CN111936730A - 利用多种燃料的内燃机和其操作方法 - Google Patents

利用多种燃料的内燃机和其操作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111936730A
CN111936730A CN201880092215.7A CN201880092215A CN111936730A CN 111936730 A CN111936730 A CN 111936730A CN 201880092215 A CN201880092215 A CN 201880092215A CN 111936730 A CN111936730 A CN 111936730A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fuel
engine
spark plug
internal combustion
mixture
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.)
Pending
Application number
CN201880092215.7A
Other languages
English (en)
Inventor
凯·詹姆斯·摩根蒂
约安·瓦欧蕾特
罗伯特·安德鲁·海德
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.)
Saudi Arabian Oil Co
Original Assignee
Saudi Arabian Oil Co
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
Application filed by Saudi Arabian Oil Co filed Critical Saudi Arabian Oil Co
Publication of CN111936730A publication Critical patent/CN111936730A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—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 pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0602—Control of components of the fuel supply system
    • F02D19/0613—Switch-over from one fuel to another
    • F02D19/0615—Switch-over from one fuel to another being initiated by automatic means, e.g. based on engine or vehicle operating conditions
    • 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
    • F02D19/06—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 pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0639—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 pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels
    • F02D19/0649—Liquid fuels having different boiling temperatures, volatilities, densities, viscosities, cetane or octane numbers
    • F02D19/0652—Biofuels, e.g. plant oils
    • F02D19/0655—Biofuels, e.g. plant oils at least one fuel being an alcohol, e.g. ethanol
    • 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
    • F02D19/06—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 pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/08—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 pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed simultaneously using pluralities of fuels
    • F02D19/081—Adjusting the fuel composition or mixing ratio; Transitioning from one fuel to the other
    • 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
    • F02D19/06—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 pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/08—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 pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed simultaneously using pluralities of fuels
    • F02D19/082—Premixed fuels, i.e. emulsions or blends
    • F02D19/084—Blends of gasoline and alcohols, e.g. E85
    • 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
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/028—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the combustion timing or phasing
    • 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
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3094—Controlling fuel injection the fuel injection being effected by at least two different injectors, e.g. one in the intake manifold and one in the cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15—Digital data processing
    • F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15—Digital data processing
    • F02P5/152—Digital data processing dependent on pinking
    • F02P5/1527—Digital data processing dependent on pinking with means allowing burning of two or more fuels, e.g. super or normal, premium or regular
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15—Digital data processing
    • F02P5/153—Digital data processing dependent on combustion pressure
    • 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
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
    • 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
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

根据一个或多个实施例，一种内燃机可以通过包含以下中的一项或多项的方法进行操作：使第一燃料和第二燃料喷射到发动机汽缸中以形成燃料混合物；以及用火花塞燃烧所述燃料混合物以使容纳在所述发动机汽缸中的活塞平移并使联接到所述活塞的曲轴旋转。所述第一燃料的辛烷等级可以大于所述第二燃料的辛烷等级。目标CA50可以对应于所述燃料混合物的燃料消耗率的最小值。所述火花塞可以在某一时间时开始燃烧，使得所述内燃机以处于所述目标CA50的20度之内的操作性CA50进行操作。

