CN105626288A - 用于运行发动机的方法和控制设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于运行发动机的方法和控制设备，具体而言涉及一种用于运行优选地构造为双燃料发动机的发动机的方法，该发动机包括多个缸体(2)，其中为了燃烧由气态的燃料和空气形成的燃气/空气混合物将燃气/空气混合物在使用引燃流体的情况下在缸体(2)中进行引燃，其中在每个缸体(2)的区域中在每个缸体的一个工作节拍中首先将燃气/空气混合物的气态的燃料和空气引入到相应的缸体(2)中并且接着将引燃流体引入到相应的缸体(2)中，并且其中在相应的缸体(2)的相应的工作节拍中将引燃流体在至少两个相继进行的喷射中引入到相应的缸体(2)中。

Description

用于运行发动机的方法和控制设备
技术领域
本发明涉及一种用于运行发动机的方法。
背景技术
从实践中已知所谓的双燃料发动机，在该双燃料发动机中一方面能够在液态燃料运行模式中燃烧液态的燃料(如柴油)并且另一方面能够在气体燃料运行模式中燃烧气态的燃料(如天然气)。在这种双燃料发动机的气体燃料运行模式中通常贫(mager)燃气/空气混合物被引入到发动机的缸体中并且通过同样引入到缸体中的引燃流体(Zündfluid)的引燃能量被引燃(zünden)。由此双燃料发动机具有引燃流体喷射系统，其中引燃流体喷射系统包括用于多个缸体的共同的引燃流体供给泵、用于多个缸体的共同的引燃流体存储器以及用于多个缸体的单独的引燃流体喷射器。引燃流体在此根据实践在相应的缸体中在相应的缸体的活塞的所谓的上死点之前不久引入到相应的缸体的燃烧室中，更确切地说针对相应的缸体的每一工作节拍在唯一的喷射中或者利用唯一的喷射引入到相应的缸体的燃烧室中。
发明内容
以此为出发点，本发明的任务在于，创造新型的用于运行发动机的方法和控制设备。
该任务由根据权利要求1的方法解决。根据本发明在相应的缸体的相应的工作节拍中将引燃流体在至少两个相继进行的喷射中引入到相应的缸体中。
通过根据本发明将引燃流体在相应的缸体的相应的工作节拍中在至少两个相继进行的喷射中引入到相应的缸体中，能够改善燃气/空气混合物在发动机的相应的缸体中的燃烧并且由此能够提高发动机的效率。
根据本发明的一种有利的改进方案在相应的缸体的相应的工作节拍中将引燃流体在带有第一喷射开始(该第一喷射开始处在位于OT前90°KW和OT前30°KW之间的曲轴角度范围中，优选地处在位于OT前85°KW和OT前35°KW之间的曲轴角度范围中，特别优选地处在位于OT前70°KW和OT前40°KW之间的曲轴角度范围中)的第一喷射中并且在带有第二喷射开始(该第二喷射开始处在位于OT前40°KW和OT前20°KW之间的曲轴角度范围中)的第二喷射中引入到相应的缸体中，其中第二喷射的第二喷射开始处在第一喷射的第一喷射结束之后。借此能够进一步地改善燃气/空气混合物在发动机的相应的缸体中的燃烧并且由此能够进一步地提高发动机的效率。
根据本发明的一种有利的改进方案，在相应的缸体的相应的工作节拍中的引燃流体的喷射量如此在喷射之间进行分配，即使得在第一喷射的情况下将在针对相应的工作节拍的引燃流体的总喷射量的60%和80%之间的喷射量并且在第二喷射的情况下将在针对相应的工作节拍的引燃流体的总喷射量的20%和40%之间的喷射量引入到相应的缸体中。借此进一步地改善燃气/空气混合物的燃烧并且特别进一步地提高发动机的效率。借此能够进一步地改善燃气/空气混合物在发动机的相应的缸体中的燃烧并且由此能够进一步地提高发动机的效率。
量能够在缸体与缸体之间是不同的。由此尤其当发动机具有各缸体单独(zylinderindividuelle)的调节时，则每个缸体能够最佳地运行。
用于执行该方法的控制设备在权利要求8中进行了限定。
附图说明
本发明的优选的改进方案由从属权利要求和下面的说明中得知。本发明的实施例(不应受限于这些实施例)根据附图进一步进行阐述。在此：
图1示出了构造为双燃料发动机的发动机的简图；
图2示出了用于解释用于运行优选地构造为双燃料发动机的发动机的根据本发明的方法的曲线图。
具体实施方式
在图1中示出了双燃料发动机的结构组件，其中图1示出了这种发动机的一个缸体2。
