專利名稱：用兩種不同燃料運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)的裝置和方法
用兩種不同燃料運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于內(nèi)燃機(jī)的技術(shù)領(lǐng)域，以及涉及可以用兩種不同燃料工作的內(nèi) 燃機(jī)的一種按權(quán)利要求1前序部分所述的裝置。
在石油儲(chǔ)藏量下降和對(duì)廢氣排放要求提高的背景下，現(xiàn)代汽車越來越多 地多裝備如汽油機(jī)那樣按四沖程原理工作的內(nèi)燃機(jī)，然而它們也能用煤氣取 4戈汽油運(yùn)4亍。
作為煤氣主要使用以石油為基礎(chǔ)的液化氣，所謂汽車煤氣(LPG = Liquified petroleum Qas)，這是一種在石油精煉時(shí)氫化過程的副產(chǎn)品，它基本 上由丙烷和丁烷組成，以及使用天然氣(CNG =_Qompressed Natural Qas),它 主要由曱烷組成以及通過開采天然氣源獲得。因?yàn)長(zhǎng)PG和CNG不含硫化合 物和鉛化合物以及形成的優(yōu)等混合氣有非常良好的燃燒特性，所以有害物排 放，如CO、 HC、 NOx和C02，比僅用汽油工作的發(fā)動(dòng)機(jī)少。
因?yàn)樵诠I(yè)化國(guó)家中迄今尚未充分建立尤其是LPG和CNG加油站網(wǎng) 絡(luò)，所以大多數(shù)可以用煤氣運(yùn)行的汽車目前可以"兩用"工作，也就是說， 這些汽車不僅配備汽油箱而且裝備煤氣罐，從而在需要時(shí)可以借助控制設(shè)備 自動(dòng)或手動(dòng)地轉(zhuǎn)換為用兩種燃料之一運(yùn)行。因而已知的是，在這些兩用汽車 中， 一旦煤氣罐內(nèi)煤氣含量下降到低于一個(gè)可預(yù)定的闞值，便實(shí)施從煤氣運(yùn) 行向汽油運(yùn)行的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。此外，可以用煤氣工作的汽車習(xí)慣用汽油起動(dòng)， 因?yàn)樵诶浒l(fā)動(dòng)機(jī)和冷的冷卻水循環(huán)時(shí)，不能達(dá)到令人滿意的混合氣制備。一 旦到達(dá)一定的工作溫度，便實(shí)行向煤氣運(yùn)行的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。
內(nèi)燃機(jī)用煤氣運(yùn)行時(shí)存在的另一個(gè)問題在于，基于氣態(tài)燃料LPG/CNG 缺乏或不良的潤(rùn)滑能力，氣門座受到比純汽油運(yùn)行時(shí)更大的負(fù)荷。若取汽油 的潤(rùn)滑能力為100%作基準(zhǔn)值，則LPG的相對(duì)潤(rùn)滑能力約為20% ,而CNG 的相對(duì)潤(rùn)滑能力實(shí)際上等于0%。
為了解決上述問題，市場(chǎng)上已經(jīng)提供一些配件，用于附加地向氣門座供 潤(rùn)滑劑。更準(zhǔn)確地說，這種配件包括安置在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)用于儲(chǔ)存潤(rùn)滑劑的儲(chǔ) 箱，以及一個(gè)用于將潤(rùn)滑劑連續(xù)供給一個(gè)小的噴嘴、從儲(chǔ)箱到進(jìn)氣通道的潤(rùn) 滑劑管道，噴嘴安裝在進(jìn)氣管內(nèi)節(jié)氣門后方。以此方式可以按文氏原理吸入預(yù)調(diào)的潤(rùn)滑劑量。
所述問題的上述解決方案其缺點(diǎn)尤其在于下列事實(shí)為了購(gòu)置和安裝所
述配件，以及為了提供潤(rùn)滑劑，均需要付出代價(jià)。此外尤其必須為安裝潤(rùn)滑 劑儲(chǔ)箱而占用結(jié)構(gòu)空間。除此之外不能完全排除由于供給潤(rùn)滑劑使燃燒特性 惡化，并在催化裝置中產(chǎn)生問題的可能性。
因此，本發(fā)明的目的在于，(在技術(shù)的意義上)提供一種用于運(yùn)行兩用內(nèi) 燃機(jī)的裝置和方法，借此能充分潤(rùn)滑氣門座，與此同時(shí)不必采取會(huì)帶來缺點(diǎn) 的加入附加的潤(rùn)滑劑的技術(shù)措施。
按本發(fā)明的建議，此目的通過一種用于運(yùn)行兩用內(nèi)燃機(jī)的、具有獨(dú)立權(quán) 利要求特征的裝置和方法達(dá)到。由從屬權(quán)利要求的特征給出本發(fā)明一些有利 的擴(kuò)展設(shè)計(jì)。
按本發(fā)明提供了 一種裝置，該裝置用于可以用兩種不同燃料運(yùn)行尤其用 于驅(qū)動(dòng)汽車的內(nèi)燃機(jī)，它包括兩個(gè)至少部分為不同燃料種類配設(shè)的燃料回 路，以及至少一個(gè)用于控制內(nèi)燃機(jī)用第一種燃料和用第二種燃料工作的電子 控制設(shè)備。這兩種燃料中的第一種燃料選擇或配制為，使它對(duì)氣門座有足夠 的潤(rùn)滑能力，不必添加其他潤(rùn)滑劑。
按本發(fā)明的裝置的特征主要在于，控制設(shè)備適用于以這樣的方式控制內(nèi) 燃機(jī)的工作，即，在可預(yù)定的尤其是規(guī)律的間隔期間將第一種燃料供給內(nèi)燃 機(jī)，為的是以此方式充分潤(rùn)滑氣門座。
在這里，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)用第二種燃料運(yùn)行時(shí)，在可預(yù)定的尤其規(guī)則的間隔期 間可以中斷加入第二種燃料，以便在此間隔期間僅僅將第 一種燃料供給內(nèi)燃 機(jī)。
因?yàn)樵谶@種間隔期間中止添加第一種燃料后，氣門座借助第 一種燃料的 潤(rùn)滑作用還將維持一個(gè)長(zhǎng)的時(shí)間，所以在僅僅加入第二種燃料時(shí)氣門座仍能 獲得足夠的潤(rùn)滑。為此的前提條件是，供給第一種燃料的間隔期間或周期的 間距及長(zhǎng)度選擇為，在停止供給第一種燃料后在氣門座上始終存在通過第一 種燃料實(shí)現(xiàn)的足夠的潤(rùn)滑作用。
與之不同，也可以在內(nèi)燃機(jī)用第二種燃料運(yùn)行時(shí)，在可預(yù)定的尤其規(guī)則 的間隔期間，除了第二種燃料外還附加地將第一種燃料輸入內(nèi)燃機(jī)。通過在 可預(yù)定的間隔期間共同輸入第一種燃料和第二種燃料，不僅在可預(yù)定的間隔 期間，而且在停止添加第一種燃料后在僅僅加入第二種燃料期間，均可以達(dá)到足夠地潤(rùn)滑氣門座。為此的前提條件是，附加地供給第一種燃料的間隔或 周期的間距及長(zhǎng)度選擇為，在停止供給第 一種燃料后在氣門座上始終存在通 過第一種燃料實(shí)現(xiàn)的足夠的潤(rùn)滑作用。
內(nèi)燃機(jī)有利地，但非強(qiáng)制地，涉及一種火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)。
如可以通過時(shí)間段或例如通過內(nèi)燃機(jī)的總轉(zhuǎn)數(shù)規(guī)定。間隔期間的間距及長(zhǎng)度 主要取決于內(nèi)燃機(jī)的設(shè)計(jì)及運(yùn)行模式。例如，內(nèi)燃機(jī)在用第二種燃料運(yùn)行時(shí)， 從一個(gè)基準(zhǔn)時(shí)刻起計(jì)算每旋轉(zhuǎn)10000轉(zhuǎn)后，內(nèi)燃機(jī)可以實(shí)施僅僅或附加地用
第一種燃料運(yùn)行100至IOOO轉(zhuǎn)，為的是達(dá)到氣門座充分的潤(rùn)滑。
在按本發(fā)明的裝置一種示例性的設(shè)計(jì)中，(傳統(tǒng)的)汽油用作第 一種燃
料，以及液化石油氣(LPG)用作第二種燃料。在按本發(fā)明的裝置另一種作為 范例的設(shè)計(jì)中，(傳統(tǒng)的)汽油用作第一種燃料，以及壓縮天然氣(CNG)用作 第二種燃料。在這種情況下，氣門座可以達(dá)到足夠的潤(rùn)滑，只要在內(nèi)燃機(jī)用 LPG或CNG運(yùn)行時(shí)在尤其是規(guī)則的間隔期間供給內(nèi)燃機(jī)汽油，便可使氣門 座獲得足夠的潤(rùn)滑。在輸入汽油期間可以中斷LPG/CNG的供給。