Description

利用多种燃料的内燃机和其操作方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年4月9日提交的美国实用专利申请第15/948,516号的权益，所述美国实用专利申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及内燃机，并且更具体地涉及利用多种燃料的内燃机。
背景技术
石油类燃料用于为绝大多数轻型运输车辆(如汽车)提供动力。例如，相对便宜并且广泛地为用户所用的汽油用于为全世界的汽车内燃机提供动力。然而，石油类燃料的燃烧可能将二氧化碳释放到环境中，出于多种原因，这可能是不期望的。由于用于与运输车辆一起使用的其它更清洁的能源可能过于昂贵并且开发不足，因此需要能够以提高的效率、降低的燃料消耗或两者利用石油类燃料进行操作的发动机。
发明内容
如本文所公开，同时利用多种燃料类型的内燃机可以用于减少燃料消耗，同时仍然操作发动机而不发生爆震、提前点火或两者。已经发现，通过在发动机的辛烷要求相对低的情况下以相对低的负荷和中等负荷利用低辛烷值燃料源，同时以高负荷另外利用高辛烷值燃料(与低辛烷值燃料的混合物中)，内燃机可以以较少的燃料消耗运行，以减轻或消除如果单独利用低辛烷值燃料会发生的爆震。通过此方法，可以利用有限量的高辛烷值燃料来使发动机更有效地使用石油类燃料(其与如甲醇和乙醇等通常可获得的高辛烷值燃料相比可以具有相当高的比能)。例如，本文公开了可以用于减轻对具有不同抗爆震性质和单独的引入方法运行的内燃机中的提前点火的方法和系统。在一个或多个实施例中，如石油衍生燃料等低辛烷值燃料与如醇燃料等高辛烷值燃料结合使用。
根据一个或多个实施例，如本文所公开的用于操作发动机的方法可以包含以恒定的发动机负荷延迟燃烧定相(参考给定发动机的最大制动转矩定时)，使得汽缸内的空气-燃料混合物的峰值压力、峰值温度或两者都降低(与以最大制动转矩定时操作相比)。这种燃烧定相延迟可以减少发动机操作不会发生爆震所需的高辛烷值燃料的量，同时增加总混合物中石油类燃料的分数。燃烧定相的延迟可以另外降低燃料消耗率和二氧化碳排放率。较低的缸内压力结合操作发动机所需的减少的醇燃料量可以减轻异常燃烧现象，如提前点火。
根据一个或多个实施例，一种内燃机可以通过包括以下中的一种或多种的方法操作：使第一燃料和第二燃料喷射到发动机汽缸中以形成燃料混合物，以及用火花塞燃烧所述燃料混合物，以使容纳在所述发动机汽缸中的活塞平移并使联接到所述活塞的曲轴旋转。所述第一燃料的辛烷等级可以大于所述第二燃料的辛烷等级。CA50可以被定义为在50wt.％的所述燃料混合物燃烧时所述曲轴的角位置，其中CA50可以在所述曲轴的上止点位置之后测量，并且CA50是通过所述火花塞进行的燃烧的定时的函数。目标CA50可以对应于所述燃料混合物的燃料消耗率的最小值。所述火花塞可以在某一时间时开始燃烧，使得所述内燃机以处于所述目标CA50的20度之内的操作性CA50进行操作。
根据一个或多个实施例，内燃机可以包括以下中的一个或多个：发动机汽缸；活塞，所述活塞容纳在所述发动机汽缸内；曲轴，所述曲轴与所述活塞联接；第一燃料喷射器，所述第一燃料喷射器喷射第一燃料；第二燃料喷射器，所述第二燃料喷射器喷射第二燃料；以及火花塞，所述火花塞燃烧所述燃料混合物以使所述活塞平移并使所述曲轴旋转。所述第二燃料的辛烷等级可以大于所述第二燃料的辛烷等级，并且所述第一燃料和所述第二燃料可以在所述发动机汽缸的燃烧室中形成燃料混合物。CA50可以被定义为在50wt.％的所述燃料混合物燃烧时所述曲轴的角位置，其中CA50可以在所述曲轴的上止点位置之后测量，并且CA50是通过所述火花塞进行的燃烧的定时的函数。目标CA50可以对应于所述燃料混合物的燃料消耗率的最小值。所述火花塞可以在某一时间时开始燃烧，使得所述内燃机以处于所述目标CA50的20度之内的操作性CA50进行操作。
附图说明
当结合以下附图阅读时，可最好地理解以下对本公开的具体实施例的详细描述，其中相似的结构用相似的附图标记指示，并且其中：
图1示意性地描绘了根据本文所描述的一个或多个实施例的内燃机的汽缸的一部分的横截面视图；
图2示意性地描绘了根据本文所描述的一个或多个实施例的另一个内燃机的汽缸的一部分的横截面视图；
图3A示意性地描绘了根据本文所描述的一个或多个实施例的另一个内燃机的汽缸的一部分的横截面视图；
图3B示意性地描绘了根据本文所描述的一个或多个实施例的另一个内燃机的汽缸的一部分的横截面视图；
图4以图形方式描绘了根据本文所描述的一个或多个实施例的作为50wt.％燃烧(CA50)时的曲柄角的函数的甲醇分数的实验结果；
图5以图形方式描绘了根据本文所描述的一个或多个实施例的作为CA50的函数的汽油燃料、甲醇燃料和燃料混合物的较低热值的实验结果；
图6以图形方式描绘了根据本文所描述的一个或多个实施例的作为CA50的函数的净热效率的实验结果；
图7以图形方式描绘了根据本文所描述的一个或多个实施例的作为CA50的函数的燃料混合物的净燃料消耗率的实验结果；
图8以图形方式描绘了根据本文所描述的一个或多个实施例的作为用于改变发动机负荷的CA50的函数的平均峰值压力的实验结果；
图9以图形方式描绘了根据本文所描述的一个或多个实施例的作为用于改变发动机负荷的CA50的函数的甲醇分数变化的实验结果；
图10以图形方式描绘了根据本文所描述的一个或多个实施例的作为用于改变发动机负荷的CA50的函数的甲醇分数的实验结果；
图11以图形方式描绘了根据本文所描述的一个或多个实施例的作为用于改变发动机负荷的CA50的函数的燃料混合物的净燃料消耗率的实验结果；
