CN114341477A - 用于柴油发动机架构中的高辛烷值燃料的冷起动 - Google Patents

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Abstract

本文公开的实施例总体上涉及操作内燃(IC)发动机的系统和方法，并且更具体地涉及当周围环境比发动机的正常操作温度明显低时起动压缩点火(CI)发动机(即，“冷起动”)的系统和方法。在一些实施例中，CI发动机可以包括点火辅助装置。在一些实施例中，一种在冷起动期间操作CI发动机的方法可以包括：打开进气门以将一体积的空气吸入燃烧室中；使活塞以介于约15和约25之间的压缩比从燃烧室中的下止点位置运动到上止点；喷射一体积的燃料，所述燃料具有小于约30的十六烷值；关闭进气门；以及，使所述体积的燃料基本全部燃烧。

Description

用于柴油发动机架构中的高辛烷值燃料的冷起动
相关申请的交叉参考
本申请要求享有于2019年5月15日提交的题为“Cold-Start for High-OctaneFuels in a Diesel Engine Architecture”的美国临时申请No.62/848,087的优先权和权益，其全部公开内容由此通过引用整体并入本文。
背景技术
柴油发动机，也称为混合控制压缩点火(MCCI或CI)发动机，是能源领域的重要组成部分，其与在传统汽油车辆中使用的火花点火式(SI)发动机相比具有若干优点。柴油发动机的CI设计带来了高效率和良好的扭矩/功率密度，而设计的稳健性使这些发动机能够具有显著的可靠性和较低的维护性，这些发动机在道路应用中通常可以行驶超过100万英里。因此，柴油发动机是在远距离、短停机时间的情形下的最佳选择。然而，柴油发动机并非没有缺点。除了比传统SI发动机具有更高的初始成本以外，由于MCCI操作的热需求，尤其在具有低十六烷值燃料的情况下，柴油发动机在寒冷气候下是难以起动的。
发明内容
本文公开的实施例总体上涉及操作内燃(IC)发动机的系统和方法，并且更具体地涉及当周围环境比发动机的正常操作温度明显低时起动压缩点火(CI)发动机(即，“冷起动”)的系统和方法。在一些实施例中，可以在冷起动期间使用诸如电热塞、火花塞或等离子点火装置之类的辅助装置，直到发动机达到发生自燃的温度为止。在一些实施例中，CI发动机包括具有内表面的发动机气缸、缸盖表面、布置成且配置为在发动机气缸中运动的活塞、进气门、排气门和点火辅助装置。在一些实施例中，发动机气缸的内表面、活塞、缸盖表面、进气门和排气门可以限定燃烧室。在一些实施例中，活塞和缸盖表面可以限定燃烧室的碗状区域。在一些实施例中，点火辅助装置可以被定位在燃烧室的碗状区域中。在一些实施例中，一种操作CI发动机的方法可以包括打开进气门以将一体积的空气吸入燃烧室中。在一些实施例中，在该体积的空气穿过进气门的时刻，该体积的空气可以具有小于约150℃的质量平均温度。该操作CI发动机的方法还可以包括使活塞以介于约15和约25之间的压缩比从燃烧室中的下止点(BDC)位置运动到上止点(TDC)位置，以介于0和360度之间的发动机曲柄角喷射一体积的燃料。在一些实施例中，燃料可以具有小于约30的十六烷值。所述体积的燃料和所述体积的空气可以形成空气燃料混合物。该操作CI发动机的方法还可以包括关闭进气门以及使所述体积的燃料基本全部燃烧。在一些实施例中，所述体积的燃料的至少约50％可以在即将点火之前与所述体积的空气预混合。
附图说明
图1是根据实施例的压缩点火架构的示意图。
图2是根据实施例的将电热塞或火花塞放置在燃烧室中的示意图。
图3是根据实施例的将电热塞或火花塞放置在燃烧室中的示意图。
图4是根据实施例的将电热塞或火花塞放置在燃烧室中的示意图。
图5是示出根据实施例的从SACI到HCCI以及从HCCI到MCCI的转变的图表。
图6是示出根据实施例的气门正时对从SACI到HCCI以及从HCCI到MCCI的转变的影响的图表。
具体实施方式
化学燃料(石油、醇类、生物柴油等)对于重型道路运输而言仍然重要。它们的高能量密度对于需要长途跋涉和快速加油的用户来说较为重要。结果，对化学燃料柴油发动机的需求将持续数十年。然而，柴油燃料价格在过去三十年中已经大幅上涨，并且柴油燃料是温室气体排放的重要贡献者。此外，对于二氧化氮和一氧化氮(统称为NOx)以及烟尘的排放标准变得越来越严格。
在过去二十年中，使用诸如甲醇、乙醇、二甲醚(DME)和天然气之类的更清洁的低碳替代燃料在美国的能源领域一向变得越来越普遍。从2000年到2018年，美国的乙醇产量从每年16亿加仑增加到161亿加仑，增长了十倍。在同一时期内，美国的天然气产量已增加了约30％，并且甲醇产量也已出现了显著增加。虽然石油基燃料仍占美国交通运输部门能源需求的85％至90％，但是替代燃料(例如，甲醇、乙醇、生物柴油)和天然气的市场份额预计将在未来几十年持续增长。这些替代燃料是有吸引力的，其不但作为补充石油工业储备的手段以满足能源需求，而且作为减少与交通运输部门相关的温室气体、烟尘和NOx排放的一种方式。含有大约80wt％至85wt％的乙醇的燃料每英里释放的二氧化碳少于由传统石油基燃料每英里释放的二氧化碳的40％。当与传统石油基燃料相比时，其它替代燃料在温室气体排放方面也有类似的减少。此外，当使用这些替代燃料时，可以显著地减少一氧化碳、挥发性有机化合物(VOC)和NOx的排放。
在CI架构中使用诸如甲醇和乙醇之类的清洁低碳替代燃料是满足能源需求和减少有害排放的重要创新步骤，然而，这些燃料具有低十六烷值特性，这意味着它们与长链碳氢化合物(即，在一条链中有六个或更多个碳分子)相比需要更高的温度才能实现自燃。十六烷值是CI发动机中的燃料点火倾向的指标，并且也是发生自燃的温度阈值。由于自燃温度较高，这些燃料类型在低温下比传统柴油甚至更难以点燃。
本文公开的实施例总体上涉及操作内燃(IC)发动机的系统和方法，并且更具体地涉及当周围环境比发动机的正常操作温度明显低时起动IC发动机(即，“冷起动”)的系统和方法。换句话说，当发动机缸体由于环境低温而非常冷时，起动发动机比起动最近(通常在90分钟到2小时之间)已经运行的发动机更困难。冷起动更困难有多个原因，包括：(1)热量的缺乏使燃料的点火更困难，(2)较低的温度导致发动机机油变得更粘稠，使发动机机油的循环更困难，以及(3)空气燃料比受较冷空气的影响，这继而影响混合物的可燃性。
在车辆中最常使用两种类型的发动机：最常用于汽油发动机的火花点火(SI)式发动机以及最常用于柴油发动机的压缩点火(CI)式发动机。在标准四冲程SI发动机架构中，燃料(例如，汽油)中的化学能由于燃料在燃烧室内的点火而转化为机械能。燃烧室的外部边界由发动机气缸、配置为在气缸内运动的活塞、缸盖表面、进气门(或多个进气门)和排气门(或多个排气门)界定。在操作期间，活塞在转动曲轴的同时完成四个独立的冲程。首先，在进气或吸气冲程期间，活塞从燃烧室的顶部处的位置(即，上止点(TDC))运动到燃烧室的底部处的位置(即，下止点(BDC))。术语“止点”指示在曲轴围绕燃烧室下方的中心轴线旋转时曲轴相对于横向运动的相对位置。在进气冲程期间，进气门打开，并且气体通过进气门吸入。气体可以是空气燃料混合物或可以仅是空气，在这种情况下，燃料被直接注入燃烧室中以用于混合。然后，在第二冲程之前，进气门关闭，在燃烧室内创造密封环境。第二冲程是压缩冲程，其中活塞从下止点运动回到上止点。在该冲程中，活塞压缩空气燃料混合物，以便为点火做准备。到该冲程结束时为止，曲轴已经完成了完整的360度旋转。第三冲程是燃烧冲程，其中火花塞点燃压缩的空气燃料混合物。点燃的混合物膨胀，将活塞推回到BDC，并且在曲轴上产生机械功。在第四冲程期间，活塞从BDC运动回到TDC，排气门打开以排出废气(即，燃烧产物)。
CI发动机的操作与SI发动机的操作非常相似。标准四冲程CI发动机采用与SI发动机相同的四个冲程，关键区别在于压缩冲程和点火冲程。在压缩冲程期间，CI发动机的压缩比(在BDC处的燃烧室容积与在TDC处的燃烧室容积之比)大大高于SI发动机的压缩比，达到17:1或更高的值。这种显著的压缩导致温度和压力急剧上升，并且使空气燃料混合物达到其自燃温度(如果已预混合的话)或者将燃料喷射到其温度已经高于所需自燃温度的空气中(如果混合受限的话)，使得在不采用火花的情况下发生点火冲程。这种类型的发动机架构通常产生更高的扭矩输出并且被设计得比SI发动机架构更加稳健。因此，CI发动机设计在相对长的时间范围内产生可靠的性能。
虽然清洁低碳燃料的优点已得到充分证实，但是缺点之一是清洁低碳燃料当与汽油相比时具有相对低的蒸气压力和自燃能力。E85燃料在寒冷的月份中经常比在温暖的月份中补充有更多量的石油基汽油，以便满足冬季燃料挥发性要求。冬季混合的E85典型地仅包含约70％的乙醇，而与之对照的是夏季混合的E85典型地包含约83％的乙醇。只要E85燃料具有足够的挥发性，则用于SI发动机的冷起动系统和流程与使用纯石油基燃料的情况基本相同。在燃烧室内汽化适量的挥发性燃料的情况下，无论温度如何，都会发生点火。然而，CI架构在实现点火方面增加了额外的一层困难。如上所述，更清洁的低碳燃料典型地具有低十六烷值等级，这使得在柴油发动机中使用纯甲醇或乙醇更难以实现自燃。由于这些醇具有约1至15的十六烷值，所以与具有约45的十六烷值的传统柴油燃料相比，在TDC处的空气和继而出现的空气燃料混合物的温度典型地不足以达到用于任一种醇的可燃性要求。
在2015年4月6日提交的题为“Stoichiometric High-Temperature Direct-Injection Compression-Ignition Engine”的美国专利No.9,903,262(“‘262专利”)中描述了操作具有低十六烷值燃料的CI发动机的系统和方法的示例，该美国专利的公开内容由此通过引用整体并入本文。这些方法包括短点火延迟以及混合控制燃烧，所述混合控制燃烧对于这些燃料而言要求大约800℃的预喷射温度。如在‘262专利中所描述的，在高温条件下使用低碳燃料操作发动机有多个好处。具体而言，烟尘排放大大低于使用传统柴油燃料的情况。
不管燃料类型如何，CI发动机架构都遇到在SI发动机中并不常见的若干问题。在CI发动机中，对于发生自燃必要的是足够的热能，而对于火花辅助点火的情况而言并非如此。虽然‘262专利描述了废气滞留以提供用于稳态操作的热能，但是在发动机初始起动时废气是不可用的，并且低气缸壁温度阻止进气充量达到适用于CI低十六烷值燃料自燃的大约800℃的空气温度。另外，鉴于相对缺乏可用于在燃烧室内发生自燃的热能，在寒冷环境中起动CI发动机可以是甚至更具挑战性的。如果燃烧室的周围环境处于较低的温度下，则周围环境将在压缩冲程中产生的大量热能从燃烧室中吸走，使自燃变得非常困难。
用低十六烷值燃料(例如，甲醇、乙醇或天然气)冷起动增加了额外的一层困难，这是由于低十六烷值燃料具有甚至比柴油更高的自燃温度。由于使用低十六烷值燃料的CI发动机依赖高点火温度和废气利用率，所以当没有足够的热能开始或维持低十六烷值燃料的点火以达到稳态操作时制定冷起动策略可以是具有挑战性的。也就是说，大多数的低碳燃料的高辛烷值性质为发动机冷起动提供了独特的机会。
本文公开的实施例涉及冷起动以低十六烷值燃料运行的CI发动机的系统和方法。图1示出压缩点火式(CI)发动机100，其包括气缸110、配置为在气缸110中运动的活塞120、进气门130和排气门140。气缸110、活塞120、顶盖板125、进气门130和排气门140共同地限定燃烧室150。进气门140和排气门150两者都可以与凸轮轴(未示出)接触，所述凸轮轴旋转以根据达到期望的进气量所需的正时和距离来打开和关闭进气门140和排气门150。当弹簧将进气门或排气门保持在关闭位置中时，凸轮的长圆形形状相对于凸轮轴的中心轴线以可变的长度推动气门，从而创建气门的打开和关闭位置。换句话说，当长圆形凸轮的较长(相对于与凸轮轴的中心轴线相距的距离)侧接触气门时，气门被推入打开位置中。当凸轮的较短侧接触气门时，弹簧将气门推到关闭位置。在某些情况下，发动机采用多个凸轮轴，由此一个凸轮轴控制进气门或多个气门，而另一个凸轮轴控制排气门或多个气门。凸轮轴经常可以经由可变气门正时(VVT)方案改变气门打开和关闭的正时。VVT的最简单形式是凸轮定相，由此凸轮轴的相位角相对于曲轴向前或向后旋转。这改变气门打开的正时，但是没有改变由凸轮轴提供的升程量或打开持续时间。还可以实施更复杂的或“不对称”的VVT，其中可以修改升程和打开持续时间和/或进气门130的正时调整可以不同于排气门140的正时调整。在一些实施例中，进气门130和排气门140经由液压致动、电子致动或其它措施打开和关闭而不是经由凸轮轴打开和关闭。
CI发动机100还包括与燃料喷射器170流体联接的燃料源160，所述燃料喷射器170将燃料喷射到燃烧室150中。燃料160可以包括诸如汽油燃料或柴油燃料的常规燃料或诸如甲醇、乙醇或天然气的低碳/低十六烷值燃料或低碳/高十六烷值二甲醚。
在一些实施例中，CI发动机100可以根据分层混合控制压缩点火(MCCI)策略操作。在标准MCCI操作中，燃料喷射器170在当活塞120到达TDC时的点附近(在～15度的曲柄角内)将固定量的细雾化燃料160喷洒到燃烧室150中。尽管不是以一致的方式，燃料160在燃烧室150内快速地汽化和点燃。在喷雾射流前方的燃料160首先与燃烧室内的热和氧气接触，并且在前方的燃料160首先点燃。这在燃料160和压缩空气之间的接触点处产生火焰前沿。存在有与这种不均匀的火焰和燃料浓度梯度相关联的缺点和优点。缺点之一是燃料160可能不完全燃烧，并且产生不期望的燃烧产物，例如，烟灰、一氧化碳(CO)和NOx。典型地使用三元催化剂165以在化学计量燃料供给中减少这些来自废气的有害排放物。三元催化剂165经常被放置在排气门140的下游并且包括诸如铑、铂、钯的贵金属和一些金属氧化物。三元催化剂165在燃料160的化学计量供给中最高效，这是由于三元催化剂165促进CO和NOx之间的反应以产生CO2和氮气。富含燃料的混合物促使更多的CO与催化剂接触，并且CO保持未反应状态。含有过量空气的贫燃料混合物促使更多的NOx与催化剂接触，所述NOx保持未反应状态。