此外，本發(fā)明還涉及一種電子控制設(shè)備，用于一種裝置，該裝置用于可 以用兩種不同燃料運(yùn)行尤其用于驅(qū)動(dòng)汽車的內(nèi)燃機(jī)且包括兩個(gè)至少部分為 不同燃料種類配設(shè)的燃料回路。第一種燃料對(duì)于內(nèi)燃機(jī)的氣門座有足夠的潤(rùn) 滑能力。
電子控制設(shè)備控制內(nèi)燃機(jī)用第一種燃料和用第二種燃料的運(yùn)行，并適用 于以這樣的方式控制內(nèi)燃機(jī)的工作，即，在可預(yù)定的尤其規(guī)則的間隔期間將 第一種燃料供給內(nèi)燃機(jī)。在這里，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)用第二種燃料運(yùn)行時(shí)，在可預(yù)定 的尤其規(guī)則的間隔期間可以中斷加入第二種燃料，為的是在此間隔期間僅僅 將第一種燃料供給內(nèi)燃機(jī)。與之不同，也可以在內(nèi)燃機(jī)用第二種燃料運(yùn)行時(shí)， 在可預(yù)定的尤其規(guī)則的間隔期間，除了第二種燃料外附加地將第一種燃料輸 入內(nèi)燃才幾。
此外本發(fā)明還涉及一種汽車，它有一個(gè)如上面所介紹的用于以兩種不同 燃料運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)的裝置。
此外本發(fā)明還涉及一種用于以第一和第二種燃料運(yùn)行尤其用于驅(qū)動(dòng)汽 車的內(nèi)燃機(jī)的方法，其中，第一種燃料對(duì)于內(nèi)燃機(jī)的氣門座有足夠的潤(rùn)滑能 力。本方法的特征在于，在可預(yù)定的尤其規(guī)則的間隔期間將第一種燃料供給內(nèi)燃機(jī)，以便充分潤(rùn)滑氣門座。在這里，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)用第二種燃料運(yùn)行時(shí)，在 可預(yù)定的尤其規(guī)則的間隔期間可以中斷加入第二種燃料，為的是在此間隔期 間僅僅將第一種燃料供給內(nèi)燃機(jī)。與之不同，也可以在內(nèi)燃機(jī)用第二種燃料 運(yùn)行時(shí)，在可預(yù)定的尤其規(guī)則的間隔期間，除了第二種燃料外附加地將第一 種燃料輸入內(nèi)燃機(jī)。
此外本發(fā)明還涉及一種如上面所介紹的用于以兩種不同燃料運(yùn)行內(nèi)燃 機(jī)的裝置的適用于數(shù)據(jù)處理的電子控制裝置的程序代碼，它含有促使所述電 子控制設(shè)備實(shí)施如上面所介紹的方法的控制指令。
此外本發(fā)明還涉及一種存儲(chǔ)介質(zhì)，其內(nèi)儲(chǔ)存有相應(yīng)的程序代碼。
下面參見附圖借助實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明。附圖中


圖1表示按本發(fā)明的用于用兩種不同燃料交替運(yùn)行汽車內(nèi)燃機(jī)的裝置 的一種實(shí)施形式示意圖。
現(xiàn)在參見圖1,其中示意并概略地表示按本發(fā)明用于交替運(yùn)行可兩用工
作的汽車內(nèi)燃機(jī)的裝置的 一種實(shí)施形式，汽車可以用汽油和汽車煤氣(LPG) 工作。因此，汽車包括一個(gè)總體用數(shù)字1表示的火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)，其中汽油 可以通過汽油噴嘴2噴入沒有詳細(xì)表示的氣缸的燃燒室內(nèi)。發(fā)動(dòng)機(jī)控制器3 借助電連接線4與汽油噴嘴2連接，以及控制汽油噴嘴2的開和關(guān)。汽油經(jīng) 過部分表示的其中含有一個(gè)節(jié)氣門6的進(jìn)氣管5輸入汽油噴嘴2。汽油燃料 回路的其它部件以及汽油混合物配制裝置的其他部件，因?yàn)閷?duì)于理解本發(fā)明 沒有必要性因而不詳細(xì)表示。此外設(shè)冷卻器7和水溫傳感器8。為了說明汽 車內(nèi)部件的相對(duì)設(shè)置關(guān)系，畫上了汽車的輪廓9和車輪10。