缸体2具有缸体头3。活塞4在缸体2中运动，该活塞由连杆5往复上下地被引导。在缸体头3中固定燃料喷射器6，液态的燃料尤其柴油燃料能够从燃料泵8中经过燃料管路7和/或燃料存储器通过该喷射器直接地喷射到缸体2的燃烧室9中。燃料泵8在此优选地以发动机的曲轴为出发点被驱动。燃料喷射器6、燃料管路7以及燃料泵8为用于将液态的燃料输送到缸体2的燃烧室9中的燃料输送设备的元件。当在双燃料发动机的缸体2中液态的燃料尤其柴油作为燃料燃烧时，即在双燃料发动机的液态燃料运行模式中，则燃料输送设备是起作用的。
为了燃烧液态的燃料，此外可将增压空气10通过进入阀17引入到双燃料发动机的相应的缸体2中，其中在燃料燃烧时产生的废气15能够经过排出阀18从缸体2中导出。
在双燃料发动机的缸体2的燃烧室9中还能够在气体燃料运行模式中将燃气作为燃料进行燃烧。对此双燃料发动机包括混合物形成单元20，在该混合物形成单元中由燃烧空气10和燃气(该燃气经过燃气供应管路21提供给混合物形成单元20)形成混合物，其中这种燃气空气混合物经过进入阀17引入到缸体2的燃烧室9中。同样在燃气燃烧时产生废气15，该废气能够经过排出阀18从缸体2中导出。
引燃流体用于在双燃料发动机的缸体2的气体燃料运行模式中引燃燃气空气混合物，该引燃流体能够借助于引燃流体喷射器13引入到缸体的另一燃烧室11中，其中缸体2的该另一燃烧室11与燃烧室9通过至少一个连接通道12进行联结。应指明的是，引燃流体还能够直接地引入到燃烧室9中。
在图1中示出的缸体2的引燃流体喷射器13为发动机的引燃流体喷射系统的组成部分，其中用于发动机的每个缸体2的引燃流体喷射系统包括单独的引燃流体喷射器13。引燃流体喷射器13可以引燃流体喷射系统的共同的引燃流体存储器22为出发点通过引燃流体管路14供应有引燃流体，其中引燃流体存储器22与引燃流体供给泵16相关联，该引燃流体供给泵给引燃流体存储器22供应引燃流体。引燃流体供给泵16优选地为电运行的高压泵。引燃流体供给泵16在此与抽吸节流件19相关联。
现在本发明此时涉及这样的细节，即借助于这些细节在双燃料发动机的气体燃料运行模式中能够将燃气或燃气/空气混合物优化地以高的效率进行燃烧。
在双燃料发动机的气体燃料运行模式中在缸体2的每个工作节拍中首先将燃气/空气混合物引入到相应的缸体2的燃烧室9中并且接着将引燃流体引入到相应的缸体2中。在此根据本发明将引燃流体对于相应的缸体2的每一工作节拍而言在至少两个相继进行的喷射中引入到相应的缸体2中，并且不是如在实践中那样通常对于相应的缸体2的每一工作节拍而言利用唯一的喷射引入到相应的缸体2中。
在相应的缸体2的相应的工作节拍中将引燃流体在带有第一喷射开始(该第一喷射开始处在OT前90°KW和OT前30°KW之间的曲轴角度范围中)的第一喷射中引入到相应的缸体2中。优选地第一引燃流体喷射的第一喷射开始处在OT前85°KW和OT前35°KW之间。特别优选地第一引燃流体喷射的第一喷射开始处在OT前80°KW和OT前40°KW之间。KW表示曲轴角度并且OT表示相应的缸体2的活塞4的上死点。
在相应的缸体2的相应的工作节拍中引燃流体接着在带有第二喷射开始(该第二喷射开始处在位于OT前40°KW和OT前20°KW之间的曲轴角度范围中)的第二喷射中引入到相应的缸体2中，其中第二引燃流体喷射的第二喷射开始处在第一引燃流体喷射的第一喷射结束之后。
在引燃流体喷射的喷射开始和喷射结束之间经过或存在典型地2°KW至15°KW。在OT前40°KW时开始的引燃流体喷射因此典型地在OT前36°KW和OT前32°KW之间结束。
在相应的缸体2的相应的工作节拍中的引燃流体的喷射量优选地如此在引燃流体喷射之间即在用于引燃流体的第一喷射和用于引燃流体的第二喷射之间进行分配或划分，即使得在第一引燃流体喷射中将在针对相应的工作节拍的引燃流体的总喷射量的60%和80%之间的喷射量并且在第二引燃流体喷射中将在针对相应的工作节拍的引燃流体的总喷射量的20%和40%之间的喷射量引入到相应的缸体2中。
利用本发明能够改善燃气/空气混合物在发动机的相应的缸体2中的燃烧并且由此能够提高发动机的效率。由此图2利用曲线进程23解释燃气/空气混合物的这样的燃烧进程，即该燃烧进程根据实践在缸体2中在一个工作节拍期间也就是说当对于每一工作节拍而言引燃流体利用唯一的喷射引入到缸体2中时出现。图2的燃烧进程24明确了燃气/空气混合物的这样的燃烧，即该燃烧根据本发明在缸体2中在一个工作节拍期间也就是说当对于每一工作节拍而言引燃流体在至少两个相继进行的喷射中引入到缸体2中时出现，其中第一喷射的喷射开始处在曲轴角度α1处并且第二喷射的喷射开始处在曲轴角度α2处。在图2中在关于曲轴角度α(单位为°KW)绘出所提供的燃烧能量E(单位为kJ)。从图2中能够得知，在使用本发明的情况下燃烧是更快速且更稳定的，燃烧具有更高的最大化的转换率以及改善的烧尽。总体上能够提高发动机的效率。