图12以图形方式描绘了根据本文所描述的一个或多个实施例的作为用于改变发动机负荷的CA50的函数的甲醇分数的实验结果；并且
图13以图形方式描绘了根据本文所描述的一个或多个实施例的作为用于改变发动机负荷的CA50的函数的燃料混合物的净燃料消耗率的实验结果。
现在将更详细地参考各个实施例，其中的一些实施例展示在附图中。在任何可能的情况下，将贯穿附图使用相同附图标记来指代相同或类似的部分。
具体实施方式
本文描述了内燃机和其操作方法，所述内燃机在所有或一些操作条件下利用至少两种燃料的组合。发动机和用于操作此类发动机的方法可以积极地影响发动机操作条件以及燃料特性两者，使得可以减轻或消除提前点火。在一个或多个实施例中，延迟燃烧定相(如通过CA50测量)可以降低平均峰值压力，这可以降低提前点火的可能性。延迟燃烧定相还可能导致操作发动机而不发生爆震可能所需的高辛烷值燃料(如醇)的量减少，这也可以降低提前点火的可能性。较少量的高辛烷值燃料还可以改善空气-燃料混合物的形成。另外，较少量的高辛烷值燃料可以减少对燃烧室表面的燃料碰撞。减少的燃油碰撞还可以减少汽缸孔磨损。在不受理论束缚的情况下，据信增加的湿壁可能会导致去除汽缸衬里上的油膜，这可能发生在孔中的活塞环反转点附近(有时是汽缸磨损最严重的地方)。因此，减少的燃料碰撞可以减少湿壁，使得可以减少汽缸孔上的磨损。
如本文所描述的，火花点火式内燃机中的爆震可以是指响应于通过火花塞点火，汽缸中空气/燃料混合物的燃烧没有正确开始但一袋或多袋空气/燃料混合物在正常燃烧前缘的包络线外爆炸的发生。提前点火可以指发生在火花点火式发动机中的技术上不同于发动机爆震的现象并且描述了其中汽缸中的空气/燃料混合物在火花塞点燃之前点火的事件。提前点火由除火花之外的点火源引发，所述点火源如燃烧室中的热点、对于应用来说过热运行的火花塞或燃烧室中由于之前的发动机燃烧而加热到炽热的碳质沉积物。在实际发动机中，可能在压缩冲程期间出现。这类似于提前点火定时，并且这种提前越多，压力越高并且可能导致的爆震/超爆震事件越严重。这会对发动机造成严重损坏并使其停止操作。因此，提前点火是提高火花点火式发动机效率的限制因素。这些现象中的每个现象都可以通过本文所描述的方法和发动机配置来减轻或消除。
现在参考图1，描绘了内燃机100的至少一部分的示意图。具体地，图1描绘了内燃机100的单个发动机汽缸110。然而，如本领域的技术人员所理解的，内燃机100可以包括多个发动机汽缸，如发动机汽缸110，其可以附接到一个或多个曲轴，如图1所描绘的曲轴180。
内燃机可以至少包括发动机汽缸110、进气口171、排气口172和活塞120。进气口171可以由定位于进气口171连接到发动机汽缸110的地方的进气阀172调节。类似地，排气口173可以由排气阀174调节。进气阀172和/或排气阀174可以连接到可以用于使进气阀174和/或排气阀174与发动机操作保持一致的一个或多个凸轮或凸轮轴(图1中未描绘)。活塞120可以通过连杆182联接到曲轴180。
由发动机汽缸110在顶部和侧面上以及由活塞120在底部上限定的容积被称为燃烧室122。进气口171和排气口173与燃烧室122流体联接，使得流体可以在整个发动机循环的不同时间进入和离开燃烧室122。火花塞115定位于燃烧室122处以提供定时爆发的燃烧启动。
根据图1所描绘的实施例，高辛烷值燃料喷射器132可以将高辛烷值燃料喷射到进气口171中，所述高辛烷值燃料将最终进入燃烧室122。如本文所述，将燃料喷射到进气口171中的燃料喷射器被称为“进气口燃料喷射器”如图1所描绘的，低辛烷值燃料喷射器130可以将低辛烷值燃料直接喷射到燃烧室122中。如本文所述，将燃料直接喷射到燃烧室122中的燃料喷射器被称为“直接燃料喷射器”。低辛烷值燃料喷射器130和高辛烷值燃料喷射器132可以从低辛烷值燃料供应161和高辛烷值燃料供应163供应有相应的燃料。低辛烷值燃料供应161可以通过连接线141流体连接到低辛烷值燃料喷射器130。类似地，高辛烷值燃料供应163可以通过连接线143流体连接到高辛烷值燃料喷射器132。
现在参考图2，在另一个实施例中，高辛烷值燃料喷射器132是将高辛烷值燃料进给到燃烧室122中的直接喷射器。如图2所示，低辛烷值燃料喷射器130可以是将低辛烷值燃料进给到进气口171中的间接喷射器。
图3A和3B描绘了另外的实施例，其中高辛烷值燃料喷射器132和低辛烷值燃料喷射器130两者均是直接燃料喷射器。在此类实施例中，可以存在对高辛烷值燃料和低辛烷值燃料的喷射的独立控制。图3A描绘了其中两个直接燃料喷射器均定位于汽缸盖上(例如，火花塞115处或附近)的实施例。图3B的实施例具有一个定位于汽缸盖处的燃料喷射器和一个定位于汽缸侧面上的燃料喷射器(有时被称为侧装式直接喷射器)。
应当理解，如本文所述，“低辛烷值燃料”可以指辛烷等级(或辛烷值)比“高辛烷值燃料”的辛烷等级低的任何燃料。因此，除非指明，否则低辛烷值燃料和高辛烷值燃料可以具有任何辛烷值，只要两者之间的关系得到满足。辛烷等级或辛烷值是发动机或航空燃料性能的标准度量。辛烷值越高，燃料在引爆(点火)前能够承受的压缩就越大。从广义上讲，辛烷等级较高的燃料可以用于要求较高压缩比的高性能汽油发动机。如本文所述，“辛烷值”是指研究辛烷值(RON)。
根据一个或多个实施例，所述低辛烷值燃料可以包括汽油。例如，低辛烷值燃料可以包括至少50wt％、至少60wt％、至少70wt％、至少80wt％、至少90wt％、至少95wt％、至少99wt％或者甚至至少约99.9wt％汽油。低辛烷值燃料的辛烷值可以为98或更低、90或更低或者甚至80或更低。在另外的实施例中，低辛烷值燃料的辛烷值可以为60到98，如91到95。
根据一个或多个实施例，高辛烷值燃料可以包括一种或多种醇，如甲醇或乙醇。例如，低辛烷值燃料可以包括至少50wt％、至少60wt％、至少70wt％、至少80wt％、至少90wt％、至少95wt％、至少99wt％或者甚至至少约99.9wt％的总醇、甲醇、乙醇、水或水、甲醇或乙醇中任何两种或更多种的组合。高辛烷值燃料的辛烷值可以为至少91、至少95或者甚至至少98。在另外的实施例中，高辛烷值燃料的辛烷值可以为91到130，如105到115，如110。
根据一个或多个实施例，高辛烷值燃料可以是甲醇，并且燃料混合物中甲醇的重量百分比(即，甲醇的量除以甲醇和汽油的总和)可以为0wt.％到40wt.％。在另一个实施例中，高辛烷值燃料可以是乙醇，并且燃料混合物中乙醇的重量百分比可以为10wt.％到50wt.％。燃料混合物的剩余部分可以是汽油。可以设想的是，可以基于低辛烷值燃料和高辛烷值燃料的辛烷值或发动机的压缩比利用甲醇或乙醇的其它重量百分比范围。例如，如果压缩比增加，则甲醇或乙醇的重量百分比可能更大。在不受理论的束缚的情况下，在一些实施例中，醇的百分比可以大于50wt.％、大于75wt.％、大于95wt.％或者甚至为100wt.％。
内燃机100可以通过包括高辛烷值燃料和低辛烷值燃料的燃料混合物的重复燃烧来操作。由火花塞155开始的燃料混合物的燃烧可以使活塞120在最高位置与最低位置之间平移。活塞120的移动可以使曲轴180旋转。曲轴180可以旋转通过上止点位置(对应于活塞120的最高位置)和下止点位置(对应于活塞120的最低位置)。在一个或多个实施例中，内燃机可以以四冲程发动机的形式操作，但是还可以设想其它发动机配置。在此类实施例中，进气冲程、压缩冲程、动力冲程和排气冲程可以循环。在进气冲程中，活塞可以向下移动，并且空气和/或燃料可以通过进气口171进入燃烧室122。在压缩冲程中，随着活塞120向上移动，空气和燃料被压缩。在动力冲程中，通过燃烧迫使活塞向下，这是由来自火花塞115的火花引起的。基于利用给定发动机的最大热效率的最佳燃烧定时(通过火花塞点火)被称为最大制动转矩定时。在排气冲程中，活塞向上移动以迫使废气(燃烧反应的产物)通过排气口173排出燃烧室122。
根据一个或多个实施例，内燃机100可以通过在相对低的负荷下运行的同时仅利用低辛烷值燃料来操作。内燃机100可以在较大负荷下利用高辛烷值燃料和低辛烷值燃料的混合物。例如，在低发动机负荷下，汽油可能足以操作，而在较高发动机负荷下，需要醇作为添加剂来增加燃烧的燃料的辛烷等级。高辛烷值燃料和低辛烷值燃料的单独的燃料喷射器130、132可以允许在一些操作条件下按需喷射高辛烷值燃料，而在其它操作条件下仅利用低辛烷值燃料。
根据一个或多个实施例，CA50可以被定义为已经燃烧50wt.％的燃料性质的曲柄角，并且除非另有规定，否则CA50相对于活塞的上止点(TDC)位置限定。CA50可以表示发动机中燃烧的火花点火的定时。也就是说，火花的定时可以确定CA50。对于每个发动机配置和操作条件，可以确定作为利用发动机的最大热效率时的CA50的最大制动转矩CA50。
在本文公开的实施例中，发动机可以以CA50定时操作，所述CA50定时迟于对应于最大制动转矩的CA50。火花点火的这种延迟定时在本文中可以被称为燃烧定相或火花定时的延迟。燃烧定相的延迟可能导致点火期间较低的发动机压力和温度。另外，燃烧定相的延迟(即，利用大于最大制动转矩CA50的CA50)可以允许发动机以比在较低CA50值下操作更低的辛烷值燃料操作。例如，利用对应于最大制动转矩的CA50操作发动机需要的辛烷值燃料混合物可能以大于对应于最大制动转矩的CA50的CA50操作发动机所需的辛烷值燃料混合物高。
在一个或多个实施例中，发动机可以用具有防止在用于发动机操作的CA50下产生爆震所需的最小辛烷等级处或附近的混合燃料操作。也就是说，对于给定CA50发动机定时，适当量的高辛烷值燃料可以与低辛烷值燃料的剩余部分结合，以提供具有足够辛烷值的混合燃料，使得不会发生爆震。对于操作性CA50(发动机操作时的CA50)，可以基于实验确定燃料混合物的最小辛烷等级。基于所使用的高辛烷值燃料和低辛烷值燃料的辛烷值，可以确定防止在操作性CA50下产生爆震所需的高辛烷值燃料的最小重量百分比。在一个或多个实施例中，发动机可以以处于防止发动机爆震所需的此最小重量百分比的20wt.％之内、15wt.％之内、10wt.％之内、5wt.％之内、2wt.％之内或甚至1wt.％之内高辛烷值燃料的重量百分比操作。
在一个或多个实施例中，低辛烷值燃料的热值大于小于高辛烷值燃料的热值。因此，随着CA50增加，混合燃料的较低热值可以增加(因为在较大的CA50下，可以利用更多的低辛烷值燃料)。如本文所用，燃料的“较低热值”被定义为通过燃烧特定量(最初在25℃下)并将燃烧产物的温度恢复到150℃来释放热量，这假设反应产物中的水的汽化潜伏热未被回收。较低热值有时被称为净热值。
根据实施例，虽然燃料混合物的较低热值可以随着操作性CA50的增加而增加，但是发动机效率可能随着操作性CA50的增加而减弱。因此，由于发动机的最小燃料消耗可以是发动机效率和所利用的燃料混合物两者的函数(例如，所利用的高辛烷值燃料的重量百分比)，所以在特定CA50(本文中被称为“目标CA50”)下可以使燃料消耗率最小化。在目标CA50下，最小燃料消耗被最小化，使得随着CA50增加而减弱的发动机的热效率被在较高CA50值下混合燃料的增加的较低热值最大程度地抵消。
根据一个或多个实施例，内燃机100可以以处于目标CA50的20度之内的操作性CA50进行操作。例如，操作性CA50可以在目标CA50的15度之内、10度之内、8度之内、6度之内、4度之内或者甚至2度之内。此类操作可以充分地最小化内燃机的燃料消耗率，所述内燃机利用高辛烷值燃料添加剂来防止发动机在操作性CA50下的爆震。
根据一个或多个实施例，本文公开的发动机可以以6度或8度到35度(如14度到23度)的CA50操作。例如，操作性CA50可以为8度到14度、14度到17度、17度到20度或者20度到23度、23度到30度、30度到35度、或其任何组合。操作性CA50可以取决于发动机操作的负荷和/或所使用的低辛烷值燃料和高辛烷值燃料。例如，表1示出了各种发动机条件的设想CA50值，其中高辛烷值燃料可以是乙醇、甲醇或其包含或不含水的组合。
表1
Figure BDA0002715491150000101
在不受理论的束缚的情况下，据信利用本文所描述的操作性方法的发动机比以最大破坏转矩定时运行的相同发动机可以具有一个或多个优点。例如，发动机的提前点火可能减少，发动机中的平均峰值压力可能降低；发动机可以利用较少的高辛烷值燃料操作而不产生爆震；发动机的空气与燃料之间的混合可能增加；发动机的汽缸中的燃料碰撞可能减少；或者发动机的磨损可能减少。
实例
内燃机和其操作的各个实施例将通过以下实例进一步阐明。实例本质上是说明性的，并且不应被理解为限制本公开的主题。
为了说明本公开的内燃机如何能够减轻异常燃烧现象，对两种燃料发动机系统进行实验分析。
实例1
在变化的CA50下分析以2500rpm和13巴运行的发动机系统，其中乙醇和汽油分别用作高辛烷值燃料和低辛烷值燃料。实施例中利用的汽油是RON为90的用于氧化混合(BOB)的沙特阿拉伯汽油混合原料(Saudi Arabian Gasoline Blendstock)。对于实例1的发动机，最大制动转矩测量为约8度aTDC(上止点后)。
在大于8度的CA50下对发动机进行分析，以确定在给定CA50下防止爆震所需的所需高辛烷值燃料的量。图4描绘了在变化的CA50下发动机中用于防止爆震所需的甲醇的重量比。基于给定燃烧定相下发动机的最小辛烷值要求间接确定甲醇分数。也就是说，在图4所示的给定CA50下，甲醇一旦减少就会发生爆震。对于此操作条件，延迟最大的燃烧定相(CA50约为28度aTDC)下的辛烷值要求足够低，以使发动机只能对汽油燃料操作。如所预期的，发动机需要更高的辛烷值燃料混合物来运行，而不会在接近最大制动转矩CA50的CA50下发生爆震。
另外，图5描绘了在考虑图4所示的甲醇与汽油的比率要求的情况下甲醇和汽油在不同相位角下的较低热值。图5另外示出了燃料混合物的组合较低热值。如图5所描绘的，具有较低辛烷值的燃料混合物(能够在很大的CA50定相下利用)的能量含量高于较高辛烷值的燃料混合物的能量含量。
图6描绘了变化的CA50定时下的所测得的发动机净热效率。最大发动机效率出现在最大制动转矩处，并且净热效率随着CA50定相的增加而降低(远离最大制动转矩定时移动)。
图7描绘了变化的CA50定时下的净燃料消耗率(NSFC)。热效率和较低热值的竞争效应最终决定，如果热效率的增量过多抵消了燃料的组合能量密度的增量降低，则进一步提前燃烧定相只会增加组合燃料消耗率。这种折衷在图7的组合燃料消耗率曲线内产生了局部最小值。这是由于随着燃烧定相朝MBT点火定时推进，热效率的增量提高持续下降导致的。最大化热效率与燃料能量密度之间的这种权衡使组合燃料消耗率相对于峰值效率操作条件(CA50约为8度aTDC)减少9％。抑制爆震所需的甲醇量也减少60％以上。
例如，在约28度的CA50下的操作(所有汽油用作燃料)表示具有最低辛烷值性质但也具有最高能量密度的燃料。为了提前燃烧定相，必须增加甲醇量，同时减少汽油混合原料的量以保持化学计量燃烧。这进而通过更加优化的燃烧定相提高了发动机的热效率，但也降低了燃料的组合能量密度。
实例2
对实例1的发动机和条件进行另外的测试，但是发动机负荷在18巴、16巴、13巴、11巴和8巴下变化，并且发动机以1500rpm持续运行。可以将CA50约为8度下的MBT维持在低于此水平的所有负荷下，其中发动机仅对汽油操作(即，不使用高辛烷值燃料来提高辛烷值)。图8示出了作为超过最大破坏转矩或汽缸压力极限(如果相关的话)的CA50的函数的平均峰值压力。另外，图9示出了作为CA50的函数的甲醇分数的变化，CA50再次被标准化为超过最大破坏转矩或汽缸压力极限(如果相关的话)的度。热效率与燃料能量密度之间的权衡是通过燃烧定相与峰值汽缸压力之间的关系来实现的。延迟燃烧定相降低峰值汽缸压力，这有效地降低发动机的辛烷值要求。这进而减少抑制爆震所需的甲醇量。例如，通过在两个最低发动机负荷(11巴和8巴)下使燃烧定相延迟仅六个曲柄角度(CAD)，甲醇分数可以降低100％和50％。这些益处随着发动机负荷的增加而减少，但在本实验中考虑的最高负荷下仍超过25％。
实例3
利用甲醇和汽油并在变化的发动机负荷(18巴、16巴、13巴、11巴和8巴)下以1500rpm运行的发动机在变化的CA50值下进行实验分析，其中将燃料混合物中的甲醇含量最小化为防止爆震所需的量。图10示出了对于各种发动机负荷作为CA50的函数的甲醇分数，并且图11示出了对于各种发动机负荷作为CA50的函数的燃料混合物的净燃料消耗率。
实例4
利用乙醇和汽油并在变化的发动机负荷(18巴、16巴、13巴和11巴)下以2500rpm运行的发动机在变化的CA50值下进行实验分析，其中将燃料混合物中的乙醇含量最小化为防止爆震所需的量。图12示出了对于各种发动机负荷作为CA50的函数的甲醇分数，并且图13示出了对于各种发动机负荷作为CA50的函数的燃料混合物的净燃料消耗率。

Claims (16)

1.一种操作内燃机的方法，所述方法包括：
将第一燃料和第二燃料传递到发动机汽缸中以形成燃料混合物；以及
用火花塞燃烧所述燃料混合物，以使容纳在所述发动机汽缸中的活塞平移并使联接到所述活塞的曲轴旋转，
其中：
CA50被定义为在50wt.％的所述燃料混合物燃烧时所述曲轴的角位置，所述CA50是在所述曲轴的上止点位置之后测量的，并且所述CA50是通过所述火花塞进行的所述燃烧的定时的函数；
目标CA50对应于所述燃料混合物的燃料消耗率的最小值；并且
所述火花塞在某一时间时开始燃烧，使得所述内燃机以处于所述目标CA50的20度之内的操作性CA50进行操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一燃料的辛烷等级高于所述第二燃料的辛烷等级。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一燃料的提前点火抗性低于所述第二燃料的提前点火抗性。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一燃料包括至少一种醇。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述至少一种醇包括乙醇和甲醇中的至少一种。
6.根据权利要求3所述的方法，其中所述第二燃料包括石油类燃料。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述石油类燃料是汽油。
8.根据权利要求1到7中任一项所述的方法，其中所述第一燃料通过进气口燃料喷射器喷射到进气口中，并且所述第二燃料通过直接燃料喷射器喷射到所述发动机汽缸中。
9.根据权利要求1到7中任一项所述的方法，其中所述第一燃料通过直接燃料喷射器喷射到所述发动机汽缸中，并且所述第二燃料通过进气口燃料喷射器喷射到进气口中。
10.根据权利要求1到7中任一项所述的方法，其中所述第一燃料通过直接燃料喷射器喷射到所述发动机汽缸中，并且所述第二燃料通过直接燃料喷射器喷射到所述发动机汽缸中。
11.根据权利要求1到7中任一项所述的方法，其中所述燃料混合物中的第一燃料量在防止在所述操作性CA50下产生爆震所需的最小第一燃料量的20wt.％之内。
12.根据权利要求1到7中任一项所述的方法，其中所述操作性CA50为8度到35度aTDC。
13.根据权利要求1到7中任一项所述的方法，其中通过所述火花塞进行的所述燃烧的定时相对于最大制动转矩定时延迟。
14.根据权利要求1到7中任一项所述的方法，其中相对于以最大破坏转矩定时进行操作的相同发动机，存在以下中的至少一项：
所述发动机的提前点火减少；
所述发动机中的平均峰值压力减小；
所述发动机用较少的高辛烷值燃料进行操作，而不会产生爆震；
所述发动机的空气与燃料之间的混合增加；
所述发动机的所述汽缸中的燃料碰撞减少；
Figure FDA0002715491140000021
并且
所述发动机的磨损减少。
15.一种内燃机，其包括：
发动机汽缸；
活塞，所述活塞容纳在所述发动机汽缸内；
曲轴，所述曲轴与所述活塞联接；
第一燃料喷射器，所述第一燃料喷射器喷射第一燃料；
第二燃料喷射器，所述第二燃料喷射器喷射第二燃料，所述第二燃料的辛烷等级大于所述第二燃料的辛烷等级，其中所述第一燃料和所述第二燃料在所述发动机汽缸的燃烧区中形成燃料混合物；以及
火花塞，所述火花塞燃烧所述燃料混合物以使所述活塞平移并使所述曲轴旋转，其中：
CA50被定义为在50wt.％的所述燃料混合物燃烧时所述曲轴的角位置，所述CA50是在所述曲轴的上止点位置之后测量的，并且所述CA50是通过所述火花塞进行的所述燃烧的定时的函数；
目标CA50对应于所述燃料混合物的燃料消耗率的最小值；并且
所述火花塞在某一时间时开始燃烧，使得所述内燃机以处于所述目标CA50的20度之内的操作性CA50进行操作。
16.一种用于内燃机的系统，所述内燃机对具有不同抗爆震和提前点火性质的多种燃料进行操作，所述系统包括：
第一燃料喷射器，所述第一燃料喷射器用于将第一燃料引入到所述发动机内的燃烧室；
第二燃料喷射器，所述第二燃料喷射器用于将第二燃料引入到所述燃烧室；以及
火花塞，所述火花塞燃烧由所述第一燃料和所述第二燃料在所述燃烧室内形成的燃料混合物，其中所述第一燃料喷射器、所述第二燃料喷射器和所述火花塞的协作使得由所述系统产生的燃烧定相使所述火花塞在实现最大制动转矩所需的火花定时与实现最小燃料消耗率所需的火花定时之间的时间期间点燃所述混合物，同时大大避免所述内燃机的操作期间的提前点火和爆震两者。
CN201880092215.7A 2018-04-09 2018-06-15 利用多种燃料的内燃机和其操作方法 Pending CN111936730A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/948,516 2018-04-09
US15/948,516 US10612476B2 (en) 2018-04-09 2018-04-09 Internal combustion engines which utilize multiple fuels and methods for the operation of such
PCT/US2018/037705 WO2019199343A1 (en) 2018-04-09 2018-06-15 Internal combustion engines which utilize multiple fuels and methods for the operation of such

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111936730A true CN111936730A (zh) 2020-11-13

Family

ID=62838014

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880092215.7A Pending CN111936730A (zh) 2018-04-09 2018-06-15 利用多种燃料的内燃机和其操作方法

Country Status (7)

Country Link
US (2) US10612476B2 (zh)
EP (1) EP3775519A1 (zh)
JP (2) JP7386804B2 (zh)
KR (1) KR102521130B1 (zh)
CN (1) CN111936730A (zh)
SG (1) SG11202009987SA (zh)
WO (1) WO2019199343A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3085722B1 (fr) * 2018-09-07 2020-08-07 Continental Automotive France Procede de distribution de carburant
US11391230B2 (en) * 2019-11-07 2022-07-19 Saudi Arabian Oil Company Compression ignition engines and methods for operating the same under cold start fast idle conditions

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101532440A (zh) * 2008-03-11 2009-09-16 通用汽车环球科技运作公司 调整喷射起动来实现柔性燃料车中e85直接喷射的方法
JP2010203304A (ja) * 2009-03-03 2010-09-16 Nissan Motor Co Ltd 圧縮自己着火式内燃機関の制御装置
DE102009028329A1 (de) * 2009-08-07 2011-02-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer Kraftstoffzusammensetzung oder eines Lambdawertes
CN102791991A (zh) * 2009-11-23 2012-11-21 乙醇推动系统有限责任公司 采用按需直接乙醇喷射辛烷提升的用于汽油和灵活乙醇供能的车辆的燃料箱系统
JP2014047691A (ja) * 2012-08-30 2014-03-17 Daihatsu Motor Co Ltd エンジン装置
CN104421018A (zh) * 2013-08-22 2015-03-18 福特环球技术公司 辛烷分离系统和操作方法
CN107044353A (zh) * 2016-02-08 2017-08-15 丰田自动车株式会社 内燃机的控制装置

