CN1077202C - 用于将至少一种添加剂加进内燃机燃烧室和测定含量的方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及将添加剂加进内燃机燃烧室和测定其剂量的方法，该内燃机消耗已知量的且该量得以控制的润滑油，其中，耗用的润滑油含有至少一种用于改善所述室的燃烧质量的添加剂。添加剂以特定方式加强可控自发火条件下的发动机内的燃烧，且使发动机在更广泛的转速和/或负载范围内运行。
Description
本发明涉及内燃机领域，特别是涉及内燃机的自发火功能。
本发明更具体地是应用于这样一类内燃机，在其运转时，消耗已知量的并且该量得以控制的润滑油，以保持其润滑性能。
众所周知内燃机可根据其性能参数(例如负载或转速)调节消耗油量；按照一定的比例，耗油量也与碳氢燃料的消耗量相关联。因此，这样运行的内燃机是例如：由损耗油润滑的汽化器式以及曲轴箱-泵式二行程发动机，于是，根据制造厂推荐的比率将润滑油注入发动机进口或者和碳氢燃料混合。
也存在称为“湿式曲轴箱”(四行程类型的曲轴箱)的汽化器式二行程发动机或柴油机，这种发动机的受控耗油量可润滑整个活塞-衬套。该耗油量可通过对燃烧室内润滑油漏失的控制而获得，这种控制是经例如相对于分层水平的密封性而实现的。
人们也知道将润滑油加进由一压缩机或涡轮增压机供给的进气内。
由发动机消耗的润滑油定量以可控方式注入发动机燃烧室中，且不局限于二行程发动机，因为人们已知对于干式曲轴箱四行程发动机的工作可用作进气增压泵，且通过损耗油而润滑发动机。
就这些不同的装置发动机而言，可自由地使用在商业市场上供应的为数众多的润滑油。每种润滑油按照由发动机和润滑油制造厂制订的技术条件而适用于特定的装置发动机类型。例如，就二冲程发动机而言，低级商用润滑油的价格是很便宜的，且适宜于推力很低的二轮应用(带发动机的自行车)。另一些润滑油适宜于性能要求高的应用(摩托车)，再一些润滑油适宜于航海应用(摩托艇)。
这些不同的例子表明每一种润滑油都是准备供一种给定的特定摩托化发动机之用的。
此外，当以这样的可控制方式消耗的润滑油参与发动机的燃烧，按照本发明涉及的添加剂遵循一个或多个质量标准(例如，污染物的最低排放，更佳的效率，更佳的循环稳定性，整洁……)可改善燃烧质量。
通常，这样的添加剂是和碳氢燃料混合的，且为满足特定性能之用，例如，降低污染物质的排放，降低积碳的形成，布置在排气管处的过滤器的再生作用，去垢。
文献FR2,702,409，专利US4,621,593，或文献EP269,228揭示了用于向发动机掺和碳氢燃料的各种不同方法。
尽管如此，当所要求的添加剂并非对于汽车停车场的全部汽车是必要的，而仅仅对于一部分在停车场内运转的汽车是必要的时，就难以预计该如何配备商品化的碳氢燃料和已掺和的碳氢燃料。
如果，人们可预测例如含有抗积碳添加剂的碳氢燃料的商业配置，但是若配置特别地适用于二轮二行程发动机和航海用摩托艇发动机的掺和(加和)的碳氢燃料在经济上是没有效益的。
因此，本发明的目标在于提出一种新颖的，非常简单的将添加剂供给发动机燃烧的解决办法，就特定应用而言，添加剂不是在初期与碳氢燃料混和的，而是和润滑油混和的。
更确切地说，本发明涉及一种将添加剂加进内燃机燃烧室和测定含量方法，以消耗已知量的、且该量得以控制的润滑油，按照本发明的方法，耗用的润滑油含有至少一种用于改善所述燃烧室中的燃烧质量的添加剂，这种燃烧可使自发火内燃机在更广的转速和/或负载的范围内运行。
按本发明的一实施方式，掺和的润滑油和碳氢燃料的混和是由使用者加以执行的。
按本发明的另一实施方式，掺和的润滑油是通过一特定的定量设备加入发动机的进口。
本发明的特定应用是针对由损耗油润滑的曲轴箱一泵二行程发动机。应用于本发明的发动机可以是具有外部压缩机的二行程发动机，其中，润滑油消耗量是通过发动机的分段控制漏失而取得的。
在不脱离本发明的范围，发动机可以是由损耗油加以润滑的曲轴箱一泵四行程发动机。
根据本发明引人注目的特性，润滑油剂量是随发动机的运行参数而变化的，且由电子设备予以控制，这些参数包括诸如转速、负载、爆震声的存在与否以及自发火情况。
上述特性通过润滑油的电子调量允许对进入燃烧室内的添加剂数量经过间接的电子控制。
本发明的其它优点，细节和特性通过阅读下述典型的无局限性的说明和参阅附图将显得更为清楚，其中：
图1表示按已有技术，自发火发动机随其转速变化的功率曲线；和
图2表示按本发明，自发火发动机随其转速变化的功率曲线。
本发明的方法在于使用掺和的润滑油，一种或几种添加剂的配方取决于能获得所需燃浇质量的效果，并能将其应用于发动机，其中，所述润滑油的消耗量是通过一适当的定量设备(定量表，漏油校准计)而予以控制的。因此，若知道参与燃烧的润滑油和碳氢燃料的数量，按本发明的润滑油可精确地含有促进良好燃烧进程所需的各种添加剂的数量。
按本发明方法应用的一个特别有利的实施例在于掺和润滑油的二行程发动机按自发火方法有助于扩展发动机作用区域的自发火功能。
图1和2表示随着发动机转速RM而变化的功率W曲线。在各图中，人们可看到Pmax曲线相当于由发动机增高的最大功率。
图1表示例如由本申请人提出的专利申请FR2649157所涉及的已知二冲程发动机作用范围。
此已知发动机已构思成具有尽可能多地朝低转速和小负载的自发火扩展作用区(1)。
图2表示当由发动机消耗的润滑油(比率约为耗用碳氢燃料的2％)含有10％的有助于可控自发火进程的添加剂情况下，发动机的相同的作用范围。按本发明实施例，润滑油的掺和性可使自发火的作用区域向下朝着降低100-200转/分的转速扩展。事实上在已有技术的发动机中(图1)，自发火出现在高于约1700转/分的发动机转速处，按本发明以与图1相同的发动机功率而言，自发火从1500转/分起出现。
人们知道在二行程发动机情况下(尽管四行程发动机的应用不是不可考虑的)，特别是在一种特殊的燃烧方式下，发动机可起自发火作用。专利US4,445,468叙述了这种发动机的实例。
研究人员的工作指出这种燃烧类型与其说是在高负荷高转速下获得还不如说是在小负载和低转速下获得的。
人们知道与发动机功能相关的参数，例如，压缩系数，内流空气动力学和新鲜燃气及废气间的层理，压缩开始时气缸内的温度和压力……，对自发火功能和获得的转速及负载范围的扩展具有很大的影响。
与碳氢燃料相关的参数如组分、特理化学性能(辛烷值，十六烷值，添加剂的化学式……)对此燃烧作用也具有影响。最近的一些工作特别指出了某些加入碳氢燃料的添加剂可使自发火作用区域朝着低转速扩展直到获得发动机在减慢转速下的自发火目标为止。因此，按照本发明注入与润滑油或混和形式的上述相同添加剂，也可简单地以相同方式获得相同效果。
自发火作用区域的扩展尤为令人感兴趣和值得研究，因为它可以避免燃烧的不均匀性，特别是对有代表性的小负载和低转速的二冲程发动机。
因此，人们可很有效地降低(约60％)未完全燃烧的碳氢化合物的排放，改善了碳氢燃料效率和消耗，并且特别是使得从一个循环到另一循环的燃烧得以稳定。
按照本发明特别有利的方式，可考虑用于二冲程发动机(二轮，摩托艇)的掺和润滑油的商品化，从而增加自发火的作用区域。
按本发明的一实施方式，掺和润滑油是由使用者将其和碳氢燃料加以混和的。该方式对于在与碳氢燃料容器同一水平面上的二行程发动机的条件下，是通过汽油和润滑油以一确定比率混和而供给的。
按本发明的另一实施方式，掺和润滑油被注入发动机的入口。这种方式可在称为“分别润滑”的曲轴箱-泵二行程发动机的情况下，使用人使用两个容器，一个盛装碳氢燃料，另一个盛装润滑油。润滑油的定量装置将此润滑油正好在供给汽化器之前与碳氢燃料混和，或者所述定量系统可将此润滑油加进发动机的入口。
Claims (8)
1.将添加剂加进自发火内燃机燃烧室内和测定其含量的方法，该方法消耗已知量的且该量受到控制的润滑油，其特征在于耗用的润滑油含有至少一种用于改善所述燃烧室中的燃烧质量的和促进燃烧的添加剂，这种燃烧可使自发火内燃机在更广的转速和/或负载的范围内运行。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于掺和润滑油与碳氢燃烧的混合是由使用者来完成。
3.按权利要求1所述的方法，其特征在于掺和润滑油是通过特定的定量设备加进发动机的进口。
4.按权利要求3所述的方法，其特征在于润滑油的剂量是随发动机的运行参数而变化的，且由电子设备予以控制，这些参数包括诸如转速、负载、爆震声的存在与否以及自发火情况。
5.按前述权利要求的任一项的方法的应用，适用于二冲程发动机，其中，曲轴箱—泵由损耗油润滑的。
6.按权利要求1-4的任一项方法的应用适用于外部压缩机的二冲程发动机。
7.按权利要求6的应用，其特征在于润滑油的消耗是通过气缸的分段由在燃烧室内润滑油的可控漏失予以实现的。
8.按权利要求1—4的任一项方法的应用适宜于四行程发动机，其中，曲轴箱—泵由损耗油予以润滑的。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |