CN105051350B - 内部冷却内燃机及其方法 - Google Patents

内部冷却内燃机及其方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105051350B
CN105051350B CN201480016409.0A CN201480016409A CN105051350B CN 105051350 B CN105051350 B CN 105051350B CN 201480016409 A CN201480016409 A CN 201480016409A CN 105051350 B CN105051350 B CN 105051350B
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
egr
engine
fuel
combustion chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201480016409.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105051350A (zh
Inventor
尼马尔·穆利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from PCT/IB2013/002593 external-priority patent/WO2014080266A1/en
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201810973930.3A priority Critical patent/CN109083770B/zh
Publication of CN105051350A publication Critical patent/CN105051350A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105051350B publication Critical patent/CN105051350B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B47/00—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines
    • F02B47/02—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines the substances being water or steam
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P9/00—Cooling having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P7/00
    • F01P9/02—Cooling by evaporation, e.g. by spraying water on to cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/20—Cooling circuits not specific to a single part of engine or machine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/12—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with non-fuel substances or with anti-knock agents, e.g. with anti-knock fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1446—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being exhaust temperatures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/0227—Control aspects; Arrangement of sensors; Diagnostics; Actuators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/025—Adding water
    • F02M25/028—Adding water into the charge intakes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/025—Adding water
    • F02M25/03—Adding water into the cylinder or the pre-combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23—Layout, e.g. schematics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M31/00—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
    • F02M31/20—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P2003/001—Cooling liquid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/021—Engine temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0065—Specific aspects of external EGR control
    • F02D41/0072—Estimating, calculating or determining the EGR rate, amount or flow
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

一种装配有水喷射器的内燃机，所述内燃机用于在点火之前通过将雾化水喷射到进气通道或燃烧室中使内燃机冷却。雾化水喷雾可位于进气歧管中或者直接位于气缸中。以大约95％的燃料和大约5％的水的比率到大约50％的燃料和大约50％的水的比率之间的量来注入水。在操作期间，将内燃机的温度维持在大约95℃到大约200℃之间。

Description

内部冷却内燃机及其方法
相关申请的交叉引证
本申请要求于2013年1月17日提交的美国临时专利申请第61/753,719号的优先权，其内容通过引证结合于此。此外，本申请要求于2013年11月20日提交的第PCT/IB2013/002593号PCT申请的优先权，其内容通过引证结合于此。
技术领域
本发明总体上涉及内燃机。更具体地，本发明涉及具有废气再循环的内燃机。
本发明涉及具有至少一个往复式活塞的内燃机，该往复式活塞与直接冷却废气再循环(EGR)一起操作。在本文中提出的原理可用于通常以汽油(石油)、天然气或乙醇混合物运行的火花点火(SI)发动机中，或者可用于通常以柴油、生物柴油、JP-8或其他喷气燃料变体、煤油或重油运行的压缩点火(CI)发动机中。本发明适用于具有废气再循环的自然吸气的和强制吸气内燃机。本发明适用于直接燃料喷射器和端口燃料喷射发动机。
背景技术
在内燃机中使用EGR很好被理解并且其广泛地应用于商用产品中。再循环到汽油发动机的燃烧室中的废气取代了气缸中一定量的可燃装料，而在柴油发动机中，废气取代了在预燃混合物中的过量氧气。可燃装料的取代导致较低的燃烧温度并且有效地减少了NOx的形成(其主要在氮气和氧气的混合物受到高于1371℃(1644°K)的温度时形成)。再循环的废气取代进入的空气，并且通过加热降低装料密度。这种组合效应有助于减少泵送损失，从而尽管以较小的功率也使得发动机效率增大。因此，EGR是一种用于在SI和CI发动机中减少氮氧化物(“NOx”)排放并且提高奥托循环(Otto-cycle)发动机效率的有效方法。
重新引回燃烧室中的废气降低了峰值燃烧温度。这种温度降低主要是因为返回的废气不参与燃烧，并因此，不传送任何燃烧能量。废气提供额外的热质量，并由此允许燃烧能量分配给较高的总体热质量，其中，与不具有EGR的情况相比，在具有EGR的情况下的质量和热容的乘积(m*Cv)更大。由EGR再循环提供的温度下降降低了燃烧温度，并因此，有效地控制并减少NOx形成。EGR允许在具有任何规定的负荷下具有更大的歧管压力，以导致装料循环工作减少，从而降低燃料消耗。
存在两种将废气重新引回燃烧室中方法。第一种方法是通过阀门定相或阀门重叠的内部废气再循环(i-EGR)。阀门重叠是一种提早打开进气阀以在排气冲程期间允许废气进入进气通道中的状态，或者是一种在进气冲程期间保持排气阀打开以允许废气进返回燃烧室中的状态。这通常通过以下方式实现：使用可变阀定时系统来改变凸轮轴定相，以根据发动机操作点来调节气门状态，从而优化EGR收益。在图1中示出了现有技术发动机的示意图，其示出了在内部EGR的情况下废气经由进气阀11的流动，在排气冲程结束的早期打开该进气阀，以在活塞12的排气冲程期间允许废气14从燃烧室15进入进气通道16中，并且在活塞12的进气冲程期间与进入燃烧室15的进气装料空气13混合。
参照图2，现有技术发动机的示意图示出了在内部EGR的情况下废气经由排气阀21的流动。在活塞22的排气冲程之后，排气阀21保持打开，并且在活塞22的进气冲程期间允许排气通道26中的废气23返回24燃烧室25。
废气再循环的第二种方法是经由燃烧室外部的废气回路，该燃烧室可包括或不包括相应的受控EGR阀门(e-EGR)。EGR阀门取决于发动机操作点而电子地激活，以将合适量的废气供给回新进空气-燃料混合物中。图3示出了发动机的现有技术的示意图，其中，经由具有外部EGR冷却器34的外部回路提供EGR。在活塞32的排气冲程期间，从燃烧室33中排出废气31。借助于管道、管线、通道或其他方式，将废弃31从排气通道37中输送至外部热传递装置34，该外部热传递装置为热交换器或使废气冷却的类似实施方式的形式。在进气通道38之前或者在进气通道内，将冷却的废气35从热传递装置34输送到进气流36中。如上文所述，额外的EGR气体增大了混合进气装料的热质量。
这两种方案都有缺点。在e-EGR的情况下，在发动机管理系统所要求的EGR百分比与到达发动机入口的废气之间产生了时间延迟。这一延迟引发控制问题，这些问题导致发动机效率降低。在i-EGR的情况下，改进了控制，但使非常高的气体温度再循环，这导致体积效率的损失并且对在爆震开始之前可获得多少EGR造成限制。在使用外部热交换器来冷却废气的冷却EGR方面已经开展了工业和学术工作，并且全部集中于外部EGR回路冷却，这是因为这是实现冷却EGR的最有效的且可行的方法。
通过冷却的EGR系统，可进一步改进EGR系统的减排潜力。冷却的EGR广泛地用于压缩点火式发动机中，其中，EGR系统一体形成到涡轮增压柴油机的高压排气和装料回路中。废气从气缸与废气涡轮机之间的主要废气流中再循环。废气穿过中冷器或热交换器(其使用二次外部冷却源)，通过热交换器的形式的固态介质传输来自废气的热量。然后，将冷却的废气引入发动机的进气回路中(在压缩机与气缸之间的高压回路中，或者在压缩机上游的低压回路中)。
冷却的外部EGR系统可使用阀门来调节由发动机管理系统、排气管、废气冷却器以及进气管控制的再循环废气量。这些系统利用热交换器形式的外部冷却介质，以便在将废气引入到气缸腔体中之前，从热废气中提取热量。冷却的EGR系统将废气冷却器暴露到(在客车中的)高达大约450℃的极端温度中，并且暴露到(在商用车辆中)大约700℃的极端温度中。
发明内容
本发明的实施方式是一种内燃机，该内燃机包括至少一个气缸。每个气缸均具有燃烧室、活塞、进气阀以及排气阀。进气通道设置成与各个进气阀连通，并且排气通道设置成与各个排气阀连通。具有至少一个燃料喷射器的燃料处理系统被构造成将燃料喷射到燃烧室或进气通道中。点火系统被构造成在活塞的压缩冲程结束时点燃烧室中的燃料。此外，本发明包括将内燃机维持在预定工作温度范围内的一次冷却系统。一次冷却系统包括与喷射器流体连通的储水器，其被设置成对内燃机进行冷却。喷射器被布置为向燃烧室或进气通道喷射可控量的液态水。
附图说明
图1是现有技术发动机的截面的示意图，其示出了在内部EGR情况下废气通过进气阀的流动。
图2是现有技术发动机的截面的示意图，其示出了在内部EGR情况下废气通过排气阀的流动。
图3是现有技术发动机的截面的示意图，其示出了在内部EGR情况下废气通过具有EGR冷却器的外部回路的流动。
图4是发动机系统以及具有直接燃料喷射的本发明的自然吸气内燃机的示意图，其示出了在通过水喷射器将EGR冷却直接引入到燃烧室中的情况下，经由进气阀或排气阀的内部EGR。
图5是发动机系统以及具有直接燃料喷射的本发明的自然吸气内燃机的示意图，其示出了在通过水喷射器将EGR冷却引入到燃烧室中的情况下，废气经过外部EGR回路的流动。
图6是发动机系统以及具有端口燃料喷射的本发明的自然吸气内燃机的示意图，其示出了在通过水喷射器将EGR冷却引入到燃烧室中的情况下，废气经过外部EGR回路的流动。
图7是发动机系统以及具有端口燃料喷射的本发明的自然吸气内燃机的示意图，其示出了在通过水喷射器将EGR冷却引导至进气通道中的情况下，废气经过外部EGR回路的流动。
图8是发动机系统以及具有直接燃料喷射的本发明的涡轮增压内燃机的示意图，其示出了在通过水喷射器将EGR冷却引入到燃烧室中的情况下，废气在高压和低压下经过外部EGR回路的流动。
图9是发动机系统以及具有端口燃料喷射的本发明的涡轮增压内燃机的示意图，其示出了在通过水喷射器将EGR冷却引入到燃烧室中的情况下，废气在高压和低压下经过外部EGR回路的流动。
图10是由本发明的一个实施方式执行的控制工艺的流程图。
图11是本发明的自然吸气内燃机的示意图，其在通过水喷射器将内部冷却直接进入燃烧室的情况下具有直接燃料喷射。
图12是本发明的具有内部冷却和水上回收系统的内燃机的方框图。
具体实施方式
本发明提供一种四冲程火花点火或压缩点火(柴油)内燃机，与传统发动机相比，该内燃机通过使用贫燃料混合物、高压缩比、更高的运行温度、废气再循环(EGR)以及在EGR路径、进气歧管或气缸中喷水而基本上以更高的热力学效率运行。
在本发明的背景下，术语“进气通道”表示在环境(即，进气口)与燃烧室之间的新鲜空气路径的任何部分。因此，进气通道包括进气口、空气入口、任何新鲜空气管道以及进气歧管。在本发明的背景下，术语“排气通道”表示废气路径的任何部分，其包括(例如)气缸出口、排气歧管、任何废气管道以及连接件，并且其可包括消声器和排气管，以将烟雾排放到环境中。术语“EGR通道”表示废气再循环系统的在将一部分废气转移到EGR系统的排气通道中的分流器与任何管道、阀门、连接件或对再循环的废气的路径进行限定的EGR系统的其他部分之间的任何部分，直到将EGR气体被引入进气通道中。
在本文中使用的术语“λ”表示空气中的氧气与燃料的化学计量比。空气中的氧气与燃料的化学计量比表示碳氢燃料中的每摩尔碳需要1摩尔氧气(在空气中)并且燃料中的每2摩尔氢气需要1摩尔氧气。对于汽油而言，这个化学计量法转化成大约14.7:1的重量比(w/w，空气：汽油)。越高的λ值表示越贫的混合物或者越多的每单位燃料的空气。因此，λ大于1表示大于14.7:1w/w的比率(对于汽油而言)。不同的燃料类型需要不同的化学计量法。例如，用于甲醇的化学计量空燃比大约为6.5:1，用于乙醇的化学计量空燃比大约为9.0:1，用于柴油的化学计量空燃比为14.4:1，用于天然气的化学计量空燃比为16.6:1，并且用于甲烷的化学计量空燃比为17.2:1。
装有废气再循环的传统内燃机设置有热交换器，例如，在废气的再循环路径中的散热器，以便在将废气重新引入燃烧室中之前对废气进行冷却。相反，在本文中公开的本发明的发动机根本不需要热交换器，从而使到环境中的热量流失最小化。本发明的内部温度控制和发动机冷却通过贫燃料混合物、EGR以及或者喷水到进气歧管或者直接喷水到发动机的汽缸中来提供。因此，示出本发明的发动机以高达50％热力学效率操作。然而，在实施方式中，可以利用热交换器。
在火花点火式发动机中使用高辛烷值燃料时，传统的奥托循环发动机限制在不大于12:1的压缩比，而在压缩点火式发动机中，其限制在不大于23:1的压缩比。比上述压缩比更大的压缩比通常被认为会造成发动机损坏，例如，通过引发燃烧室中的燃料的过早爆震而造成发动机损坏，并且受到过多的热损耗。然而，在气缸压力可被适当地控制时，高压缩有益于增大将燃料燃烧转化成机械能的效率。
通常，EGR冷却被视为期望地使泵送损失最小化、控制发动机温度并且使NOx产量最小化。在本发明的一个实施方式中，EGR气体被内部冷却，而无需外部热交换器(EGR冷却器)。本发明的方法允许使用更大量的EGR，而不受爆震限制的影响、不降低装料密度并且不损失体积效率。虽然本发明可与EGR再循环的任何方法一起使用，并且用于涡轮增压发动机和非涡轮增压发动机两者以及端口燃料喷射发动机和直接燃料喷射发动机，但其在内部EGR回路上最有效。
通常，一般使用外部EGR冷却。本发明的发动机被设计为以比传统发动机更高的内部温度运行，由贫燃料混合物、EGR系统以及EGR通过水的内部冷却使其成为可能。水从液体到蒸汽的相变消耗存在于再循环废气中的热能，从而将再循环的废气的温度降低为比在引入之前的再循环废气的温度更低的温度。
因此，通过将雾化水直喷到再循环的废气中的方式，在沿着EGR通道和进气通道的一个或多个位置处发生本发明中再循环废气的冷却。因此，在将废气引入进气通道之后对废气进行冷却的情况下，例如，再循环废气仅在进气通道中冷却之前与在排气歧管处具有基本上相同的温度。
在一个实施方式中，本发明的EGR包括：储水器；水处理系统，该水处理系统包括管线或管以及刚性分布轨道；一个或多个水喷射器；以及计算机控制系统，该计算机控制系统响应于发动机负荷、速度以及当前EGR条件而使用参考表来喷射不同量的水。
可在进气端口处将水注入到发动机中(端口喷射)或者直接将其注入到燃烧室中(直喷)。直喷是优选的实施方式，这是因为与端口喷射相比，直喷允许更准确且精确地控制喷水时间和位置。
这个系统可与任何使用EGR的内燃机一起使用；用于二冲程或四冲程，并且由用于燃料的可燃液体提供燃料，诸如，汽油、柴油、乙醇、甲醇、氢气、天然气或其混合物，并且与火花或压缩点火式发动机一起使用。在本文中讨论的实例实施方式是使用火花或压缩点燃的四冲程发动机。然而，根据在本文中提供的公开，普通技术人员容易理解将本发明应用于对二冲程发动机以及其他形式的往复式内燃机中进行所需的替换和修改。
在一个实施方式中，提供了一种内燃机，该内燃机通过内部冷却的废气再循环在燃料(诸如，碳氢燃料)上操作，该内燃机具有：至少一个气缸以及位于其中的往复式活塞；位于气缸中的燃烧室；具有至少一个进气阀的进气歧管；具有至少一个排气阀的排气歧管；具有燃料喷射器的燃料处理系统；以及点火系统；其中，发动机具有大于12:1且小于40:1的机械压缩比，并且以大于1且小于7.0的空燃比运行，所述空燃比以λ表示；其中，发动机具有用于使废气内部地或外部地再循环的装置；其中，通过与注入废气中的预定量的雾化水直接接触，发动机内部地冷却再循环的废气，而不使用使再循环的废气变冷的混合介质热交换器。
贫燃料混合物是期望的，以便减少由在发动机以稳定速度运行时不得不操作节流阀部分关闭的发动机所造成的节流损失。然而，贫燃料混合物可在λ大于1的特定范围内更猛烈地燃烧，这可在λ大于1时造成更大的NOx排放。使用贫混合物运转内燃机，可导致超过2500°F的燃烧室温度。除了增大NOx产量以外，燃烧室中的过高的温度还可造成燃料过早爆震(爆震)以及发动机的各种元件弯曲。
在一个实施方式中，提供了一种操作内燃机的方法，其中，发动机通过内部冷却废气再循环来使用燃料，诸如，碳氢燃料，该发动机具有：至少一个气缸以及位于其中的往复式活塞；位于气缸中的燃烧室；具有至少一个进气阀的进气歧管；具有至少一个排气阀的排气歧管；具有燃料喷射器的燃料处理系统；以及点火系统。发动机具有大于12:1且小于40:1的机械压缩比，并且以大于1且小于7.0的空燃比操作，所述空燃比以λ表示。此外，发动机具有用于使废气内部地或外部地再循环的装置，并且通过与注入废气中的预定量的雾化水直接接触，而内部地冷却再循环废气，而不使用使再循环废气变冷的混合介质热交换器。在另一个实施方式中，提供了一种对内燃机中的EGR气体进行冷却的方法。
本发明的发动机的最佳λ取决于点火类型。对于使用汽油、汽油混合物(例如，具有乙醇)或天然气(主要是甲烷)运转的火花点火式发动机而言，λ在大于1到最大值约为3.0的范围内。在可替换的实施方式中，在根据本发明的火花点火式发动机中，λ的范围从大约1.2到大约2.8、或从大约1.2到大约2.3、或从大约1.5到大约2.0、或大约是1.5、或大约是1.75、或大约是2.0。对于压缩点火式发动机(柴油)而言，λ在大于1到最大值约为7.0的范围内。在可替换的实施方式中，在本发明的发动机中，λ的范围从大约1.4到大约6.0、或从大约1.5到大约5.0、或从大约2.0到大约4.0、或大约是1.5、或大约是2.0、或大约是2.5、或大约是3.0、或大约是3.5、或大约是4.0。
本发明的发动机的最佳压缩比取决于点火类型。对于使用汽油、汽油混合物、或天然气运转的火花点火式发动机而言，传统的发动机具有10:1的典型压缩比，在最大压缩比大约是12:1的情况下使用更高的辛烷值燃料。需要对这些压缩比进行限制，以便对以更高的压缩比发生的发动机爆震进行控制。通过使用比传统的发动机更高的压缩比，根据奥托循环，本发明的发动机具有优越的热力学效率的优点，其中，热力学效率是压缩比的函数。
在火花点火模式中的本发明的发动机的压缩比在大于12:1到大约20:1的范围内。在可替换的实施方式中，压缩比是13:1到大约18:1、或大约14:1到16:1、或大约14:1、或大约15:1、或大约16:1或大约18:1。对于压缩点火式发动机而言，压缩比从大约14:1到大约40:1。在可替换的实施方式中，压缩比在大约14:1到大约30:1、或大约15:1到大约25:1、或大约16:1到大约20:1的范围内，或者大约为16:1、或者大约为17:1、或者大约为18:1、或者大约为19:1、或者大约为20:1、或者大约为21:1、或者大约为22:1。
如上所述，使用火花点火的内燃机通常限于不大于12:1的压缩比，以便避免过早爆震。因此，与在本发明中一样，考虑到内燃机的一般知识，使用大于12:1的压缩比不太明显。本发明避免了使用内部冷却的EGR造成的与高于12:1的压缩比相关的风险。
众所周知，EGR向内燃机提供了多个优点且被常规地使用。然而，EGR的缺点是在燃烧室内加入了过多的热量，这往往增加了过早点火(爆震)并且可增加NOx排放，这取决于燃烧温度。因此，雾化水被直喷到在本发明的发动机中的EGR通道或进气通道中，以将再引入的废气冷却至控制温度。
由于水冷EGR降低了燃烧室内的温度，所以可使用明显更贫的燃料混合物，而不产生更高的NOx排放或爆震。较贫的燃料是能够在本发明中具有高压缩比的第二特征。
注入的水量是燃料流和所使用的EGR量的函数。通常从空气质量流传感器或歧管压力传感器中确定在现代发动机中的燃料流，这将数据提供给发动机控制计算机，该计算机确定向燃料喷射器供给的燃料的量。分流回到发动机中的EGR气体的量还由发动机控制计算机控制。在外部EGR的情况下，EGR的量由EGR阀门控制。在内部EGR实施方式中，阀门时间由可变阀门时间独立地控制，例如，通过凸轮定相。其他倍增器通常使用发动机控制计算机来控制燃料流量，并且EGR包括发动机负荷、进入的空气温度、排氧传感器以及发动机每分钟转数。在本发明的发动机中，计算机使用相同的参数来确定水流。
注入的水量可表示为在点火之前注入到气缸中的EGR气体的重量百分比。在一个实施方式中，注入的水量是再循环的废气(EGR)的重量百分比(w/w)的大约10％到大约125％。在一个实施方式中，注入的水量是EGR w/w的大约10％到大约100％、或EGR w/w的大约25％到大约100％、或EGR w/w的大约20％到大约100％、或EGR w/w的大约75％到大约125％、或大约25％w/w、或大约50％w/w、或大约75％w/w、或大约100％w/w。
与现有技术的水喷射器实施方式相比，在本发明的发动机内注入的水量可减少，而不在点火期间减少气缸中的水或水蒸气的量，这是因为由于水是碳氢燃料的燃烧产物，所以EGR气体包含大量水蒸气。由于不在本发明的发动机中处理或冷却EGR气体(与传统的EGR系统相反)，所以在EGR气体中的水蒸气的全负荷循环回到发动机中。一方面，本发明的EGR系统的这个特征减少了在任何规定的时刻注入必须承载在车辆上的发动机(在车辆中的发动机)中所需要的液态水量。
可通过适于将液体注入发动机进气歧管或气缸中的喷射器来注水。在一个实施方式中，在点火之前吸入或注入气缸中之前，在存在EGR气体时，水喷射器可将雾化喷射的水注入到进气歧管中。在一个实施方式中，在EGR气体被注入或吸入气缸中之后，水喷射器可将雾化喷射水直接注入气缸中。
在本发明的背景下理解的短语“内部冷却废气再循环”旨在表示在EGR通道中不使用任何混合介质热交换器。因此，在使用内部冷却废气再循环的发动机中，在EGR通道中不具有热交换器、散热器、冷却线圈、水套冷却、空气冷却片或其他外部冷却设备。在本发明的背景下，EGR通道被定义为在一部分废气从排气通道转向到将转移的废气注入进气通道中的点之间的废气路径。
相比之下，在现有技术中已知通过热交换器的EGR冷却。根据本发明，通过将水直接注入EGR通道中、在注入EGR气体之后注入到进气通道中、或者将EGR气体引入其中之后通过将水直接注入气缸中，仅EGR气体的冷却源自内部冷却。
注入废气内的预定量的雾化水无需是纯净水。在一个实施方式中，水可包括较低的烷醇，尤其是C1到C4醇，例如，甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇或丁醇的任何同分异构体。在水内使用乙醇溶液可(例如)降低水的熔点，以用于在寒冷气候中进行EGR冷却。例如，在水中混合30％的乙醇(w/w)具有-20℃的熔点/冰点。
在图4中示出了本发明的内部EGR实施方式，其示出了具有直接燃料喷射的自然吸气内燃机以及显示内部EGR的发动机系统的示意图。在内部EGR的情况下，不提供任何外部废气再循环路径。反而，在通过水喷射器将EGR冷却直接引入燃烧室中的情况下，通过阀门定相或气门重叠，废气“内部地”再循环。在这个实施方式中，进气阀5或排气阀4的时间必须被独立地进行计算机控制，以向EGR提供阀门定相或气门重叠。
在图4中示出的本发明的内燃机的操作总体上符合标准的四冲程发动机。进气阀5在活塞的进气冲程开始时打开，以允许空气流入燃烧室1中。进气阀5在压缩冲程开始之前关闭，其中，活塞2在燃烧室1中对空气和燃料进行压缩。在活塞2的顶部(即，上死点(TDC))行进之前不久，点火系统(即，火花塞24)在燃烧室1中点燃燃料/空气混合物。在活塞循环经过TDC之后，点燃的燃料在动力冲程中向下推动气缸，以转动曲轴26。在动力冲程期间，当活塞到达其在气缸中的行程的最低点(即，下死点(BDC))时，内燃机开始排气冲程。在排气冲程中，排气阀4打开，并且活塞的2的向上行进迫使废气从燃烧室1中出来。
在这个内部EGR实施方式中，通过排气阀4或进气阀5的特殊排序，使废气通过阀门定相或气门重叠而内部地再循环。例如，在一部分排气冲程期间，进气阀可打开，以允许一些废气进入进气歧管中。然后，在进气冲程期间，这些气体再循环回到气缸中。在另一个实施方式中，在进气冲程期间，可打开排气阀，从而允许排气歧管中的一些废气进入气缸中。因此，在图4的实施方式中，必须独立地控制进气阀和排气阀中的一者或两者，以实现所需要的阀门定相。
如图4中所示，来自贮存器8的水被泵9加压并且通过喷射器7直接注入燃烧室1中，以对再吸入的废气进行冷却。注入的水量由发动机控制计算机30来确定和控制。还在图4中描述了燃料贮存器21、燃料泵20、燃料喷射器12、线圈23以及活塞杆25。
发动机控制计算机30具有与歧管压力传感器29、水泵9、燃料泵20以及可变阀门时间控制件(未示出)连接的连接件。根据本发明，在图4中描述的发动机的一个实施方式以高压缩比、贫燃料混合物以及预定量的注入水来操作。
在图5中描述了本发明的另一个实施方式，其示出了发动机系统以及具有直接燃料喷射的自然吸气内燃机的示意图，该发动机系统示出了在通过水喷射器7引导EGR冷却的情况下，废气经过外部EGR回路的流动。因此，在高压缩活塞2的排气冲程期间，废气从高压缩燃烧室1离开并进入排气通道3中。由发动机控制计算机30控制的EGR阀门10允许可控量的废气进入EGR通道11中，以传输至进气通道6，而不穿过外部热交换器。再循环的废气温度高于进气装料温度。
水喷射器7通过源自EGR通道11的再循环废气并通过经由喷射器12直接注入燃烧室中的燃料将预定量的水注入燃烧室中。根据本发明，注入腔室中的水直接降低了再循环的废气的升高温度。在图5中还示出了发动机控制计算机30，该发动机控制计算机具有与歧管压力传感器29、水泵9、燃料泵20以及EGR阀门10连接的连接件。根据本发明，在图5中描述的发动机的一个实施方式以高压缩比以及贫燃料混合物来操作。
在图6中示出了另一个实施方式，其示出了发动机系统以及具有端口燃料喷射、直接水喷射的自然吸气内燃机的示意图，其示出了在通过水喷射器将EGR冷却引入燃烧室中的情况下，废气经过外部EGR回路的流动。在高压缩活塞2的排气冲程期间，来自高压缩燃烧室1的废气离开并进入排气通道3中。EGR阀门10允许一些废气进入EGR通道11中，以传输至进气通道6，而不穿过外部热交换器。在水注入之前，再循环的废气温度大于进气装料。在这个实施方式中，通过燃料喷射器12将燃料注入进气通道(端口喷射)中，而非直接进入气缸中。
水喷射器7通过来自EGR通道11的再循环废气将特定且可控量的水直接注入燃烧室中，并且在点火之前对升高的气体温度进行冷却。
在图7中示出了本发明的另一个实施方式，其示出了具有端口燃料喷射和端口水喷射的自然吸气内燃机的示意图。发动机系统示出了，在通过水喷射器进行EGR冷却的情况下，经过外部EGR回路将废气引导到进气通道中。在高压缩活塞2的排气冲程期间，废气从高压缩室1离开并进入排气通道3中。EGR阀门10允许可控量的废气进入EGR通道11中，以传输至进气通道6，而不穿过外部热交换器。允许进入进气通道6中的再循环的废气的温度大于进入的空气的温度。由通过泵9加压且由喷射器7注入进气通道中的来自贮存器8的水对EGR气体进行冷却。在进气冲程期间，将具有新鲜空气的气体、冷却的EGR气体、水蒸气以及燃料吸入燃烧室1中。为了简单起见，在图7中省略了发动机控制计算机、传感器以及相关的连接件。
在图8中示出了本发明的另一个实施方式，其示出了具有直接燃料喷射、直接水喷射以及外部EGR的涡轮增压内燃机的示意图。发动机系统示出了经过外部EGR回路引导废气的流动，该回路为高压回路11或低压回路17或这两者。在这个实施方式中，在高压缩活塞2的排气冲程期间，废气在点燃之后从高压缩室1离开并进入排气通道3。在这个实施方式中，发动机排气对涡轮机14进行驱动，该涡轮机连接至压缩机13，该压缩机对来自进气路径28的新鲜空气15以及在进气歧管6中的其他气体加压。在高压EGR旁路11中，来自排气管3的废气在涡轮机14之前分流到进气歧管中。在如上所述的计算机控制下，EGR阀门10控制进入EGR旁路11以传输至高压进气通道6的废气量。
因此，EGR气体进入进气歧管6，而不穿过外部热交换器，这提供比进气装料温度更高的再循环废气温度。在低压EGR回路的情况下，在离开涡轮增压器涡轮14之前，一部分排出气流16通过由阀门18控制的EGR旁路17而被分流到进气口，并进入新鲜的进气口28中。
来自贮存器8的水被泵9加压并且被供给至喷射器7，以将可控量的水直接注入燃烧室1中，该燃烧室包含再循环的废气，并且通过喷射器12将燃料直接注入燃烧室中。注入到腔室1中的水直接降低了再循环废气的升高温度。为了简单起见，从图8中省略了发动机控制计算机、传感器以及相关的连接件。
在图9中示出了另一个实施方式，其示出了发动机系统以及具有端口燃料喷射、直接水喷射的涡轮增压内燃机的示意图，其示出了在通过水喷射器将EGR冷却引到进气歧管6中的情况下，废气在高压和低压下经过外部EGR回路的流动。这个实施方式的操作与图8的涡轮增压实施方式类似，其具有高EGR旁路和低EGR旁路实施方式，但具有端口燃料喷射而非直接燃料喷射。
在另一个实施方式(未示出)中，涡轮增压发动机可使用本发明的EGR和水喷射，其具有端口燃料和端口水喷射。在另一个实施方式中，使用超级增压器。术语“涡轮增压器”表示由废气驱动的空气压缩机。术语“超级增压器”表示由与发动机的机械联动件驱动的空气压缩机。
在其他实施方式中，在图4至图9中示出的实施方式可与压缩点火式发动机一起使用，但其不具有火花点火系统。
表1示出了VW 1.9L 4气缸涡轮增压的直喷式柴油机的实验结果，其具有19:1的压缩比，并且外部EGR被修改为在每个气缸中包括水喷射器。在这个试验发动机中，λ取决于发动机负荷而变化，但绝不小于1.1，并且其范围高达大约1.5。EGR和λ成反比，使得λ越大，EGR越小。EGR从0％改变到30％。水从0％改变到100％。最高的操作效率(17-21行)提高了NOx产量。增大水量或EGR量，大幅减少NOx产量对总效率具有最小影响，如在实验5、11、21以及23中所示。
表1：四缸柴油机的实验结果
在表1中的发动机试验结果示出了39.5％的最大效率，其具有10％的EGR以及25％或50％的水喷射(实验20和21)。
在本发明中，雾化水的量、空气燃料混合物以及在任何规定的时间使用的EGR的量由发动机控制器(ECU)控制。具体而言，例如，发动机控制器接收与加速计的位置、排气温度、车速、阀门时间和位置、空燃比相关的信号。这些信号由在本领域中众所周知的并且在电子上向发动机控制器提供的相应传感器生成。信号提供控制参数，以用于调节EGR的量以及注入EGR通道中的雾化水的量，以获得再循环废气的期望温度。此外，在发动机空转和巡航的条件下，根据以上信号来调节空气燃料混合物，以优化功率输出并且使节流损失最小化。
在使用本发明的发动机的车辆巡航的情况下，空气燃料混合物最贫。然而，这在燃烧室中产生了大量热量，如上文所述。因此，通过将更大量的雾化水引入EGR通道中，将EGR冷却为更低温度。通过这种方式，压缩比可保持较高，并且可优化空燃比。
根据上面确定的信号，还控制引入燃烧室内的EGR的量，以优化燃烧室的热质量。因为热交换器将反应迟滞引入到该系统中，所以本发明的发动机不能通过外部EGR热交换器来提供精密控制。换言之，在燃烧室内不能实现对在外部热交换器处的再循环的废气的冷却进行调节，直到热交换器中的废气最终到达燃烧室中，这可能需要几秒钟。
在本发明的一个实施方式中，本发明的发动机使用具有直接冷却的内部EGR，这是因为其提供了EGR容量的最直接且精确的控制以及废气温度的控制。
基于由发动机控制器获得的预先储存的或定期生成的表格，来控制注水量以及EGR量。在一个实施方式中，通过运行注射扫描，实验性地生成这些表格。具体地，发动机保持恒定的速度和负荷，同时改变注水和EGR的量。以不同的速度和负荷执行注射扫描，使得在大部分运行条件下，为注水和EGR确定最佳值或一组最佳值。数据被添进试验结果之间，以产生位于实际的试验点之间的点的全矩阵。因此，在发动机以不同的负荷和速度运行时，ECU能够将优化的注水量和EGR量提供给燃烧室，以便保持期望的操作参数。
更具体地，在图10中描述了用于为了内燃室的每个气缸而对水和EGR进行控制的方法1000。在1010中，ECU确定当前发动机运转状态，例如，包括发动机RPM、负荷、空气质量流量。在1015中，例如，根据操作参数(例如，空气质量流和RPM)，确定期望的空气/燃料混合物。
在1020，基于运行参数以及空气/燃料混合物，获得EGR的量。ECU可凭经验或者根据储存的查找表获得EGR的量。此外，在1025中，感测废气的温度，并且将该温度报告给ECU。
基于空气/燃料混合物、压缩比以及排气温度，来计算必要的冷却量，并且在1030中，ECU确定合适的注水量。可凭经验计算或者根据ECU可获得的预先储存的查找表来确定待注入的水量。
基于空气/燃料混合物、EGR水平以及注水量的上文确定的值，ECU控制当前气缸的燃料喷射器，在1035中，在活塞的上死点(TDC)之前，通过计算的空气/燃料比将空气和燃料喷射到燃烧室中。此外，控制1040中的水喷射器以及1045中的EGR阀门以在TDC之前将确定量的雾化水和废气引入燃烧室中。在本发明中，EGR阀门可构成设置在外部EGR通道上的阀门、在持续时间内保持打开以便允许废气再循环回燃烧室中的排气阀、或者耦接至EGR通道的进气阀，上文更详细地进行描述。
应同时引入雾化水和废气，以便降低由注入的水引起更彻底的混合和冷却，从而降低在燃烧室中的燃料过早点火的风险。可替换地，在引入空气/燃料混合物之前，可引入水和废气。
在ECU的相应的查找表中，ECU可继续监控发动机的性能并且调节水和EGR的值。
即，在一个实施方式中，使用储存在一个或多个注水和EGR表格中的预定信息，发动机控制器计算控制参数，以影响发动机输出条件，例如，待注入燃烧室中的雾化水和废气的量。根据在本文中描述的实施方式，这些调节可受到发动机控制器的影响，该发动机控制器传送消息，以用于控制燃料喷射器的驱动(例如，停留时间)、传送消息来控制注水的时间和雾化水喷射的量(在TDC之前)、以及控制引入燃烧室中的废气的量(在TDC之前)。
在发动机每个周期的基础上，考虑当前感测的条件值，并且响应于当前温度和压力读数以及其他变量(例如，环境条件，诸如，环境温度)，在用于本文中描述的最大效率、压缩以及冷却的压缩冲程期间，通过发送出用于修改燃料喷射量和时间的控制消息以及相对于在气缸处的火花点火(进展)的时间来控制注水的量(是端口直喷还是气缸直喷)的控制消息，发动机控制器协调系统的操作。
要理解的是，可根据在现有循环期间的操作(包括一些现有循环的时间平均值)，在发动机的任何特定的操作周期中，调节发动机操作的监控和控制，以确保以稳定的方式通过合适的曲轴角进行点火和注水。
维持发动机效率并且减少NOx
除了使用上述实施方式中的雾化水，本发明的实施方式被构造成将一定量的水注入到内燃机的燃烧室中以维持大约95℃到大约200℃之间的发动机温度。该温度表示冷却剂(即，水箱冷却液)流出发动机的出口温度。
在燃烧燃料/空气混合物之前将水引入燃烧室可显著地减少NOx。然而，在以大约90℃的冷却剂温度操作的传统内燃机中，随着引入的水量的增加，内燃机的效率减小。本发明通过以在大约95℃至大约200℃、在另一个实施方式中大约100℃至大约200℃、以及在又一个实施方式中大约100℃至大约140℃的范围内的冷却剂温度运行内燃机来维持内燃机的效率同时显著减少了NOx排放的产生。因而，根据本发明，冷却剂温度可以是91℃、92℃、93℃、94℃、95℃、96℃、97℃、98℃、99℃、100℃、101℃、102℃、103℃、104℃、105℃、106℃、107℃、108℃、109℃、110℃、111℃、112℃、113℃、114℃、115℃、116℃、117℃、118℃、119℃、120℃、121℃、122℃、123℃、124℃、125℃、126℃、127℃、128℃、129℃、130℃、131℃、132℃、133℃、134℃、135℃、136℃、137℃、138℃、139℃、140℃、141℃、142℃、143℃、144℃、145℃、146℃、147℃、148℃、149℃、150℃、151℃、152℃、153℃、154℃、155℃、156℃、157℃、158℃、159℃、160℃、161℃、162℃、163℃、164℃、165℃、166℃、167℃、168℃、169℃、170℃、171℃、172℃、173℃、174℃、175℃、176℃、177℃、178℃、179℃、180℃、181℃、182℃、183℃、184℃、185℃、186℃、187℃、188℃、189℃、190℃、191℃、192℃、193℃、194℃、195℃、196℃、197℃、198℃、199℃、200℃。
在发动机中使用的润滑剂和密封件的分解温度限制了发动机温度的最大值。例如，传统的润滑剂允许大约140℃的最高温度，合成润滑剂允许至少200℃的较高的范围。因此，可以与能够在200℃以上的温度恰当运行的滑润剂、密封件和其他发动机部件结合使用，从而以200℃以上的发动机温度来实施本发明。
例如，在实施方式中，在图5中示出的发动机被内部注水冷却。本实施方式包括在图5中示出的所有的元件。然而，为了为内燃机提供冷却，由发动机控制计算机30基于发动机温度控制直接注入燃烧室1的水量。
注入燃烧室1的水量相对于注入的燃料量在大约5％至大约100％的水之间。在实施方式中，假设注入水量高于使室温下的空气饱和所需的水容量，那么水量相对于燃料量在大约25％至大约100％的范围。
注入水的实际量也取决于沿着进气通道6的位置。因此，当发生注水直接进入到燃烧室1中时，如在图5、图6、图8和图9中所示，在活塞2到达上死点之前的瞬间，注入的水量可以被设置为范围值的较低点，即，相对于注入燃料量的大约5％，由于注水与燃烧之间经过的时间缩短，致使注入水的蒸发减少。在水注入燃烧室1的瞬间与燃料在上死点的燃烧之间经过的持续时间越长，所需的注入水量越多。
上文相对于装配有EGR的内燃机描述了本实施方式。然而，也可以在没有EGR的情况下在内燃机中实现本实施方式，如在图11中所示。如在图11中所示，该实施方式与在图5中示出的实施方式相似。然而，在这个实施方式中，去除了EGR通道11和支撑部件。可对在图6至图9中示出的实施方式进行类似地修改以放弃本发明的EGR部件而不是实施本发明的内部冷却方面。
在图12中示出的实现本实施方式的系统包括：内燃机1102；储水器1104；水喷射器1106，其布置为将水注入内燃机1102的进气通道或燃烧室；流体管线1108，其耦接储水器1104和水喷射器1106；以及控制器1110，诸如，微控制器、CPU或FPGA，其被构造成从传感器探头1112接收操作数据，诸如，排气温度、蓄水温度和发动机rpm、以及控制注入到内燃机1102的进气通道或燃烧室中的水量。储水器1104、水喷射器1106和流体管线1108构成了水喷射系统。
储水器1104的尺寸设置成在操作或行进的距离中在确定持续时间保持冷却内燃机1102的足够水容量。例如，如果注入水量被设为等于注入燃料量，那么具有16加仑燃料箱的车辆也可装备有同等大小的储水器1104；由此在车辆行进的全量程允许足够水容量冷却内燃机1102。可替换地，可以设置较小的储水器1104，这将提供更有限范围的行程，但减轻了车辆的重量。
在一实施方式中，本发明可被构造成通过耦接在排气通道1115与储水器1104之间的冷凝器1120和回水管线1122来恢复通过排气通道1115出来的水蒸气。在该实施方式中，虽然仍利用仅几加仑的小储液室但可以扩大行进的范围。
在一实施方式中，在图12中示出的，本发明可被构造成一次冷却系统，其包括储水器1104、水喷射器1106以及冷凝器1120的内燃机1102。然而，二次冷却系统1130实现为传统散热器并且也可设置冷却剂贮存系统。
应理解的是，为简单起见，附图示出了本发明的实施方式的关于内燃机的个别燃烧室的实施。然而，实际上，内燃机的每个燃烧室都能实现图示的实施方式。因此，虽然在整个附图和具体实施方式中示出并且描述了一个水喷射器，应理解的是，在实施方式中，水喷射器将水直接注入燃烧室中，设置了与燃烧室的数目相等的至少多个水喷射器。
在涉及水注入到进气通道的实施方式中，可以用布置在进气歧管前的单个水喷射器实现本发明，该进气歧管将进口分成引导至每个燃烧室的单独的进入路径。可替换地，如果在进气歧管后布置水喷射器，每个燃烧室设置至少一个水喷射器并且该至少一个水喷射器布置在相应单独的进口路径中。
二次冷却系统1130由冷却剂(诸如，二醇/水混合物)通过在内燃机1102中形成的冷却通道而从散热器流动并且返回到散热器来提供发动机冷却。在散热器处，使用通过车辆或风扇任一者的移动产生的气流而以传统的方式冷却冷却剂。因此，两个冷却系统可被构造成并行运行。可替换地，二次冷却系统1130可被构造成一旦一次冷却系统中的储水器空了就运行一次。
在通过散热器消除气流得到的气动阻力大大减小上可以看出本发明的优点。此外，如在以下表2中所示，具有大约130℃的稍微升高的发动机温度的内燃机允许使用内部冷却操作且发动机效率没有净损失，同时也减少NOx排放量。
实验数据
已对使用注水和绕过外部热交换器回路的内部冷却效果进行了研究，用以提升的冷却剂温度。用将冷却剂的流引开热交换器的旁通回路(即，散热器)对以恒定1800rpm运行的试验发动机进行修正。这可使用三通旁通阀完成。在没有水的情况下配制用于该试验的冷却剂以避免在试验过程中经历的较高的发动机冷却剂温度时沸腾。表2示出了总结结果。
可以看出当冷却剂温度维持在90℃时(这是传统内燃机的冷却剂温度设定点)，通过本发明提供的注水显著地减少了NOx，但却以发动机效率降低为代价。例如，在6巴下，在内部冷却温度稳定在90℃下时NOx减少91％。然而，发动机效率也减少19％。通过将冷却剂温度适当地增大至130℃，发动机效率返回至36％，NOx产生量仅经历从.24g/KWh到1.22g/KWh的微小增长。因此，可以看出增大的冷却剂温度抵消了过多注水引起的不良影响。
表2：传统冷却方式和本发明冷却方式的比较
本发明的描述的实施方式旨在说明而非进行限制，并且并非旨在表示本发明的每个实施方式。在不背离在所附权利要求中逐字地且在法律上视为等效地陈述的本发明的精神和范围的情况下，可进行各种修改和变化。

Claims (8)

1.一种内燃机，其特征在于，包括：
至少一个气缸，每个气缸均具有燃烧室、活塞、进气阀以及排气阀，每个气缸中的机械压缩比均大于12:1且小于40:1；
进气通道，与每个进气阀连通；
排气通道，与每个排气阀连通；
燃料处理系统，所述燃料处理系统具有至少一个燃料喷射器，以用于将燃料喷射到所述燃烧室或所述进气通道中，所述燃料处理系统提供的空燃比以λ表示，所述λ大于1且小于7.0；
点火系统，所述点火系统用于在所述活塞的压缩冲程结束时点燃所述燃烧室中的燃料；
水喷射系统，所述水喷射系统包括：水喷射器，所述水喷射器用于将一定量的水引入所述燃烧室或所述进气通道中；以及储水器，所述储水器与所述水喷射器流体连通，所述水喷射器被布置为将存储在所述储水器中的可控量的液态水喷射到所述燃烧室或所述进气通道中；以及
外部冷却系统，所述外部冷却系统包括散热器和冷却剂，所述外部冷却系统被构造成保持91℃到200℃之间的冷却剂温度。
2.根据权利要求1所述的内燃机，还包括：
废气再循环系统，用于将废气从排气口再循环到所述进气通道；以及
废气再循环冷却系统，用于通过与注入到废气再循环系统中的预定量的雾化水直接接触来对再循环的废气进行冷却。
3.根据权利要求1所述的内燃机，其中，引入所述燃烧室或所述进气通道中的所述一定量的水在相对于注入的燃料量的5％到100％之间的范围内。
4.根据权利要求1所述的内燃机，其中，引入所述燃烧室或所述进气通道中所述一定量的水在相对于注入的燃料量的25％到100％之间的范围内。
5.根据权利要求1所述的内燃机，其中，在操作期间，所述内燃机维持在130℃的温度。
6.一种内燃机，其特征在于，包括：
至少一个气缸，每个气缸均具有燃烧室、活塞、进气阀以及排气阀；
进气通道，与每个进气阀连通；
排气通道，与每个排气阀连通；
燃料处理系统，所述燃料处理系统具有至少一个燃料喷射器，以用于将燃料喷射到所述燃烧室或所述进气通道中，所述燃料处理系统提供的空燃比以λ表示，所述λ大于1且小于7.0；
点火系统，所述点火系统用于在所述活塞的压缩冲程结束时点燃所述燃烧室中的燃料；以及
水喷射系统，所述水喷射系统包括：水喷射器，所述水喷射器用于将一定量的水引入所述燃烧室或所述进气通道中；以及储水器，所述储水器与所述水喷射器流体连通，所述水喷射器被布置为将存储在所述储水器中的可控量的液态水喷射到所述燃烧室或所述进气通道中，其中，引入所述燃烧室或所述进气通道中的所述一定量的水在相对于注入的燃料量的5％到100％之间的范围内；以及
外部冷却系统，所述外部冷却系统包括散热器和冷却剂，所述外部冷却系统被构造成保持91℃到200℃之间的冷却剂温度。
7.根据权利要求6所述的内燃机，其中，引入所述燃烧室或所述进气通道中的所述一定量的水在相对于注入的燃料量的25％到100％之间的范围内。
8.根据权利要求6所述的内燃机，其中，在操作期间，所述内燃机维持在130℃的温度。
CN201480016409.0A 2013-01-17 2014-01-17 内部冷却内燃机及其方法 Expired - Fee Related CN105051350B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810973930.3A CN109083770B (zh) 2013-01-17 2014-01-17 操作内燃机的方法

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361753719P 2013-01-17 2013-01-17
US61/753,719 2013-01-17
IBPCT/IB2013/002593 2013-11-20
PCT/IB2013/002593 WO2014080266A1 (en) 2012-11-20 2013-11-20 Internally cooled exhaust gas recirculation system for internal combustion engine and method thereof
PCT/US2014/012035 WO2014113660A1 (en) 2013-01-17 2014-01-17 Internally cooled internal combustion engine and method thereof

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810973930.3A Division CN109083770B (zh) 2013-01-17 2014-01-17 操作内燃机的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105051350A CN105051350A (zh) 2015-11-11
CN105051350B true CN105051350B (zh) 2018-09-25

Family

ID=51210087

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810973930.3A Expired - Fee Related CN109083770B (zh) 2013-01-17 2014-01-17 操作内燃机的方法
CN201480016409.0A Expired - Fee Related CN105051350B (zh) 2013-01-17 2014-01-17 内部冷却内燃机及其方法

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810973930.3A Expired - Fee Related CN109083770B (zh) 2013-01-17 2014-01-17 操作内燃机的方法

Country Status (8)

Country Link
US (3) US20150354437A1 (zh)
EP (2) EP2946087A4 (zh)
JP (2) JP2016519235A (zh)
KR (1) KR20150105426A (zh)
CN (2) CN109083770B (zh)
CA (1) CA2898105C (zh)
MX (1) MX2015009309A (zh)
WO (1) WO2014113660A1 (zh)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9528475B2 (en) * 2014-11-11 2016-12-27 Ford Global Technologies, Llc Method and system for EGR control
DE102015202218A1 (de) * 2015-02-09 2016-08-11 Robert Bosch Gmbh Einspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE102015208477A1 (de) * 2015-05-07 2016-11-10 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Einspritzung von Wasser einer Brennkraftmaschine
JP6686533B2 (ja) * 2016-03-02 2020-04-22 いすゞ自動車株式会社 ディーゼル機関システム
JP2017207011A (ja) * 2016-05-19 2017-11-24 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関制御装置
DE102017113523A1 (de) 2016-07-04 2017-08-03 FEV Europe GmbH Brennkraftmaschine
CN106246329A (zh) * 2016-07-29 2016-12-21 中国北方发动机研究所(天津) 一种高速柴油发动机缸内直喷水装置
US10184429B2 (en) * 2016-08-02 2019-01-22 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for selecting a location for water injection in an engine
US9874163B1 (en) * 2016-08-02 2018-01-23 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for adjusting engine operation based on evaporated and condensed portions of water injected at an engine
US9976502B2 (en) * 2016-08-02 2018-05-22 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for injecting water at different groups of cylinders of an engine
BR112019006920A2 (pt) * 2016-10-07 2019-07-02 Dma Tech S A R L motor a vapor de combustão interna
US10267243B2 (en) * 2016-12-19 2019-04-23 Ford Global Technologies, Llc Method and system for pulsed engine water injection
US20180363575A1 (en) * 2017-06-20 2018-12-20 Niilo William Alexander Koponen Augmented Compression Engine (ACE)
US20190113006A1 (en) * 2017-10-17 2019-04-18 Shawn Patrick Stockle Radiator-Less Liquid Cooling
CN108150318A (zh) * 2017-12-06 2018-06-12 潍柴动力股份有限公司 发动机egr废气再循环系统及其控制方法
CN111886500A (zh) 2018-03-09 2020-11-03 国立大学法人东京医科齿科大学 以marcks磷酸化为指标的ad(阿尔茨海默病)、ftld(额颞叶变性症)、als(肌萎缩侧索硬化症)、pd(帕金森病)和dlb(路易小体型痴呆)的检测
KR102207883B1 (ko) * 2018-05-29 2021-01-26 현대중공업 주식회사 배기가스 재순환 시스템 및 이를 구비하는 선박
DE102018122963A1 (de) * 2018-09-19 2020-03-19 Keyou GmbH Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Gasmotors
DE102018126095A1 (de) * 2018-10-19 2020-04-23 Exomission Umwelttechnik GmbH Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine
CN110206641B (zh) * 2019-04-29 2021-04-02 天津大学 压燃式发动机及其实现低温燃烧模式的方法
DE102019128121A1 (de) * 2019-10-17 2021-04-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug, insbesondere ein Kraftwagen, sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Kraftfahrzeugs
KR102201716B1 (ko) * 2019-10-22 2021-01-12 순천대학교 산학협력단 내연기관의 연비 및 배출가스 저감 시스템
DE102020107903A1 (de) 2020-03-23 2021-09-23 Obrist Technologies Gmbh CO2-neutraler Flüssigkraftstoff
EP4001628A1 (en) * 2020-11-17 2022-05-25 Volvo Truck Corporation A method for controlling injection in a combustion engine
EP4116566B1 (en) * 2021-07-06 2024-04-10 Volvo Truck Corporation A method for controlling hydrogen combustion in a hydrogen internal combustion engine
EP4116568A1 (en) * 2021-07-06 2023-01-11 Volvo Truck Corporation A system for controlling hydrogen combustion in a hydrogen internal combustion engine
CA3168974A1 (en) * 2022-03-02 2023-09-02 Alpha Portfolio LLC Engine systems and methods of their use
CN117803486B (zh) * 2024-02-27 2024-06-18 潍柴动力股份有限公司 一种氢气发动机燃烧系统的控制方法及装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1487782A (en) * 1973-12-14 1977-10-05 Yamaha Motor Co Ltd Internal combustion engine
EP0742363A1 (de) * 1995-05-10 1996-11-13 New Sulzer Diesel Ag Verfahren und Vorrichtung zum Mischen und Fördern einer Emulsion für eine Dieselbrennkraftmaschine
CN1376857A (zh) * 2002-03-25 2002-10-30 赵仁玮 油水并用型发动机的供水方法
CN1444691A (zh) * 2000-06-20 2003-09-24 卢布里佐尔公司 一种水－柴油燃料与尾气后处理措施相结合降低柴油发动机尾气污染物含量的方法
CN1643244A (zh) * 2002-03-20 2005-07-20 瓦特西拉芬兰有限公司 减小增压式活塞发动机氮氧化物(Nox)排放的方法以及活塞发动机配置
US6986252B2 (en) * 2001-10-04 2006-01-17 Cargine Engineering Ab Internal combustion engine with steam expansion stroke
WO2010002737A1 (en) * 2008-06-26 2010-01-07 Cambrian Energy Development Llc Apparatus and method for operating an engine with non-fuel fluid injection
US7730872B2 (en) * 2005-11-30 2010-06-08 Ford Global Technologies, Llc Engine with water and/or ethanol direct injection plus gas port fuel injectors
US8291872B2 (en) * 2009-06-12 2012-10-23 Ut-Battelle, Llc Highly efficient 6-stroke engine cycle with water injection

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE301286C (zh) *
US4131086A (en) * 1974-07-20 1978-12-26 Nippon Soken, Inc. Fuel reforming apparatus for use with internal combustion engine
FR2356815A1 (fr) * 1976-07-02 1978-01-27 Semt Dispositif permettant d'injecter de l'eau dans les cylindres d'un moteur a combustion interne, notamment pour reduire le taux de pollution de ce dernier
AT400473B (de) * 1989-08-03 1996-01-25 Avl Verbrennungskraft Messtech Brennkraftmaschine mit abgasturbolader
CA2199840A1 (en) * 1994-09-12 1996-03-21 W. Sidney Binion In-cylinder water injection engine
US5694908A (en) * 1996-05-08 1997-12-09 Hsu; Chih-Cheng Auxiliary water-supply sytem for an internal combustion engine
US5941204A (en) * 1997-02-04 1999-08-24 Randolph; Ronald E. Heating and pressurization system for liquid-cooled engines
JPH1182182A (ja) 1997-09-04 1999-03-26 Nippon Soken Inc 排気ガス再循環システム
FR2772426B1 (fr) * 1997-12-11 2000-02-04 France Etat Procede de refroidissement d'un moteur a combustion interne
JP3861479B2 (ja) * 1998-01-21 2006-12-20 三菱ふそうトラック・バス株式会社 燃料・水噴射エンジンの水噴射量制御装置
JP3883025B2 (ja) * 1998-03-26 2007-02-21 ヤマハマリン株式会社 筒内燃料噴射式エンジン
JPH11287159A (ja) 1998-03-31 1999-10-19 Toyota Autom Loom Works Ltd 内燃機関のｅｇｒ装置
EP1050569A1 (en) * 1999-05-06 2000-11-08 Filip Vandeputte Liquid coolant for internal combustion engines
JP3998861B2 (ja) * 1999-06-16 2007-10-31 株式会社小松製作所 排気還流装置およびその制御方法
JP4994546B2 (ja) * 2000-09-18 2012-08-08 株式会社デンソー 液冷式内燃機関の冷却装置
DE10145735B4 (de) 2000-09-18 2011-01-20 DENSO CORPORATION, Kariya-shi Kühlvorrichtung für flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsmotor
EP1195503A3 (de) * 2000-10-04 2003-04-16 Heinzle, Friedrich Verbrennungsmotor
US6598584B2 (en) * 2001-02-23 2003-07-29 Clean Air Partners, Inc. Gas-fueled, compression ignition engine with maximized pilot ignition intensity
US6637381B2 (en) * 2001-10-09 2003-10-28 Southwest Research Institute Oxygenated fuel plus water injection for emissions control in compression ignition engines
US6637382B1 (en) * 2002-09-11 2003-10-28 Ford Global Technologies, Llc Turbocharger system for diesel engine
US8881523B2 (en) 2008-08-26 2014-11-11 Sanden Corporation Waste heat utilization device for internal combustion engine
US8689554B2 (en) * 2009-07-21 2014-04-08 Renault Trucks Engine arrangement with an improved exhaust heat recovery arrangement
JP2011140922A (ja) * 2010-01-08 2011-07-21 Aisan Industry Co Ltd 内燃機関の排気還流装置
US8602007B2 (en) * 2010-09-17 2013-12-10 GM Global Technology Operations LLC Integrated exhaust gas recirculation and charge cooling system
US20120067332A1 (en) * 2010-09-17 2012-03-22 Gm Global Technology Operations, Inc. Integrated exhaust gas recirculation and charge cooling system
DE102011015628A1 (de) * 2010-10-07 2012-04-12 Daimler Ag Betriebsverfahrn mit Wassereinspritzung
EP3441591B1 (en) * 2011-04-11 2020-03-18 Nostrum Energy Pte. Ltd. Internally cooled high compression lean-burning internal combustion engine
JP2013007305A (ja) * 2011-06-23 2013-01-10 Toyota Motor Corp 内燃機関

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1487782A (en) * 1973-12-14 1977-10-05 Yamaha Motor Co Ltd Internal combustion engine
EP0742363A1 (de) * 1995-05-10 1996-11-13 New Sulzer Diesel Ag Verfahren und Vorrichtung zum Mischen und Fördern einer Emulsion für eine Dieselbrennkraftmaschine
CN1444691A (zh) * 2000-06-20 2003-09-24 卢布里佐尔公司 一种水－柴油燃料与尾气后处理措施相结合降低柴油发动机尾气污染物含量的方法
US6986252B2 (en) * 2001-10-04 2006-01-17 Cargine Engineering Ab Internal combustion engine with steam expansion stroke
CN1643244A (zh) * 2002-03-20 2005-07-20 瓦特西拉芬兰有限公司 减小增压式活塞发动机氮氧化物(Nox)排放的方法以及活塞发动机配置
CN1376857A (zh) * 2002-03-25 2002-10-30 赵仁玮 油水并用型发动机的供水方法
US7730872B2 (en) * 2005-11-30 2010-06-08 Ford Global Technologies, Llc Engine with water and/or ethanol direct injection plus gas port fuel injectors
WO2010002737A1 (en) * 2008-06-26 2010-01-07 Cambrian Energy Development Llc Apparatus and method for operating an engine with non-fuel fluid injection
US8291872B2 (en) * 2009-06-12 2012-10-23 Ut-Battelle, Llc Highly efficient 6-stroke engine cycle with water injection

Also Published As

Publication number Publication date
EP2946087A1 (en) 2015-11-25
KR20150105426A (ko) 2015-09-16
EP3327277A1 (en) 2018-05-30
CN109083770A (zh) 2018-12-25
US20170198629A1 (en) 2017-07-13
CA2898105A1 (en) 2014-07-24
WO2014113660A1 (en) 2014-07-24
CN109083770B (zh) 2021-01-26
US11125144B2 (en) 2021-09-21
JP6907157B2 (ja) 2021-07-21
US20150354437A1 (en) 2015-12-10
US20210254541A1 (en) 2021-08-19
JP2016519235A (ja) 2016-06-30
MX2015009309A (es) 2016-04-13
EP2946087A4 (en) 2016-11-30
CA2898105C (en) 2020-08-25
JP2018138785A (ja) 2018-09-06
CN105051350A (zh) 2015-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105051350B (zh) 内部冷却内燃机及其方法
CN104937253B (zh) 用于内燃机的内部冷却废气再循环系统及其方法
Zhu et al. A review of water injection applied on the internal combustion engine
US10378436B2 (en) Internally cooled high compression lean-burning internal combustion engine
CN105143637B (zh) 利用专用废气再循环的多燃料流系统和方法
CN103827470B (zh) 火花点火式汽油发动机的控制装置及控制方法
US20080230041A1 (en) High efficiency alcohol fuel engine
CN105683541B (zh) 压缩点火式发动机的控制装置
US7954478B1 (en) Airless engine
JP2008536043A (ja) ガソリンエンジンの直接噴射エタノール向上
CN105358807B (zh) 引擎的控制设备
Wheeler et al. Increasing EGR Tolerance using High Tumble in a Modern GTDI Engine for Improved Low-Speed Performance
CN102720597B (zh) 发动机均质压燃与传统燃烧联合运行方法
KR101226058B1 (ko) 직접분사식 가솔린 엔진에서 점화플러그 카본누적을 방지하기 위한 밸브제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180925

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee