗽O(shè)置有特有的燃料供給系統(tǒng)。然而，設(shè)置成用于汽油燃料的箱在此通常具有非常小的箱容積，并且其內(nèi)容物僅僅用作為儲備，以便提高針對借助于該內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的機(jī)動車的總里程(或稱為總續(xù)航里程，即Gesamtreichweiten)，并且尤其使得能夠到達(dá)通常仍相對少地散布的、提供天然氣作為燃料的加油站。這樣的準(zhǔn)一元內(nèi)燃機(jī)的顯而易見的優(yōu)點(diǎn)在于如下可能性，即可以盡可能理想地用盡天然氣作為燃料所提供的潛能，而不局限于僅僅作為燃料攜帶的天然氣實(shí)現(xiàn)的里程。然而，這樣的內(nèi)燃機(jī)的不利之處是如下必要性，即必須設(shè)置兩個(gè)不同的燃料供給系統(tǒng)，由此尤其使成本提高。這個(gè)缺點(diǎn)本身也容易理解地適用于二元內(nèi)燃機(jī)。

與此相對，一元內(nèi)燃機(jī)僅僅設(shè)置成用于以天然氣所進(jìn)行的運(yùn)行并由此同樣可以盡可能理想地與其特性相匹配。此外，對于這樣的內(nèi)燃機(jī)避免了針對附加的汽油燃料用的燃料供給系統(tǒng)的附加的耗費(fèi)及由此成本以及結(jié)構(gòu)空間。