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11247750A (ja) 1998-02-27 1999-09-14 Nippon Soken Inc 内燃機関の異常燃焼検出装置
US7052597B2 (en) 2001-03-27 2006-05-30 Exxonmobil Research And Engineering Company Tuning fuel composition for driving cycle conditions in spark ignition engines
US6883497B2 (en) 2003-09-17 2005-04-26 General Motors Corporation Method of preventing preignition for an internal combustion engine
US6947830B1 (en) 2004-08-31 2005-09-20 Walt Froloff Adaptive variable fuel internal combustion engine
FR2879665B1 (fr) 2004-12-17 2009-12-18 Inst Francais Du Petrole Methode de detection de combustion anormale pour moteurs a combustion interne
US7178503B1 (en) 2005-08-31 2007-02-20 Ford Global Technologies, Inc. System and method to pre-ignition in an internal combustion engine
JP2007113485A (ja) * 2005-10-20 2007-05-10 Hitachi Ltd 内燃機関の制御方法及び制御装置
US7395786B2 (en) 2005-11-30 2008-07-08 Ford Global Technologies, Llc Warm up strategy for ethanol direct injection plus gasoline port fuel injection
US7406947B2 (en) 2005-11-30 2008-08-05 Ford Global Technologies, Llc System and method for tip-in knock compensation
US8434431B2 (en) 2005-11-30 2013-05-07 Ford Global Technologies, Llc Control for alcohol/water/gasoline injection
US7302932B2 (en) 2006-03-17 2007-12-04 Ford Global Technologies, Llc Pre-ignition detection and mitigation
US7287509B1 (en) 2006-08-11 2007-10-30 Ford Global Technologies Llc Direct injection alcohol engine with variable injection timing
US7480558B2 (en) 2007-02-28 2009-01-20 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and apparatus for controlling a homogeneous charge compression ignition engine
JP2009275687A (ja) 2008-05-19 2009-11-26 Toyota Motor Corp 可変圧縮比内燃機関
US8150596B2 (en) * 2008-06-02 2012-04-03 GM Global Technology Operations LLC Fuel ignition quality detection
US8522758B2 (en) * 2008-09-12 2013-09-03 Ethanol Boosting Systems, Llc Minimizing alcohol use in high efficiency alcohol boosted gasoline engines
WO2011053905A1 (en) * 2009-10-30 2011-05-05 Cummins Inc. Engine control techniques to account for fuel effects
US8554445B2 (en) 2010-07-29 2013-10-08 Ford Global Technologies, Llc Method and system for controlling fuel usage
US8555857B2 (en) * 2010-11-16 2013-10-15 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for controlling spark timing in an internal combustion engine
US8171912B2 (en) 2011-04-20 2012-05-08 Ford Global Technologies, Llc Method and system for pre-ignition control
US8347852B2 (en) 2011-08-03 2013-01-08 Ford Global Technologies, Llc Method and system for pre-ignition control
US9038596B2 (en) 2011-12-02 2015-05-26 Ford Global Technologies, Llc Method and system for pre-ignition control
US9057321B2 (en) * 2012-01-24 2015-06-16 Wisconsin Alumni Research Foundation Fuel reactivity stratification in rotary diesel engines
US8997723B2 (en) 2012-06-29 2015-04-07 Ford Global Technologies, Llc Method and system for pre-ignition control
US9267484B2 (en) 2013-03-14 2016-02-23 Ford Global Technologies, Llc Method and system for pre-ignition control
US9297329B2 (en) 2013-04-01 2016-03-29 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine control
EP2803828B1 (en) 2013-05-17 2015-08-19 C.R.F. Società Consortile per Azioni A spark ignition internal combustion engine having intake valves with variable actuation and delayed closure
US9382854B2 (en) 2013-08-22 2016-07-05 Ford Global Technologies, Llc Octane separation system and operating method
US11047357B2 (en) 2013-09-26 2021-06-29 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for determining engine spark timing
KR101491335B1 (ko) 2013-10-29 2015-02-06 현대자동차주식회사 혼합 연소 모드를 갖는 엔진의 연소 제어 방법 및 장치
JP5769785B2 (ja) 2013-11-20 2015-08-26 三菱電機株式会社 内燃機関の制御装置
US9435287B2 (en) 2014-02-25 2016-09-06 Ford Global Technologies, Llc Method for fuel injection control
US9541014B2 (en) 2014-11-21 2017-01-10 Ford Global Technologies, Llc Method for pre-ignition control
EP3283748B1 (en) 2015-04-14 2023-07-26 Woodward, Inc. Combustion pressure feedback based engine control with variable resolution sampling windows
JP6299795B2 (ja) * 2016-03-28 2018-03-28 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
JP6414130B2 (ja) * 2016-04-27 2018-10-31 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP6481659B2 (ja) * 2016-06-09 2019-03-13 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101532440A (zh) * 2008-03-11 2009-09-16 通用汽车环球科技运作公司 调整喷射起动来实现柔性燃料车中e85直接喷射的方法
JP2010203304A (ja) * 2009-03-03 2010-09-16 Nissan Motor Co Ltd 圧縮自己着火式内燃機関の制御装置
DE102009028329A1 (de) * 2009-08-07 2011-02-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer Kraftstoffzusammensetzung oder eines Lambdawertes
CN102791991A (zh) * 2009-11-23 2012-11-21 乙醇推动系统有限责任公司 采用按需直接乙醇喷射辛烷提升的用于汽油和灵活乙醇供能的车辆的燃料箱系统
JP2014047691A (ja) * 2012-08-30 2014-03-17 Daihatsu Motor Co Ltd エンジン装置
CN104421018A (zh) * 2013-08-22 2015-03-18 福特环球技术公司 辛烷分离系统和操作方法
CN107044353A (zh) * 2016-02-08 2017-08-15 丰田自动车株式会社 内燃机的控制装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR102521130B1 (ko) 2023-04-14
EP3775519A1 (en) 2021-02-17
US11125172B2 (en) 2021-09-21
JP2023162256A (ja) 2023-11-08
US20200191068A1 (en) 2020-06-18
KR20200138765A (ko) 2020-12-10
SG11202009987SA (en) 2020-11-27
JP2021521369A (ja) 2021-08-26
JP7386804B2 (ja) 2023-11-27
US20190309695A1 (en) 2019-10-10
US10612476B2 (en) 2020-04-07
WO2019199343A1 (en) 2019-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1267070B1 (en) Spark ignition stratified combustion internal combustion engine
Kaneko et al. Expansion of the operating range with in-cylinder water injection in a premixed charge compression ignition engine
AU653129B2 (en) Method of combustion for dual fuel engine
Kalghatgi et al. Low NOx and low smoke operation of a diesel engine using gasoline-like fuels
JP2023162256A (ja) 複数の燃料を利用する内燃機関およびそのようなものを作動させる方法
Rahman et al. Engine performance and optimum injection timing for 4-cylinder direct injection hydrogen fueled engine
Yao et al. The effect of PRF fuel octane number on HCCI operation
US20060090727A1 (en) Tuning fuel composition for driving cycle conditions in spark ignition engines
JP5922830B1 (ja) ガスエンジン
Kamio et al. Study on HCCI-SI combustion using fuels containing ethanol
Jeong et al. Influence of pilot injection on combustion characteristics and emissions in a DI diesel engine fueled with diesel and DME
EP2904244A1 (en) Apparatus and method for knock control
Kar et al. Effects of ethanol content on gasohol PFI engine wide-open-throttle operation
Aroonsrisopon et al. Injection strategies for operational improvement of diesel dual fuel engines under low load conditions
Singh et al. Development of multi-fuel spark ignition engine
Makkapati et al. Boosted HCCI-Experimental Observations in a Single Cylinder Engine
Rahman et al. Effects of air fuel ratio and injection timing on performance for four-cylinder direct injection hydrogen fueled engine
Yamamoto et al. Feasibility study of two-stage hybrid combustion in gasoline direct injection engines
Seo et al. Experimental investigation on DME assisted gasoline CAI/HCCI combustion with intake re-breathing valve strategy
Luft Analysis of combustion process in a dual-fuel compression ignition engine fuelled with LPG in the liquid phase
CN113431692B (zh) 一种定向喷射抑制爆震方法及使用该方法的点燃式内燃机
Rahman et al. Effects of engine speed on injection timing and engine performance for 4-cylinder direct injection hydrogen fueled engine
Park et al. Combustion characteristics of stratified mixture in lean-burn LPG direct-injection engine with spray-guided combustion system
Idicheria et al. 1.3 An Advanced Ignition System for High Efficiency En-gines
JP6036860B2 (ja) フレックスフューエルエンジン

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20201113

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication