度、規(guī)定氧濃度的混合氣體中均勻地分散的規(guī)定量的燃料，在改性用氣筒16的壓縮行程中被吸熱分解并被改性為氣化的低級烴燃料?？蛇M行燃料改性的條件由以下條件決定:由改性用吸氣流量A2、EGR氣體流量A3以及主燃料噴射量Qm決定的當(dāng)量比；由改性用吸氣流量A2、EGR氣體流量A3以及EGR氣體溫度Tegr決定的初始溫度。即，燃料的可改性區(qū)域如圖4所示，由當(dāng)量比和初始溫度所決定。此外，改性燃料的組成也由當(dāng)量比和初始溫度所決定。在本實施方式中，為了抑制改性時二氧化碳的產(chǎn)生，對于吸氣的燃料的當(dāng)量比設(shè)定為1.5以上(例如1.5?10左右)。
[0069]改性燃料利用吸氣以及EGR氣體的熱量中的不用于改性時的吸熱分解反應(yīng)的余熱，作為高溫的燃料氣體供給到排出管28。供給到排出管28的高溫的改性燃料由排出管28的改性燃料用中冷器33進行冷卻。由此，抑制了輸出用氣筒2的早期自點火。由改性燃料用中冷器33冷卻的改性燃料經(jīng)由混合器28a供給到吸氣管12。
[0070]下面對輸出用氣筒2的工作方式進行說明。E⑶36以吸氣僅按照計算出的輸出用吸氣流量Al供給到輸出用氣筒2的燃燒室10的方式控制第一吸氣調(diào)量閥29的開閉。換句話說，ECU36如圖5所示，以使從主燃料噴射量Qm和第一吸氣調(diào)量閥29的開度計算出的輸出用氣筒2中的空氣過剩率λ變?yōu)槟繕酥礎(chǔ)t的方式控制第一吸氣調(diào)量閥29的開閉。具體而言，E⑶36以使輸出用氣筒2中的空氣過剩率λ的目標值A(chǔ)t為1.2以上的方式控制第一吸氣調(diào)量閥29的開閉。由此，輸出用氣筒2以抑制NOx的生成量的方式被控制。
[0071]E⑶36在取得的輸出用氣缸溫度Tl為規(guī)定溫度以下的情況下，或者在從主燃料噴射量Qm和第一吸氣調(diào)量閥29的開度計算出的輸出用氣筒2的空氣過剩率λ為上限值A(chǔ)s以上的情況下，為了輔助點火將規(guī)定量的燃料向輸出用氣筒2的燃燒室10噴射。由此，即使輸出用氣缸3中的改性燃料的點火性能低，難以在所希望的定時預(yù)混合壓縮自點火的條件下也能任意地控制點火正時。
[0072]如上所述，本發(fā)明的第一實施方式的發(fā)動機I是具備作為燃料改性裝置的改性用氣筒16的發(fā)動機1，其中，改性用氣筒16經(jīng)由供給管25與吸氣管12和EGR管27連接，并經(jīng)由排出管28與吸氣管12連接，并設(shè)有對經(jīng)由供給管25供給到改性用氣筒16的改性室23的吸氣和排氣的混合氣體噴射燃料的主燃料噴射裝置20。
[0073]通過這樣構(gòu)成，利用EGR氣體的特性將燃料改性為難以產(chǎn)生爆震的低級烴燃料，并且，通過與吸氣混合使燃料和吸氣被均勻且稀薄地混合。由此，可抑制爆震、失火的產(chǎn)生，并使基于預(yù)混合壓縮自點火的運轉(zhuǎn)成為可能。
[0074]此外，在排出管28中設(shè)有用于將從改性用氣筒16的改性室23排出的混合氣體進行冷卻的改性燃料用中冷器33。
[0075]通過這樣構(gòu)成，能從改性燃料除去多余的熱量。由此，可抑制爆震、失火的產(chǎn)生，并使基于預(yù)混合壓縮自點火的運轉(zhuǎn)成為可能。
[0076]此外，燃料改性裝置由通過改性用活塞18的來回運動將被噴射了燃料的混合氣體進行隔熱壓縮的改性用氣筒16構(gòu)成，主燃料噴射裝置20配置在改性用氣筒16的改性室23內(nèi)，燃料改性裝置還具備以在吸氣的吸入行程或壓縮行程的前半段噴射燃料的方式進行控制的控制裝置即E⑶36。
[0077]通過這樣構(gòu)成，由于在從燃料的噴射到開始隔熱壓縮的期間內(nèi)使EGR氣體和燃料均勻地混合，因此能高效地將燃料進行改性。由此，可抑制爆震、失火的產(chǎn)生，并使基于預(yù)混合壓縮自點火的運轉(zhuǎn)成為可能。
[0078]此外，在發(fā)動機的輸出用氣筒2中設(shè)有副燃料噴射裝置6，由ECU36以在輸出用氣筒2的隔熱壓縮行程或膨脹行程前半段噴射燃料的方式進行控制。
[0079]通過這樣構(gòu)成，在輸出用氣筒2中點火性能低的狀態(tài)的情況下，進行輔助點火。由此，可抑制爆震、失火的產(chǎn)生，并使基于預(yù)混合壓縮自點火的運轉(zhuǎn)成可能。
[0080]其次，用圖6，對本發(fā)明的發(fā)動機I的第二實施方式即發(fā)動機I進行說明。此外，在下面的實施方式中，省略與已經(jīng)說明了的實施方式相同的點的具體的說明，以不同的部分為中心進行說明。
[0081]供給管40經(jīng)由改性用吸氣閥24與改性用氣筒16連接，排出管28經(jīng)由改性用排氣閥26與改性用氣筒16連接。供給管40與吸氣管12連接。此外，供給管40經(jīng)由EGR管27與排氣管14連接。換句話說，來自輸出用氣筒2的燃燒室10的排氣的一部分可經(jīng)由EGR管27作為EGR氣體供給到供給管40。進而，在供給管40中設(shè)有可噴射燃料的主燃料噴射裝置20。排氣管14經(jīng)由混合器28a與比供給管40更靠下游側(cè)的吸氣管12連接。因此，能將在供給管40中對吸氣和EGR氣體的混合氣體噴射了燃料的產(chǎn)物供給到改性用氣筒16的改性室23。此外，改性用氣筒16的改性燃料可從改性室23經(jīng)由排出管28向吸氣管12排出。
[0082]下面對改性用氣筒16的工作方式進行說明。ECU36以燃料僅按照計算出的主燃料噴射量Qm向供給管40噴射的方式控制主燃料噴射裝置20。由此，以在改性用氣筒16中使燃料達到改性所需的當(dāng)量比的方式向供給管40噴射燃料。由此，向供給管40噴射的燃料到達改性用氣筒16的改性室23內(nèi)并在通過改性用活塞18開始隔熱壓縮的期間內(nèi)均勻地分散到混合氣體中。
[0083]如上所述，本發(fā)明的第二實施方式的發(fā)動機I的燃料改性裝置由通過改性用活塞18的來回運動將噴射了燃料的混合氣體進行隔熱壓縮的改性用氣筒16構(gòu)成，主燃料噴射裝置20配置于供給管40，燃料改性裝置還具備以在向燃料改性用氣筒16的改性室23供給混合氣體時噴射燃料的方式進行控制的控制裝置。
[0084]通過這樣構(gòu)成，由于在直到開始隔熱壓縮為止的期間內(nèi)均勻地混合EGR氣體和燃料，能高效地將燃料進行改性。由此，可抑制爆震、失火的產(chǎn)生，并使基于預(yù)混合壓縮自點火的運轉(zhuǎn)成為可能。
[0085]工業(yè)實用性
[0086]本發(fā)明可利用于預(yù)混合壓縮點火發(fā)動機中。
[0087]附圖標記說明
[0088]1:發(fā)動機；
[0089]12:吸氣管；
[0090]16:改性用氣筒；
[0091]20:主燃料噴射裝置；
[0092]25:供給管；
[0093]26:EGR 管。
【主權(quán)項】
1.一種發(fā)動機，具備燃料改性裝置，其中， 燃料改性裝置經(jīng)由供給管與吸氣管和EGR管連接，經(jīng)由排出管與吸氣管連接， 在所述燃料改性裝置中設(shè)有對經(jīng)由供給管供給到燃料改性裝置的吸氣和排氣的混合氣體噴射燃料的主燃料噴射裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機，其中， 在所述排出管中設(shè)有用于冷卻從所述燃料改性裝置排出的混合氣體的改性燃料用中冷器。3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的發(fā)動機，其中， 所述燃料改性裝置由通過改性用活塞的來回運動將噴射了燃料的混合氣體進行隔熱壓縮的改性用氣筒構(gòu)成， 所述主燃料噴射裝置配置于改性用氣筒內(nèi)，并且還具備以在吸氣的吸入行程或壓縮行程的前半段噴射燃料的方式進行控制的控制裝置。4.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的發(fā)動機，其中， 所述燃料改性裝置由通過改性用活塞的來回運動將噴射了燃料的混合氣體進行隔熱壓縮的改性用氣筒構(gòu)成， 所述主燃料噴射裝置配置于所述供給管中， 所述主燃料噴射裝置還具備以在對所述燃料改性用氣筒供給所述混合氣體時噴射燃料的方式進行控制的控制裝置。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4的任一項所述的發(fā)動機，其中， 在所述發(fā)動機的輸出用氣筒中設(shè)有副燃料噴射裝置， 由所述控制裝置以在所述輸出用氣筒的隔熱壓縮行程或膨脹行程前半段噴射燃料的方式進行控制。
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于，提供一種可抑制爆震、失火的產(chǎn)生并使基于預(yù)混合壓縮自點火的運轉(zhuǎn)成為可能的發(fā)動機。本發(fā)明的發(fā)動機是具備作為燃料改性裝置的改性用氣筒(16)的發(fā)動機(1)，在改性用氣筒(16)中，經(jīng)由供給管(25)連接有吸氣管(12)和EGR管(27)，經(jīng)由排出管(28)連接有吸氣管(12)，并設(shè)有對經(jīng)由供給管(25)供給到改性用氣筒(16)的吸氣和排氣的混合氣體噴射燃料的主燃料噴射裝置(20)。
【IPC分類】F02M25/00, F02D19/08, F02D21/08, F02M25/07, F02D41/02, F02M31/20
【公開號】CN104919164
【申請?zhí)枴緾N201480004972
【發(fā)明人】朝井豪
【申請人】洋馬株式會社
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2014年1月14日
【公告號】EP2947299A1, WO2014112489A1