用于稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行方法和稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種相應(yīng)于權(quán)利要求1的前序部分的用于稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)(Magergasmotor)的運(yùn)行方法和相應(yīng)于權(quán)利要求4的前序部分的稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]帶有化學(xué)計(jì)量學(xué)上傾斜的(UberstSch1metrisch)燃?xì)饪諝饣旌衔锏娜細(xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)非常敏感地對(duì)在混合比例中最小的改變做出反應(yīng)。這導(dǎo)致在實(shí)際運(yùn)行中的下述效果，即各個(gè)氣缸通過(guò)隨機(jī)的或系統(tǒng)的區(qū)別(其例如通過(guò)不同的鑄造加料(Gusscharge)或通過(guò)定位單個(gè)氣缸作為角氣缸(Eckzylinder)或作為中間氣缸(Mittenzylinder)得至IJ)施加對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行非常不利的影響。這可以導(dǎo)致明顯增加的峰值壓力或也導(dǎo)致氣缸單獨(dú)的(zylinderindividuell)廢氣排放的過(guò)高。結(jié)果是發(fā)動(dòng)機(jī)必須調(diào)整到最壞的氣缸上，其中這總是意味著整個(gè)機(jī)器消耗增加或功率較低。因?yàn)檫@樣的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒方法是非常容易損壞的，在燃?xì)赓|(zhì)量或者說(shuō)燃?xì)獬煞种械妮^小的改變或由此在調(diào)節(jié)方案或者說(shuō)燃?xì)馀淞恐兴a(chǎn)生的誤差也導(dǎo)致異常的排放?？刂苾x器的悲觀的最壞情況數(shù)據(jù)輸入(worst-case-Bedatung)必須防止異常的排放?；旧先?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)到目前為止針對(duì)燃?xì)膺M(jìn)行調(diào)整并且在應(yīng)用該燃?xì)獾那闆r下穩(wěn)定和清潔地運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0003]從US 6 354 268 BI中已知，為了優(yōu)化壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，對(duì)最大的峰值壓力或者說(shuō)對(duì)兩個(gè)選取的點(diǎn)的峰值壓力比例進(jìn)行調(diào)節(jié)。從DE 197 54 353 C2中已知一種燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)，其尤其構(gòu)造為柴油燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)。其中對(duì)燃燒室溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。為此需要燃燒室溫度傳感器。WO 2012/097389 A2公開(kāi)了一種用于運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)的方法，其中通過(guò)氣缸單獨(dú)控制或調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)間點(diǎn)和/或打開(kāi)持續(xù)時(shí)間和/或相應(yīng)的用于燃料的引入設(shè)備的燃料供應(yīng)壓力而致使氣缸相同(Zylindergleichstellung)。在這里優(yōu)選地，氣缸峰值壓力或氣缸中間壓力或從氣缸壓力變化(Zylinderdruckverlauf)測(cè)得的氣缸單獨(dú)的空氣過(guò)量系數(shù)提出為用于氣缸相同調(diào)節(jié)的指令變量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是，建議一種用于運(yùn)行稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的方法或者稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)，通過(guò)該方法或者通過(guò)該稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)可實(shí)現(xiàn)，補(bǔ)償(egalisieren)各個(gè)氣缸之間的隨機(jī)的或系統(tǒng)的區(qū)別對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行施加的不利影響并且尤其也不依賴(lài)于燃?xì)赓|(zhì)量保持排放穩(wěn)定。