下面說明汽車煤氣供應(yīng)系統(tǒng)。汽車煤氣供應(yīng)系統(tǒng)包括汽車煤氣罐11， 它通過連接管道13與充氣閥12連接，以便能從外面加注汽車煤氣。汽車煤 氣罐11借助多路/安全閥18與汽車煤氣供應(yīng)管23連接，后者與一個(gè)例如組 裝有壓力調(diào)節(jié)器的氣化器14連接。該氣化器將LPG的物態(tài)從液體改變?yōu)闅?態(tài)。氣化器14通過煤氣濾17與多個(gè)煤氣噴射器22連接，通過它們可以將 氣態(tài)燃料(LPG)噴入發(fā)動(dòng)機(jī)1氣缸的進(jìn)氣通道內(nèi)。沒有詳細(xì)表示氣化器14與 汽車?yán)鋮s循環(huán)的熱力學(xué)關(guān)聯(lián)。氣化器14通過電連接線15與汽車煤氣電子控 制裝置16連接，它控制氣化器14。此外，氣化器14通過電連接線21與水 溫傳感器8連接。
在圖1所示按本發(fā)明的裝置中，通過電連接線24與煤氣噴射器22連接的汽車煤氣電子控制設(shè)備16，借助電連接導(dǎo)線19與發(fā)動(dòng)機(jī)控制器3連接。 此外，汽車煤氣電子控制設(shè)備16與發(fā)動(dòng)機(jī)控制器3輸出信號(hào)的抽頭20導(dǎo)電 連接。汽車煤氣電子控制設(shè)備16和發(fā)動(dòng)機(jī)控制器3程序編制為，使汽油和 LPG按規(guī)則的間隔交替供給發(fā)動(dòng)機(jī)1。更準(zhǔn)確地說，按可預(yù)定的規(guī)則的間隔 切斷向發(fā)動(dòng)機(jī)1輸送LPG，為的是在此間隔期間僅僅供給汽油，由此能達(dá)到 充分潤(rùn)滑氣門座。例如可以在發(fā)動(dòng)機(jī)1每次在總共旋轉(zhuǎn)10000轉(zhuǎn)后實(shí)施用 LPG運(yùn)行，用LPG工作100至1000轉(zhuǎn)，從而達(dá)到充分潤(rùn)滑氣門座。
發(fā)動(dòng)機(jī)控制器3和汽車煤氣控制設(shè)備16可以完全一樣地集成在唯一的 一個(gè)控制設(shè)備內(nèi)，然后按適當(dāng)?shù)姆绞浇o控制設(shè)備編程。附圖標(biāo)記列表
1發(fā)動(dòng)機(jī) 2汽油噴嘴
3發(fā)動(dòng)機(jī)控制器
4電連接線
5進(jìn)氣管
6節(jié)氣門
7冷卻器
8水溫傳感器
9輪廓
10車輪
11 LPG罐
12充氣閥
13連接管道
14氣化器
15電連接線
16汽車煤氣控制設(shè)備
17煤氣濾
18多^各/安全閥
19電連接線
20發(fā)動(dòng)機(jī)控制器輸出信號(hào)抽頭
21電連4妄線
22煤氣噴射器
23汽車煤氣供應(yīng)管
24電連一妄線
權(quán)利要求
1. 一種裝置，用于可以用第一和第二種燃料運(yùn)行尤其用于驅(qū)動(dòng)汽車的內(nèi)燃機(jī)，其中，第一種燃料對(duì)于內(nèi)燃機(jī)的氣門座有足夠的潤(rùn)滑能力，所述裝置包括兩個(gè)至少部分為不同燃料種類配設(shè)的燃料回路，以及至少一個(gè)用于控制內(nèi)燃機(jī)用第一種燃料和用第二種燃料工作的電子控制設(shè)備，其特征為該控制設(shè)備適用于以這樣的方式控制內(nèi)燃機(jī)的工作，即，在可預(yù)定的間隔期間將第一種燃料供給內(nèi)燃機(jī)。
2. 按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征為，在可預(yù)定的間隔期間只給 內(nèi)燃機(jī)輸入第一種燃料。
3. 按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征為，在可預(yù)定的間隔期間給內(nèi) 燃機(jī)共同輸入第 一種燃料和第二種燃料。
4. 按照權(quán)利要求1至3之一所述的裝置，其特征為，第一種燃料是汽 油和第二種燃料是液化石油氣(LPG)。
