用于操作柴油燃料的dme內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的方法及其機(jī)動車輛的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于操作設(shè)計(jì)為燃燒用柴油的DME代替用DME的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的方法，以及涉及一種具有DME內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的機(jī)動車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]DME( 二甲醚)是第二代生物柴油，可以以類似于用于火花點(diǎn)火發(fā)動機(jī)的液石化油氣的方式處理DME，但用55至60之間的十六烷數(shù)，它最適合于柴油發(fā)動機(jī)。DME可以從生物質(zhì)中生產(chǎn)，并且然后除了用于制造它的工藝以外DME是CO2-中性。憑借它的小分子大小，DME在發(fā)動機(jī)內(nèi)非常安靜地燃燒并且最重要的是具有低水平的污染物。為了能夠操作用僅具有石化柴油燃料的一半的熱值的DME的傳統(tǒng)柴油發(fā)動機(jī)，必要的是相應(yīng)地修改噴油嘴和發(fā)動機(jī)控制軟件以及需要具有相應(yīng)地較大體積的壓力罐。
[0003]基于上述理由，DME已經(jīng)證明是有吸引力的石化柴油燃料的替代燃料。然而，DME燃料是不可隨處可得的。因此，在必要時(shí)，最好也能夠操作用石化柴油燃料的DME內(nèi)燃發(fā)動機(jī)。因?yàn)镈ME和石化柴油燃料的物理性質(zhì)沒有太大不同，所以這基本上不是不可能的。這將可以想到修改發(fā)動機(jī)控制軟件，以及如果有必要的話，還以這樣的方式修改噴油嘴:如果碰巧不可能用DME補(bǔ)給燃料，則至少緊急模式用石化柴油燃料是可能的。然而，在內(nèi)燃發(fā)動機(jī)一一其配置僅僅用于柴油燃料以及效率可能遭受影響，即柴油燃料的給定量可能提供比純柴油發(fā)動機(jī)更低的機(jī)械功率一一的情況下，在同樣的低水平的污染物的情況下燃燒柴油燃料將是不可能的。相反，相對于機(jī)械功率將趨向于產(chǎn)生更多熱能，其不僅降低了效率而且可以在冷卻系統(tǒng)上放置過重負(fù)擔(dān)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是基于能夠操作設(shè)計(jì)為燃燒用柴油燃料的DME燃料代替用DME燃料的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)而不必接受上述缺點(diǎn)的目的。
[0005]這個(gè)目的根據(jù)本發(fā)明通過具有以下技術(shù)特征的方法和機(jī)動車輛和實(shí)現(xiàn)。
[0006]本發(fā)明的有利發(fā)展在以下技術(shù)方案中詳述。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，如果內(nèi)燃發(fā)動機(jī)用柴油燃料操作，則只有內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的一些汽缸供給燃料，而其它的被關(guān)閉。
[0008]也就是說，用柴油燃料的操作主要通過汽缸關(guān)閉成為可能。汽缸關(guān)閉本身是已知的，并且允許多汽缸內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的燃料消耗減少。為了這個(gè)目的，在低功率需求的情況下，向可以由一個(gè)或多個(gè)汽缸組成的汽缸組燃料供給被中斷。此外，空氣供給可被中斷，例如，通過停用關(guān)閉汽缸的閥，以便避免氣體交換損失，但也有針對該情況的其他解決方案。
[0009]在本發(fā)明中，汽缸關(guān)閉優(yōu)選不僅在相對低的功率需求的情況下而且在相對高的功率需求的情況下發(fā)生，其中該相對高的功率需求大于傳統(tǒng)汽缸關(guān)閉將要結(jié)束并且所有的汽缸將被點(diǎn)燃時(shí)的功率需求。也就是說，本發(fā)明中內(nèi)燃發(fā)動機(jī)在汽缸關(guān)閉模式中比在傳統(tǒng)汽缸關(guān)閉的情況下更頻繁，優(yōu)選甚至連續(xù)。
[0010]然而，可以提供允許多個(gè)汽缸或所有汽缸在非常高的功率需求的情況下點(diǎn)燃。也可以想到當(dāng)功率需求增加時(shí)相繼增加點(diǎn)燃的汽缸的數(shù)量。
[0011]例如，如果內(nèi)燃發(fā)動機(jī)具有四個(gè)汽缸，則當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動機(jī)正在用柴油燃料操作時(shí)，優(yōu)選兩個(gè)或三個(gè)汽缸不供給燃料。這很好地對應(yīng)了與柴油燃燒相比，在DME燃燒的情況下的DME的相對低的熱值和相對低的噴射壓力。點(diǎn)燃汽缸的噴油嘴一一其用于DME燃燒時(shí)必須比用于柴油燃燒時(shí)大一一因此可以注入與用于每個(gè)給定的功率需求的DME燃燒的情況下大約相同量的柴油燃料。也就是說，與給定相同的功率需求的DME模式中將被饋送的大約相同量的燃料(根據(jù)體積或重量，具有相應(yīng)高的熱值)可以每個(gè)循環(huán)被饋送到每個(gè)供給柴油燃料的汽缸。這樣，點(diǎn)燃的汽缸可以趨向于在低排放的污染物和在負(fù)載范圍內(nèi)良好的效率水平的情況下運(yùn)行。
[0012]即使設(shè)計(jì)成燃燒DME燃料的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)用柴油燃料代替用DME燃料運(yùn)行，這也允許符合適用于柴油發(fā)動機(jī)的排氣標(biāo)準(zhǔn)。用柴油燃料操作因此是可能的，不是僅僅作為純應(yīng)急一一其然后必須被盡可能快地結(jié)束，而是可以繼續(xù)比應(yīng)急允許的顯著更長。只是必須預(yù)期的是稍微較差的平穩(wěn)運(yùn)行。
