CN104458260B - 用于将经调节燃气供应给内燃机的装置及方法 - Google Patents

Abstract

用于将经调节燃气、尤其是空气供应给优选地布置在试验台上的内燃机的装置，其包含供应线，所述供应线具有用于将所述燃气供应给所述内燃机的供应阀以及用于排出过多燃气的排出口；以及用于将经调节燃气、尤其是空气供应给优选地布置在试验台上的内燃机的方法，其中所述燃气通过具有供应阀且具有用于排出过多燃气的排出口的供应线馈送给内燃机。

Description

用于将经调节燃气供应给内燃机的装置及方法

技术领域

本发明涉及用于将经调节燃气、尤其是空气供应给优选地布置在试验台上的内燃机的装置，所述装置具有用于将燃气供应给内燃机的供应线，所述供应线具有供应阀以及用于排出过多燃气的排出口；以及涉及用于将经调节燃气、尤其是空气供应给优选地布置在试验台上的内燃机的方法，其中所述燃气通过具有供应阀且具有用于排出过多燃气的排出口的供应线馈送给内燃机。

背景技术

从EP 1 600 622 A2中已知用于将经调节燃气供应给优选地布置在试验台上的内燃机的装置，其中提供具有鼓风机的供应线或进气线以用于将具有预定温度以及预定水分含量的燃气供应给内燃机并且具有用于确定在供应线或进气线中提供的引擎进气压力的压力传感器。还揭示了用于将经调节燃气、尤其是空气供应给优选地布置在试验台上的内燃机的方法，其中所述燃气经由供应线或进气线在预定温度以及预定水分含量下馈送给内燃机，并且其中所述燃气的压力在进入内燃机时会依据在供应线或进气线中确定的压力来调节。在供应线或进气线中提供具有出口阀的动态压力控制单元以用于排出过多燃气，其中依据通过压力传感器确定的引擎进气压力来控制所述动态压力控制单元，使得当进入内燃机时，燃气的压力是恒定的。

由于由燃气(即，尤其由燃烧空气)的调节导致的电力、废气排放以及燃料消耗，内燃机的操作行为受到影响。基本参数是燃气的温度、压力以及水分含量。压力以及温度确定馈送到可用于燃料的燃烧的燃烧室中的空气质量。在燃气的低水分含量的情况下，燃气密度比在高水分含量的情况下高，因为存在的水蒸气占据体积的一部分并且有效气体密度由此减小。此外，减慢了燃烧。

在内燃机的研究中，应将一般具有准确界定的关于所提出的参数压力、温度以及水分含量的边界条件的燃气馈送给内燃机。这(例如)通过输送恒定空气流的进气调节来实现，其中经由进气的目标排出或节流来调整空气量。在此情况下，通常靠近引擎来测量待调节值并且通过调整元件在调节中进行校正。依据相应的研究，燃气流的较大变化可能是由于内燃机的空气消耗的波动导致，因此空气水分含量的控制是尤其有困难的。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于将经调节燃气供应给布置在试验台上的内燃机的装置以及方法，其中布置空气水分控制，使得在出现内燃机的空气消耗的巨大波动时，也可以调整稳定的空气水分含量。

根据本发明的装置的特征在于在流动方向上在供应阀前方提供使用经调节燃气的内部水分参考值的水分控制，其中根据在流动方向上在供应阀后方的经调节燃气的预定水分参考值来计算所述内部水分参考值。

根据本发明的装置的优点是，在供应阀前方的水分控制是非常稳定的并且具有较短的调整时间，因为经调节燃气的体积流量在此处实际上是恒定的。预定水分参考值与实际上将馈送给内燃机的燃气有关，并且所述预定水分参考值可仅在流动方向上在供应阀后方出现。然而，此预定水分参考值可以有利的方式转换成在供应阀前方的燃气流的内部水分参考值，使得调适可以转移到供应线的更加有利的区域，使得在所述区域，将所述内部水分参考值调节成计算出的内部水分参考值。为了计算内部水分参考值，水分控制因此优选地具有计算机。对于通过内部水分参考值进行的控制，优选地在流动方向上在供应阀前方提供用于确定燃气的水分含量的水分传感器。在此情况下，优选地将水分传感器的信号作为反馈馈送给水分控制。

根据优选实施例，进一步提供的是在流动方向上在供应阀后方在供应线中提供用于确定引擎进气压力的引擎进气压力传感器，以及在流动方向上在供应阀前方提供用于确定经调节燃气的压力的燃气压力传感器。随后以有利的方式通过使用引擎进气压力传感器以及燃气压力传感器的传感器数据来执行内部水分参考值的计算。对在供应阀前方以及后方的压力的测量是尤其简单的且可能具有高准确性。在此情况下，可以使用已存在的压力测量装置。然而，基本上存在通过其它直接或间接可确定的参数来计算内部水分参考值的可能性。

根据另一优选实施例，所提供的是，在流动方向上在供应阀后方提供根据水分传感器的数据计算出的经调节燃气的实际水分含量值的输出。

根据本发明的方法的特征在于，通过在流动方向上在供应阀前方的经调节燃气的内部水分参考值来调节水分控制，其中根据在流动方向上在供应阀后方的经调节燃气的预定水分参考值来计算所述内部水分参考值。为了调整成内部水分参考值，优选地在流动方向上在供应阀前方测量燃气的水分含量。

根据本发明的方法以有利的方式实现在供应阀前方的稳定水分控制。控制的调整时间是较短的，因为经调节燃气的体积流量在此处实际上是恒定的。预定水分参考值与在供应阀后方实际馈送给内燃机的燃气有关。此预定水分参考值有利地转换成在供应阀前方的燃气流的内部水分参考值。

根据所述方法的优选实施例，在流动方向上在供应阀前方测量经调节燃气的压力并且在供应线中在流动方向上在供应阀后方测量引擎进气压力，其中在考虑到引擎进气压力以及燃气压力的情况下计算内部水分参考值，尤其使得将在流动方向上在供应阀后方的经调节燃气的预定水分参考值乘以燃气压力与引擎进气压力的比率。

根据所述方法的优选实施例，所提供的是，根据在流动方向上在供应阀前方测量的燃气的水分含量来计算在流动方向上在供应阀后方的经调节燃气的实际水分含量值并且作为输出而供应。尤其地，通过将在流动方向上在供应阀前方测量的燃气的水分含量乘以引擎进气压力与燃气压力的比率来计算在流动方向上在供应阀后方的经调节燃气的实际水分含量值。

附图说明

以下通过使用附图更详细地描述本发明。阐释对于根据本发明的装置以及根据本发明的方法同样有效、示范性地与示出的实施例的实例有关且并未限制本发明的总的精神。

唯一的图1以示意性表示示出了根据本发明装置的实施例。

具体实施方式

图1中示出的装置10用于将经调节燃气供应给布置在未示出的试验台上的内燃机1，所述经调节燃气由泵11经由供应线2输送到内燃机1。箭头P指示在供应线2中经调节燃气的流动方向。装置10(还可以标示为调节设备10)此处通过虚线示意性地限制以说明哪些组件属于装置10。也属于装置10的供应线2在调节设备10内以及外侧延伸到试验台或内燃机1。内燃机1所需的燃气的量经历较大的波动。通过对穿过供应线2的燃气流的对应节流经由排出口8吹出多余量的燃气。为此，供应线2具有供应阀4，所述供应阀(例如)可以形成为节流阀。在排出口8中，可以提供另一排出阀9，其中本领域的技术人员认识到，阀4、9还可以三通阀的形式在排出口8的分支区域中组合在一起。

根据本发明的装置10输送恒定燃气流，所述燃气流流动越过供应线2的在流动方向上在供应阀4前方布置的那个区域。与其相反，燃气流在供应线2的在流动方向上在供应阀4后方布置的那部分中经历已经提到的波动。对应于本发明，不是在流动方向上在供应阀4后方靠近内燃机1执行水分控制7，而是已经在流动方向上在供应阀4前方在调节设备10内执行，其中燃气流是恒定的。对应地，在流动方向上在供应阀4前方布置水分传感器5以测量供应线2中的燃气的水分含量。依据供应线2中的压力比将在引擎前方(即，在供应阀4后方)的预定水分参考值转换成在流动方向上在供应阀4前方的经调节燃气的内部水分参考值。为此，在供应阀4后方提供用于确定引擎进气压力的引擎进气压力传感器6并且在流动方向上在供应阀4前方提供用于确定经调节燃气的压力的燃气压力传感器3。水分控制7随后将经调节燃气的水分含量值调节成内部水分参考值，所述内部水分参考值是通过如此计算而找出：将在流动方向上在供应阀后方的经调节燃气的预定水分参考值乘以燃气压力与引擎进气压力的比率。

为此，将水分传感器5以及压力传感器3、6的信号馈送给水分控制7，所述水分控制配备有未示出的计算机以执行所描述的转换。在此情况下，优选地，所述假设是基于以下事实：在供应阀4前方以及后方的温度相同。燃气的温度通过温度控制12来调节，所述温度控制与温度传感器14交互。本领域的技术人员已知，此处出于简化的目的示意性地示出为框的温度控制12以及水分控制7具有用于调和燃气或用于使燃气湿润的装置。

附图标记列表

1 内燃机

2 供应线

3 燃气压力传感器

4 进给阀

5 水分传感器

6 引擎进气压力传感器

7 水分控制

8 排出口

9 排出阀

10 装置，调节设备

11 泵

12 温度控制

14 温度传感器

P 箭头，流动方向

Claims (15)

1.用于将经调节燃气供应给内燃机(1)的装置(10)，所述装置包含用于将所述燃气供应给所述内燃机的供应线(2)，所述供应线(2)具有供应阀(4)以及用于排出过多燃气的排出口(8)，

其特征在于：

在流动方向上在所述供应阀(4)前方提供使用所述经调节燃气的内部水分参考值的水分控制(7)，其中构造所述水分控制(7)，使得根据在流动方向上在所述供应阀后方的所述经调节燃气的预定水分参考值来计算所述内部水分参考值。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述内燃机(1)布置在试验台上。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述经调节燃气是空气。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述水分控制(7)包含用于计算所述内部水分参考值的计算机。

5.根据以上权利要求中的一项所述的装置，其特征在于，对于使用所述内部水分参考值的水分控制，在流动方向上在所述供应阀(4)前方提供用于确定所述燃气的水分含量的水分传感器(5)。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，构造所述装置，使得将所述水分传感器(5)的信号作为反馈馈送给所述水分控制(7)。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在流动方向上在所述供应阀(4)后方在所述供应线(2)中提供用于确定引擎进气压力的引擎进气压力传感器(6)，以及在流动方向上在所述供应阀(4)前方提供用于确定所述经调节燃气的压力的燃气压力传感器(3)，其中通过使用所述引擎进气压力传感器(6)以及所述燃气压力传感器(3)的传感器数据来执行所述内部水分参考值的所述计算。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，在流动方向上在所述供应阀(4)后方提供根据所述水分传感器(5)的数据计算出的所述经调节燃气的实际水分含量值的输出。

9.用于将经调节燃气供应给内燃机(1)的方法，其中所述燃气通过供应线(2)馈送给所述内燃机，所述供应线(2)具有供应阀(4)以及用于将过多燃气排出到所述内燃机的排出口(8)，

其特征在于：

通过在流动方向上在所述供应阀(4)前方的所述经调节燃气的内部水分参考值来调节水分控制(7)，其中根据在流动方向上在所述供应阀(4)后方的所述经调节燃气的预定水分参考值来计算所述内部水分参考值。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述内燃机(1)布置在试验台上。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述经调节燃气是空气。

12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，对于对所述内部水分参考值的水分控制，在流动方向上在所述供应阀(4)前方测量所述燃气的水分含量值。

13.根据权利要求9或12所述的方法，其特征在于，在流动方向上在所述供应阀(4)前方测量所述经调节燃气的压力，以及在所述供应线(2)中在流动方向上在所述供应阀(4)后方测量引擎进气压力，其中在考虑到所述引擎进气压力以及所述燃气压力的情况下计算所述内部水分参考值。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，通过将在流动方向上在所述供应阀(4)后方的所述经调节燃气的所述预定水分参考值乘以所述燃气压力与所述引擎进气压力的比率来计算所述内部水分参考值。

15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，根据在流动方向上在所述供应阀前方测量的所述燃气的所述水分含量值来计算在流动方向上在所述供应阀(4)后方的所述经调节燃气的实际水分含量值并且作为输出而供应。