BR112018000832B1 - Método para controlar a combustão de um motor de combustão interno de ignição por compressão com controle de reatividade através da temperatura de injeção - Google Patents

Abstract

MÉTODO PARA CONTROLAR A COMBUSTÃO DE UM MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNO DE IGNIÇÃO POR COMPRESSÃO COM CONTROLE DE REATIVIDADE ATRAVÉS DA TEMPERATURA DE INJEÇÃO. A presente invenção refere- se a um método para controlar a combustão de um motor de ignição por compressão (1) com controle de reatividade através da temperatura de injeção; o método de controle provê as etapas de: estabelecer uma quantidade (Q) de combustível a ser injetada em um cilindro (2); injetar uma primeira fração (F1) da quantidade (Q) de combustível alimentada por um primeiro sistema de alimentação sem dispositivos ativos de aquecimento, de preferência igual a pelo menos 70 % da quantidade (Q) de combustível, pelo menos parcialmente durante o curso de entrada e / ou de compressão; injetar uma segunda fração (F2) da quantidade (Q) de combustível alimentada por um segundo sistema de alimentação provido com pelo menos um dispositivo ativo de aquecimento (12; 13) e igual à fração restante da quantidade (Q) de combustível, no cilindro (2) no final do curso de compressão e, de preferência, a não mais de 60° do ponto morto superior (TDC); e aquecer a segunda fração (F2) da quantidade (Q) de combustível para uma temperatura de injeção (T) superior a 100 °C, antes de injetar a segunda fração (F2(...).

Description

Campo Da Invenção

[0001] A presente invenção refere-se a um método para controlar a combustão de um motor de combustão interna de ignição por compressão com controle de reatividade através da temperatura de injeção.

Estado Da Técnica

[0002] Os padrões internacionais (particularmente na América e Europa) relativos à limitação das emissões de gases poluentes produzidos pelos veículos a motor, nos próximos anos, exigiram uma redução progressiva nas emissões que podem ser liberadas para a atmosfera (em particular, uma redução significativa de NOx e de partículas).

[0003] Os motores de combustão interna de ignição por compressão (operando de acordo com o ciclo de Diesel e que utilizam principalmente óleo diesel como combustível) têm problemas de emissão específicos.

[0004] Com atualizações tecnológicas adequadas, os motores de combustão interna de ignição por compressão serão capazes de satisfazer, também no futuro, as limitações de emissão estabelecidas por esses padrões e, ao mesmo tempo, também possuem excelente eficiência de energia (mais de 40 % nos motores mais modernos). Com atualizações tecnológicas adequadas, os motores de combustão interna de ignição positiva (operando de acordo com o ciclo Otto e principalmente com gasolina como combustível) também serão capazes de satisfazer, no futuro, as limitações de emissão estabelecidas por esses padrões; no entanto, os motores de combustão interna de ignição positiva têm menor eficiência de energia (no máximo 33 a 34 % nos motores mais recentes). Em particular, a eficiência de energia dos motores de combustão interna de ignição positiva é limitada pelo fato de que, para evitar a detonação excessiva (que, a longo prazo, danifica o cilindro e o pistão), a taxa de compressão nos cilindros não pode ser alta.

[0005] O aumento da eficiência de energia levaria o mercado automotivo a utilizar cada vez mais motores de combustão interna de ignição por compressão; no entanto, as refinarias existentes (que continuarão a operar por muitos anos) serão obrigadas a produzir uma certa quantidade de gasolina durante o processo de refinação de petróleo e, portanto, um número substancial (se não a maioria) de motores de automóveis deve continuar a usar a gasolina como combustível. Consequentemente, grandes esforços estão sendo concentrados no aumento da eficiência de energia dos motores de combustão interna de ignição positiva que utilizam a gasolina como combustível.

[0006] No passado, para aumentar a relação de compressão (e, portanto, a eficiência de energia), ao mesmo tempo que impede a detonação excessiva, foram utilizadas gasolinas com aditivos (tipicamente chumbo e / ou manganês) com um índice de octano mais alto; no entanto, o uso desses aditivos já não é permitido por padrões internacionais e, portanto, outras estratégias devem ser encontradas para melhorar a eficiência de energia dos motores de combustão interna de ignição positiva.

[0007] Como é sabido, os combustíveis são caracterizados por dois indicadores: índice de cetano e índice de octano, que são inversamente proporcionais.

[0008] O índice de cetano é um indicador do comportamento de combustível durante a ignição; em outras palavras, expressa a prontidão do combustível para autoinflamar, em que quanto maior for o índice de cetano, maior será a prontidão; em vez disso, enquanto o índice de octano expressa a propriedade antidetonação do combustível. O diesel tem uma alta reatividade (alto índice de cetano e baixo índice de octano), enquanto a gasolina tem baixa reatividade (alto índice de octano e baixo índice de cetano).

[0009] O documento US 20140251278 descreve a injeção, no cilindro de um motor de combustão interna, de frações de combustível que são apropriadamente aquecidas através de um aquecedor ativo específico e subsequentemente injetadas através de um único injetor. No documento US 20140251278 todas as frações são aquecidas à mesma temperatura e têm substancial mente a mesma reatividade. Em particular, a mistura injetada deve preferencialmente estar em condições supercríticas. O objetivo principal é melhorar a homogeneização da injeção em condições supercríticas.

[0010] No entanto, esta solução tem a desvantagem, sobretudo para injeções em ambientes de alta pressão (superior a 50 bar), típicos dos motores de combustão interna no final do curso de compressão. A limitação de usar um único injetor e, acima de tudo, uma única temperatura leva ao risco de detonação se a injeção quente ocorrer muito cedo (com a consequente necessidade de reduzir a relação de compressão e, portanto, a eficiência do motor) ou a necessidade de injetar predominantemente combustível quente perto do ponto morto superior, o que leva a um controle difícil da combustão e do gradiente de pressão durante os primeiros estágios de combustão. Além disso, uma grande quantidade injetada perto do ponto morto superior leva a problemas de emissões de partículas, especialmente a menos que sejam utilizadas altas pressões de injeção (superior a 1000 bar).

[0011] Um motor de combustão interna de ignição positiva ou por compressão também é conhecido por usar gasolina como a fração predominante de combustível (ou combustível de baixa reatividade) e uma fração menor de diesel (ou outro combustível de alta reatividade); durante o curso de admissão, a gasolina é injetada no cilindro, enquanto no final do curso de compressão e perto do ponto morto superior do pistão, uma pequena quantidade de diesel ou combustível de alta reatividade (ou seja, um alto índice de cetano) é injetado no cilindro. Em outras palavras, esta solução provê injeção fracionada em que dois combustíveis diferentes são injetados em dois momentos diferentes.