[0013]如果內(nèi)燃發(fā)動機(jī)用DME燃料操作，則優(yōu)選內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的所有汽缸被供給燃料，然而，在DME模式期間，將還可能執(zhí)行汽缸關(guān)閉。然而，這將可以比在柴油模式中的汽缸關(guān)閉更早結(jié)束，也就是說，它僅僅在相對低的功率需求期間發(fā)生。
【具體實(shí)施方式】
[0014]示例性實(shí)施例的描述如下。
[0015]四缸機(jī)動車輛柴油發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)為燃燒DME燃料，其中噴射閥和一一如果合適的話一一噴射泵交換具有相對大的射出量的類似物，并且發(fā)動機(jī)控制軟件進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?。發(fā)動機(jī)安裝在具有適合于DME燃料的罐的機(jī)動車輛中。
[0016]內(nèi)燃發(fā)動機(jī)也可以用傳統(tǒng)的柴油燃料操作，傳統(tǒng)的柴油燃料可位于例如單獨(dú)的罐中。然而，也將可以想到的是能夠填充到適用于DME燃料的罐中的柴油燃料，前提是罐是空的和無壓的。
[0017]在使用傳統(tǒng)柴油燃料的操作過程中，只有內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的一個(gè)或兩個(gè)汽缸供給柴油燃料，而其它的則關(guān)閉，因?yàn)樗麄兊娜剂瞎┙o以及一一如果合適的話一一空氣供給被中斷?？紤]到內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的相同的功率需求，每個(gè)點(diǎn)燃的汽缸接收與在用DME燃料操作期間大約相同量的燃料，但是更多的新鮮空氣，并且相應(yīng)地提供更多的功率，以便內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的總功率保持大致相同。如果要求比當(dāng)前點(diǎn)燃的汽缸可以供應(yīng)的功率更多的功率，那么超過一個(gè)汽缸或兩個(gè)汽缸被供給柴油燃料。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于操作設(shè)計(jì)為燃燒用柴油燃料的DME燃料代替DME燃料的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的方法，其特征在于，如果內(nèi)燃發(fā)動機(jī)用柴油燃料操作，只有內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的一些汽缸供給燃料，而其它的被關(guān)閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，如果內(nèi)燃發(fā)動機(jī)具有四個(gè)汽缸，則當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動機(jī)正在使用柴油燃料操作時(shí)，兩個(gè)或三個(gè)汽缸不供給燃料，并且如果內(nèi)燃發(fā)動機(jī)具有超過四個(gè)汽缸，則當(dāng)內(nèi)燃機(jī)正在使用柴油燃料操作時(shí)，相應(yīng)地多個(gè)汽缸不供給燃料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，與在具有相同功率需求的DME模式中將被饋送的大約相同量的燃料在每個(gè)循環(huán)被饋送到每個(gè)被供給柴油燃料的汽缸。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任意一個(gè)所述的方法，其特征在于，要么在其中用柴油燃料操作的整個(gè)時(shí)間期間，要么至少在比傳統(tǒng)汽缸關(guān)閉將結(jié)束時(shí)的功率需求大的功率需求期間，內(nèi)燃發(fā)動機(jī)用汽缸關(guān)閉操作。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任意一個(gè)所述的方法，其特征在于，如果內(nèi)燃發(fā)動機(jī)用DME燃料操作，則要么內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的所有汽缸都連續(xù)地供給燃料，要么汽缸關(guān)閉僅僅在相對低的功率需求期間發(fā)生。
6.一種具有DME內(nèi)燃發(fā)動機(jī)和配置用于DME燃料的噴射系統(tǒng)的機(jī)動車輛，切換內(nèi)燃發(fā)動機(jī)到用柴油燃料操作是可能的，其特征在于，內(nèi)燃發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)為在柴油模式中用汽缸關(guān)閉來操作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)動車輛，其特征在于，機(jī)動車輛設(shè)計(jì)為執(zhí)行如權(quán)利要求1至4中任意一個(gè)所述的方法。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于操作設(shè)計(jì)為燃燒用柴油燃料的DME燃料代替用DME燃料的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的方法，以及涉及一種具有相應(yīng)內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的機(jī)動車輛。如果內(nèi)燃發(fā)動機(jī)用柴油燃料操作，則根據(jù)本發(fā)明僅僅內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的一些汽缸供給燃料，而其它的被關(guān)閉。
【IPC分類】F02D17-02, F02D19-06
【公開號】CN104612840
【申請?zhí)枴緾N201410612282
【發(fā)明人】克里斯蒂安·溫厄·維吉爾德, 維爾納·威廉斯
【申請人】福特全球技術(shù)公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年11月4日
【公告號】DE102014218739A1