[0005]該目的由權(quán)利要求1或者4的前序部分的特征開(kāi)始通過(guò)權(quán)利要求1或者4的特征部分的特征解決。在從屬權(quán)利要求中說(shuō)明有利的改進(jìn)方案以及適宜的設(shè)計(jì)方案。
[0006]用于帶有氣缸單獨(dú)的燃?xì)馀淞坎康亩鄠€(gè)氣缸、氣缸單獨(dú)的燃燒過(guò)程探測(cè)器和控制儀器的稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的根據(jù)本發(fā)明的運(yùn)行方法包括步驟:由控制儀器通過(guò)改變點(diǎn)火時(shí)間點(diǎn)氣缸單獨(dú)地調(diào)節(jié)各個(gè)氣缸的燃燒持續(xù)時(shí)間，并且由控制儀器氣缸單獨(dú)地這樣調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)間點(diǎn)，使得所有氣缸關(guān)于其轉(zhuǎn)換點(diǎn)(Umsatzpunkt)相同，從而在限定的曲軸角達(dá)到限定的轉(zhuǎn)換點(diǎn)。通過(guò)在轉(zhuǎn)換點(diǎn)方面實(shí)行氣缸的相同，實(shí)現(xiàn)了所有的氣缸在其燃燒過(guò)程中相適應(yīng)(angleichen)并且由此也在其排放中相適應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的運(yùn)行方法不依賴(lài)于燃?xì)赓|(zhì)量。由此燃燒過(guò)程和排放也不依賴(lài)于燃?xì)赓|(zhì)量在每個(gè)稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)上是穩(wěn)定的。此外根據(jù)本發(fā)明的運(yùn)行方法能夠?qū)崿F(xiàn)將稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)整得非常接近其設(shè)計(jì)極限。此外通過(guò)調(diào)節(jié)燃燒過(guò)程或者說(shuō)燃燒持續(xù)時(shí)間也使燃燒率的形式或者說(shuō)設(shè)計(jì)固定，使得對(duì)于稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的所有的氣缸而言通過(guò)在氣缸中類(lèi)似的溫度得到類(lèi)似的爆震距離。
[0007]此外根據(jù)本發(fā)明的運(yùn)行方法規(guī)定，針對(duì)氣缸單獨(dú)的燃燒過(guò)程探測(cè)器實(shí)施氣缸單獨(dú)的壓力測(cè)量并且基于該壓力測(cè)量利用控制儀器執(zhí)行氣缸單獨(dú)的壓力變化分析。這樣的壓力變化分析可以利用標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件成本合適地實(shí)現(xiàn)。
[0008]相應(yīng)于運(yùn)行方法也規(guī)定，將用于調(diào)節(jié)稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)所提出的轉(zhuǎn)換點(diǎn)限定為處于5%到15%的轉(zhuǎn)換點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)換點(diǎn)并且尤其作為大約處于8%和12%之間的轉(zhuǎn)換點(diǎn)，且將提出的存在于限定的轉(zhuǎn)換點(diǎn)中的曲軸角限定為在-5°和0°之間并且尤其處于大約-2°處的曲軸角。試驗(yàn)顯示，利用限定的轉(zhuǎn)換點(diǎn)和限定的曲軸角的處于這樣的范圍中的這樣的選擇實(shí)現(xiàn)了稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)的較好的調(diào)整。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)包括多個(gè)氣缸，用于每個(gè)氣缸的控制儀器，至少一個(gè)用于每個(gè)氣缸的壓力傳感器和用于每個(gè)氣缸的點(diǎn)火單元，其中控制儀器包括電子的線路，其中電子的線路從壓力傳感器的測(cè)量信號(hào)中算出氣缸單獨(dú)的壓力變化并且由此為了適配燃燒持續(xù)時(shí)間算出用于氣缸單獨(dú)的點(diǎn)火裝置的氣缸單獨(dú)的控制信號(hào)，且將所述氣缸單獨(dú)的控制信號(hào)輸出給各個(gè)氣缸的點(diǎn)火裝置并且其中用于點(diǎn)火裝置的氣缸單獨(dú)的控制信號(hào)規(guī)定氣缸單獨(dú)的點(diǎn)火時(shí)間點(diǎn)。通過(guò)在轉(zhuǎn)換點(diǎn)方面實(shí)行氣缸的相同，實(shí)現(xiàn)了所有的氣缸在其燃燒過(guò)程中相適應(yīng)并且由此也在其排放中相適應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)可以這樣不依賴(lài)于燃?xì)赓|(zhì)量以低的排放運(yùn)行。此外根據(jù)本發(fā)明的稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了非常接近其設(shè)計(jì)極限的調(diào)整。此外通過(guò)調(diào)節(jié)燃燒過(guò)程或者說(shuō)燃燒持續(xù)時(shí)間也使燃燒率的形式或者說(shuō)設(shè)計(jì)固定，使得對(duì)于稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的所有的氣缸而言通過(guò)在氣缸中類(lèi)似的溫度得到類(lèi)似的爆震距離。
[0010]通過(guò)使稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)裝備有用于每個(gè)氣缸的至少一個(gè)燃?xì)馀淞垦b置和至少一個(gè)排放探測(cè)器裝置，可以在另外的范圍中對(duì)稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行施加影響。
[0011]在本發(fā)明的意義中稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)理解為也稱(chēng)作為稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)或稀燃混合發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)燃機(jī)，其以稀薄的或者說(shuō)以化學(xué)計(jì)量學(xué)上傾斜的燃?xì)饪諝饣旌衔镞\(yùn)行。在這里“稀薄”理解為相比于用于在氣缸中燃燒燃?xì)獾幕瘜W(xué)計(jì)量學(xué)上的燃燒所需要的，存在更多的空氣或者說(shuō)燃燒空氣。這意味著λ (Lambda) >10
【附圖說(shuō)明】
[0012]接下來(lái)根據(jù)示意性的附圖詳細(xì)地解釋本發(fā)明。在此示出:
圖1是稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]圖1以示意圖示出了稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)I。稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)I包括:帶有多個(gè)氣缸
2、3、4的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體MB ;用于每個(gè)氣缸2、3、4的控制儀器5 ;用于每個(gè)氣缸2、3、4的至少一個(gè)壓力傳感器D2、D3、D4和用于每個(gè)氣缸2、3、4的點(diǎn)火單元Z2、Z3、Z4?？蛇x地稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)I此外包括用于每個(gè)氣缸2、3、4的至少一個(gè)燃?xì)馀淞垦b置G2、G3、G4和至少一個(gè)排放探測(cè)器裝置E1。在這里排放探測(cè)器裝置El探測(cè)(只要存在)在稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)I的廢氣處理站(Abgastrakt)6中存在的排放值，例如NOx排放值?？刂苾x器5包括電子的線路7。電子的線路7從壓力傳感器D2、D3、D4的測(cè)量信號(hào)MD2、MD3、MD4中算出單氣缸的壓力變化，并且為了氣缸單獨(dú)的適配燃燒持續(xù)時(shí)間或者說(shuō)燃燒過(guò)程由此算出用于單氣缸的點(diǎn)火裝置Z2、Z3、Z4的氣缸單獨(dú)的控制信號(hào)322、323、324，且將這些控制信號(hào)輸出給各個(gè)氣缸2、3、4的點(diǎn)火裝置Z2、Z3、Z4。通過(guò)用于點(diǎn)火裝置Z2、Z3、Z4的氣缸單獨(dú)的控制信號(hào)SZ2、SZ3、SZ4規(guī)定氣缸單獨(dú)的點(diǎn)火時(shí)間點(diǎn)，依賴(lài)于單個(gè)氣缸2、3、4的單獨(dú)的壓力變化如此檢測(cè)該氣缸單獨(dú)的點(diǎn)火時(shí)間點(diǎn)，使得各個(gè)氣缸2、3、4的燃燒過(guò)程或者說(shuō)燃燒持續(xù)時(shí)間相同。在這里這樣選擇氣缸單獨(dú)的點(diǎn)火時(shí)間點(diǎn)，使得每個(gè)氣缸在預(yù)先限定的對(duì)于所有的氣缸相同的曲軸位置中達(dá)到預(yù)先限定的對(duì)于所有的氣缸相同的轉(zhuǎn)換點(diǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于帶有多個(gè)氣缸(2、3、4)的稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)(I)的運(yùn)行方法，其中所述稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)(I)包括氣缸單獨(dú)的燃?xì)馀淞坎?、氣缸單?dú)的燃燒過(guò)程探測(cè)器，其中所述稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)⑴由控制儀器(5)調(diào)節(jié)， -使得各個(gè)氣缸(2、3、4)的燃燒持續(xù)時(shí)間由所述控制儀器(5)通過(guò)改變點(diǎn)火時(shí)間點(diǎn)氣缸單獨(dú)地調(diào)節(jié)，并且 -由所述控制儀器(5)氣缸單獨(dú)地調(diào)節(jié)所述點(diǎn)火時(shí)間點(diǎn)，使得所有的氣缸(2、3、4)關(guān)于其轉(zhuǎn)換點(diǎn)相同，從而在限定的曲軸角達(dá)到限定的轉(zhuǎn)換點(diǎn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于帶有多個(gè)氣缸(2、3、4)的稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)(I)的運(yùn)行方法，其特征在于，對(duì)于所述氣缸單獨(dú)的燃燒過(guò)程探測(cè)器實(shí)施氣缸單獨(dú)的壓力測(cè)量并且基于所述壓力測(cè)量由所述控制儀器(5)執(zhí)行氣缸單獨(dú)的壓力變化分析。3.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的用于帶有多個(gè)氣缸(2、3、4)的稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)(I)的運(yùn)行方法，其特征在于，用于調(diào)節(jié)所述稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)(I)而提出的轉(zhuǎn)換點(diǎn)限定為處于5%到15%的轉(zhuǎn)換點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)換點(diǎn)并且尤其限定為大約處于8%和12%之間的轉(zhuǎn)換點(diǎn)，且所提出的存在于限定的轉(zhuǎn)換點(diǎn)中的曲軸角限定為處于-5°和0°之間的和尤其在大約-2°處的曲軸角。4.尤其根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的帶有多個(gè)氣缸(2、3、4)的稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)(1)，其特征在于，所述稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)(I)包括 -控制儀器(5)，用于每個(gè)氣缸(2、3、4)， -用于每個(gè)氣缸(2、3、4)的至少一個(gè)壓力傳感器(D2、D3、D4)以及 -用于每個(gè)氣缸(2、3、4)的點(diǎn)火裝置， -其中所述控制儀器(5)包括電子的線路(7)， -其中所述電子的線路(7)從所述壓力傳感器(MD2、MD3、MD4)的測(cè)量信號(hào)中算出氣缸單獨(dú)的壓力變化并且由此為了適配所述燃燒持續(xù)時(shí)間算出用于氣缸單獨(dú)的點(diǎn)火裝置的氣缸單獨(dú)的控制信號(hào)(S2、S3、S4)，且將所述氣缸單獨(dú)的控制信號(hào)(S2、S3、S4)輸出給各個(gè)氣缸(2、3、4)的點(diǎn)火裝置， -其中用于所述點(diǎn)火裝置的氣缸單獨(dú)的控制信號(hào)(S2、S3、S4)規(guī)定氣缸單獨(dú)的點(diǎn)火時(shí)間點(diǎn)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)(I)，其特征在于，所述稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)包括 -用于每個(gè)氣缸(2、3、4)的至少一個(gè)燃?xì)馀淞垦b置(G2、G3、G4)，和 -至少一個(gè)排放探測(cè)器裝置(El)。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種用于帶有多個(gè)氣缸(2、3、4)的稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)(1)的運(yùn)行方法,其中所述稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)(1)包括氣缸單獨(dú)的燃?xì)馀淞坎?、氣缸單?dú)的燃燒過(guò)程探測(cè)器,其中所述稀薄燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)(1)由控制儀器(5)調(diào)節(jié),使得各個(gè)氣缸(2、3、4)的燃燒持續(xù)時(shí)間由控制儀器(5)通過(guò)改變點(diǎn)火時(shí)間點(diǎn)氣缸單獨(dú)地調(diào)節(jié)并且由控制儀器(5)氣缸單獨(dú)地調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)間點(diǎn),使得所有的氣缸(2、3、4)關(guān)于其轉(zhuǎn)換點(diǎn)相同,從而在限定的曲軸角達(dá)到限定的轉(zhuǎn)換點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】F02P5/153, F02B43/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105041546
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510198906
【發(fā)明人】A.托特, W.菲姆爾, A.伯恩哈德
【申請(qǐng)人】Mtu 腓特烈港有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年4月24日
【公告號(hào)】DE102014005986A1, EP2937545A1, US20150308400