[0012] Uma solução deste tipo é, por exemplo, descrita no documento EP 2682588. Com esta solução, através da injeção de uma pluralidade de combustíveis diferentes no cilindro, obtém-se uma estratificação de concentração e de reatividade, permitindo um controle melhorado do disparo da combustão, mesmo na ausência da vela de ignição. Esta solução torna possível operar com taxas de compressão muito altas (típicas dos motores de combustão interna de ignição por compressão) enquanto usa uma quantidade predominante de gasolina como combustível e sem incorrer em detonação excessiva antes da injeção da fração com um alto índice de cetano. No entanto, por outro lado, esta solução é muito dispendiosa e complexa de produzir, exigindo a duplicação do sistema de abastecimento de combustível: na verdade, é necessário um primeiro sistema de abastecimento (injetores, bomba e tanque) para a gasolina e um segundo sistema de abastecimento (injetores, bomba e tanque) para o diesel (ou outro combustível de alta reatividade).

Descrição Da Invenção

[0013] O objetivo da presente invenção é, portanto, prover um método para controlar a combustão de um motor de combustão interna de ignição por compressão com controle de reatividade através da temperatura de injeção que não tenha os problemas do estado da técnica e também seja fácil e econômico para produzir.

[0014] De acordo com a presente invenção é provido um método para controlar a combustão de um motor de combustão interna de ignição por compressão com controle de reatividade através da temperatura de injeção de acordo com o âmbito das reivindicações anexas.

Breve Descrição Dos Desenhos

[0015] A presente invenção será agora descrita com referência aos desenhos anexos, que ilustram um exemplo não limitativo da sua modalidade, em que: - as figuras 1 a 4 são vistas esquemáticas de diferentes modalidades de um motor de combustão interna que opera de acordo com o método para controlar a combustão que forma o objeto da presente invenção; e - a figura 5 é uma vista esquemática e parcialmente em corte de um injetor do motor de combustão interna das figuras 1 a 4.

Modalidades Preferidas Da Invenção

[0016] Na figura 1, o número de referência 1 indica como um todo um motor de combustão interna que usa gasolina como combustível e é provido com um ciclo que tem pelo menos um curso de admissão e um curso de compressão.

[0017] Na descrição abaixo, será feita uma referência explícita, sem perda de generalidade, ao caso em que o motor de combustão interna 1 é um motor de combustão interna de quatro tempos 1, embora o método para controlar a combustão seja naturalmente também aplicável a um motor de combustão interna de dois tempos 1.

[0018] Na modalidade preferida, o motor de combustão interna 1 é um motor de combustão interna sobrealimentado 1, mas também poderia ser um motor de combustão interna naturalmente aspirado 1.

[0019] Além disso, o motor de combustão interna 1 poderia ser provido com um sistema de recirculação de gases de exaustão EGR no curso de admissão do motor de combustão interna 1, conforme será melhor descrito abaixo.

[0020] O motor de combustão interna 1, ilustrado nas figuras 1 a 4, é um motor de combustão interna de quatro tempos 1 provido com uma pluralidade de cilindros 2 (apenas um dos quais está ilustrado na figura 1), cada um dos quais está conectado a um coletor de admissão 3 através de pelo menos uma válvula de admissão 4 e a um coletor de exaustão 5 através de pelo menos uma válvula de exaustão 6.

[0021] Como é sabido, os combustíveis são caracterizados por dois indicadores, índice de cetano e índice de octano, que podem ser considerados inversamente proporcionais. O índice de cetano é um indicador de comportamento durante a ignição do combustível; em outras palavras, expressa a prontidão do combustível para autoinflamar, onde quanto maior for o índice de cetano, maior será essa prontidão; o índice de cetano é calculado experimentalmente, detectando o atraso entre a injeção e a ignição, atribuindo um valor de 100 ao cetano (C16H34) e um valor de 0 para o metilnaftateno (ou atribuindo um valor de 15 ao isocetano). Analogamente ao índice de cetano está o indicador de cetano, que é calculado levando em consideração a densidade e a volatilidade do combustível, que se aproxima aproximadamente do índice de cetano. O índice de octano expressa a propriedade antidetonação do combustível, isto é, expressa a resistência à autoignição. O diesel tem alta reatividade (alto índice de cetano e baixo índice de octano), enquanto a gasolina tem baixa reatividade (alto índice de octano e baixo número de cetano).

[0022] Dentro de cada cilindro 2 está disposto um pistão 7 que está adaptado para deslizar com um movimento alternativo no interior do cilindro 2 entre um ponto morto superior TDC e um ponto morto inferior BDC. O ponto morto superior TDC está localizado na área da cabeça do cilindro 2 no interior do qual o pistão 7 desliza; em particular, no ponto mais próximo à cabeça ou com o menor volume de uma câmara de combustão C produzida entre a extremidade da coroa do pistão 7 e a cabeça do cilindro do motor de combustão interna 1. Em vez disso, o ponto morto inferior TDC está na distância mínima do bloco do motor de combustão interna 1, ou seja, o ponto correspondente ao curso máximo do pistão 7.

[0023] Na modalidade preferida ilustrada na figura 1, o motor de combustão interna 1 é um motor de combustão interna de quatro tempos 1, no interior do qual o pistão 7 desliza com movimento alternativo dentro do cilindro 2 para realizar uma série de ciclos de combustão cada um compreendendo o curso de admissão, o curso de compressão, um curso de potência e um curso de exaustão.

[0024] O motor de combustão interna 1 é provido com uma unidade de controle eletrônico ECU, um sistema de detecção de detonação, um sistema de detecção de pressão, um injetor de combustível 8, um injetor de combustível 9 e / ou um injetor de combustível 11. O injetor de combustível 8 e o injetor de combustível 11, se presentes, são adaptados para injetar gasolina diretamente no cilindro 2; enquanto que o injetor de combustível 9, se presente, está adaptado para injetar gasolina fora do cilindro 2, isto é, dentro de um coletor de admissão 10, como será melhor explicado abaixo.

[0025] A ECU da unidade de controle eletrônico é adaptada para controlar a injeção de combustível em termos de quantidade Q de combustível a ser injetado, grau de fracionamento e tempos de injeção. Para cada ciclo de combustão, a da unidade de controle eletrônico ECU estabelece (de uma maneira conhecida) a quantidade Q de combustível (isto é, a gasolina) a ser injetada durante o ciclo de combustão e o seu fracionamento. Em particular, como será melhor descrito abaixo, a quantidade Q de combustível é dividida em uma fração F1 da quantidade Q de combustível e em uma fração F2 da quantidade Q de combustível complementar um ao outro (ou seja, a soma das duas frações F1 e F2 é igual à quantidade Q de combustível).

[0026] O sistema de detecção de detonação adquire os dados relativos à detonação em tempo real. Em particular, os dados provenientes de um sensor específico (por exemplo, um sensor de pressão na câmara de combustão C ou um acelerômetro disposto na área da cabeça do cilindro do motor de combustão interna 1) serão processados, de modo a modificar os parâmetros de injeção.

[0027] Se as condições forem tais que detectassem a detonação (incipiente ou marcada), a ECU da unidade de controle eletrônico corrigirá a fase de injeção da fração F2 da quantidade Q de combustível de acordo com uma sequência prioritária para evitar a detonação. Tipicamente, haverá uma variação do tempo de injeção e uma variação da fração F2 da quantidade Q de combustível a ser injetada. Opcionalmente, a unidade de controle eletrônico ECU também poderia corrigir a fase de injeção da fração F1 da quantidade Q de combustível.

[0028] Quando a detonação não for mais detectada, a injeção retornará aos valores do mapa. Este sistema torna possível evitar falhas ligadas à detonação pesada (talvez causada pelo superaquecimento local) ou para criar um deslocamento do mapa para evitar danos ligados a fenômenos ligeiros, mas contínuos de detonação (por exemplo, devido a gasolinas com propriedades diferentes).

[0029] O sistema de detecção de pressão é adaptado para adquirir e controlar o gradiente de pressão durante a combustão, de modo a evitar o ruído e danos mecânicos dos componentes; o gradiente de pressão é mantido dentro de valores definidos através do ajuste dos parâmetros de injeção através da unidade de controle eletrônico ECU.

[0030] O injetor de combustível 8 é adaptado para injetar combustível (isto é, gasolina), que será posteriormente queimado diretamente na câmara de combustão C produzida entre a extremidade da coroa do pistão 7 e a cabeça do cilindro do motor de combustão interna 1. A injeção é fracionada em duas injeções separadas, que são realizadas pelo injetor de combustível 8 e pelo injetor de combustível 9 e / ou pelo injetor de combustível 11, como será melhor explicado abaixo. Em particular, como já descrito acima, a quantidade Q de combustível é dividida na fração F1 da quantidade Q de combustível e na fração F2 da quantidade Q de combustível complementar uma à outra (ou seja, a soma das duas frações F1 e F2 é igual à quantidade Q de combustível).

[0031] A primeira injeção da fração F1 da quantidade Q de combustível é realizada pelo menos parcialmente durante o curso de admissão e / ou de compressão. Em particular, a primeira injeção da fração F1 da quantidade Q de combustível também pode ser realizada parcialmente durante o início do curso de compressão. Em vez disso, a segunda injeção da fração F2 da quantidade restante Q de combustível é realizada no final do curso de compressão (a mais de 60° do ponto morto superior TDC). A primeira injeção da fração F1 da quantidade Q de combustível é realizada completamente durante o curso de admissão ou parcialmente durante o curso de admissão e a parte restante durante o início do curso de compressão (de forma indicativa dentro de 60° a 100° do ponto morto inferior BDC, ou seja, não mais do que 60° do ponto morto superior TDC). Em vez disso, a segunda injeção da fração F2 da quantidade Q de combustível (que é complementar à fração F1 para obter a quantidade Q de combustível) é realizada no final do curso de compressão a não mais de 60° do ponto morto superior TDC.

[0032] Em outras palavras, inicialmente (isto é, durante o curso de admissão e / ou durante o início do curso de compressão), a fração F1 da quantidade Q de combustível que é igual a pelo menos 60 % da quantidade Q de combustível, de preferência a partir da 70 % a 90 % da quantidade Q de combustível, é injetada; em vez disso, no final do curso de compressão, ou seja, ligeiramente antes do ponto morto superior TDC (a mais de 60° do ponto morto superior TDC) a fração restante F2 da quantidade Q de combustível, que é no máximo de 30 % da quantidade Q de combustível é injetada diretamente no cilindro 2.

[0033] A injeção da fração F1 da quantidade Q de combustível pode ocorrer através de uma única abertura do injetor de combustível 9 e / ou do injetor de combustível 11 ou através de uma pluralidade de aberturas consecutivas do injetor de combustível 9 e / ou do injetor de combustível 11; ou seja, a injeção da fração F1 da quantidade Q de combustível pode ser dividida em várias partes que ocorrem em sucessivos pontos no tempo. A injeção da fração F2 da quantidade Q de combustível pode ocorrer através de uma única abertura do injetor de combustível 8 ou através de uma pluralidade de aberturas consecutivas do injetor de combustível 8; isto é, a injeção da fração F2 da quantidade Q de combustível pode ser dividida em várias partes que ocorrem em sucessivos pontos no tempo.

[0034] Vantajosamente, as duas frações F1 e F2 da quantidade Q de combustível são injetadas a duas temperaturas diferentes.

[0035] Em particular, a fração F1 da quantidade Q de combustível é alimentada por um sistema de alimentação que não possui dispositivos ativos de aquecimento (como será melhor explicado abaixo). Desta forma, a fração F1 da quantidade Q de combustível tem uma temperatura abaixo da temperatura de injeção T.

[0036] Em vez disso, a fração F2 da quantidade Q de combustível é alimentada por um sistema de alimentação que é provido com dispositivos ativos de aquecimento, como será melhor explicado abaixo. O sistema de alimentação da fração F2 da quantidade Q de combustível é separado e independente do sistema de alimentação da fração F1 da quantidade Q de combustível. À medida que a fração F2 da quantidade Q de combustível é aquecida, é injetada na temperatura de injeção T. A temperatura de injeção T excede 100 °C e de preferência varia entre 100° e 420 °C.

[0037] A unidade de controle eletrônico ECU estabelece (normal mente através de mapas adequados experimentalmente) o fraccionamento da quantidade Q de combustível a ser injetado no cilindro 2 em função da condição de carga e também estabelece (normal mente através de mapas adequados determinados experimental mente) a temperatura de injeção T da fração F2 da quantidade Q de combustível (ou seja, a temperatura de injeção T a que o combustível da fração F2 da quantidade Q de combustível é aquecido antes de ser injetado). Em particular, a unidade de controle eletrônico ECU estabelece precisamente o valor das frações F1 e F2 da quantidade Q de combustível e o ponto relacionado no tempo em que as injeções são realizadas e a temperatura de injeção T para aquecer a fração F2 da quantidade Q de combustível antes de ser injetado.

[0038] Em particular, o valor das frações F1 e F2 da quantidade Q de combustível e o ponto relacionado no tempo em que as injeções são realizadas são estabelecidos como função de diferentes variáveis (tais como rpm do motor de combustão interna 1, condição de carga e temperatura de injeção T).

[0039] A fração F1 da quantidade Q de combustível é injetada sem qualquer aquecimento (isto é, não é necessário que o combustível injetado na fração F1 da quantidade Q de combustível tenha uma temperatura específica). No entanto, devido à compressão à qual a fração F1 da quantidade Q de combustível é submetida antes da injeção, o aquecimento involuntário para a temperatura de injeção T ocorre. De fato, como é conhecido pela termodinâmica, um fluido submetido a compressão é aquecido devido ao trabalho de atrito e ao trabalho necessário para variar o volume do fluido durante a compressão. Em outras palavras, o aquecimento da fração F1 da quantidade Q de combustível não é produzido com o auxílio de um dispositivo ativo de aquecimento. Para a gasolina, a temperatura da fração F1 da quantidade Q de combustível geralmente está abaixo de 100 °C.

[0040] A fração F2 da quantidade Q de combustível deve, em vez disso, ser aquecida antecipadamente à temperatura de injeção T, variando geralmente de 100° a 420 °C, antes de ser injetada. Esta gama de temperatura de injeção T compreende todos os combustíveis possíveis que poderiam ser usados, enquanto que para a gasolina sozinha, a temperatura de injeção T normalmente varia de 100° a 350 °C (o limite superior poderia ser ligeiramente maior, mas, no entanto, abaixo de 420 °C). Em qualquer caso, o valor preciso da temperatura de injeção T é estabelecido pela unidade de controle eletrônico ECU tanto (e principalmente) como uma função do combustível utilizado e em função das condições de trabalho (tal como o ponto de operação do motor, a temperatura do líquido de arrefecimento do motor de combustão interna 1, a porcentagem de carga, a porcentagem de recirculação dos gases de exaustão no caso em que o motor de combustão interna 1 é provido com o sistema de recirculação de gases de exaustão EGR, o nível de sobrealimentação no caso em que o motor de combustão interna 1 é sobrealimentado, etc.).

[0041] O aquecimento da fração F2 da quantidade Q de combustível leva a um aumento da sua reatividade, isto é, do índice de cetano do combustível. De fato, a gasolina (que é o combustível do motor de combustão interna 1) à temperatura ambiente tem um índice de cetano abaixo de 30; em vez disso, aquecendo a gasolina (que é o combustível do motor de combustão interna 1), a fração F2 da quantidade Q de combustível tem uma reatividade equivalente a um número de valor típico de diesel). Por outras palavras, aumentando a temperatura (isto é, o aquecimento) da fração F2 da quantidade Q de combustível, é possível aumentar a reatividade da fração F2 da quantidade Q de combustível. Além de aumentar a reatividade, outro efeito do aquecimento da fração F2 da quantidade Q de combustível é a variação da difusividade da fração F2 da quantidade Q de combustível; em outras palavras, a temperatura de injeção T tem um efeito importante também na mistura com o ar que é qualitativamente análogo ao efeito da pressão de injeção. A pressão de injeção, dada uma certa temperatura de injeção T, é usada para atingir a mistura de ar-combustível necessária em termos de penetração e forma do jato.

[0042] Do ponto de vista do gerenciamento e controle do motor de combustão interna 1, a divisão da injeção da quantidade Q de combustível em uma primeira injeção da fração F1 da quantidade Q de combustível e uma segunda injeção da fração F2 da quantidade Q de combustível, significa que a fração F1 da quantidade Q de combustível (igual a pelo menos 70 %) produz uma mistura que é magra (ou seja, com pouco combustível e, portanto, basicamente pouca propensão para detonação) e basicamente homogênea dentro da câmara de combustão C. Desta forma, a injeção da fração F2 da quantidade Q de combustível produz estratificação tanto da concentração do combustível como também da reatividade dentro da câmara de combustão C.

[0043] A injeção da fração F1 da quantidade Q de combustível, juntamente com o ar de admissão e qualquer recirculação de gases de exaustão, produz uma mistura magra (ou seja, com pouco combustível) e torna possível evitar o problema da detonação, ou seja, de autoignição do combustível, durante a compressão, mesmo que haja uma alta relação de compressão (por exemplo, variando de 15 a 20). Em outras palavras, mesmo se a relação de compressão do motor de combustão interna 1 for alta (por exemplo, variando de 15 a 20), uma vez que a mistura é muito magra, não terá as condições locais (concentração, temperatura e pressão) para autoignição e, portanto, desencadear uma detonação.

[0044] Além disso, como a injeção da fração F2 da quantidade Q de combustível aquecido ocorre no final do curso de compressão e, em particular, a mais de 60° do ponto morto superior TDC, a injeção pode ocorrer sem o auxílio de alta pressões de injeção (a pressão de injeção é geralmente inferior a 500 bar). Além disso, a fração F2 da quantidade Q de combustível é aquecida até a temperatura de injeção T, variando de 100° a 420 °C e injetada a uma curta distância do ponto morto superior TDC; desta forma, a fração F2 da quantidade Q de combustível está na condição de autoignição, ou seja, há uma redução no atraso de ignição do combustível. Portanto, nos motores de combustão interna 1 aos quais o método de controle acima mencionado é aplicado, o auxílio de uma vela de ignição, que ativa a combustão através dos eletrodos, é opcional como a fração F2 da quantidade Q de combustível que foi aquecido anteriormente à temperatura de injeção T tem uma alta reatividade (elevado índice de cetano) e, portanto, é capaz de autoinflamar determinando a combustão sucessiva de todo o combustível presente na câmara de combustão C (ou seja, determina o disparo de chamas difusas que também causa condições de autoignição da fração F1 da quantidade Q de combustível). O motor de combustão interna 1 é, portanto, também capaz de funcionar sem uma vela de ignição, que, no entanto, poderia ser provida para ser usada em condições particulares, por exemplo, quando o motor de combustão interna 1 for (muito) frio e / ou a rpm mínima e / ou opcionalmente para aumentar a estabilidade da combustão em estado transitório com baixa carga.

[0045] De acordo com uma modalidade que não é o objeto da presente invenção, ambas as injeções das frações F1 e F2 da quantidade Q de combustível são realizadas pelo injetor de combustível 8 dispostas centralmente em relação à câmara de combustão C. Desta forma, ambas as frações F1 e F2 da quantidade Q de combustível (em diferentes pontos estabelecidos pela unidade de controle ECU) são injetadas diretamente na câmara de combustão C pelo mesmo injetor de combustível 8. Em outras palavras, as duas frações F1 e F2 da quantidade Q de combustível são injetadas diretamente na câmara de combustão C pelo injetor de combustível único 8 que conduz ao cilindro 2 e que aquece as frações F1 e F2 da quantidade Q de combustível e as injeta em dois pontos diferentes no tempo. A injeção da fração F1 da quantidade Q de combustível pode ocorrer pelo menos parcialmente durante o curso de admissão do motor de combustão interna 1, enquanto a injeção da fração F2 da quantidade Q de combustível ocorre a uma curta distância do final do curso de compressão do motor de combustão interna 1. Esta solução também permite gerar uma certa estratificação de concentração e de reatividade entre as frações F1 e F2 da quantidade Q de combustível.

[0046] De acordo com a modalidade ilustrada na figura 1, a injeção das frações F1 e F2 da quantidade Q de combustível é realizada pelos dois injetores de combustível distintos 8 e 9. Em particular, a injeção da fração F1 da quantidade Q de combustível (pelo menos 70 % da quantidade Q de combustível, de preferência variando de 70 a 90 % da quantidade Q de combustível) é realizada pelo injetor de combustível 9 que está disposto a montante da válvula de admissão 4. Em outras palavras, o injetor de combustível 9 está disposto no coletor de admissão 10. A injeção da fração F2 da quantidade Q de combustível ocorre, em vez disso, através do injetor de combustível 8 que está disposto centralmente em relação à câmara de combustão C e conduz-se a ele. Em outras palavras, as duas frações F1 e F2 da quantidade Q de combustível são injetadas em duas posições diferentes no motor de combustão interna 1. A fração F1 da quantidade Q de combustível é injetada no coletor de admissão 10 pelo injetor de combustível 9 de modo a formar uma mistura com o ar, enquanto a fração F2 da quantidade Q de combustível é injetada diretamente na câmara de combustão C pelo injetor de combustível 8 disposto centralmente em relação à câmara de combustão C. Desta maneira, a estratificação da concentração e a reatividade da carga contida na câmara de combustão C do motor de combustão interna 1 são obtidas. Com relação às pressões de injeção, o injetor de combustível 8 injeta o combustível a uma pressão muito maior, tipicamente pelo menos 5 vezes maior, em relação à pressão de injeção do injetor de combustível 9. Por exemplo, a pressão de injeção do injetor de combustível 8 pode variar de 200 a 500 bar e a pressão de injeção do injetor de combustível 9 pode variar de 10 a 50 bar.

[0047] De acordo com outras modalidades, ilustradas nas figuras 2 e 3, a fração F1 da quantidade Q de combustível é injetada pelo menos parcialmente diretamente no cilindro 2 pelo injetor de combustível 11. Em outras palavras, o injetor de combustível 11 conduz diretamente ao cilindro 2, de modo a injetar pelo menos em parte a fração F1 da quantidade Q de combustível. Portanto, as duas frações F1 e F2 da quantidade Q de combustível são injetadas separadamente por dois injetores de combustível distintos 8 e 11 que ambos realizam a injeção direta no cilindro 2.

[0048] De acordo com uma outra modalidade, além dos injetores 8 e 11, também pode ser provido o injetor 9 (indicado com uma linha tracejada na figura 2) que efetua a injeção indireta de combustível. Neste caso, a injeção de uma parte inicial da fração F1 da quantidade Q de combustível é realizada pelo injetor de combustível 9, que está disposto a montante da válvula de admissão 4 durante o curso de admissão. Posteriormente, durante o curso de compressão, a fração F2 da quantidade Q de combustível é injetada através do injetor de combustível 8. A parte restante da fração F1 da quantidade Q de combustível pode ser injetada através do injetor 11 principalmente durante o curso de compressão e antes da injeção da fração F2 da quantidade Q de combustível. Alternativamente, a parte restante da fração F1 da quantidade Q de combustível pode ser injetada principalmente antes da injeção da fração F2 da quantidade Q de combustível e parcialmente após a injeção da fração F2 da quantidade Q de combustível. Desta forma, obtém-se a estratificação da carga contida na câmara de combustão C do motor de combustão interna 1 tanto em termos de concentração quanto de reatividade.

[0049] Devemos enfatizar que, se a parte inicial da fração F1 da quantidade Q de combustível fosse injetada no início do curso de compressão, esta parte da fração F1 da quantidade Q de combustível seria obrigatoriamente injetada pelo injetor de combustível 11 que conduz diretamente ao cilindro 2 e não pelo injetor de combustível 9.

[0050] De acordo com o que está ilustrado nas figuras 2 e 3, o injetor de combustível 11 pode ser disposto em posições diferentes em relação ao cilindro 2. Em particular, como ilustrado na figura 2, o injetor de combustível 11 pode ser disposto próximo do injetor de combustível 8. Em outras palavras, o injetor de combustível 8 e o injetor de combustível 11 estão dispostos um ao lado do outro e ambos conduzem na extremidade da coroa do cilindro 2. Isto é, o injetor de combustível 8 e o injetor de combustível 11 injetam centralmente na câmara de combustão C.

[0051] Alternativa mente, como ilustrado na figura 3, o injetor de combustível 11 pode conduzir para uma parede lateral do cilindro 2. Em outras palavras, o injetor de combustível 11 pode injetar lateralmente na câmara de combustão C. Ou seja, o injetor de combustível 11 conduz para a câmara de combustão C, em posição lateral. Em particular, pode injetar tanto no lado de escape como no lado de admissão do motor de combustão interna 1.

[0052] De acordo com a descrição acima, apenas a fração F2 da quantidade Q de combustível deve ser aquecida até a temperatura de injeção T por um dispositivo ativo de aquecimento 12 antes de ser injetada. Em outras palavras, a fração F2 da quantidade Q de combustível deve ser aquecida até a temperatura de injeção T, de modo a aumentar sua reatividade. Em vez disso, a fração F1 da quantidade Q de combustível não é aquecida pelo dispositivo de aquecimento 12.

[0053] De acordo com uma possível modalidade, a fração F2 da quantidade Q de combustível pode ser aquecida pelo dispositivo de aquecimento 12 acoplado ao injetor de combustível 8, conforme ilustrado na figura 5, e como será melhor descrito abaixo.

[0054] Se a injeção das frações F1 e F2 da quantidade Q de combustível for realizada pelos injetores 8 e 9, como ilustrado na figura 1, então apenas o injetor de combustível 8 é provido com o dispositivo de aquecimento 12. Em vez disso, o injetor de combustível 9, que realiza injeção indireta da fração F1 da quantidade Q de combustível, não possui dispositivo de aquecimento de combustível 12.

[0055] De acordo com uma modalidade diferente que não é o objeto da presente invenção, além do injetor de combustível 8, o injetor de combustível 11 pode também ser opcionalmente provido com o dispositivo de aquecimento 12. Vantajosamente, de acordo com esta modalidade, o injetor 8 e o injetor 11 são do mesmo tipo, de modo a reduzir os custos e o número de peças sobressalentes. Em vez disso, se for provido, o injetor de combustível 9, que realiza a injeção indireta da fração F1 da quantidade Q de combustível, não possui o dispositivo de aquecimento de combustível 12.

[0056] No caso em que a fração F1 da quantidade Q de combustível injetado deve ser aquecida, o injetor de combustível 11 aquecerá a respectiva fração F1 da quantidade Q de combustível a uma temperatura mais baixa em relação à temperatura de injeção T da fração F2 da quantidade Q de combustível. Portanto, desta forma é possível obter uma estratificação melhorada da concentração e reatividade da carga.

[0057] De acordo com a descrição acima, em condições normais, o injetor de combustível 11 não injetará combustível preaquecido e seu efeito principal será o de estratificar a concentração, garantindo a autoignição progressiva da carga de combustível contida na câmara de combustão C.

[0058] De acordo com uma modalidade que não é o objeto da presente invenção, apenas o injetor de combustível 8 está presente, devido às inércias térmicas elevadas, o injetor de combustível 8 aqueceria normalmente ambas as frações F1 e F2 da quantidade Q de combustível, tal como não seria possível aquecer apenas a fração F2 da quantidade Q de combustível (ou seja, é incapaz de não aquecer também a fração F1 da quantidade Q de combustível). Opcionalmente, o injetor de combustível 8 poderia ser capaz de aquecer a fração F1 da quantidade Q de combustível até um grau ligeiramente menor em relação ao aquecimento da fração F2 da quantidade Q de combustível.

[0059] De acordo com uma modalidade diferente, a fração F2 da quantidade Q de combustível pode ser aquecida através de um dispositivo ativo de aquecimento 13 que está disposto a montante do injetor de combustível 8 e a jusante de uma bomba de alimentação de alta pressão 14A que está por sua vez disposta a jusante de uma bomba de alimentação de baixa pressão 14B que extrai combustível de um tanque S.

[0060] De acordo com a modalidade ilustrada na figura 4, o motor de combustão interna 1 compreende uma galeria 15 que recebe combustível pressurizado a partir da bomba de alimentação de alta pressão 14A e alimenta combustível pressurizado para o injetor 8. Nesta modalidade, o dispositivo de aquecimento 13 está disposto a montante da galeria 15, de modo que na galeria 15 o combustível já tenha a temperatura de injeção desejada T. A partir da galeria 15, o combustível aquecido (ou seja, à temperatura de injeção desejada T) é alimentado ao injetor 8 que injeta a fração F2 da quantidade Q de combustível no cilindro 2.

[0061] Além disso, nesta modalidade, o motor de combustão interna 1 compreende uma outra galeria 16 em que o combustível está à temperatura ambiente (isto é, não é aquecido por um dispositivo ativo de aquecimento). Se a galeria 16, como ilustrado na figura 4, tem que aquecer o injetor 9 que realiza uma injeção indireta, então a pressão do combustível dentro da galeria 16 é baixa. Neste caso, a galeria 16 recebe o combustível a montante da bomba de alimentação de alta pressão 14A e a jusante de uma bomba de baixa pressão 14B. Em vez disso, de acordo com uma modalidade diferente, não ilustrada, se a galeria 16 tem de alimentar o injetor 11 que executa a injeção direta, então a pressão do combustível dentro da galeria 16 é alta. Neste caso, a galeria 16 recebe o combustível a jusante da bomba de alta pressão 14A e a montante do dispositivo de aquecimento 13.

[0062] De acordo com o que está ilustrado na figura 4, o motor de combustão interna 1 também é provido com o sistema de recirculação de gases de exaustão EGR. Neste caso, o motor de combustão interna 1 funcionará com uma combustão globalmente magra e o excesso de ar será parcialmente substituído pelos gases de exaustão arrefecidos. Portanto, o sistema EGR terá um refrigerador dedicado. O sistema de recirculação de gases de exaustão EGR compreende um tubo EGR e uma válvula EGR. Através da troca de calor com os gases de exaustão que fluem através do tubo EGR de recirculação de gases de exaustão, é possível aquecer o combustível extraído do tanque S. A fração F1 da quantidade Q de combustível é alimentada através da galeria 16 disposto ao longo da linha de alimentação para o injetor 9 sem ser submetido a aquecimento de qualquer tipo. Em vez disso, a fração F2 da quantidade Q de combustível é aquecida pelo dispositivo de aquecimento 13 e é subsequentemente alimentada para a galeria 15 e, finalmente, é injetada sob pressão no cilindro 2 através do injetor 8. Em particular, o dispositivo de aquecimento é provido com um permutador de calor 13A e um aquecedor elétrico 13B. O permutador de calor 13A usa parte do calor dos gases de exaustão que fluem através do tubo EGR, pelo qual a fração F2 da quantidade Q de combustível é aquecida. O aquecedor elétrico 13B (que pode, por exemplo, ser um aquecedor de indução), é configurado para realizar o aquecimento suplementar da fração F2 da quantidade Q de combustível. Em outras palavras, o aquecedor elétrico 13B está configurado para compensar o aquecimento da fração F2 da quantidade Q de combustível, no caso em que o permutador de calor 13A não está presente ou não aquece a fração F2 da quantidade Q de combustível o suficiente. Portanto, nos casos em que o calor permutado com o gás de exaustão dentro do permutador de calor 13A não é suficiente para aquecer a fração F2 da quantidade Q de combustível para a temperatura de injeção T, o aquecedor elétrico 13B é ativado e aquecerá a fração F2 da quantidade Q de combustível, de modo a levá-la para a temperatura de injeção predeterminada T.

[0063] A figura 5 ilustra o injetor de combustível 8. O injetor de combustível 8 é provido com um eixo X de simetria e compreende um corpo principal 17 que aloja um acionador 18 que desloca um êmbolo 19 e uma ponta de pulverização 20 que aloja a parte de extremidade do êmbolo 19. O injetor de combustível 8 também compreende uma válvula de injeção 21 controlada pelo movimento do êmbolo 19 e pelo dispositivo de aquecimento 12. Em particular, o dispositivo de aquecimento 12 está disposto na área da ponta de pulverização 20 do injetor de combustível 8 e está adaptado para aquecer o combustível a ser injetado.

[0064] De acordo com uma possível modalidade, o dispositivo de aquecimento 12 aquece a ponta de pulverização 20 do injetor de combustível 8 que, por sua vez, aquece por condução o combustível que flui através da ponta de pulverização 20. Neste caso, o dispositivo de aquecimento 12 poderia compreender termistores que geram calor devido ao efeito Joule na proximidade da ponta de pulverização 20 do injetor de combustível 8; alternativamente, o dispositivo de aquecimento 12 poderia compreender um indutor que aquece a ponta de pulverização 20 do injetor de combustível 8 por indução. Nesta modalidade, o dispositivo de aquecimento 12 aquece obrigatoriamente todo o combustível que flui através do injetor de combustível 8, uma vez que as inércias térmicas não permitem o aquecimento de apenas uma parte do combustível que flui através do injetor de combustível 8.

[0065] De acordo com uma modalidade diferente, o dispositivo de aquecimento 12 do injetor de combustível 8 gera ondas eletromagnéticas que interagem com o combustível que flui através da ponta de pulverização 20 do injetor de combustível 8 para (diretamente) aquecer o combustível. Em particular, o dispositivo de aquecimento 12 pode compreender um aquecedor de indução eletromagnética (que gera um campo eletromagnético variável no tempo e que se propaga na forma de ondas eletromagnéticas) ou o dispositivo de aquecimento 12 pode compreender um aquecedor de micro-ondas que gera ondas eletromagnéticas que aquecem o combustível. Nesta modalidade, o dispositivo de aquecimento 12 pode aquecer apenas uma parte do combustível que flui através do injetor de combustível 8, ou pode aquecer apenas a fração F2 da quantidade Q de combustível, pois ao aquecer o combustível diretamente pode ser ligado e desligado muito rapidamente.

[0066] Na figura 5, o dispositivo de aquecimento 12 é ilustrado como sendo aplicado externamente à ponta de pulverização 20 do injetor de combustível 8; no entanto, o dispositivo de aquecimento 12 poderia também ser integrado (incorporado) na ponta de pulverização 20 do injetor de combustível 8.

[0067] De acordo com uma modalidade diferente, não ilustrada, o dispositivo de aquecimento 12 está disposto na proximidade do injetor de combustível 8. Em outras palavras, nesta modalidade, o dispositivo de aquecimento 12 não é aplicado externamente à ponta de pulverização 20 do injetor de combustível 8, mas está disposto na proximidade do injetor de combustível 8. Esta solução permitiria que o dispositivo de aquecimento 12 fosse partilhado com vários injetores de combustível 8 da mesma cabeça de cilindro do motor de combustão interna 1.

[0068] Se a injeção das frações F1 e F2 da quantidade Q de combustível for realizada pelos injetores de combustível 8 e 9, então apenas o injetor de combustível 8 é provido com o dispositivo de aquecimento 12, de modo a aquecer a fração F2 da quantidade Q de combustível para a temperatura de injeção T.

[0069] Do mesmo modo, se a injeção das frações F1 e F2 da quantidade Q do combustível a ser injetado for realizada pelos injetores 8 e 11, apenas o injetor de combustível 8 é provido com o dispositivo de aquecimento 12, de modo a aquecer a fração F2 da quantidade Q de combustível para a temperatura de injeção T.

[0070] O método para controlar a combustão do motor de combustão interna de ignição por compressão 1 com controle de reatividade através da temperatura de injeção descrita acima tem uma pluralidade de vantagens. Em particular, ele permite o uso de altas relações de compressão em motores de combustão interna alimentados a gasolina, sem a ocorrência de fenômenos de detonação indesejáveis; isso leva a uma maior eficiência (que é superior a 45 %) do motor de combustão interna 1.

[0071] Além disso, as emissões de gases poluentes produzidos pelo motor de combustão interna 1 descrito acima também são muito reduzidas. A redução das emissões de partículas deve-se a um baixo nível de estratificação da mistura (devido à fração F2 da quantidade Q de combustível posteriormente injetada); em vez disso, a redução das emissões de NOx é obtida como resultado do fato de que a temperatura de combustão é baixa (devido à homogeneidade da fração F1 da quantidade Q de combustível inicialmente injetada). De fato, a combustão à baixa temperatura reduziu a transferência de calor para as paredes da câmara de combustão C e, portanto, possui altas eficiências térmicas. A relação média da mistura de ar-combustível será muito maior do que a relação estequiométrica. A mistura magra (isto é, com pouco combustível) assegura valores baixos máximos de temperatura na câmara de combustão C durante a combustão, resultando em formação reduzida de NOx. Se desejar, isto permite evitar o pós-tratamento dos gases de exaustão.

[0072] A estratificação do combustível no cilindro 2, em termos de reatividade, leva a um gradiente de pressão aceitável. Portanto, a alta reatividade do combustível injetado e a alta temperatura de injeção T da fração F2 da quantidade Q de combustível, permite que o atraso de autoignição da carga seja determinado com certeza. A reatividade é uma função da rpm e da condição de carga do motor de combustão interna 1. Portanto, a estratificação da carga tem várias vantagens em relação aos motores de combustão interna da técnica anterior, nos quais a carga é homogênea.

[0073] No caso em que o motor de combustão interna 1 é provido com o sistema de recirculação de gases de exaustão EGR, para obter a redução das emissões de NOx, seria possível realizar a mistura prévia do ar de admissão com a exaustão (arrefecida, se necessário) com a intenção de diminuir a temperatura de combustão tanto em condições parcialmente carregadas quanto em totalmente carregadas.

[0074] No caso em que o motor de combustão interna 1 é sobrealimentado, esta ingestão pode ocorrer no plenum de admissão (alta pressão e extraído a montante da turbina) ou antes do compressor (baixa pressão extraída a jusante da turbina).

[0075] A vantagem de poder usar uma gasolina de menor qualidade, com um baixo índice de octano e uma quantidade limitada de aditivos (ou sem aditivos), não deve ser subestimada.

[0076] Uma vantagem adicional reside no fato de que, ao contrário dos motores de combustão interna de ignição por compressão (isto é, motores GCI), o método de controle proposto também pode ser realizado utilizando gasolinas comerciais com um alto índice de octano. Portanto, não é necessário usar combustíveis especiais com um baixo índice de octano (por exemplo, com um valor de 70) que não estão atualmente disponíveis no mercado e que são necessários para motores de combustão interna de ignição por compressão (ou seja, motores GCI) que também utilizam pressões de injeção de mais de 1000 bar.

[0077] Através da injeção fracionada da presente invenção é utilizado um único combustível (isto é, gasolina) e, portanto, um único sistema de alimentação de combustível.

[0078] Finalmente, a pressão de alimentação do combustível no cilindro 2 (pelo injetor de combustível 8) é relativamente baixa (abaixo de 500 bar).

[0079] O motor de combustão interna 1 descrito acima usa gasolina como combustível; naturalmente, o motor de combustão interna 1 descrito acima poderia usar, no lugar da gasolina, outro tipo de combustível semelhante à gasolina (isto é, com um baixo índice de cetano à temperatura ambiente). Por exemplo, como resultado do uso da alta temperatura de injeção T, o uso de biocomponentes em gasolinas para motores de ignição por compressão é simplificado, pois os biocomponentes tendem a aumentar o índice de octano e, portanto, a resistência à autoignição.

[0080] O uso de um único tipo de combustível para ambas as injeções simplifica o layout do motor de combustão interna 1 sem ter a redundância de: tanques separados, bombas separadas, etc. Além disso, também é possível usar um sistema de injeção de baixa pressão (tipicamente abaixo de 500 bar).

[0081] Vantajosamente, a possibilidade de variar a reatividade permite que o controle da combustão seja simplificado em relação aos motores de combustão interna da técnica anterior com injeção homogênea (isto é, sem estratificação), provendo uma vantagem em termos de eficiência térmica análoga. Portanto, a estratificação de reatividade diminui o gradiente de pressão em condições de autoignição e, portanto, permite o envolvimento gradual de diferentes partes da carga na câmara de combustão C.

[0082] O método de controle da combustão do motor de combustão interna de injeção por compressão 1 com controle de reatividade através da temperatura de injeção também melhora o controle de combustão à baixa temperatura. Portanto, é possível reduzir significativamente as emissões de gases de exaustão, de modo a reduzir significativamente (ou mesmo eliminar) os sistemas de pós-tratamento de gases de exaustão.

Claims (17)

1. Método para controlar a combustão de um motor de combustão interna de ignição por compressão (1) com controle de reatividade através da temperatura de injeção; o motor de combustão interna (1) está provido com pelo menos um pistão (7), que desliza, com um movimento alternativo, no interior de um cilindro (2), de modo a realizar uma sucessão de ciclos de combustão, cada um compreendendo pelo menos um curso de admissão e um curso de compressão; o método de controle compreende as etapas de: - estabelecer, para cada ciclo de combustão, uma quantidade (Q) de combustível a ser injetada no cilindro (2); e - injetar uma primeira fração (F1) da quantidade (Q) de combustível, pelo menos parcialmente durante o curso de admissão e/ou de compressão; - injetar uma segunda fração (F2) da quantidade (Q) de combustível, que é igual à fração restante da quantidade (Q) de combustível, no cilindro (2) no final do curso de compressão; e - aquecer a segunda fração (F2) da quantidade (Q) de combustível para uma temperatura de injeção (T) superior a 100° antes de injetar a segunda fração (F2) da quantidade (Q) de combustível; o método de controle sendo caracterizado por: - a primeira fração (F1) ser injetada por meio de um primeiro injetor de combustível (9; 11) que recebe o combustível de um primeiro sistema de alimentação sem dispositivos ativos de aquecimento de modo que a fração (F1) da quantidade (Q) de combustível tenha uma temperatura abaixo da temperatura de injeção (T); e - a segunda fração (F2) da quantidade (Q) de combustível ser injetada por meio de um segundo injetor de combustível (8) que é diferente e independente do primeiro injetor de combustível (9; 11), injetado diretamente no cilindro (2), e receber o combustível de um segundo sistema de alimentação que é separado e independente do primeiro sistema de alimentação e em que o segundo sistema de alimentação está provido com pelo menos um dispositivo ativo de aquecimento (12; 13) que é operado para dar ao combustível a temperatura de injeção (T).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a primeira injeção de combustível (9) injetar fora do cilindro, em um coletor de admissão coletor de admissão (10) do cilindro (2).

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o primeiro injetor de combustível (11) injetar diretamente no cilindro (2).

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por: - o segundo injetor de combustível (8) e o primeiro injetor de combustível (11) conduzirem ambos para a extremidade superior do cilindro (2) de modo a injetar de forma central na câmara de combustão (C); e - o segundo injetor de combustível (8) e o primeiro injetor de combustível (11) estarem dispostos próximos um ao outro.

5. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o primeiro injetor de combustível (11) conduzir para uma parede lateral do cilindro (2) de modo a conduzir para a câmara de combustão (C), em uma posição lateral.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado por o dispositivo de aquecimento (12) estar acoplado ao segundo injetor de combustível (8).

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado por o dispositivo de aquecimento (13) estar disposto a jusante de uma bomba de alimentação (14) e a montante do segundo injetor de combustível (8).

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por: - o motor de combustão interna (1) compreender um sistema de recirculação de gases de exaustão (EGR) provido de um tubo (EGR); e o dispositivo de aquecimento (13) ser provido com um permutador de calor (13A), que usa parte do calor dos gases de exaustão que fluem através do tubo (EGR) para aquecer a segunda fração (F2) da quantidade (Q) de combustível, e com um aquecedor elétrico (13B).

9. Método, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado por ser provido uma galeria (15) que alimenta o combustível sob pressão para o segundo injetor de combustível (8) e o dispositivo de aquecimento (13) estar disposto a montante da galeria (15).

10. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por: - o segundo injetor de combustível (8) compreender um corpo principal (17), que aloja um acionador (18) que move um êmbolo (19) e uma ponta de pulverização (20) que aloja a parte de extremidade do êmbolo (19) e uma válvula de injeção (21), que é controlada pelo movimento do êmbolo (19); - o dispositivo de aquecimento (12) estar disposto na área da ponta de pulverização (20) do segundo injetor de combustível (8); e - o dispositivo de aquecimento (12) aquece a ponta de pulverização (20) do segundo injetor de combustível (8), que, por sua vez, aquece por condução o combustível que flui através da ponta de pulverização (20).

11. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por: - o segundo injetor de combustível (8) compreender um corpo principal (17), que aloja um acionador (18) que move um êmbolo (19) e uma ponta de pulverização (20) que aloja a parte de extremidade do êmbolo (19) e uma válvula de injeção (21), que é controlada pelo movimento do êmbolo (19); - o dispositivo de aquecimento (12) estar disposto na área da ponta de pulverização (20) do segundo injetor de combustível (8); e - o dispositivo de aquecimento (12) gerar ondas eletromagnéticas que interagem com o combustível que flui através da ponta de pulverização (20) do segundo injetor de combustível (8), de modo a aquecer o combustível.

12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 11, caracterizado por a segunda fração (F2) da quantidade (Q) de combustível ser injetada no cilindro (2) no final do curso de compressão e a mais de 60° do ponto morto superior (TDC).

13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado por a primeira fração (F1) da quantidade (Q) de combustível ser injetada parcialmente durante o curso de admissão e, a parte restante durante o curso de compressão.

14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 13, caracterizado por o motor de combustão interna (1) não ser provido com uma vela de ignição e o combustível se autoinflamar espontaneamente no interior do cilindro (2) no final do curso de compressão.

15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 14, caracterizado por o fracionamento da quantidade (Q) de combustível a ser injetado no cilindro (2) ser estabelecido como uma função da condição de carga.

16. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 15, caracterizado por o valor das frações (F1, F2) da quantidade (Q) de combustível e do ponto relacionado no tempo em que as injeções são realizadas ser estabelecido em função da rpm do motor de combustão interna (1), da condição de carga e da temperatura de injeção (T).

17. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 16, caracterizado por o valor da temperatura de injeção (T) ser estabelecido tanto em função do combustível utilizado como em função das condições de trabalho.

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