5. 按照權(quán)利要求1至3之一所述的裝置，其特征為，第一種燃料是汽 油和第二種燃料是壓縮天然氣(CNG)。
6. 按照權(quán)利要求1至5之一所述的裝置，其特征為，預(yù)定一個(gè)時(shí)間段 作為間隔期間。
7. 按照權(quán)利要求1至5之一所述的裝置，其特征為，預(yù)定內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn) 數(shù)作為間隔期間。
8. —種具有按照權(quán)利要求1至7之一所述裝置的汽車。
9. 一種電子控制設(shè)備，用于一種裝置，該裝置用于可以用第一和第二 種燃料工作尤其用于驅(qū)動(dòng)汽車的內(nèi)燃機(jī)，其中，第一種燃料對(duì)于內(nèi)燃機(jī)的氣 門座有足夠的潤(rùn)滑能力，所述裝置包括兩個(gè)至少部分為不同燃料種類配設(shè)的 燃料回路，以及，所述控制設(shè)備控制內(nèi)燃機(jī)用第一種燃料和用第二種燃料運(yùn)行，并適用于以這樣的方式控制內(nèi)燃機(jī)的工作，即，在可預(yù)定的間隔期間將 第一種燃料供給內(nèi)燃機(jī)。
10. —種用于以第一和第二種燃料運(yùn)行尤其用于驅(qū)動(dòng)汽車的內(nèi)燃機(jī)的 方法，其中，第一種燃料對(duì)于內(nèi)燃機(jī)的氣門座有足夠的潤(rùn)滑能力，其特征為 在可預(yù)定的間隔期間將第 一種燃料供給內(nèi)燃機(jī)。
11. 按照權(quán)利要求10所述的方法，其特征為，在可預(yù)定的間隔期間只給內(nèi)燃機(jī)輸入第 一種燃料。
12. 按照權(quán)利要求10所述的方法，其特征為，在可預(yù)定的間隔期間給內(nèi)燃機(jī)共同輸入第 一種燃料和第二種燃料。
13. 按照權(quán)利要求10至12之一所述的方法，其特征為，第一種燃料是 汽油和第二種燃料是液化石油氣(LPG)。
14. 按照權(quán)利要求10至12之一所述的方法，其特征為，第一種燃料是 汽油和第二種燃料是壓縮天然氣(CNG)。
15. 按照權(quán)利要求10至14之一所述的方法，其特征為，預(yù)定一時(shí)間段 作為間隔期間。
16. 按照權(quán)利要求10至14之一所述的裝置，其特征為，預(yù)定內(nèi)燃機(jī)的 轉(zhuǎn)數(shù)作為間隔期間。
17. —種用于適用于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的按照權(quán)利要求9所述的電子控制設(shè) 備的程序代碼，它含有促使該控制設(shè)備實(shí)施按照權(quán)利要求10至16之一所述 方法的控制指令。
18. —種存儲(chǔ)介質(zhì)，其內(nèi)儲(chǔ)存有按照權(quán)利要求17所述的程序代碼。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于可以用第一和第二種燃料工作的內(nèi)燃機(jī)的裝置和方法，其中，第一種燃料對(duì)于內(nèi)燃機(jī)的氣門座有足夠的潤(rùn)滑能力，所述裝置包括兩個(gè)至少部分為不同燃料種類配設(shè)的燃料回路，以及至少一個(gè)用于控制內(nèi)燃機(jī)用第一種燃料和用第二種燃料工作的電子控制設(shè)備，在這里，內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行控制為，在可預(yù)定的間隔期間將第一種燃料供給內(nèi)燃機(jī)。
文檔編號(hào)F02D19/06GK101427014SQ200780013905
公開日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2007年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月27日
發(fā)明者埃爾馬·豪德爾 申請(qǐng)人:Gm全球科技運(yùn)作股份有限公司