在引燃流体的第一喷射和引燃流体的第二喷射之间和/或在引燃流体的第二喷射之后能够对引燃流体进行另一喷射，该喷射的喷射开始处在相应之前的引燃流体喷射的喷射结束之后。在这种情况下将引燃流体对于每一工作节拍而言在至少三个喷射中引入到发动机的相应的缸体2中。借此能够进一步地改善燃气/空气混合物在发动机的相应的缸体2中的燃烧并且由此能够进一步地提高发动机的效率。
本发明优选地在双燃料发动机的情况下在气体燃料运行模式中使用。然而本发明还能够在这样的发动机中使用，即在该发动机中仅仅在使用引燃流体的情况下燃烧气态的燃料，即该发动机不同于双燃料发动机没有液态燃料运行模式。
本发明此外涉及一种用于执行根据本发明的方法的发动机的控制设备。控制设备优选地为发动机控制器。该发动机控制器包括用于执行该方法的装置，其中该装置为硬件方面的装置和为软件方面的装置。硬件方面的装置包括数据接口，以便与参与执行根据本发明的方法的结构组件交换数据。此外硬件方面的装置包括用于数据存储的存储器和用于数据处理的处理器。软件方面的装置为用于执行根据本发明的方法的程序模块。

Claims (8)

1.一种用于运行优选地构造为双燃料发动机的发动机的方法，该发动机包括多个缸体(2)，其中为了燃烧由气态的燃料和空气形成的燃气/空气混合物将所述燃气/空气混合物在使用引燃流体的情况下在所述缸体(2)中进行引燃，其中在每个缸体(2)的区域中在每个缸体的一个工作节拍中首先将所述燃气/空气混合物的所述气态的燃料和所述空气引入到相应的缸体(2)中并且接着将所述引燃流体引入到相应的缸体(2)中，其特征在于，在相应的缸体(2)的相应的工作节拍中将所述引燃流体在至少两个相继进行的喷射中引入到相应的缸体(2)中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在相应的缸体(2)的相应的工作节拍中将所述引燃流体在带有第一喷射开始的第一喷射中引入到相应的缸体(2)中，该第一喷射开始处在位于OT前90°KW和OT前30°KW之间的曲轴角度范围中。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一喷射开始处在位于OT前85°KW和OT前35°KW之间的曲轴角度范围中。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一喷射开始处在位于OT前80°KW和OT前40°KW之间的曲轴角度范围中。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在相应的缸体(2)的相应的工作节拍中将所述引燃流体在带有第二喷射开始的第二喷射中引入到相应的缸体(2)中，该第二喷射开始处在位于OT前40°KW和OT前20°KW之间的曲轴角度范围中，其中所述第二喷射的所述第二喷射开始处在所述第一喷射的第一喷射结束之后。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在用于所述引燃流体的所述第一喷射和用于所述引燃流体的所述第二喷射之间和/或在用于所述引燃流体的所述第二喷射之后进行用于所述引燃流体的另一喷射，该另一喷射的喷射开始处在相应之前的喷射的喷射结束之后。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，在相应的缸体(2)的相应的工作节拍中的引燃流体的喷射量如此在喷射之间进行分配，即使得在用于所述引燃流体的所述第一喷射的情况下将在针对相应的工作节拍的引燃流体的总喷射量的60%和80%之间的喷射量并且在用于所述引燃流体的所述第二喷射的情况下将在针对相应的工作节拍的引燃流体的总喷射量的20%和40%之间的喷射量引入到相应的缸体(2)中。
8.一种发动机的控制设备，其特征在于用于执行根据权利要求1至7中任一项所述的方法的装置。
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