BR102015024886A2

BR102015024886A2 - método para acionar um motor de combustão interna de autoignição

Info

Publication number: BR102015024886A2
Application number: BR102015024886A
Authority: BR
Inventors: Christian Trapp; Ettore Musu; Friedrich Gruber; Georg Tinschmann; Nikolaus Spyra
Original assignee: Ge Jenbacher Gmbh & Co Og
Priority date: 2014-10-06
Filing date: 2015-09-28
Publication date: 2016-08-02
Also published as: JP2016075275A; AT516289A1; AT516289B1; KR20170102443A; KR20160041005A; EP3006708A1; EP3006708B1; CN105484884A; US20160097338A1

Abstract

método para acionar um motor de combustão interna de au-toignição. método para acionar um motor de combustão interna de autoignição com pelo menos um cilindro e um pistão móvel (3) no pelo menos um cilindro (2), o método compreendendo as etapas de: - formação de uma mistura inflamável através da mistura amplamente homogênea de um primeiro combustível (f1) e ar (a), - introdução dessa mistura no pelo menos um cilindro (2), - compressão da mistura inflamável com o pistão (3) em um tempo de compressão, - durante o tempo de compressão, mas antes do início da combustão, alimentação de um segundo combustível (f2) à mistura inflamável, pelo que é criada uma carga do cilindro, sendo que o segundo combustível (f2) apresenta uma tendência à autoignição maior do que o primeiro combustível (f1), - continuação do tempo de compressão até a combustão iniciar naqueles pontos do cilindro (2), onde a concentração do segundo combustível (f2) e/ou a temperatura da mistura é a maior, sendo que uma temperatura da carga do cilindro ou a quantidade do segundo combustível (f2), que é alimentada à mistura inflamável ou uma combinação da mesma é selecionada de tal modo, que é possível obter um tempo de queima desejado.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO PARA ACIONAR UM MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA DE AUTOIGNIÇÃO".

[0001] A presente invenção refere-se a um método para acionar um motor de combustão interna com as características do preâmbulo da reivindicação 1 e a um motor de combustão interna com as características do preâmbulo da reivindicação 10.

[0002] No dimensionamento de motores de combustão interna, um conflito de objetivo consiste na redução de diferentes tipos de emissões, tais como óxidos nítricos (NOX), hidrocarbonetos não queimados (HC), monóxido de carbono (CO) e na redução de emissões de partículas (inglês, particulate matter, PM). Uma abordagem promissora para uma combustão com alta eficiência e baixas emissões é o chamado conceito HCCI (Homogenous Charge Compression Ignition). Aqui, a ignição de uma mistura de ar e combustível altamente diluída (isto é, misturada de forma magra e/ou com uma alta taxa de reciclagem do gás de escape) através do aumento de temperatura durante o tempo de compressão próximo do ponto morto superior. A mistura de ar e combustível fortemente diluída permite uma combustão com valores extremamente baixos de óxidos nítricos (NOX).

[0003] A autoignição da mistura de ar e combustível na câmara de combustão é obtida através de uma combinação de diferentes medidas, tais como, por exemplo, uma alta taxa de compressão geométrica e um preaquecimento da carga através de medidas adequadas (por exemplo, preaquecimento do ar de admissão ou reciclagem do gás de escape, RGE).

[0004] Visto que no método de combustão HCCI, a mistura de ar e combustível inflama mais ou menos simultaneamente em toda a câmara de combustão próxima do ponto morto superior, o evento de combustão prossegue de modo extremamente rápido.

[0005] Nos motores diesel, o ponto de ignição pode ser controlado ou regulado facilmente através do ponto de injeção. O controle ou a regulação do ponto de ignição em um motor de combustão interna HCCI é muito exigente.

[0006] Do estado da técnica é conhecido inflamar misturas de ar e combustível magras e homogêneas através da injeção de uma pequena quantidade de um segundo combustível, que apresenta uma maior tendência à autoignição do que o primeiro combustível. Na seleção do ponto de injeção desse segundo combustível, pode ser considerado o estado de funcionamento atual do motor de combustão interna. Com o aumento da carga do motor de combustão interna a quantidade do segundo combustível é ajustada.

[0007] Esse conceito é conhecido como combustão de combustível dual (dual-fuel). Se o segundo combustível for injetado precocemente e, para baixas emissões, parcialmente pré-misturado, o método é mencionado de dual-fuel-PCCI ou combustão RCCI. Se o segundo combustível for injetado de uma tal maneira, que ambos os combustíveis sejam misturados homogeneamente, o método de combustão é chamado de dual-fuel-HCCI.

[0008] A combinação de dois combustíveis com diferentes propriedades de autoignição permite um controle muito melhor do processo de combustão. Sem um tal segundo combustível com diferentes propriedades de autoignição, o ponto de ignição pode ser ajustado através da taxa de reciclagem do gás de escape, essa é a porção do gás de escape reciclado. Contudo, a variação da taxa de reciclagem do gás de escape não é uma medida com um efeito rápido, mas mostra uma reação retardada.

[0009] Tal como é suficientemente conhecido da literatura, todos os PCCI, HCCI e RCCI e métodos de combustão dual-fuel conhecidos estão associados com altas emissões de HC e CO.

[0010] O documento US 6.659.071 mostra um motor de combustão interna, que pode ser acionado de acordo com um método de PCCI, sendo que uma instalação de mistura produz uma mistura de um primeiro combustível com ar de admissão, é mostrado um dispositivo de injeção de combustível, que pode injetar um segundo combustível diretamente na câmara de combustão e é mostrado um sistema de comando, que regula a injeção do segundo combustível de tal modo e maneira, que antes da autoignição através da vedação da carga ocorre pelo menos uma injeção de controle ("control injection"), isto é, realiza-se uma injeção de comando. De acordo com o documento US 6.659.071 pode ser previsto, que o combustível principal é gás natural e o segundo combustível é diesel.

[0011] Do documento WO 98/07973 é conhecido um método para regular um motor de combustão interna PCCI, em que a regulação do avanço de combustão ocorre através da medição de um estado de funcionamento do motor de combustão interna, que é indicativo para o avanço da combustão. Para controlar o início da combustão com exatidão, a temperatura, a pressão, a proporção de equivalência e/ou as propriedades de autoignição da mistura de ar e combustível são con-troladas/reguladas.

[0012] Em seguida é descrito, que o início e a velocidade da combustão são regulados de tal modo, que de fato todo o evento de combustão se realiza dentro de certos limites do ângulo de manivela, em especial, entre 20°antes do ponto morto superior até 35°após o ponto morto superior.

[0013] Isso é fundamentado pelo fato de que o início da ignição e a velocidade de combustão em um motor de combustão interna PCCI dependem de proporções de temperatura, das proporções de pressão e das propriedades de autoignição do combustível, por exemplo, do índice de octanas ou de metano ou da energia de ativação e da com- posição do ar de admissão no cilindro (teor de oxigênio, taxa de reciclagem do gás de escape RGE, umidade, proporção de equivalência e assim por diante).

[0014] O documento US 6.463.907 mostra um motor de combustão interna HCCI e um método para acionar um tal motor de combustão interna, sendo que através da adição de um segundo combustível, preferencialmente diesel, a posição do centro de gravidade da combustão é ajustada para um ângulo de manivela preferido. O atraso desejado na combustão, nesse caso, é independente da duração de combustão do combustível principal que, por sua vez, é definido através da taxa RGE em combinação com a proporção de ar e combustível. Através da adição do segundo combustível, então, a área do ângulo de manivela, na qual ocorre a combustão, pode ser mantida constante por uma área extensa de números de rotações do motor de combustão interna. Devido à velocidade de combustão relativamente baixa do gás natural após a ignição, são usadas taxas de reciclagem de gás de escape relativamente baixas e uma alta pressão de sobrea-limentação. A potência e o número de rotações do motor de combustão interna HCCI explícito são regulados através da proporção de ar e combustível ou da pressão de sobrealimentação.

[0015] Do mesmo modo, são conhecidas abordagens para determinar os tempos de ignição através da taxa externa de RGE. No caso de altas taxas de gás de escape reciclado, a velocidade de combustão se atrasa devido ao teor de oxigênio reduzido.

[0016] A estratégia de controle para motores de combustão interna dual-fuel-HCCI de acordo com o documento US 6.463.907, é determinar o ponto da autoignição através da injeção de um combustível com alto índice de cetano, tipicamente diesel, antes ou no início da fase de compressão. A quantidade de combustível alimentada com alto índice de cetano depende da potência e do número de rotações do motor de combustão interna e é selecionada de tal modo, que o ponto de ignição é ajustado para um ângulo de manivela adequado. A duração da combustão é regulada independentemente através da taxa de RGE.

[0017] Em suma, as condições para a autoignição de uma mistura de ar e combustível homogênea magra de acordo com o estado da técnica, são determinadas através de altas taxas de RGE, do resfriamento do gás de escape reciclado e de altas proporções de compressão geométrica.

[0018] A desvantagem das soluções de acordo com o estado da técnica é que através da alta proporção de compressão geométrica um aumento muito rápido da temperatura é acompanhado de um rápido resfriamento após a ignição através da expansão na câmara de combustão.

[0019] Por conseguinte, o objetivo da presente invenção é indicar um método e um motor de combustão interna, o qual ou a qual permite um melhor controle sobre o evento de combustão.

[0020] Isso é obtido através de um método de acordo com a reivindicação 1 e através de um motor de combustão interna de acordo com a reivindicação 10. As formas de realização preferidas são indicadas nas reivindicações dependentes.

[0021] A carga do cilindro é composta de um primeiro combustível, de um segundo combustível, ar e gás opcionalmente remanescente de ciclos de combustão anteriores e possivelmente gás, que é alimentado através da reciclagem externa do gás de escape.

[0022] Na interpretação de cada motor de combustão interna de autoignição, há uma série de restrições, tais como, por exemplo, valores limite para tensões mecânicas e requisitos de desempenho, que determinam, em seguida, os parâmetros do motor de combustão interna, tais como a proporção de compressão geométrica ε.

[0023] A invenção se baseia no conhecimento surpreendente, de que através da variação de uma temperatura da carga do cilindro ou da quantidade do segundo combustível ou de uma combinação das duas medidas, a duração da combustão pode ser controlada/regulada de uma maneira, que as emissões em bruto são muito baixas e, ao mesmo tempo, o rendimento do motor de combustão é muito alto.

[0024] A temperatura de entrada da mistura de ar e combustível pode ser influenciada através da intervenção no refrigerador do ar de admissão e/ou alterações da taxa de reciclagem do gás de escape.

[0025] Com respeito às emissões obtêm-se com o método de acordo com a invenção que: as emissões de NOX são muito baixas, visto que pode ser usada uma proporção de ar lambda muito alta (uma mistura muito magra), tal como, por exemplo, não seria possível em um motor de combustão interna de ignição a centelhas. Do mesmo modo, é importante, que tanto o primeiro quanto também o segundo combustível sejam previamente misturados com ar ou com a carga do cilindro. - as emissões de monóxido de carbono (CO) e hidrocarbo-netos não queimados (HC) são muito baixas, visto que a combustão é rápida e termina próximo do ponto morto superior e porque a temperatura da carga do cilindro é alta. - as emissões de fuligem são baixas, visto que tanto o primeiro quanto também o segundo combustível devem ser previamente misturados com ar ou com a carga do cilindro.

[0026] Tal como mencionado acima, o rendimento do motor de combustão interna é surpreendentemente alto em combinação com a redução de todas as emissões prejudiciais, de modo concreto NOx, fuligem, monóxido de carbono (CO) e HC. As soluções de acordo com o estado da técnica permitem respectivamente obter apenas alguns desses resultados. Por exemplo, a combustão HCCI permite a redução de NOx e fuligem, mas é acompanhada de emissões mais altas de HC e CO.

[0027] As vantagens da presente invenção surgem devido ao fato, de que a duração da combustão é essencialmente mais curta do que aquela conhecida do estado da técnica para misturas muito magras. Essa combinação não pôde ser obtida até agora pelo estado da técnica.

[0028] Sabe-se que uma combustão rápida em combinação com uma mistura magra resulta em um alto rendimento.

[0029] Tal como já foi verificado, a invenção oferece a possibilidade de influenciar a duração de combustão através da temperatura da carga do cilindro. Pelo fato de que o segundo combustível é alimentado em um período durante o tempo de compressão, mas antes do início da combustão, o segundo combustível estará presente de forma não homogênea na mistura inflamável do primeiro combustível e ar. Em outras palavras, existirão zonas no cilindro, nas quais a concentração e/ou a temperatura do segundo combustível é maior do que em outros locais do cilindro. Essa não homogeneidade determinará o ponto de partida da autoignição no tempo de compressão. Através da seleção de uma temperatura mais elevada da carga do cilindro, a duração da combustão pode ser abreviada e, com isso, a formação de hi-drocarbonetos não queimados e CO pode ser reduzida e pode ser obtido um maior rendimento do motor de combustão interna. Com isso, a invenção reúne baixas emissões com um alto rendimento.

[0030] Deve-se notar, que devido às baixas quantidades do segundo combustível acrescentado, a temperatura do segundo combustível tem apenas uma pequena influência, enquanto a energia química do segundo combustível tem a influência dominante.

[0031] Em seguida, são usados os termos "duração da combustão" e "posição do centro de gravidade" (da combustão). A duração da combustão, também designada como tempo de queima, é uma medida para um avanço da combustão em um ciclo de combustão e é expressa como a porção de massa queimada dentro de um determinado ângulo de manivela. Assim, por exemplo, o tempo de queima de ΔΘ0-ιο% de 15° do ângulo de manivela significa que 10 % da massa de carga são queimados dentro de 15°de rotação por manivela .

[0032] A posição do centro de gravidade (inglês, combustion cen-ter of gravity") da combustão designa o estado, no qual a metade da carga nova é queimada. Essa é conhecida também como MFB 50, isto é, 50 % da massa é queimada (inglês, mass fraction burned). Os termos, em livros didáticos se referem a motores de combustão interna, vide no Heywood especial, John B, Internai Combustion Engine Fundamentais, New York, McGraw-HilI, 1988.

[0033] A posição do centro de gravidade da combustão influencia o rendimento do motor de combustão interna e a quantidade das emissões produzidas.

[0034] Particularmente preferido é o exemplo de realização, em que a posição do centro de gravidade da combustão, isto é, onde a metade da energia para a combustão foi liberada, é ajustada a 5 até 7o de acordo com o ponto morto superior.

[0035] Para determinar a posição do centro de gravidade da combustão, pode ser usado o ângulo de manivela da pressão de ignição (inglês, peak firing pressure).

[0036] Em um outro exemplo de realização preferido é previsto, que a pelo menos um dos cilindros do motor de combustão são alimentados pelo menos dois combustíveis com diferentes propriedades de autoignição.

[0037] No caso dos gases, as porcentagens se referem à porcentagem em volume.

[0038] O primeiro combustível pode ser gás natural ou uma mistura de gás natural e C02 de tal modo, que a quantidade total de C02 e CH4 é maior do que 80 %.

[0039] O segundo combustível pode ser um combustível com um índice de cetano entre 30 e 70, preferencialmente entre 40 e 60. Um exemplo é o combustível diesel.

[0040] De acordo com um outro exemplo de realização preferido pode ser previsto, que aquele dos pelo menos dois combustíveis, que apresenta a maior tendência à autoignição (isso implica normalmente em um maior índice de cetano) em um momento posterior é alimentado ao pelo menos um cilindro do motor de combustão interna como o combustível com a menor tendência à autoignição (esse contém normalmente um maior índice de octano/metano).

[0041] O tempo de injeção do segundo combustível e a quantidade do segundo combustível, os quais influenciam a posição do centro de gravidade da combustão, devem ser selecionados de tal modo, para obter o rendimento desejado do motor de combustão interna e a quantidade de emissões e as tensões mecânicas permaneçam dentro de limites aceitáveis. Isso pode ser obtido através de uma posição do centro de gravidade precoce, por exemplo, de 0 a 15° do ângulo de manivela de acordo com o ponto morto superior.

[0042] Para iniciar, é definido um amplo conjunto de parâmetros. O primeiro combustível seria gás natural, o segundo combustível, diesel. Um exemplo: - o tempo de injeção do segundo combustível seria a 180° até 40° do ângulo de manivela antes do ponto morto superior (ponto morto superior de ignição (OT, inglês firing top dead center) - o segundo combustível atua como fonte da autoignição (inglês, auto ignition source) - mistura com excesso de ar e RGE, proporção de ar lamb-da maior do que 1,6 e RGE na faixa de 0 a 40 %, a RGE, nesse caso, é possível ou interna ou externamente, bem como resfriada ou não resfriada - a quantidade do segundo combustível é de 0,1 a 15 % com base no teor de energia (para carga total, aumente a quantidade do segundo combustível no acionamento da carga parcial) - a temperatura da mistura na entrada do cilindro entre 50 a 13013.

[0043] Da área de parâmetros mencionada acima, agora, seleciona-se, então, um conjunto de parâmetros de partida dependendo do tipo indicado do motor de combustão interna (tamanho do motor de combustão interna, número de rotações, proporção de compressão geométrica, combustíveis disponíveis).

[0044] Como segunda etapa, o primeiro combustível selecionado e o ar são previamente misturados para obter uma mistura inflamável homogênea com uma proporção de ar-combustível lambda desejada. A mistura inflamável, nesse caso, deve ser magra (isto é, lambda deve ser alto) para obter baixas emissões de NOx. Para esse fim, há várias possibilidades, por exemplo, através de um carburador ou um misturador de gás ou através de uma válvula de injeção de porta ou uma injeção de gás diretamente na câmara de combustão.

[0045] Selecione, então, determinados parâmetros do amplo parâmetro e acione o motor de combustão interna. Meça o rendimento do motor de combustão interna, a quantidade de emissões (NOx e hidro-carbonetos, preferencialmente também o monóxido de carbono), a posição do centro de gravidade e a duração de combustão. A posição do centro de gravidade e a duração de combustão, por exemplo, podem ser derivadas da medição das variações de tempo da pressão do cilindro, tal como é conhecido pelo especialista.

[0046] Se o rendimento e as emissões do motor de combustão interna já estiverem em uma área desejada, então o conjunto original de parâmetros é mantido.

[0047] Se a duração da combustão for muito longa (isto é, o rendimento é muito baixo e/ou as emissões são altas demais, em especial, as emissões de hidrocarbonetos), por exemplo, a duração de combustão é maior do que 20 a 30° do ângulo de manivela independente do número de rotações do motor de combustão interna, então, aumente a temperatura da carga do cilindro, por exemplo, através do aumento da temperatura de entrada da mistura e/ou através do aumento dos gases residuais no cilindro e/ou aumente a quantidade do segundo combustível, que é misturado à mistura inflamável e note, nesse caso, que quanto maior a temperatura da carga do cilindro tanto menor é a quantidade necessária do segundo combustível e vice-versa. Para prolongar a duração de combustão, portanto, a temperatura da carga do cilindro é diminuída através da redução de uma taxa de RGE interna, para reduzir a duração de combustão a temperatura da carga do cilindro é aumentada através do aumento de uma taxa de RGE interna. No caso da RGE interna trata-se, ao contrário de uma RGE externa resfriada, de uma não resfriada, portanto, uma RGE "quente".

[0048] Por considerações econômicas, pode ser preferível manter a quantidade do segundo combustível tão baixa quanto possível (mas não tão baixa, que a posição do centro de gravidade da combustão não possa mais ser influenciado), bem como mantê-la tão constante e apenas aumentar a temperatura da carga do cilindro.

[0049] Continue a acionar o motor de combustão interna com a temperatura alterada e verifique a duração de combustão com respeito ao rendimento do motor de combustão interna e emissões. Se a duração de combustão ainda for muito longa, continue a aumentar a temperatura da mistura inflamável preferencialmente sem, com isso, aumentar a quantidade do segundo combustível (quando se aplicam considerações econômicas).

[0050] Se, agora, a duração de combustão for muito curta (rendi- mento e emissões estão em ordem, mas a pressão de ignição no cilindro é alta demais e/ou a taxa do aumento de pressão é muito acentuada) reduza a temperatura da carga do cilindro preferencialmente sem, com isso, alterar a quantidade do segundo combustível. Repita esse procedimento, até que a duração de combustão se situe dentro de uma determinada faixa. A pressão de ignição (inglês, peak firing pressure) e os gradientes de pressão são indicadores adequados para cargas mecânicas no motor de combustão interna, sendo que uma alta pressão de ignição e grandes gradientes significam altas cargas mecânicas.

[0051] Um conjunto mais restrito de parâmetros podería ter essa aparência (o primeiro combustível, nesse caso, é gás natural, o segundo combustível, diesel): - tempo de injeção do segundo combustível a 80° a 60° antes do ponto morto superior de ignição (OT) - o segundo combustível atua como fonte da autoignição - mistura com excesso de ar e RGE, lambda entre 2,3 e 2,6 ou 2,6 a 2,9 e RGE interna em uma faixa de 3 a 20% - quantidade do segundo combustível (por exemplo, diesel) 1 a 7% com base em um teor de energia - temperatura de mistura em uma entrada do cilindro de 70 a 1000 [0052] Um exemplo específico pode parecer de tal modo, sendo que o primeiro combustível seria gás natural, o segundo combustível, diesel: - ponto de injeção do segundo combustível de 70°a ntes do ponto morto de ignição (OT) - o segundo combustível atua como fonte da autoignição - mistura com excesso de ar e RGE, lambda igual a 2,4 e RGE interna de 10 % - quantidade do segundo combustível (por exemplo, diesel) 5% com base no teor de energia - temperatura da mistura na entrada do cilindro a 75*C

[0053] Preferencialmente é previsto, que - a pressão média (inglês, break effective pressure, BMEP) se situa entre 1,40 e 2,60 MPa (14 e 26 bar) - a proporção de compressão ε se situa entre 10 e 14 e - o fechamento da válvula de admissão em 1 mm de elevação se situa entre 30°antes do ponto morto inferio r e 30°após o ponto morto inferior durante o tempo de admissão.

[0054] A invenção é explicada em mais detalhes com base nas Figuras. Considerando as Figuras, o diesel é discutido como exemplo para o segundo combustível.

[0055] Figura 1 mostra a taxa de liberação de energia normalizada (inglês, heat release rate) contra o ângulo de manivela aplicado, de acordo com o estado da técnica em comparação a presente invenção, [0056] Figura 2 mostra o efeito da RGE interna aumentada, quantidade de diesel aumentada ou temperatura da carga ou tempo de injeção atrasado na combustão para a presente invenção, [0057] Figura 3 mostra a compensação de alterações de atuação oposta desencadeada por um parâmetro através da alteração de um outro parâmetro na direção oposta, [0058] A Figura 1 mostra a taxa de liberação de energia normalizada aplicada contra o ângulo de manivela no grau após o ponto morto superior. Valores negativos significam, nesse caso, que o acontecimento ocorre antes do ponto morto de ignição (OT). A taxa de liberação de energia (inglês, heat release rate) já foi explicada e é uma medida para a característica da combustão.

[0059] A linha pontilhada representa a taxa de liberação de energia normalizada para a combustão em um motor de gás padrão. A linha prolongada representa a taxa de liberação de energia normaliza- da, tal como essa é obtida através da presente invenção. É evidente, que o acontecimento de combustão, tal como é obtido através da presente invenção, é mais estreito e centrado em torno do ponto morto superior como a combustão de acordo com o estado da técnica.

[0060] A Figura 2 mostra esquematicamente o efeito do aumento da RGE interna, do aumento da quantidade de diesel ou o aumento da temperatura da carga ou do prolongamento do ponto de injeção na combustão, de acordo com a invenção. A seta sinaliza, nesse caso, tal como a combustão reage no respectivo aumento da RGE variável mencionada, na quantidade de diesel ou na temperatura da carga ou no atraso no ponto de injeção do segundo combustível.

[0061] É evidente, que através do aumento da RGE interna, do aumento da temperatura da carga ou através do aumento da quantidade de diesel ou através da injeção posterior do segundo combustível a velocidade de combustão é aumentada e o estado de combustão é deslocado para o início. Nesse caso, respectivamente apenas um dos parâmetros (RGE interna, temperatura de admissão ou quantidade de diesel) é alterado, enquanto os outros são mantidos constantes. Apesar do respectivo efeito dessas medidas em sua quantia ser evidentemente diferente, a tendência qualitativa é a mesma.

[0062] A Figura 3 mostra como dois dos quatro parâmetros foram alterados, mas em direção oposta, para obter o mesmo estado de combustão. De tal maneira, as respectivas alterações podem ser niveladas, por exemplo, que em um aumento da RGE interna, a quantidade de combustível diesel ou a temperatura de admissão (ou ambas) deveríam ser reduzidas para obter o mesmo estado de combustão.

[0063] A curva puxada, a pontilhada e a tracejada se referem ao mesmo set de parâmetros. A figura mostra, que através da alteração do parâmetro individual, o acontecimento da combustão pode ser ajustado na mesma posição.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Método para acionar um motor de combustão interna de autoignição, com pelo menos um cilindro e um pistão (3) móvel no pelo menos um cilindro (2), o método compreendendo as etapas de: - formação de uma mistura inflamável através da mistura amplamente homogênea de um primeiro combustível (F1) e ar (A), - introdução dessa mistura no pelo menos um cilindro (2), - compressão da mistura inflamável com o pistão (3) no tempo de compressão, - durante o tempo de compressão, mas antes do início da combustão, a alimentação de um segundo combustível (F2) à mistura inflamável, pelo que é criada uma carga do cilindro, sendo que o segundo combustível (F2) apresenta uma maior tendência à autoignição do que o primeiro combustível (F1), - continuação do tempo de compressão até a combustão iniciar naqueles pontos do cilindro (2), onde a concentração do segundo combustível (F2) e/ou a temperatura da mistura é a maior, caracterizado pelo fato de que uma temperatura da carga do cilindro ou a quantidade do segundo combustível (F2), que é alimentada à mistura inflamável ou uma combinação da mesma é selecionada de tal modo, que é possível obter um tempo de queima desejado.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro combustível (F1) é gás natural ou uma mistura de gás natural e C02 de tal modo, que a quantidade de C02 e CH4 é maior do que 80 %.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o segundo combustível (F2) apresenta um índice de cetano entre 30 e 70 preferencialmente entre 40 e 60.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o segundo combustível (F2) é alimentado ao pelo menos um cilindro (2) em um ponto posterior como o primeiro combustível (F1).

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a temperatura no cilindro (2) ou é controlada ou regulada por uma taxa de RGE interna durante a troca de gás ou através da reciclagem externa do gás de escape reconduzida.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que - o ponto de injeção do segundo combustível (F2), que apresenta uma maior tendência à autoignição é selecionado entre 180°a 40°antes do ponto morto de ignição (OT), - um valor lambda maior do que 1,6, - uma taxa de RGE entre 0 e 40 %, - a quantidade do segundo combustível entre 0,1 % a 15 % com base no teor de energia da carga e - a temperatura da mistura na entrada do cilindro é selecionada entre 50°e 130 °C.

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que - o ponto de injeção do combustível, que apresenta uma maior tendência à autoignição é selecionado entre 80 e 60° antes do ponto morto de ignição (OT), - um valor lambda entre 1,8 e 2,3, - uma taxa de RGE interna entre 3 a 20 %, - a quantidade de combustível com a maior tendência à autoignição entre 1 a 7 % com base no teor de energia da carga e - a temperatura da mistura na entrada do cilindro é selecionada entre 70°e 100 °C.

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que - o ponto de injeção do combustível, que apresenta uma maior tendência à autoignição é selecionado entre 80° a 160° antes do ponto morto de ignição (OT), - um valor lambda é selecionado entre 2,3 a 2,6 ou 2,6 a 2,9 ou 2,3 a 2,9 - uma taxa de RGE interna é selecionada entre 3 a 20 % - a quantidade de combustível com a maior tendência à autoignição é selecionada entre 1 a 7 %, com base no teor de energia da carga, - a temperatura da mistura na entrada do cilindro é selecionada entre 70°a 100 °C.

9. Método, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que - a pressão média se situa entre 1,40 e 2,60 MPa (14 e 26 bar), - a proporção de compressão se situa entre 10 e 14 e - o fechamento da válvula de entrada com um curso de 1 mm se situa entre 30° antes do ponto morto inferior e a 30° depois do ponto morto inferior durante o tempo de admissão.

10. Motor de combustão interna de autoignição com pelo menos um cilindro e um pistão móvel no pelo menos um cilindro e uma unidade de injeção para injetar o segundo combustível com uma unidade eletrônica de regulagem ou controle, que é instalada para executar um método, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9.