与分层MCCI发动机操作相关联的一个优点在于最大限度地减少发动机爆震，所述发动机爆震是由于不合时宜的燃料燃烧而发生的，尤其当预混合的燃料空气充量在期望的正时之前由压缩自燃的时候。在MCCI操作中，在压缩冲程期间仅空气(或带有少量燃料和/或废气的空气)被压缩，这由于缺乏燃料而消除了爆震的可能性。在喷射之后，通过燃料喷射器170的燃料160的分层充量产生燃料160的局部富点，其可以及时地燃烧并且具有短点火延迟以避免爆震。换句话说，燃料燃烧的正时和速率受到燃料喷射的正时和速率的限制。随着燃料160被喷射到燃烧室150中，燃料流160中的湍流有助于使燃烧室内可用的尽可能多的氧分子与燃料160的雾化液滴接触。这减少了在燃料液滴汽化和燃烧之间的物理延迟。延迟和减少燃烧室150内的空气燃料混合和均匀性可以最终降低爆震的可能性。
在一些实施例中，CI发动机100可以根据均匀充量压缩点火(HCCI)策略操作。HCCI与MCCI的不同之处在于，HCCI涉及燃烧基本均匀的空气燃料混合物。在一些实施例中，在活塞120从TDC运动到BDC的同时，通过在进气冲程期间穿过燃料喷射器170输送燃料160来实现HCCI操作。在一些实施例中，燃料喷射器可以正好放置在靠近进气门130的燃烧室150外部，以便在燃料160和空气进入燃烧室150之前进一步促进燃料160和空气的预混合并且在压缩和点火期间产生基本均匀的空气燃料混合物。HCCI操作具有若干优点。首先，在HCCI设置中燃料160的燃烧趋于更完全和更高效。这不仅提高了燃料经济性，而且倾向于更有选择性地产生水和CO2的预期燃烧产物。换句话说，在HCCI设置中减少了NOx和CO排放。然而，HCCI操作通常具有较窄的操作范围，在该操作范围内HCCI操作是最佳的燃烧策略。如果燃烧室150内的温度太低，则点火性能根本得不到支持，这是因为不能提供适量的热能来在整个燃烧室150内制造燃烧事件。与MCCI操作相反，当燃烧室150内的温度太高，则由于燃料160的不合时宜(过早)的燃烧事件而发生爆震。
在一些实施例中，废气可以流过传递进入的燃料160的管线以促进热传递给进入的燃料160，从而减少与提前点火汽化冷却相关联的燃料160的热能损失。类似地，热能可以从废气传递给进气流，以提高用于自燃的温度。另外地，与EGR冷却器195接触的气流可以提高与EGR冷却器195接触的冷却剂的温度。通常，在整个发动机100中并且围绕每个气缸110布置有冷却剂贮器(未示出)，其中由燃烧产生的热传递到贮器内的冷却液。然后，冷却剂流到散热器(未示出)，其中风扇有助于将热从冷却剂传递到环境空气。在一些实施例中，可以减少或控制冷却剂在整个发动机100中的循环，使得燃烧室150内的温度迅速地升高。减少流过每个气缸110的冷却剂的量高效地减少了从燃烧室150传递出的热能的量，这可以促使燃烧室内的温度比在冷却剂流体全循环的情况更快地升高。
在一些实施例中，与前述方法相结合，降低发动机100中的进气压力可以减轻爆震。降低进气压力可以在降低燃烧室150内的压力的同时减少对于维持适当的空气燃料比所需的燃料的量。这种较低的压力高效地降低了自燃的总体概率。
在一些实施例中，CI发动机100可以包括热障涂层155以帮助将热能保持在燃烧室150中来维持用于燃烧的高温。如在‘262专利中所描述的，热障涂层155可以被施加在气缸110的衬套、活塞120的表面、进气门130和排气门150的表面、燃烧室150的内部以及气缸盖(未示出)上。在一些实施例中，热障涂层155可以被施加遍布包括再循环端口190和EGR冷却器195在内的发动机100的整个进气和排气系统。
在一些实施例中，可以使用进气预热系统来帮助冷起动。进气加热器筒系统可以正好位于进气门130的上游，从而减少加热器和发动机之间的热传递损失。这种系统配置类似于在许多商用柴油发动机中使用的冷起动辅助。然而，由于低十六烷值燃料的高耐自燃性，所以需要甚至更高水平的预热，但是可以通过提供额外的废气保留或其它形式的燃烧辅助来减少这种需求。类似地，可以在发动机100内部或在发动机100外部安装有机体加热器(未示出)，以便帮助在低环境温度下点火。在一些实施例中，机体加热器可以被安装在气缸机体中以加热气缸100。在一些实施例中，机体加热器可以加热在曲轴180附近的储油器(未示出)，以便在起动时降低油粘度。在一些实施例中，多个机体加热器可以被安装在发动机100内部和周围。在一些实施例中，机体加热器可以被永久地安装在发动机100内部和周围。在一些实施例中，机体加热器可以是可移除的，使得其使用是季节性的。
在一些实施例中，发动机100可以包括引燃燃料喷射器(未示出)，其在冷起动期间将高十六烷值燃料喷射到燃烧室150中。对自燃具有低热障的燃料可以帮助在冷起动期间将发动机点火，并且可以在向稳态MCCI操作转变期间被缓慢地淘汰。在一些实施例中，高十六烷值燃料可以保持在与燃料160分离的罐中。在一些实施例中，容纳高十六烷值燃料的罐可以明显小于容纳燃料160的罐。在一些实施例中，高十六烷值燃料可以是柴油。在一些实施例中，高十六烷值燃料可以是二甲醚。
虽然发动机冷起动的核心挑战是达到稳定的怠速速度(大约750RPM)，但是同样重要的是在起动期间将废气排放维持在规定的限制内。三元催化剂165通常具有至少约250℃的操作温度。这种高温是实现不完全燃烧产物的放热氧化的重要品质，此时反应的放热性质可以用于在称为催化剂起燃的过程中维持催化剂操作。在实现起燃之前，未处理的未烧尽碳氢化合物、CO和NOx可以从发动机100中排出。考虑到应当由发动机100满足的低排放阈值以维护法规遵从性，冷起动期是重要的时期，其中应当积极地减少有害污染物。因此，重要的是确保快速地实现催化剂起燃，并且在达到催化剂起燃之前排放的污染物为最低水平。在一些实施例中，本文所述的冷起动方法可以通过在少于60秒的时间内达到起燃温度来最大限度地减少污染物的形成。在一些实施例中，遍布发动机100的进气端口和排气端口的热障涂层155的使用可以是保持尽可能多的热能以帮助三元催化剂165实现起燃温度的重要组成因素。在一些实施例中，可以将加热元件添加到三元催化剂以减少达到起燃温度所需的时间。在一些实施例中，上述冷起动方法中的每一种都可以有助于帮助实现催化剂起燃。
实现稳定的怠速操作对于任何冷起动策略都较为重要，但是不一定足以使策略适于供原始设备制造商采用。正如在冷起动期间排放应当保持足够低以满足法规要求一样，燃烧也应当足够稳定以满足用户对在冷起动期间的可靠性和噪声、振动和粗糙度(NVH)的期望。在低温下，不同循环之间的燃烧可以存在显著差异。在经由本文描述的方法冷起动的一些实施例中，最大限度地减少这些变化可以有助于实现可接受水平的燃烧稳定性。具体而言，在循环之间的指示的平均有效压力(在操作循环期间在燃烧室中产生的体积归一化功)的变化系数应当小于约5％。
在一些实施例中，发动机100可以包括电热塞(未示出)以通过充分地加热周围空气或通过提供用于表面点火的热表面来向燃料160提供期望的热能以实现自燃。在一些实施例中，发动机100可以包括火花塞(未示出)以促进火花辅助压缩点火。在一些实施例中，发动机100可以包括等离子点火式设备(未示出)，其类似于火花塞，但是对高能等离子的边界具有较少空间限制，以帮助冷起动。
当与没有热障涂层的实施例相比时，上述方法的实施例的属性将因热障涂层而不同。热障涂层有助于冷起动点火和早期催化剂起燃两者以及诸如SACI和HCCI的转变策略的CI方面。
图2示出根据实施例的CI发动机200。CI发动机200包括气缸210、配置为在气缸210中运动的活塞220、顶盖板225、进气门230和排气门240。气缸210、活塞220、进气门230和排气门240共同地限定燃烧室250。CI发动机200、气缸210、活塞220、顶盖板225、进气门230、排气门240和燃烧室250可以与如以上参照图1描述的发动机100、气缸110、活塞120、顶盖板125、进气门130、排气门140和燃烧室150类似。因此，在本文中没有进一步详细地描述CI发动机200部件的某些方面的细节，并且应当被认为在形式或功能上与以上关于发动机100描述的相对应部件相同或基本类似，除非明确不同地描述以外。
如图2所示，当活塞220处于TDC位置中时或者随着活塞220接近TDC位置，燃料喷射器270沿着线A朝向辅助装置275喷洒燃料。换句话说，辅助装置275被定位在燃烧室250的碗状区域251中和燃料喷射器270的直接喷洒路径中。在一些实施例中，将辅助装置275放置在碗状区域251中可以帮助诱导表面点火(即，在辅助装置275的表面上点燃燃料或燃料空气混合物)。在一些实施例中，辅助装置275可以是电热塞。在典型的柴油燃料操作中，电热塞加热燃烧室250中的空气以在冷起动期间实现燃烧。然而，在低十六烷值燃料CI发动机200的一些实施例中，经由电热塞提供给空气的热可能没有使空气达到用于发生自燃的适当温度。在燃料喷射器270的直接喷洒路径中沿着线A放置电热塞的优点在于，这可以促进燃料和电热塞的表面之间的直接接触。这种直接接触可以在电热塞的表面上实现燃料点燃。换句话说，燃料喷射器270可以将燃料喷洒到附近有氧化分子的电热塞的热固体表面上，以促进在热固体表面上的直接燃烧。考虑到当与附近空气的热容量相比时电热塞的热固体表面的热容量更高，更大量的热能从电热塞传递到燃料，从而促进点火。在热固体表面处的这种初始点火事件可以促进远离电热塞的热固体表面的相继点火事件。在一些实施例中，电热塞可以被涂覆有催化地辅助醇、天然气和/或二甲醚燃烧的材料，所述材料包括但不限于过渡金属。如图所示，燃料喷射器270将燃料喷射到燃烧室250中。在一些实施例中，燃料喷射器270可以被定位成使得燃料喷射器270将燃料喷射到在燃烧室250外部的进气端口(未示出)中。
除了上述优点之外，当与其它可能的放置位置相比时，将电热塞沿着线A放置在燃料喷射器270的直接喷洒路径中可以具有额外的固有优点。考虑到电热塞与燃料喷射器270非常接近，当空气燃料与电热塞接触时，空气燃料混合物是基本不均匀的。这种高度的不均匀性使得及时燃烧的可能性较高，而使得不合时宜的燃烧和爆震的可能性较低。然而，在燃料喷射中的这种分层水平最终可以导致在废气流中有更多未烧尽的燃料以及不期望的CO和NOx排放。
当使用电热塞作为辅助装置275来操作CI发动机200时，当在具有低十六烷值燃料的CI发动机中促进冷起动时，需要考虑两个时间延迟。第一时间延迟是在激活电热塞和初始起动CI发动机200之间的时间量。第一时间延迟是热从电源传递到电热塞并且最终进入燃烧室250中的速率的函数。第二时间延迟是在CI发动机200的初始起动和CI发动机200向稳态MCCI操作的转变完成之间的时间量。第二时间延迟是燃烧室250内的燃料燃烧的放热性质的函数。在一些实施例中，第一时间延迟可以小于约1秒、小于约5秒、小于约10秒、小于约20秒或小于约30秒。在一些实施例中，第二时间延迟可以小于约30秒、小于约45秒、小于约60秒、小于约90秒或小于约120秒。
在一些实施例中，辅助装置275可以是火花塞，其促进被称为火花辅助压缩点火(SACI)或火花辅助MCCI燃烧的过程。换句话说，当热能不足以用于常规压缩点火时，使用火花塞作为燃烧室250中的辅助装置275可以提供局部火花以帮助发起燃烧。将火花塞沿着线A放置在燃料喷射器270的直接喷洒路径中具有固有的优点和缺点，其类似于电热塞所遇到的那些优点和缺点。在燃料接触火花塞时的燃料的不均匀程度使得及时燃烧的可能性较高，而使得不合时宜的燃烧和爆震的可能性较低。然而，在燃料喷射中的这种分层水平最终可以导致在废气流中有更多未烧尽的燃料以及不期望的CO和NOx排放。
如上所述，在典型的SI发动机中使用基于醇的燃料可以对冷起动造成挑战。然而，CI架构利用了明显更高的压缩比(即，大约17:1)，这减少了火花辅助冷起动的障碍。鉴于本文所述的低十六烷值燃料的高挥发性和预备汽化，即使在较低温度下，空气和燃料也可以被较好地混合并且是可点燃的。
在一些实施例中，本文所述的发动机的压缩比可以为至少约15、至少约16、至少约17、至少约18、至少约19、至少约20、至少约21、至少约22、至少约23或至少约24。在一些实施例中，本文所述的发动机的压缩比可以不超过约25、不超过约24、不超过约23、不超过约22、不超过约21、不超过约20、不超过约19、不超过约18、不超过约17或不超过约16。以上提及的压缩比范围的组合也是可能的(例如，至少约15且不超过约25或至少约15且不超过约20)，包括其间的所有值和范围。在一些实施例中，本文所述的发动机的压缩比可以为约15、约16、约17、约18、约19、约20、约21、约22、约23、约24或约25。
在一些实施例中，本文所述的低十六烷值燃料可以具有至少约1、至少约5、至少约10、至少约15、至少约20或至少约25的十六烷值。在一些实施例中，本文所述的低十六烷值燃料可以具有不超过约30、不超过约25、不超过约20、不超过约15、不超过约10或不超过约5的十六烷值。以上提及的十六烷值范围的组合也是可能的(例如，至少约1且不超过约30或至少约10且不超过约20)，包括其间的所有值和范围。在一些实施例中，本文所述的低十六烷值燃料可以具有约1、约5、约10、约15、约20、约25或约30的十六烷值。
在一些实施例中，可以在循环中比典型的MCCI操作更早地喷射燃料。在典型的汽油SI发动机中，在循环中比CI发动机更早地喷射燃料。这种较早的喷射引起更均匀的空气燃料混合物。考虑到由火花塞提供的可靠的点火源，空气燃料混合物不必如标准MCCI操作那样不均匀。此外，CI发动机的高压缩比可以促进汽化、混合以及火花辅助的火焰传播。然而，在冷起动期间会不期望完全均匀的空气燃料混合物。如本文所描述的，完全均匀的空气燃料混合物在低温下会难以点燃。这可以是由于在空气燃料混合物中缺乏富含燃料的点和/或在空气燃料混合物中缺乏热能。相反，如果温度迅速地升到足够高，则完全均匀的空气燃料混合物可以发生爆震。
在一些实施例中，随着燃烧室250中的温度升高，微调SACI实施方式的参数可以有助于实现高效的发动机性能和减轻爆震。在通过SACI方案发展的过程中改变喷射正时和空气燃料混合物的均匀度是实现这种效果的潜在策略。这些改变还可以能够转换到HCCI类型的燃烧策略(其中由于压缩而不是由火花塞发起燃烧)中，具有不同程度的分层限制了不合时宜的自燃(即，爆震)。此外，在燃料中更大的均匀性可以产生更高效的且更完全的燃料燃烧。在一些实施例中，火花塞的正时可以被配置为仅在燃烧室250关闭的同时点燃，从而控制可以发生火花点火的时间。在一些实施例中，在燃烧室250内或在空气/废气处理系统中的其它地方的温度传感器(未示出)可以用于控制该正时方案。在一些实施例中，在燃烧室250中的空气燃料混合物可以是非化学计量的。
在一些实施例中，可以在冷起动期间完全地在进气冲程期间喷射燃料。在一些实施例中，可以在冷起动期间部分地在进气冲程期间和部分地在压缩冲程期间喷射燃料。在一些实施例中，可以在冷起动期间以介于约0°和约360°之间的发动机曲柄角喷射燃料。在一些实施例中，可以在冷起动期间以至少约0°(即，在进气冲程开始之后)、至少约10°、至少约20°、至少约30°、至少约40°、至少约50°、至少约60°、至少约70°、至少约80°、至少约90°、至少约100°、至少约110°、至少约120°、至少约130°、至少约140°、至少约150°、至少约160°、至少约170°、至少约180°(即，在压缩冲程开始之后)、至少约190°、至少约200°、至少约210°、至少约220°、至少约230°、至少约240°、至少约250°、至少约260°、至少约270°、至少约280°、至少约290°、至少约300°或至少约310°的发动机曲柄角喷射燃料。在一些实施例中，可以在冷起动期间以不超过约320°、不超过约310°、不超过约300°、不超过约290°、不超过约280°、不超过约270°、不超过约260°、不超过约250°、不超过约240°、不超过约230°、不超过约220°、不超过约210°、不超过约200°、不超过约190°、不超过约180°(即，在压缩冲程开始之前)、不超过约170°、不超过约160°、不超过约150°、不超过约140°、不超过约130°、不超过约120°、不超过约110°、不超过约100°、不超过约90°、不超过约80°、不超过约70°、不超过约60°、不超过约50°、不超过约40°、不超过约30°、不超过约20°或不超过约10°的发动机曲柄角喷射燃料。以上提及的用于冷起动期间的燃料喷射的曲柄角的组合也是可能的(例如，至少约0°且不超过约320°或至少约100°且不超过约180°)，包括其间的所有值和范围。在一些实施例中，可以在冷起动期间以约0°、约10°、约20°、约30°、约40°、约50°、约60°、约70°、约80°、约90°、约100°、约110°、约120°、约130°、约140°、约150°、约160°、约170°、约180°、约190°、约200°、约210°、约220°、约230°、约240°、约250°、约260°、约270°、约280°、约290°、约300°、约310°或约320°的发动机曲柄角喷射燃料。
在一些实施例中，冷起动期间的燃料喷射可以以第一发动机曲柄角开始，并且冷起动期间的燃料喷射可以以第二发动机曲柄角结束。换句话说，冷起动期间的燃料喷射事件可以持续足够长的时间，使得发动机曲柄角在燃料喷射事件期间显著地变化。在一些实施例中，冷起动期间的燃料喷射事件可以以至少约0°(即，在进气冲程开始之后)、至少约10°、至少约20°、至少约30°、至少约40°、至少约50°、至少约60°、至少约70°、至少约80°、至少约90°、至少约100°、至少约110°、至少约120°、至少约130°、至少约140°、至少约150°、至少约160°、至少约170°、至少约180°(即，在压缩冲程开始之后)、至少约190°、至少约200°、至少约210°、至少约220°、至少约230°、至少约240°、至少约250°、至少约260°、至少约270°、至少约280°、至少约290°或至少约300°的发动机曲柄角开始。在一些实施例中，冷起动期间的燃料喷射事件可以以不超过约310°、不超过约300°、不超过约290°、不超过约280°、不超过约270°、不超过约260°、不超过约250°、不超过约240°、不超过约230°、不超过约220°、不超过约210°、不超过约200°、不超过约190°、不超过约180°(即，在压缩冲程开始之前)、不超过约170°、不超过约160°、不超过约150°、不超过约140°、不超过约130°、不超过约120°、不超过约110°、不超过约100°、不超过约90°、不超过约80°、不超过约70°、不超过约60°、不超过约50°、不超过约40°、不超过约30°、不超过约20°或不超过约10°的发动机曲柄角开始。以上提及的用于冷起动期间的燃料喷射事件开始的曲柄角的组合也是可能的(例如，至少约0°且不超过约310°或至少约100°且不超过约180°)，包括其间的所有值和范围。在一些实施例中，冷起动期间的燃料喷射事件可以以约0°、约10°、约20°、约30°、约40°、约50°、约60°、约70°、约80°、约90°、约100°、约110°、约120°、约130°、约140°、约150°、约160°、约170°、约180°、约190°、约200°、约210°、约220°、约230°、约240°、约250°、约260°、约270°、约280°、约290°、约300°或约310°的发动机曲柄角开始。
在一些实施例中，冷起动期间的燃料喷射事件可以以至少约0°(即，在进气冲程开始之后)、至少约10°、至少约20°、至少约30°、至少约40°、至少约50°、至少约60°、至少约70°、至少约80°、至少约90°、至少约100°、至少约110°、至少约120°、至少约130°、至少约140°、至少约150°、至少约160°、至少约170°、至少约180°(即，在压缩冲程开始之后)、至少约190°、至少约200°、至少约210°、至少约220°、至少约230°、至少约240°、至少约250°、至少约260°、至少约270°、至少约280°、至少约290°、至少约300°、至少约310°、至少约320°、至少约330°、至少约340°、至少约350°、至少约360°、至少约370°或至少约380°的发动机曲柄角结束。在一些实施例中，冷起动期间的燃料喷射事件可以以不超过约390°、不超过约380°、不超过约370°、不超过约360°、不超过约350°、不超过约340°、不超过约330°、不超过约320°、不超过约310°、不超过约300°、不超过约290°、不超过约280°、不超过约270°、不超过约260°、不超过约250°、不超过约240°、不超过约230°、不超过约220°、不超过约210°、不超过约200°、不超过约190°、不超过约180°(即，在压缩冲程开始之前)、不超过约170°、不超过约160°、不超过约150°、不超过约140°、不超过约130°、不超过约120°、不超过约110°、不超过约100°、不超过约90°、不超过约80°、不超过约70°、不超过约60°、不超过约50°、不超过约40°、不超过约30°或不超过约20°的发动机曲柄角结束。以上提及的用于冷起动期间的燃料喷射事件结束的曲柄角的组合也是可能的(例如，至少约10°且不超过约390°或至少约100°且不超过约180°)，包括其间的所有值和范围。在一些实施例中，冷起动期间的燃料喷射事件可以以约10°、约20°、约30°、约40°、约50°、约60°、约70°、约80°、约90°、约100°、约110°、约120°、约130°、约140°、约150°、约160°、约170°、约180°、约190°、约200°、约210°、约220°、约230°、约240°、约250°、约260°、约270°、约280°、约290°、约300°、约310°、约320°、约330°、约340°、约350°、约360°、约370°、约380°或约390°的发动机曲柄角结束。
在一些实施例中，可以在冷起动期间以至少约1000巴的喷射压力喷射燃料。换句话说，当正喷射燃料时，燃料喷射器270中的压力可以是至少约1000巴。在一些实施例中，可以在冷起动期间以至少约1000巴、至少约1100巴、至少约1200巴、至少约1300巴、至少约1400巴、至少约1500巴、至少约1600巴、至少约1700巴、至少约1800巴、至少约1900巴、至少约2000巴、至少约2100巴、至少约2200巴、至少约2300巴、至少约2400巴、至少约2500巴、至少约2600巴、至少约2700巴、至少约2800巴或至少约2900巴的喷射压力喷射燃料。在一些实施例中，可以在冷起动期间以不超过约3000巴、不超过约2900巴、不超过约2800巴、不超过约2700巴、不超过约2600巴、不超过约2500巴、不超过约2400巴、不超过约2300巴、不超过约2200巴、不超过约2100巴、不超过约2000巴、不超过约1900巴、不超过约1800巴、不超过约1700巴、不超过约1600巴、不超过约1500巴、不超过约1400巴、不超过约1300巴、不超过约1200巴或不超过约1100巴的喷射压力喷射燃料。以上提及的冷起动期间的喷射压力的组合也是可能的(例如，至少约1000巴且不超过约3000巴或至少约1500巴且不超过约2000巴)，包括其间的所有值和范围。在一些实施例中，可以在冷起动期间以约1000巴、约1100巴、约1200巴、约1300巴、约1400巴、约1500巴、约1600巴、约1700巴、约1800巴、约1900巴、约2000巴、约2100巴、约2200巴、约2300巴、约2400巴、约2500巴、约2600巴、约2700巴、约2800巴、约2900巴、约3000巴的喷射压力喷射燃料。
在一些实施例中，在冷起动期间在进气门230打开时可以喷射在燃料喷射事件期间所喷射的燃料的一部分，并且在进气门230关闭时可以喷射在燃料喷射事件期间所喷射的燃料的一部分。换句话说，燃料喷射事件在冷起动期间可以具有足够的持续时间，使得在进气门关闭(IVC)之前喷射在燃料喷射事件期间所喷射的燃料的一部分并且在IVC之后喷射在燃料喷射事件期间所喷射的燃料的一部分。在一些实施例中，在冷起动期间在进气门230关闭时(即，在IVC之后)可以喷射燃料的至少约60％、至少约65％、至少约70％、至少约75％、至少约80％或至少约85％，包括其间的所有值和范围。在一些实施例中，在冷起动期间在进气门230打开时(即，在IVC之前)可以喷射燃料的不超过约40％、不超过约35％、不超过约30％、不超过约25％、不超过约20％或不超过约15％，包括其间的所有值和范围。
在一些实施例中，燃料喷射正时可以从冷起动操作改变到HCCI操作(即，在冷起动和稳态MCCI操作之间的过渡期)。在一些实施例中，可以在HCCI期间完全地在进气冲程期间喷射燃料。在一些实施例中，可以在HCCI期间部分地在进气冲程期间和部分地在压缩冲程期间喷射燃料。在一些实施例中，可以在HCCI期间以至少约0°(即，在进气冲程开始之后)、至少约10°、至少约20°、至少约30°、至少约40°、至少约50°、至少约60°、至少约70°、至少约80°、至少约90°、至少约100°、至少约110°、至少约120°、至少约130°、至少约140°、至少约150°、至少约160°、至少约170°、至少约180°(即，在压缩冲程开始之后)、至少约190°、至少约200°、至少约210°、至少约220°、至少约230°、至少约240°、至少约250°、至少约260°、至少约270°、至少约280°、至少约290°、至少约300°或至少约310°的发动机曲柄角喷射燃料。在一些实施例中，可以在HCCI期间以不超过约320°、不超过约310°、不超过约300°、不超过约290°、不超过约280°、不超过约270°、不超过约260°、不超过约250°、不超过约240°、不超过约230°、不超过约220°、不超过约210°、不超过约200°、不超过约190°、不超过约180°(即，在压缩冲程开始之前)、不超过约170°、不超过约160°、不超过约150°、不超过约140°、不超过约130°、不超过约120°、不超过约110°、不超过约100°、不超过约90°、不超过约80°、不超过约70°、不超过约60°、不超过约50°、不超过约40°、不超过约30°、不超过约20°或不超过约10°的发动机曲柄角喷射燃料。以上提及的用于HCCI期间的燃料喷射的曲柄角的组合也是可能的(例如，至少约0°且不超过约320°或至少约100°且不超过约180°)，包括其间的所有值和范围。在一些实施例中，可以在HCCI期间以约0°、约10°、约20°、约30°、约40°、约50°、约60°、约70°、约80°、约90°、约100°、约110°、约120°、约130°、约140°、约150°、约160°、约170°、约180°、约190°、约200°、约210°、约220°、约230°、约240°、约250°、约260°、约270°、约280°、约290°、约300°、约310°或约320°的发动机曲柄角喷射燃料。
在一些实施例中，HCCI期间的燃料喷射可以以第一发动机曲柄角开始，并且HCCI期间的燃料喷射可以以第二发动机曲柄角结束。换句话说，HCCI期间的燃料喷射事件可以持续足够长的时间，使得发动机曲柄角在燃料喷射事件期间显著地变化。在一些实施例中，HCCI期间的燃料喷射事件可以以至少约0°(即，在进气冲程开始之后)、至少约10°、至少约20°、至少约30°、至少约40°、至少约50°、至少约60°、至少约70°、至少约80°、至少约90°、至少约100°、至少约110°、至少约120°、至少约130°、至少约140°、至少约150°、至少约160°、至少约170°、至少约180°(即，在压缩冲程开始之后)、至少约190°、至少约200°、至少约210°、至少约220°、至少约230°、至少约240°、至少约250°、至少约260°、至少约270°、至少约280°、至少约290°或至少约300°的发动机曲柄角开始。在一些实施例中，HCCI期间的燃料喷射事件可以以不超过约310°、不超过约300°、不超过约290°、不超过约280°、不超过约270°、不超过约260°、不超过约250°、不超过约240°、不超过约230°、不超过约220°、不超过约210°、不超过约200°、不超过约190°、不超过约180°(即，在压缩冲程开始之前)、不超过约170°、不超过约160°、不超过约150°、不超过约140°、不超过约130°、不超过约120°、不超过约110°、不超过约100°、不超过约90°、不超过约80°、不超过约70°、不超过约60°、不超过约50°、不超过约40°、不超过约30°、不超过约20°或不超过约10°的发动机曲柄角开始。以上提及的用于HCCI期间的燃料喷射事件开始的曲柄角的组合也是可能的(例如，至少约0°且不超过约310°或至少约100°且不超过约180°)，包括其间的所有值和范围。在一些实施例中，HCCI期间的燃料喷射事件可以以约0°、约10°、约20°、约30°、约40°、约50°、约60°、约70°、约80°、约90°、约100°、约110°、约120°、约130°、约140°、约150°、约160°、约170°、约180°、约190°、约200°、约210°、约220°、约230°、约240°、约250°、约260°、约270°、约280°、约290°、约300°或约310°的发动机曲柄角开始。
在一些实施例中，HCCI期间的燃料喷射事件可以以至少约0°(即，在进气冲程开始之后)、至少约10°、至少约20°、至少约30°、至少约40°、至少约50°、至少约60°、至少约70°、至少约80°、至少约90°、至少约100°、至少约110°、至少约120°、至少约130°、至少约140°、至少约150°、至少约160°、至少约170°、至少约180°(即，在压缩冲程开始之后)、至少约190°、至少约200°、至少约210°、至少约220°、至少约230°、至少约240°、至少约250°、至少约260°、至少约270°、至少约280°、至少约290°、至少约300°或至少约310°的发动机曲柄角结束。在一些实施例中，HCCI期间的燃料喷射事件可以以不超过约320°、不超过约310°、不超过约300°、不超过约290°、不超过约280°、不超过约270°、不超过约260°、不超过约250°、不超过约240°、不超过约230°、不超过约220°、不超过约210°、不超过约200°、不超过约190°、不超过约180°(即，在压缩冲程开始之前)、不超过约170°、不超过约160°、不超过约150°、不超过约140°、不超过约130°、不超过约120°、不超过约110°、不超过约100°、不超过约90°、不超过约80°、不超过约70°、不超过约60°、不超过约50°、不超过约40°、不超过约30°或不超过约20°的发动机曲柄角结束。以上提及的用于HCCI期间的燃料喷射事件结束的曲柄角的组合也是可能的(例如，至少约10°且不超过约320°或至少约100°且不超过约180°)，包括其间的所有值和范围。在一些实施例中，HCCI期间的燃料喷射事件可以以约10°、约20°、约30°、约40°、约50°、约60°、约70°、约80°、约90°、约100°、约110°、约120°、约130°、约140°、约150°、约160°、约170°、约180°、约190°、约200°、约210°、约220°、约230°、约240°、约250°、约260°、约270°、约280°、约290°、约300°、约310°或约320°的发动机曲柄角结束。
在一些实施例中，可以在进气冲程期间(即，以介于0°和180°之间的发动机曲柄角)发生HCCI期间的燃料喷射事件的一部分，并且可以在压缩冲程期间在320°的发动机曲柄角之前(即，以介于180°和320°之间的发动机曲柄角)发生HCCI期间的燃料喷射事件的一部分。在一些实施例中，当在HCCI中操作时，可以在进气冲程期间喷射在燃料喷射事件期间所喷射的燃料的至少约40％、至少约45％、至少约50％、至少约55％或至少约60％，包括其间的所有值和范围。在一些实施例中，当在HCCI中操作时，可以在压缩冲程期间喷射在燃料喷射事件期间所喷射的燃料的不超过约60％、不超过约55％、不超过约50％、不超过约45％或不超过约40％，包括其间的所有值和范围。
在一些实施例中，燃料喷射正时可以从HCCI改变到稳态MCCI操作。在一些实施例中，可以在稳态MCCI期间完全地或基本地在压缩冲程期间发生燃料喷射事件。在一些实施例中，可以在发动机曲柄角已经达到310度之后喷射在燃料喷射事件期间所喷射的燃料的至少约60％、至少约65％、至少约70％、至少约75％、至少约80％或至少约85％。在一些实施例中，在稳态MCCI期间，燃料喷射事件可以在燃烧冲程期间(即，以超过360°的发动机曲柄角)结束。
在一些实施例中，燃料可以是第一燃料，并且在冷起动期间可以喷射第二燃料。在一些实施例中，第二燃料可以是与第一燃料不同的燃料。在一些实施例中，可以在HCCI操作期间喷射第二燃料。在一些实施例中，可以在稳态MCCI操作期间喷射第二燃料。在一些实施例中，第二燃料可以具有至少约30、至少约35、至少约40、至少约45、至少约50或至少约55的十六烷值。在一些实施例中，第二燃料可以具有不超过约60、不超过约55、不超过约50、不超过约45、不超过约40或不超过约35的十六烷值。以上提及的用于第二燃料的十六烷值的值的组合也是可能的(例如，至少约30且不超过约60或至少约40且不超过约50)，包括其间的所有值和范围。在一些实施例中，第二燃料可以具有约30、约35、约40、约45、约50、约55或约60的十六烷值。
在一些实施例中，可以实施进气节流以降低燃烧室250内的有效压缩比来减轻爆震。虽然在标准CI架构中的实际压缩比是固定的，但是可以通过节流发动机进气来降低有效压缩比。节流板(未示出)可以部分地阻塞气流，使得进入的空气的密度较低，从而引起具有较低密度的压缩状态。另外，通过在进气冲程期间减少进气门230的升程量，发动机最终吸入更少的空气。当较少的空气进入燃烧室250中时，降低了当活塞运动回到TDC时最终可达到的压力，从而降低在火花辅助操作期间自燃的可能性。除了调节进气门230的升程以外，调节进气门230或排气门240的正时也可以达到类似的效果。进气门230还可以在进气冲程的一部分期间保持关闭，从而减少进气量。进气门230可以在压缩冲程的一部分期间保持打开以实现类似的结果。
在一些实施例中，发动机200可以包括涡轮增压器(未示出)。
在一些实施例中，发动机200可以包括机械增压器(未示出)。在一些实施例中，发动机200可以包括涡轮复合装置。在一些实施例中，空气可以在进入燃烧室250之前穿过机械增压器、涡轮增压器和/或涡轮复合装置。
在一些实施例中，保持进气门230打开更长时间可以与从涡轮增压器或其它排气限制装置(即，米勒循环设置)提供的背压结合使用。在一些实施例中，EGR可以帮助稀释燃烧室250内的燃料的混合物。EGR的使用可以用于促进燃烧室250内的温度升高的目的并且最终使燃烧室250达到期望的稳态温度。另外地，EGR可以置换在进气冲程期间吸入的空气并且稀释燃料空气混合物的整体浓度，从而增加能量障碍以防不合时宜的自燃。
随着CI发动机200中的温度进一步朝向期望的稳态操作温度升高，空气燃料混合物中的均匀性变得不太理想。如上所述，HCCI操作仅在较窄的温度范围内是最佳的。在HCCI操作期间，燃料在燃烧室250中有更多时间来吸收热能并且可以潜在地在TDC之前充分燃烧。在一些实施例中，在通过SACI方案和HCCI的后期阶段的转变中，这种事件发生可以通过调整燃料喷射器270的正时以降低空气燃料混合物的均匀性来减轻。燃料后喷射可以达到类似的结果。额外的燃料喷射可以进一步在燃料喷射中引入分层(或充量冷却)以创建局部富(或冷)燃料点来确保及时地发生燃烧。在一些实施例中，可以延迟火花塞正时以降低由膨胀的、火花点火的火焰前沿产生爆震的可能性。在一些实施例中，火花塞正时可以一直延迟到活塞220已经离开TDC位置之后为止，以降低由膨胀的、火花点火的火焰前沿产生爆震的可能性。本文描述的基于排气稀释的爆震减轻措施还可以降低发动机在高温下的负载。此外，当辅助装置275是电热塞时，本文描述的涉及喷射正时、后喷射和EGR的每种爆震减轻方法也可以帮助减轻爆震。
当使用火花塞操作CI发动机200时，在CI发动机200的初始起动和CI发动机200向稳态MCCI操作的转变完成之间存在时间延迟。在一些实施例中，该时间延迟可以小于约30秒、小于约45秒、小于约60秒、小于约90秒或小于约120秒。
在一些实施例中，辅助装置275可以是等离子点火装置。如果标准火花塞产生不足以发生点火的局部热能，则等离子点火可以以与火花点火类似的方式起作用。在等离子点火系统中遇到的障碍类似于在火花辅助压缩点火系统中遇到的那些障碍。等离子点火可以潜在地涉及对混合物分层、点火正时、废气滞留(EGR)稀释和IVC正时的调整，以便根据需要促进点火和防止爆震。当使用等离子点火装置操作CI发动机200时，在CI发动机200的初始起动和CI发动机200向稳态MCCI操作的转变完成之间存在时间延迟。在一些实施例中，该时间延迟可以小于约30秒、小于约45秒、小于约60秒、小于约90秒或小于约120秒。在一些实施例中，可以遍布整个CI发动机200放置多个辅助装置275，或者一个装置可以在多个方向上喷射等离子体，以同时稳定多个区域中的燃烧。
图3示出根据实施例的CI发动机300。CI发动机300包括气缸310、配置为在气缸310中运动的活塞320、顶盖板325、进气门330和排气门340。气缸310、活塞320、顶盖板325、进气门330和排气门340共同地限定燃烧室350。CI发动机300、气缸310、活塞320、进气门330、排气门340和燃烧室350可以与如以上参照图1和图2描述的发动机100、200、气缸110、210、活塞120、220、进气门130、230、排气门140、240和燃烧室150、250基本相似或相同。因此，CI发动机300部件的某些方面的细节在本文中没有被进一步详细地描述，并且其应当被认为在形式或功能上与以上关于发动机100、200描述的相对应部件相同或基本相似，除非有明确的不同描述以外。
如图3所示，当活塞320处于TDC位置中时或者随着活塞320接近TDC位置，燃料喷射器370沿着曲线B朝向辅助装置375喷洒燃料。换句话说，辅助装置375被定位在燃烧室350的碗状区域351的外边缘上。在一些实施例中，将辅助装置375放置在碗状区域351的外边缘上可以诱导表面点火。碗状部的形状影响燃料喷射器370的喷洒路径，使得在流B被活塞碗重新定向之后燃料可以与辅助装置375接触。在一些实施例中，辅助装置375可以是电热塞、火花塞或等离子点火装置。对于图3中描述的实施例，关于操作条件的一般考虑与图2中的实施例相似。然而，关于辅助装置375的放置会存在一些差异。在一些实施例中，将辅助装置375放置在碗状区域351的边缘上可以引起点火稍微延迟。由于辅助装置375的放置，一旦粒子或空气/燃料蒸汽混合物与辅助装置375接触，燃料的较长流动路径可以引起燃料粒子更精细地、更分散地或更彻底地与空气混合。由于更高表面积的燃料粒子每单位表面积接触更多的助燃空气，所以这可以引起更完全的燃烧事件。
图4示出根据实施例的CI发动机400。CI发动机400包括气缸410、配置为在气缸310中运动的活塞420、气缸盖、一个或多个进气门430和一个或多个排气门440。气缸410、活塞420、顶盖板425、进气门430、排气门440和气缸盖共同地限定燃烧室450。CI发动机400、气缸410、活塞420、顶盖板425、进气门430、排气门440和燃烧室450可以与如以上参照图1至图3描述的发动机100、200、300、气缸110、210、310、活塞120、220、320、顶盖板125、225、325、进气门130、230、330、排气门140、240、340和燃烧室150、250、350基本相似或相同。因此，CI发动机400部件的某些方面的细节在本文中没有被进一步详细地描述，并且其应当被认为在形式或功能上与以上关于发动机100、200、300描述的相对应部件相同或基本相似，除非有明确的不同描述以外。
如图4所示，当活塞420处于TDC位置中时或者随着活塞420接近TDC位置，燃料喷射器470沿着曲线C喷洒燃料。在一些实施例中，辅助装置475在压扁区域453中被定位在燃烧室450的碗状区域451的外侧。碗状部的形状影响燃料喷射器370的喷洒路径。在一些实施例中，辅助装置475可以是电热塞、火花塞或等离子点火装置。对于图4中描述的实施例，关于操作条件的一般考虑与图2中的实施例相似。然而，关于辅助装置475的放置会存在一些差异。在一些实施例中，将辅助装置475放置在压扁区域453中可以降低表面点火的可能性。在一些实施例中，将辅助装置475放置在压扁区域453中可以在燃烧室450中产生热效应。如与将辅助装置475放置在碗状区域451中相比，将辅助装置475放置在压扁区域453中的整体热效应和点火影响可以不太明显。在一些实施例中，将辅助装置475放置在燃烧室450的压扁区域453中可以引起点火稍微延迟。由于辅助装置475的放置，一旦辅助装置475已经帮助发起燃烧，燃料的较长流动路径可以引起燃料粒子更精细且更分散。由于更高表面积的燃料粒子每单位表面积接触更多的助燃空气，所以这可以引起更完全的燃烧事件。
图5示出根据一些实施例，随着发动机温度从冷起动辅助燃烧到HCCI操作并且最终到稳态(即，无辅助)MCCI操作升高，点火正时可以如何演变。此处提出的转变可以应用于上述的冷起动策略中的任一种。燃料分层的水平可以影响点火正时。就SACI或火花辅助MCCI而言，火花正时也可以影响点火正时。如图5所示，曲线表示作为发动机曲柄角的函数的发动机压力(即，从压缩冲程到燃烧冲程的时间或运动)。在该第一示例性模式中，具有在较低x轴值处的拐点的曲线表示冷起动和稳态MCCI操作。具有在较高x轴值处的拐点的曲线表示HCCI操作，而沿着这些曲线的拐点表示其中发生点火事件并且开始增大压力的点。点火事件可以是自燃或火花辅助点火事件。随着发动机中的温度最初升高，发动机操作以燃烧辅助冷起动策略运行。在一些实施例中，该策略可以使用火花塞来控制点火事件。随着发动机温度升高，火花正时将不得不延迟以避免爆震的发生，从而将点火事件转移到更晚的时间(图5中的右侧)。最终，温度将升高到足以实现具有较长点火延迟的压缩点火事件，此时发动机将在没有额外燃烧辅助的情况下以HCCI模式运行。进一步的温度升高缩短了所需的点火延迟(将燃烧移回到图5中的左侧)，直至最终达到MCCI操作。在燃烧室内没有标志着从冷起动到HCCI或从HCCI到稳态MCCI的转变的特定温度或事件。反而，燃烧沿着连续光谱演变，如由图5所示。如果发动机不得不维持较长时间段的低负载或怠速状态，则发动机可以转变回到辅助燃烧模式并且点火正时可以被适当地调整。然而，在这种情况下，随着负载需求的增加，通过延长操作所实现的升高的发动机温度将能够更快地转变回到MCCI操作。
在一些实施例中，操作模式可以基于在IVC时在燃烧室内的内容物(例如，空气或空气和燃料)的质量平均温度(为简单起见，该温度在本文中被称为IVC温度)而改变。在一些实施例中，操作模式可以基于在空气穿过进气门时的空气的质量平均温度(为简单起见，该温度在本文中被称为进气温度)而改变。在一些实施例中，当IVC温度和/或进气温度小于约200℃、小于约190℃、小于约180℃、小于约180℃、小于约170℃、小于约160℃、小于约150℃、小于约140℃、小于约130℃、小于约120℃、小于约110℃、小于约100℃、小于约90℃、小于约80℃、小于约70℃、小于约60℃、小于约50℃、小于约40℃，小于约30℃或小于约20℃(包括其间的所有值和范围)时，发动机可以以冷起动模式操作。
在一些实施例中，当IVC温度和/或进气温度达到至少约50℃、至少约100℃、至少约150℃、至少约200℃、至少约250℃、至少约300℃、至少约350℃、至少约400℃或至少约450℃时，发动机可以转变到HCCI。在一些实施例中，当IVC温度和/或进气温度达到不超过约500℃、不超过约450℃、不超过约400℃、不超过约350℃、不超过约300℃、不超过约250℃、不超过约200℃、不超过约150℃或不超过约100℃的值时，发动机可以在HCCI中操作。以上提及的用于转变到HCCI的IVC温度和/或进气温度的组合也是可能的(例如，至少约50℃且不超过约500℃或至少约100℃且不超过约400℃)，包括其间的所有值和范围。在一些实施例中，当IVC温度和/或进气温度达到约50℃、约100℃、约150℃、约200℃、约250℃、约300°、约350℃、约400℃、约450℃或约500℃时，发动机可以转变到HCCI。
在一些实施例中，发动机可以在至少约500℃、至少约520℃、至少约540℃、至少约560℃、至少约580℃、至少约600℃、至少约620℃、至少约640℃、至少约660℃、至少约680℃、至少约700℃、至少约780℃、至少约800℃、至少约820℃、至少约840℃、至少约860℃、至少约880℃、至少约900℃、至少约920℃、至少约940℃、至少约960℃或至少约980℃的IVC温度和/或进气温度下转变到稳态MCCI操作。在一些实施例中，发动机可以在不超过约1000℃、不超过约980℃、不超过约960℃、不超过约940℃、不超过约920℃、不超过约900℃、不超过约880℃、不超过约860℃、不超过约840℃、不超过约820℃、不超过约800℃、不超过约780℃、不超过约760℃、不超过约740℃、不超过约720℃、不超过约700℃、不超过约680℃、不超过约660℃、不超过约640℃、不超过约620℃、不超过约600℃、不超过约580℃、不超过约540℃或不超过约520℃的IVC温度和/或进气温度下转变到稳态MCCI操作。
以上提及的用于转变到稳态MCCI的IVC温度和/或进气温度的组合也是可能的(例如，至少约500℃且不超过约1000℃或至少约600℃且不超过约800℃)，包括其间的所有值和范围。在一些实施例中，发动机可以在约500℃、约520℃、约540℃、约560℃、约580℃、约600℃、约620℃、约640℃、约660℃、约680℃、约700℃、约720℃、约740℃、约760℃、约780℃、约800℃、约820℃、约840℃、约860℃、约880℃、约900℃、约920℃、约940℃、约960℃、约980℃或约1000℃的IVC温度和/或进气温度下转变到稳态MCCI操作。
在一些实施例中，发动机可以从冷起动转变到HCCI并且继而从HCCI转变到稳态MCCI。在一些实施例中，发动机可以直接从冷起动转变到稳态MCCI。
图6呈现根据一些实施例的VVT方案，所述VVT方案可以与从冷起动转变到HCCI操作并且最终转变到稳态MCCI操作的发动机操作的转变相关联。在上述的冷起动策略中的每一种中，有多种在减轻爆震的同时尽可能快速地且高效地从冷起动操作切换到稳态操作的方法。当从冷起动燃烧模式运动到稳态MCCI燃烧时，VVT可以促进该转变。图6是实施VVT的凸轮定相方法的示例，其中仅气门打开和关闭的凸轮正时变化。在一些实施例中，气门打开持续时间和气门升程(即，气门曲线(profile))保持恒定。在一些实施例中，凸轮正时可以相对于发动机位置调整，高效地将进气门曲线和排气门曲线两者在相同方向上移动了相等的时间量。在一些实施例中，基本排气正时曲线601可以是在初始冷起动操作期间和在稳态MCCI操作期间的排气门的气门曲线，而基本进气正时曲线602可以是在初始冷起动操作期间和在稳态MCCI操作期间的进气门的气门曲线。在一些实施例中，在从冷起动转变到HCCI或火花辅助操作期间，排气门的正时可以从基本排气正时曲线601调整到中间排气正时曲线603和调整到提前排气正时曲线605。在一些实施例中，在从火花辅助或HCCI操作转变到稳态MCCI操作期间，排气门的正时可以从提前排气正时曲线605调整到中间排气正时曲线603和调整到基本排气正时曲线601。在一些实施例中，在从冷起动转变到到火花辅助或HCCI操作期间，进气门的正时可以从基本进气正时曲线602调整到中间进气正时曲线604和调整到提前进气正时曲线606。在一些实施例中，在从火花辅助或HCCI操作转变到稳态MCCI操作期间，进气门的正时可以从提前进气正时曲线606调整到中间进气正时曲线604和调整到基本进气正时曲线602。
当气门的正时改变到提前状态时，可以实现在从冷起动到HCCI的转变中的若干益处。首先，有效压缩比随着进气门在进气冲程期间较早关闭而变化。这限制了吸入气缸中的空气的量，从而减少了可用于压缩的活塞冲程的量。这可以减少可用于促进不合时宜的自燃事件的能量，或者这可以增加可用于在燃烧转变回到MCCI模式时缩短点火延迟的能量。通过延迟气门正时(即，通过较晚关闭进气门)，也能够达到同样的效果，在这种情况下由于压缩不能在气门关闭之前开始而使得压缩受到限制。
在电热塞辅助、SACI、火花辅助MCCI和等离子点火冷起动模式中，有若干与经由气门正时曲线具有高初始有效压缩比(大约17:1，基线比)相关联的优点。随着发动机的温度升高至高于环境温度但仍低于稳态操作所需的温度，上述的冷起动方法仍然是实用的。然而，在接近于17:1的压缩比下，使用电热塞或火花辅助(如果有大量的燃料空气混合和均匀性的话)，爆震的可能性变得更为显著。为了减轻这种可能性，可以提前气门正时，以便将有效压缩比降低到大约12:1的值(基于相关燃料的辛烷值，较高辛烷值的燃料使用较高的压缩比)，其与提前排气正时曲线605和提前进气正时曲线606相对应。随着发动机继续升温，燃烧可以通过将气门正时朝向它们的基值延迟来朝向稳态MCCI燃烧模式转变。然而，在达到稳态MCCI燃烧之前，随着气门正时正朝向基值转变回来，发动机可以首先利用压缩比为约13:1至约15:1的HCCI燃烧策略。在此时间窗口内使用HCCI有利于减轻爆震并且有利于利用其中HCCI的高效操作是最实用的小温度窗口。最后，一旦发动机达到稳态MCCI操作所需的足够温度，则气门曲线就可以达到其基本正时方案，以实现对稳态MCCI操作较为重要的大约17:1的压缩比。此时，冷起动辅助方法可以中止。
在一些实施例中，当在冷起动期间采用等离子点火或SACI设备或方法时，IVC可以提前(即，提早)。在一些实施例中，当在冷起动期间采用等离子点火或SACI设备或方法时，IVC可以被延迟(即，推迟)。在一些实施例中，当在冷起动期间使用电热塞以诱导表面点火时，可以使用基本气门正时(例如，基本进气正时曲线602和基本排气正时曲线601)。在一些实施例中，当在冷起动期间使用电热塞以诱导表面点火时，可以提前关闭排气门。在一些实施例中，当在冷起动期间使用电热塞以产生热效应时，可以使用基本气门正时(例如，基本进气正时曲线602和基本排气正时曲线601)。在一些实施例中，当在冷起动期间使用电热塞以产生热效应时，可以提前关闭排气门。在一些实施例中，当在冷起动期间使用内部或外部筒式加热器以产生热效应时，可以使用基本气门正时(例如，基本进气正时曲线602和基本排气正时曲线601)。在一些实施例中，当在冷起动期间使用内部或外部筒式加热器以产生热效应时，可以提前关闭排气门。
VVT策略还可以用于在持续的低发动机负载(即，低进气和燃烧)时期期间稳定燃烧，其中热能会不足以用于持续的MCCI操作。在一些实施例中，更复杂的或不对称的VVT方案可以帮助实现特定发动机的期望性能特征。这些VVT策略可以与火花塞、电热塞、等离子点火、进气加热器、引燃喷射或上述策略的任何组合协同工作。
另外地，VVT策略的采用可以潜在地调制废气中剩余的能量以及可用于保留和再诱导到进气门中的废气的量。随着排气门打开正时提前，在膨胀冲程中较早地发生废气通过排气门的排出，并且从而处于较高温度下(这是由于燃烧气体在膨胀冲程期间已经历较少的膨胀)。这种较高温度的废气将保留在排气端口中而可用于再诱导到燃烧室中。排气门提前打开和排气门延迟关闭两方面的应用(即，较长的打开持续时间，不对称的VVT)可以帮助再诱导，使得排气门打开和进气门打开之间存在重叠。相反地，如果不是延迟关闭排气门以允许再诱导而是提前关闭排气门，则废气可以被截留在气缸中，或者如果也提前打开进气门，则废气可以被转移到进气端口。后一种情况使进气回流(截留的废气流回到进气端口中)，在这种情况下该废气能量将保留在进气中，直到主要诱导事件发生为止。换句话说，修改的气门正时可以用于利用由热废气气体所提供的额外热能以帮助后续发动机循环的点火。这种热能对于HCCI燃烧模式以及在中等负载下的MCCI燃烧操作而言较为重要，在所述MCCI燃烧操作中需要废气热能来维持促进稳态操作的高温。在一些实施例中，在HCCI期间，可采用不对称的VVT来提早关闭排气门和推迟打开进气门。
额外的示例性操作模式可以用于燃烧定相和气门正时。在一些实施例中，由于燃烧室中的能量较低，冷起动策略可以以非常晚的燃烧定相开始。这种较晚的燃烧定相可以降低燃烧的反应速率。另外地，在SI燃烧的情况下，较晚的燃烧定相可以减少火焰横过大缸径发动机传播的时间(以避免爆震)。这可以通过非常早地喷射燃料(直接地或在端口中)来实现，以产生可以使用火花塞点燃的空气和燃料的预混合可燃混合物。
随着发动机变热，向自燃的燃烧模式(例如，HCCI)的转变可以引起更早的燃烧定相，在TDC附近引起更早的且更快速的压力升高。空气燃料混合物的均匀或半均匀性质允许在整个气缸中更快地同时燃烧。更快的燃烧在更短的持续时间内引起更高的压力升高率(而不是在时间上更分散，通常引起更晚的定相，如其可以在冷起动期间一样)。这种更高的压力升高率可以经由提早地喷射正时来实现，以形成可燃的空气和燃料混合物。可以通过将直接喷射器的喷射正时在压缩冲程中逐渐地改变较晚来减小压力上升率。喷射正时的这种变化可以产生分层和较不均匀的混合物，导致燃烧过程在时间上更加分散，这是由于非常高的压力上升率(每一曲柄角度大于15巴)可以导致不必要的发动机噪声。
随着发动机继续升温，在整个气缸中的自燃的燃烧可以变得太快或太早，导致不良的燃烧定相(太早)或不可接受的高压力升高率。较高的压力升高率可以导致来自发动机的NVH，并且可以导致发动机损坏。一旦发动机已经充分地变热，这些潜在的问题就可以通过将喷射正时在压缩冲程中改变甚至更晚来缓解。这种改变可以减少在自燃之前的预混合的量，并且可以随着燃料喷射到气缸中而允许燃烧继续进行。最终，预混合的分数可以足够低并且喷射正时可以足够晚，使得燃烧受到混合控制，已经达到可以维持稳态MCCI的喷射正时和发动机温度。在一些实施例中，在稳态MCCI期间，可以使用基本气门正时曲线。在一些实施例中，在MCCI期间，在低负载点期间可以使用排气门的提早关闭。
在一些实施例中，在即将点火之前的燃料和空气之间的预混合水平可以根据发动机是否在冷起动模式、HCCI或稳态MCCI中操作而变化。在一些实施例中，根据所使用的点火辅助装置或方法的类型，在冷起动期间，在即将点火之前的燃料和空气之间的预混合水平可以变化。
在一些实施例中，燃料的至少约10％、至少约15％、至少约20％、至少约25％、至少约30％、至少约35％、至少约40％、至少约45％、至少约50％、至少约50％、至少约55％或至少约60％(包括其间的所有值和范围)可以在即将点火之前与空气预混合。
在一些实施例中，如果在冷起动期间使用等离子点火或火花辅助压缩点火装置或方法，则至少约60％、至少约65％、至少约70％、至少约75％、至少约80％或至少约85％(包括其间的所有值和范围)的燃料可以在即将点火之前与空气预混合。在一些实施例中，如果在冷起动期间使用电热塞并且将电热塞定位在诱导表面点火的这样的位置中，则至少约40％、至少约45％、至少约50％、至少约55％或至少约60％(包括其间的所有值和范围)的燃料可以在即将点火之前与空气预混合。在一些实施例中，如果在冷起动期间使用电热塞或气缸内筒式加热器来产生热效应，则至少约10％、至少约15％、至少约20％、至少约25％或至少约30％(包括其间的所有值和范围)的燃料可以在即将点火之前与空气预混合。
在一些实施例中，在HCCI期间，至少约40％、至少约45％、至少约50％、至少约55％或至少约60％(包括其间的所有值和范围)的燃料可以在即将点火之前与空气预混合。在一些实施例中，在稳态MCCI期间，不超过约60％、不超过约55％、不超过约50％、不超过约45％或不超过约40％的燃料可以在即将点火之前与空气预混合。
关于气门正时，该额外的示例性模式也可以使用图6来理解。在这种情况下，在自燃开始时朝向附图左侧快速移动的情况下，燃烧将朝向图表右侧开始(燃烧定相较晚)。在自燃已经开始之后，定相可以保持在图表左侧附近(对于效率而言最期望的定相)，并且通过改变喷射正时和分层以调制点火延迟来维持定相。这种喷射修改可以通过较少的预混合来抵消越来越快的燃烧动力学。
贯穿冷起动、过渡并且进入完全发展的MCCI模式，可以调整被再训练或再循环的废气的量、发动机背压或发动机节流水平以稳定燃烧来满足可接受的稳定水平和压力升高率水平，同时在起动之后在可接受的短时间范围内实现催化剂起燃，如先前所述的。
在一些实施例中，可以在冷起动期间以至少约660°、至少约665°、至少约670°、至少约675°、至少约680°、至少约685°、至少约690°、至少约695°或至少约700°的发动机曲柄角打开进气门。在一些实施例中，可以在冷起动期间以不超过约705°、不超过约700°、不超过约695°、不超过约690°、不超过约685°、不超过约680°、不超过约675°、不超过约670°或不超过约665°的发动机曲柄角打开进气门。以上提及的用于在冷起动期间打开进气门的发动机曲柄角的组合也是可能的(例如，至少约660°且不超过约705°或至少约665°且不超过约700°)，包括其间的所有值和范围。在一些实施例中，可以在冷起动期间以约660°、约665°、约670°、约675°、约680°、约685°、约690°、约695°、约700°或约705°的发动机曲柄角打开进气门。
在一些实施例中，可以在HCCI操作期间以至少约680°、至少约685°、至少约690°、至少约695°、至少约700°、至少约705°、至少约710°、至少约715°、至少约720°(0°，即，在进气冲程开始之后)、至少约5°、至少约10°、至少约15°、至少约20°、至少约25°、至少约30°、至少约35°、至少约40°、至少约45°、至少约50°或至少约55°的发动机曲柄角打开进气门。在一些实施例中，可以在HCCI操作期间以不超过约60°、不超过约55°、不超过约50°、不超过约45°、不超过约40°、不超过约35°、不超过约30°、不超过约25°、不超过约20°、不超过约15°、不超过约10°、不超过约5°、不超过约720°、不超过约715°、不超过约710°、不超过约705°、不超过约700°、不超过约695°、不超过约690°、不超过约685°、不超过约680°或不超过约675°的发动机曲柄角打开进气门。以上提及的用于在HCCI操作期间打开进气门的发动机曲柄角的组合也是可能的(例如，至少约680°和/或不超过约60°或至少约685°且不超过约700°)，包括其间的所有值和范围。在一些实施例中，可以在HCCI操作期间以约680°、约685°、约690°、约695°、约700°、约705°、约710°、约715°、约720°、约5°、约10°、约15°、约20°、约30°、约40°、约45°、约50°、约55°或约60°的发动机曲柄角打开进气门。
在一些实施例中，可以在冷起动期间以至少约160°、至少约165°、至少约170°、至少约175°、至少约180°、至少约185°、至少约190°、至少约195°、至少约200°、至少约205°、至少约210°、至少约215°、至少约220°、至少约225°、至少约230°、至少约235°、至少约240°、至少约245°、至少约250°或至少约255°的发动机曲柄角关闭进气门。在一些实施例中，可以在冷起动期间以不超过约260°、不超过约255°、不超过约250°、不超过约245°、不超过约240°、不超过约235°、不超过约230°、不超过约225°、不超过约220°、不超过约215°、不超过约210°、不超过约205°、不超过约200°、不超过约195°、不超过约190°、不超过约185°、不超过约180°、不超过约175°、不超过约170°或不超过约165°的发动机曲柄角关闭进气门。以上提及的用于在冷起动期间关闭进气门的发动机曲柄角的组合也是可能的(例如，至少约160°且不超过约260°或至少约180°且不超过约200°)，包括其间的所有值和范围。在一些实施例中，可以在冷起动期间以约160°、约165°、约170°、约175°、约180°、约185°、约190°、约195°、约200°、约205°、约210°、约215°、约220°、约225°、约230°、约235°、约240°、约245°、约250°、约255°或约260°的发动机曲柄角关闭进气门。
在一些实施例中，可以在HCCI操作期间以至少约140°、至少约145°、至少约150°、至少约155°、至少约160°、至少约165°、至少约170°、至少约175°、至少约180°、至少约185°、至少约190°、至少约195°、至少约200°、至少约205°、至少约210°、至少约215°、至少约220°、至少约225°、至少约230°、至少约235°、至少约240°、至少约245°、至少约250°、至少约255°、至少约260°、至少约265°、至少约270°或至少约275°的发动机曲柄角关闭进气门。在一些实施例中，可以在HCCI操作期间以不超过约280°、不超过约275°、不超过约270°、不超过约265°、不超过约260°、不超过约255°、不超过约250°、不超过约245°、不超过约240°、不超过约235°、不超过约230°、不超过约225°、不超过约220°、不超过约215°、不超过约210°、不超过约205°、不超过约200°、不超过约195°、不超过约190°、不超过约185°、不超过约180°、不超过约175°、不超过约170°、不超过约165°、不超过约160°、不超过约155°、不超过约150°、不超过约145°的发动机曲柄角关闭进气门。以上提及的用于在HCCI操作期间关闭进气门的发动机曲柄角的组合也是可能的(例如，至少约140°且不超过约280°或至少约200°且不超过约220°)，包括其间的所有值和范围。在一些实施例中，可以在HCCI操作期间以约140°、约145°、约150°、约155°、约160°、约165°、约170°、约175°、约180°、约185°、约190°、约195°、约200°、约205°、约210°、约215°、约220°、约225°、约230°、约235°、约240°、约245°、约250°、约255°、约260°、约265°、约270°、约275°或约280°的发动机曲柄角关闭进气门。
在一些实施例中，可以在冷起动期间以至少约460°、至少约465°、至少约470°、至少约475°、至少约480°、至少约485°、至少约490°、至少约495°、至少约500°、至少约505°的发动机曲柄角打开排气门。在一些实施例中，可以在冷起动期间以不超过约510°、不超过约505°、不超过约500°、不超过约495°、不超过约495°、不超过约490°、不超过约485°、不超过约480°、不超过约475°、不超过约470°或不超过约465°的发动机曲柄角打开排气门。以上提及的用于在冷起动期间打开排气门的发动机曲柄角的组合也是可能的(例如，至少约460°且不超过约510°或至少约470°且不超过约490°)，包括其间的所有值和范围。在一些实施例中，可以在冷起动期间以约460°、约465°、约470°、约475°、约480°、约485°、约490°、约495°、约500°、约505°或约510°的发动机曲柄角打开排气门。
在一些实施例中，可以在HCCI操作期间以至少约470°、至少约475°、至少约480°、至少约485°、至少约490°、至少约495°、至少约500°、至少约505°、至少约510°或至少约515°的发动机曲柄角打开排气门。在一些实施例中，可以在HCCI操作期间以不超过约520°、不超过约515°、不超过约510°、不超过约505°、不超过约505°、不超过约500°、不超过约495°、不超过约490°、不超过约485°、不超过约480°、不超过约475°的发动机曲柄角打开排气门。以上提及的用于在HCCI操作期间打开排气门的发动机曲柄角的组合也是可能的(例如，至少约470°且不超过约520°或至少约490°且不超过约510°)，包括其间的所有值和范围。在一些实施例中，可以在HCCI操作期间以约470°、约475°、约480°、约485°、约490°、约495°、约500°、约505°、约510°、约515°或约520°的发动机曲柄角打开排气门。
在一些实施例中，可以在冷起动期间以至少约700°、至少约705°、至少约710°、至少约715°、至少约0°、至少约5°或至少约10°的发动机曲柄角关闭排气门。在一些实施例中，可以在冷起动期间关闭以不超过约15°、不超过约10°、不超过约5°、不超过约720°、不超过约715°、不超过约710°或不超过约705°的发动机曲柄角关闭排气门。以上提及的用于在冷起动期间关闭排气门的发动机曲柄角的组合也是可能的(例如，至少约700°和/或不超过约15°或至少约700°且不超过约710°)，包括其间的所有值和范围。在一些实施例中，可以在冷起动期间以约700°、约705°、约710°、约715°、约720°、约5°、约10°、约15°、约20°、约25°、约30°或约35°的发动机曲柄角关闭排气门。
在一些实施例中，可以在冷起动期间以至少约600°、至少约605°、至少约610°、至少约615°、至少约620°、至少约625°、至少约630°、至少约635°、至少约640°、至少约645°、至少约650°、至少约655°、至少约660°、至少约665°、至少约670°、至少约675°、至少约680°、至少约685°、至少约690°、至少约695°、至少约700°、至少约705°、至少约710°、至少约715°、至少约0°(720°)、至少约5°、至少约10°、至少约15°、至少约20°、至少约25°、至少约30°、至少约35°、至少约40°、至少约45°、至少约50°、至少约55°、至少约60°、至少约65°、至少约70°、至少约75°、至少约80°、至少约85°、至少约90°、至少约95°、至少约100°、至少约105°或至少约110°的发动机曲柄角关闭排气门。在一些实施例中，可以在冷起动期间以不超过约115°、不超过约110°、不超过约105°、不超过约100°、不超过约95°、不超过约90°、不超过约85°、不超过约80°、不超过约75°、不超过约70°、不超过约65°、不超过约60°、不超过约55°、不超过约50°、不超过约45°、不超过约40°、不超过约35°、不超过约30°、不超过约25°、不超过约20°、不超过约15°、不超过约10°、不超过约5°、不超过约720°、不超过约715°、不超过约710°、不超过约705°、不超过约700°、不超过约695°、不超过约690°、不超过约685°、不超过约680°、不超过约675°、不超过约670°、不超过约665°、不超过约660°、不超过约655°、不超过约650°、不超过约645°、不超过约640°、不超过约635°、不超过约630°、不超过约625°、不超过约620°、不超过约615°、不超过约610°或不超过约605°的发动机曲柄角关闭排气门。以上提及的用于在冷起动期间关闭排气门的发动机曲柄角的组合也是可能的(例如，至少约600°和/或不超过约115°或至少约0°且不超过约10°)，包括其间的所有值和范围。在一些实施例中，可以在冷起动期间以约700°、约705°、约710°、约715°、约720°、约725°、约730°、约735°、约740°、约745°、约750°、约755°、约760°、约765°、约770°、约775°、约780°、约785°、约790°、约795°、约705°、约710°、约715°、约0°、约5°、约10°、约15°、约20°、约25°、约30°、约35°、约40°、约45°、约50°、约55°、约60°、约65°、约70°、约75°、约80°、约85°、约90°、约95°、约100°、约105°、约110°或约115°的发动机曲柄角关闭排气门。
改变在操作期间的排气门关闭或相对于进气门打开的排气门关闭的正时，可以有助于将废气截留在燃烧室中或有助于将废气再吸入燃烧室中。在一些实施例中，排气门关闭时间可以在发动机已经起动之后不久改变。在一些实施例中，排气门关闭时间可以在冷起动期间改变。在一些实施例中，排气门关闭时间可以在从冷起动转变到HCCI操作期间改变。在一些实施例中，排气门关闭时间可以在HCCI操作期间改变。在一些实施例中，排气门关闭时间可以在从HCCI操作转变到稳态MCCI操作期间改变。
改变在操作期间的进气门关闭的正时(即，改变在第一发动机循环和第二发动机循环之间的进气门关闭时间，第二发动机循环比第一发动机循环较晚发生)可以影响进入燃烧室中的气体的量以及在进气门关闭之后气体所经历的压缩水平。在一些实施例中，进气门关闭时间改变可以是提前(即，更早关闭)。在一些实施例中，可以提前至少约20度的曲柄角、至少约25度的曲柄角、至少约30度的曲柄角、至少约35度的曲柄角、至少约40度的曲柄角、至少约45度的曲柄角、至少约50度的曲柄角或至少约55度的曲柄角。在一些实施例中，可以提前不超过约60度的曲柄角、不超过约55度的曲柄角、不超过约50度的曲柄角、不超过约45度的曲柄角、不超过约40度的曲柄角、不超过约35度的曲柄角、不超过约30度的曲柄角或不超过约25度的曲柄角。以上提及的进气门关闭提前的组合也是可能的(例如，至少约20度的曲柄角且不超过约60度的曲柄角或至少约30度的曲柄角且不超过约50度的曲柄角)，包括其间的所有值和范围。在一些实施例中，进气门可以提前约20度的曲柄角、约25度的曲柄角、约30度的曲柄角、约35度的曲柄角、约40度的曲柄角、约45度的曲柄角、约50度的曲柄角、约55度的曲柄角或约60度的曲柄角。
在一些实施例中，进气门关闭时间改变可以是延迟(即，更晚关闭)。在一些实施例中，可以延迟至少约20度的曲柄角、至少约25度的曲柄角、至少约30度的曲柄角、至少约35度的曲柄角、至少约40度的曲柄角、至少约45度的曲柄角、至少约50度的曲柄角或至少约55度的曲柄角。在一些实施例中，可以延迟不超过约60度的曲柄角、不超过约55度的曲柄角、不超过约50度的曲柄角、不超过约45度的曲柄角、不超过约40度的曲柄角、不超过约35度的曲柄角、不超过约30度的曲柄角或不超过约25度的曲柄角。以上提及的进气门关闭延迟的组合也是可能的(例如，至少约20度的曲柄角且不超过约60度的曲柄角或至少约30度的曲柄角且不超过约50度的曲柄角)，包括其间的所有值和范围。在一些实施例中，进气门可以延迟约20度的曲柄角、约25度的曲柄角、约30度的曲柄角、约35度的曲柄角、约40度的曲柄角、约45度的曲柄角、约50度的曲柄角、约55度的曲柄角或约60度的曲柄角。
在一些实施例中，排气门关闭时间可以在发动机已经起动之后不久改变。在一些实施例中，排气门关闭时间可以在冷起动期间改变。在一些实施例中，排气门关闭时间可以在从冷起动转变到HCCI操作期间改变。在一些实施例中，排气门关闭时间可以在HCCI操作期间改变。在一些实施例中，排气门关闭时间可以在从HCCI操作转变到稳态MCCI操作期间改变。
在一些实施例中，排气门关闭时间改变可以是提前(即，更早关闭)。在一些实施例中，可以提前至少约20度的曲柄角、至少约25度的曲柄角、至少约30度的曲柄角、至少约35度的曲柄角、至少约40度的曲柄角、至少约45度的曲柄角、至少约50度的曲柄角或至少约55度的曲柄角。在一些实施例中，可以提前不超过约60度的曲柄角、不超过约55度的曲柄角、不超过约50度的曲柄角、不超过约45度的曲柄角、不超过约40度的曲柄角、不超过约35度的曲柄角、不超过约30度的曲柄角或不超过约25度的曲柄角。以上提及的排气门关闭提前的组合也是可能的(例如，至少约20度的曲柄角且不超过约60度的曲柄角或至少约30度的曲柄角且不超过约50度的曲柄角)，包括其间的所有值和范围。在一些实施例中，排气门可以提前约20度的曲柄角、约25度的曲柄角、约30度的曲柄角、约35度的曲柄角、约40度的曲柄角、约45度的曲柄角、约50度的曲柄角、约55度的曲柄角或约60度的曲柄角。
在一些实施例中，排气门关闭时间改变可以是延迟(即，更晚关闭)。在一些实施例中，可以延迟至少约20度的曲柄角、至少约25度的曲柄角、至少约30度的曲柄角、至少约35度的曲柄角、至少约40度的曲柄角、至少约45度的曲柄角、至少约50度的曲柄角或至少约55度的曲柄角。在一些实施例中，可以延迟不超过约60度的曲柄角、不超过约55度的曲柄角、不超过约50度的曲柄角、不超过约45度的曲柄角、不超过约40度的曲柄角、不超过约35度的曲柄角、不超过约30度的曲柄角或不超过约25度的曲柄角。以上提及的排气门关闭延迟的组合也是可能的(例如，至少约20度的曲柄角且不超过约60度的曲柄角或至少约30度的曲柄角且不超过约50度的曲柄角)，包括其间的所有值和范围。在一些实施例中，排气门可以延迟约20度的曲柄角、约25度的曲柄角、约30度的曲柄角、约35度的曲柄角、约40度的曲柄角、约45度的曲柄角、约50度的曲柄角、约55度的曲柄角或约60度的曲柄角。
在一些实施例中，发动机可以并行地采用本文描述的策略。虽然能够独立地使用这些方法中的每一种，但是这些方法的组合处于本公开的范围内。
各种概念可以被体现为一种或多种方法，已经提供了其中的至少一个示例。作为该方法的一部分执行的动作可以以任何合适的方式排序。因此，实施例可以被构造为以与所示出的顺序不同的顺序执行动作，这可以包括同时地执行一些动作，即使它们在说明性实施例中被示为顺序的动作。换句话说，将应理解，此类特征可以不必限于特定的执行顺序，而是可以以与本公开一致的方式连串地、异步地、并发地、并行地、同时地、同步地和/或类似地执行的任何数量的线程、进程、服务、服务器和/或类似物。因此，这些特征中的一些由于它们不能同时地存在于单个实施例中而会是相互矛盾的。类似地，某些特征可适用于创新的一个方面而不适用于其它方面。
此外，本公开可以包括当前未描述的其它创新。本申请人保留此类创新的所有权利，包括体现此类创新、提交额外申请、延续、部分延续、分案和/或其类似物的权利。因此，应当理解，本公开的优点、实施例、示例、功能、特征、逻辑、操作、组织、结构、拓扑和/或其它方面将不应被认为是对如由实施例定义的本公开的限制或对实施例的等同物的限制。根据个人和/或企业用户的特定期望和/或特性、数据库配置和/或关系模型、数据类型、数据传输和/或网络框架、语法结构和/或类似物，本文公开的技术的各种实施例可以以实现如本文所述的极大灵活性和定制性的方式来实行。
如本文所定义和所使用的所有定义应当被理解为控制字典定义、通过引用并入的文件中的定义和/或所定义的术语的普通含义。
如本文所使用的，在特定实施例中，术语“大约”或“近似”在数值前面时表示该值加上或减去10％的范围。在提供值的范围的情况下，应理解，除非上下文另有明确规定以外，每个居间的值(取下限的单位的十分之一)以其它方式表示在该范围的上限和下限之间，并且在所阐述的范围中的任何其它阐述或居间的值都被包含在本公开内。这些较小范围的上限和下限可以被独立地包括在较小范围内并且也被包含在本公开内，在所阐述的范围内受任何具体排除的限制。在所阐述的范围包括上限和下限中的一个或两者的情况下，排除这些所包括的限度中的一个或两者的范围也被包括在本公开中。
如本文在本说明书中和在实施例中所使用的，短语“和/或”应当被理解为意指如此结合的元素中的“一个或两者”，即，在一些情况下结合地存在并且在其它情况下分离地存在的元素。用“和/或”列出的多个元素应当以相同的方式解释，即，如此结合的元素中的“一个或多个”。除了由“和/或”子句具体标识的元素之外，可以可选地存在其它元素，无论与那些具体标识的元素相关还是不相关。因此，作为非限制性示例，当与诸如“包括”之类的开放式语言结合使用时，对“A和/或B”的引用可以在一个实施例中仅涉及A(可选地包括除B之外的元素)；在另一个实施例中仅涉及B(可选地包括除A之外的元素)；在又一实施例中，涉及A和B两者(可选地包括其它元素)；等等。
如本文在本说明书中和在实施例中所使用的，“或”应当被理解为与如以上限定的“和/或”具有相同的含义。例如，当分隔列表中的项目时，“或”或“和/或”应当被解释为包容性的，即，包括多个或列表中的元素中的至少一个元素，但也包括多个或列表中的元素中的多于一个的元素，以及可选地包括额外未列出的项目。只有明确地指出相反的条款，诸如“仅其中之一”或“确切地其中之一”或当在实施例中使用时“由……构成”将涉及包括多个或列表中的元素中的确切一个元素。一般而言，如本文中所使用的术语“或”应当仅被解释为当前面有排他性术语例如“要么”、“其中之一”、“仅其中之一”或“确切地其中之一”时表示排他性的可替代物(即，“一个或另一个，但不是两者”)。当在实施例中使用时，“基本由……构成”应当具有在专利法领域中所使用的其普通含义。
如本文在本说明书中和在实施例中所使用的，关于一个或多个元素的列表的短语“至少一个”应当被理解为意指选自以下中的至少一个元素：在元素列表中的元素的任何一个或多个，但不一定包括在元素列表内具体列出的每一个元素中的至少一个，并且不排除元素列表中的元素的任何组合。该定义还允许除了在由短语“至少一个”所涉及的元素列表内具体标识的元素之外可以可选地存在元素，无论与那些具体标识的元素相关还是不相关。因此，作为非限制性示例，“A和B中的至少一个”(或等效地“A或B中的至少一个”，或等效地“A和/或B中的至少一个”)可以：在一个实施例中涉及至少一个，可选地包括多于一个的A但不存在B(并且可选地包括除B之外的元素)；在另一个实施例中涉及至少一个，可选地包括多于一个的B但不存在A(并且可选地包括除A之外的元素)；在又一个实施例中涉及至少一个，可选地包括多于一个的A，并且涉及至少一个，可选地包括多于一个的B(并且可选地包括其它元素)；等等。
如本文所使用的，“曲柄角”或“发动机曲柄角”的数字定义应当被理解为相对于排气冲程和进气冲程之间的TDC位置的曲柄角(如图6中所示)。换句话说，当活塞处于排气冲程和进气冲程之间的TDC位置中时，发动机曲柄角为0°(或720°)。当活塞处于压缩冲程和膨胀冲程之间的TDC位置中时，发动机曲柄角为360°。当活塞处于膨胀冲程和排气冲程之间的BDC位置中时，发动机曲柄角为540°。当活塞处于进气冲程和压缩冲程之间的BDC位置中时，发动机曲柄角为180°。
在一些实施例中，术语“在即将点火之前”可以涉及这样的时间点，即，在该时间点处发动机曲柄角为约300°、约305°、约310°、约315°、约320°、约325°、约330°、约335°、约340°、约345°、约350°、约355°、约360°、约365°、约370°、约375°或约380°，包括其间的所有值和范围。
在一些实施例中，术语“在即将点火之前”可以涉及这样的时间点，即，所述时间点是观察到已经发生燃料放热的5％的时间之前的时间点。换句话说，当检测到压力的可测量偏差可以指示正发生放热燃料氧化时，可以认为燃料已经被点燃。
在一些实施例中，术语“气门关闭”(例如，“进气门关闭”或“排气门关闭”)可以涉及其中气门变得完全落座(即，0mm的气门升程)的时间点。在一些实施例中，术语“气门打开”(例如，“进气门打开”或“排气门打开”)可以涉及其中气门变得未落座(即，>0mm的升程)的时间点。
在实施例中以及在上述说明书中，诸如“包括”、“并入”、“携带”、“具有”、“包含”、“涉及”、“保持”、“由……构成”和类似短语的所有过渡短语将应被理解为是开放式的，即，这意味着包括但不限于。如在美国专利局专利审查程序手册第2111.03节所阐述的，只有过渡短语“由……构成”和“基本由……构成”应当分别是封闭的或半封闭的过渡短语。
虽然以上已经概述了本公开的具体实施例，但是对于本领域的技术人员来说，许多替代方案、修改方案和变型方案将是显而易见的。因此，本文中所阐述的实施例旨在说明性的而非限制性的。在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以进行各种改变。在上述方法和步骤指示以特定顺序发生某些事件的情况下，受益于本公开的本领域的普通技术人员将认识到，可以修改某些步骤的顺序，并且这样的修改方案与本发明的变型方案一致。此外，某些步骤可以在可能的情况下在并行过程中被并发地执行，以及可以如上所述按顺序执行。已经具体地示出了和描述了这些实施例，但是将应当理解，可以在形式和细节上进行各种改变。

Claims (43)

1.一种操作压缩点火发动机的方法，所述压缩点火发动机包括具有内表面的发动机气缸、缸盖表面、布置成且配置为在所述发动机气缸中运动的活塞、进气门、排气门和点火辅助装置，所述发动机气缸的所述内表面、所述活塞、所述缸盖表面、所述进气门和所述排气门限定燃烧室，所述活塞和所述缸盖表面限定所述燃烧室的碗状区域，所述方法包括以下步骤：
打开所述进气门以将一体积的空气吸入所述燃烧室中，在所述体积的空气穿过所述进气门的时刻，所述体积的空气具有小于约150℃的质量平均温度；
使所述活塞以介于约15和约25之间的压缩比从所述燃烧室中的下止点(BDC)位置运动到上止点(TDC)位置；
以介于0和360度之间的发动机曲柄角喷射一体积的燃料，所述燃料具有小于约30的十六烷值，所述体积的燃料和所述体积的空气形成空气燃料混合物；
关闭所述进气门；以及
使所述体积的燃料基本全部燃烧。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述点火辅助装置包括电热塞、火花塞和/或等离子点火装置。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述燃料是第一燃料，所述方法还包括：
将第二燃料喷射到所述燃烧室中，所述第二燃料具有大于约30的十六烷值。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，在第一发动机循环期间以第一发动机曲柄角关闭所述进气门，所述方法还包括：
在第二发动机循环期间以第二发动机曲柄角关闭所述进气门，所述第二发动机曲柄角比所述第一发动机曲柄角早了超过40度的发动机曲柄角或晚了超过40度的发动机曲柄角，所述第二发动机循环比所述第一发动机循环更晚地发生。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括：
调整所述排气门的关闭，使得所述进气门和所述排气门的气门正时是关于TDC不对称的。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括：
操作所述压缩点火发动机一段时间，使得所述空气燃料混合物在330度的发动机曲柄角处具有大于约400℃的质量平均温度。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，在第一发动机循环期间以第一发动机曲柄角关闭所述排气门，所述方法还包括：
在第二发动机循环期间以第二发动机曲柄角关闭所述排气门，所述第二发动机曲柄角比所述第一发动机曲柄角早了超过40度的发动机曲柄角或晚了超过40度的发动机曲柄角，所述第二发动机循环比所述第一发动机循环更晚地发生。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括：
操作所述内燃机一段时间，使得所述空气燃料混合物在330度的发动机曲柄角处具有大于约500℃的质量平均温度。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括：
以介于175度和255度之间的发动机曲柄角关闭所述进气门。
10.根据权利要求1所述的方法，还包括：
将排气的一部分从所述排气门经由所述进气门再循环到所述燃烧室。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述点火辅助装置位于所述燃烧室中。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述点火辅助装置位于所述燃烧室的所述碗状区域中。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述压缩点火发动机还包括涡轮增压器、机械增压器和/或涡轮复合装置。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括：
在将所述体积的空气吸入所述燃烧室中之前，使所述体积的空气穿过所述涡轮增压器、所述机械增压器和/或所述涡轮复合装置。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，以至少约1000巴的喷射压力喷射所述体积的燃料。
16.根据权利要求13所述的方法，还包括：
限制排气的体积的至少一部分离开所述燃烧室。
17.根据权利要求1所述的方法，还包括：
操作所述内燃机一段时间，使得所述空气燃料混合物在330度的发动机曲柄角处具有大于约500℃的质量平均温度。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括：
以介于175度和255度之间的发动机曲柄角关闭所述进气门。
19.一种在冷起动期间操作压缩点火发动机的方法，所述压缩点火发动机包括具有内表面的发动机气缸、缸盖表面、布置成且配置为在所述发动机气缸中运动的活塞、进气门、排气门和点火辅助装置，所述发动机气缸的所述内表面、所述活塞、所述缸盖表面、所述进气门和所述排气门限定燃烧室，所述压缩点火发动机还包括涡轮增压器、机械增压器和/或涡轮复合装置，所述方法包括以下步骤：
使一体积的空气穿过所述涡轮增压器、所述机械增压器和/或所述涡轮复合装置；
打开所述进气门以将所述体积的空气吸入所述燃烧室中；
使所述活塞以介于约15和约25之间的压缩比从所述燃烧室中的下止点(BDC)位置运动到上止点(TDC)位置；
在所述进气门打开的同时，将体积的燃料的不超过约25％喷射到所述燃烧室中，所述燃料具有小于约30的十六烷值；
关闭所述进气门；
在所述进气门关闭的同时，将所述体积的燃料的至少约75％以至少约1000巴的喷射压力喷射到所述燃烧室中，所述体积的燃料和所述体积的空气形成燃料空气混合物；
点燃所述体积的燃料的一部分；以及
使所述体积的燃料基本全部燃烧。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，在所述体积的空气穿过所述进气门的时刻，所述体积的空气具有小于约150℃的质量平均温度。
21.根据权利要求19所述的方法，其中，所述点火辅助装置包括电热塞和/或筒式加热器。
22.根据权利要求19所述的方法，其中，所述点火辅助装置接触所述体积的燃料的一部分。
23.根据权利要求19所述的方法，其中，所述点火辅助装置包括电热塞、火花塞和/或等离子点火装置。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述点火辅助装置位于所述燃烧室中。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述点火辅助装置位于所述燃烧室碗状区域中。
26.根据权利要求19所述的方法，还包括：
将第二燃料喷射到所述燃烧室中，所述第二燃料具有大于约30的十六烷值。
27.根据权利要求19所述的方法，其中，所述燃料具有小于约20的十六烷值。
28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述燃料具有小于约10的十六烷值。
29.根据权利要求19所述的方法，还包括：
将排气的一部分从所述排气门经由所述进气门再循环到所述燃烧室。
30.根据权利要求19所述的方法，还包括：
限制排气的体积的至少一部分离开所述燃烧室。
31.一种操作压缩点火发动机的方法，所述压缩点火发动机包括具有内表面的发动机气缸、缸盖表面、布置成且配置为在所述发动机气缸中运动的活塞、进气门、排气门和点火辅助装置，所述发动机气缸的所述内表面、所述活塞、所述缸盖表面、所述进气门和所述排气门限定燃烧室，所述方法包括以下步骤：
在第一时间段期间打开所述进气门以将一体积的空气吸入所述燃烧室中，在所述体积的空气穿过所述进气门的时刻，所述体积的空气具有小于约150℃的质量平均温度；
使所述活塞以介于约15和约25之间的压缩比从所述燃烧室中的下止点(BDC)位置运动到上止点(TDC)位置；
将一体积的燃料喷射到所述燃烧室中，所述燃料具有小于约20的十六烷值，所述体积的燃料和所述体积的空气形成空气燃料混合物；
关闭所述进气门；以及
使所述体积的燃料基本全部燃烧，
其中，所述燃料的所述体积的至少约20％在即将点火之前与所述体积的空气预混合。
32.根据权利要求31所述的方法，其中，所述点火辅助装置位于所述燃烧室的碗状区域中。
33.根据权利要求32所述的方法，其中，所述点火辅助装置包括电热塞、火花塞、等离子点火装置和/或筒式加热器。
34.根据权利要求32所述的方法，其中，所述燃料是第一燃料，所述方法还包括：
将第二燃料喷射到所述燃烧室中，所述第二燃料具有大于约30的十六烷值。
35.根据权利要求31所述的方法，其中，所述体积的燃料的至少约50％在即将点火之前与所述体积的空气预混合。
36.根据权利要求35所述的方法，其中，所述体积的燃料的至少约75％在即将点火之前与所述体积的空气预混合。
37.根据权利要求31所述的方法，其中，在所述第一时间段期间以介于175度和255度之间的发动机曲柄角关闭所述进气门，所述方法还包括：
在第二时间段期间以小于175度或大于255度的发动机曲柄角关闭所述进气门以将空气吸入所述燃烧室中。
38.根据权利要求37所述的方法，还包括：
在第三时间段期间以介于约175度和约255度之间的发动机曲柄角关闭所述进气门。
39.根据权利要求31所述的方法，其中，所述燃料具有小于约10的十六烷值。
40.根据权利要求31所述的方法，其中，所述压缩点火发动机还包括涡轮增压器、机械增压器和/或涡轮复合装置。
41.根据权利要求40所述的方法，还包括：
在将所述体积的空气吸入所述燃烧室中之前，使所述体积的空气穿过所述涡轮增压器、所述机械增压器和/或所述涡轮复合装置。
42.根据权利要求41所述的方法，其中，以至少约1000巴的喷射压力喷射所述体积的燃料。
43.根据权利要求41所述的方法，还包括：
限制排气的体积的至少一部分离开所述燃烧室。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117028049A (zh) * 2023-10-07 2023-11-10 潍柴动力股份有限公司 一种甲醇发动机冷启动控制方法及相关装置

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023028156A2 (en) 2021-08-25 2023-03-02 Clearflame Engines, Inc. Fuel agnostic compression ignition engine
CN114341477A (zh) 2019-05-15 2022-04-12 清焰发动机公司 用于柴油发动机架构中的高辛烷值燃料的冷起动
WO2021011528A1 (en) 2019-07-15 2021-01-21 The Research Foundation For The State University Of New York Method for control of advanced combustion through split direct injection of high heat of vaporization fuel or water fuel mixtures
AU2021225956A1 (en) 2020-02-26 2022-08-25 Clearflame Engines, Inc. Fuel agnostic compression ignition engine
WO2022011275A1 (en) 2020-07-09 2022-01-13 Clearflame Engines, Inc. Systems and metods of cylinder deactivation in high-temperature mixing-controlled engines
EP4179191A1 (en) 2020-07-09 2023-05-17 Clearflame Engines, Inc. Systems and metods of cylinder deactivation in high-temperature mixing-controlled engines
DE102022101345A1 (de) * 2022-01-21 2023-07-27 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Beheizen einer Abgasnachbehandlungskomponente sowie Verbrennungsmotor
US11635039B1 (en) 2022-04-15 2023-04-25 Deere & Company Work vehicle alcohol-based power system with on-board ether
US11795869B1 (en) 2022-10-27 2023-10-24 Deere & Company Work vehicle compression ignition power system with intake heat exchanger
US12018626B1 (en) 2023-03-02 2024-06-25 Deere & Company Work vehicle dual fuel compression ignition power system

Family Cites Families (138)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2115001A1 (de) 1971-03-27 1972-09-28 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Verfahren zum Betrieb einer luftverdichtenden und selbstzündenden Einspritzbrennkraftmaschine für Vielstoffbetrieb und nach diesem Verfahren arbeitende Brennkraftmaschine
US4444166A (en) 1981-06-16 1984-04-24 Kovacs Research Center, Inc. Method and apparatus for reducing the operating compression ratios of compression ignition engines
US4416229A (en) 1981-06-29 1983-11-22 Southwest Research Institute Fuel injection system for diesel engines
DE3382079D1 (de) 1983-01-14 1991-02-07 Aeci Ltd Zuendungsverbesserer fuer einen auf alkohol basierenden brennstoff fuer motoren mit zuendung durch kompression.
JPS59152031A (ja) 1983-02-18 1984-08-30 Hitachi Ltd セラミツクス部品の装着法
GB2174102A (en) 1985-04-24 1986-10-29 Shell Int Research Diesel fuel composition
US4788369A (en) 1985-12-31 1988-11-29 Mobil Oil Corporation Conversion of methanol to gasoline
JPS6480756A (en) 1987-09-23 1989-03-27 Aisin Seiki Cylinder liner for engine
JPH0647929B2 (ja) 1989-09-29 1994-06-22 いすゞ自動車株式会社 副室式アルコールエンジン
JP3724040B2 (ja) 1995-04-27 2005-12-07 トヨタ自動車株式会社 筒内噴射式圧縮着火内燃機関
EP1052391B1 (en) 1999-05-12 2004-04-28 Nissan Motor Co., Ltd. Compression self-igniting gasoline engine
DE60027675T2 (de) 1999-12-10 2006-11-09 Haldor Topsoe A/S Verfahren zum Betrieb einer Dieselbrennkraftmaschine
US6401688B2 (en) 2000-01-27 2002-06-11 Nissan Motor Co., Ltd. Auto-ignition combustion management in internal combustion engine
JP4016568B2 (ja) 2000-03-30 2007-12-05 日産自動車株式会社 ガソリン自己着火式内燃機関
US6530209B2 (en) 2000-07-10 2003-03-11 Hitachi, Ltd. Thermal energy reusing system
US6858048B1 (en) 2001-04-18 2005-02-22 Standard Alcohol Company Of America, Inc. Fuels for internal combustion engines
US7559961B2 (en) 2001-04-18 2009-07-14 Standard Alcohol Company Of America, Inc. Mixed alcohol fuels for internal combustion engines, furnaces, boilers, kilns and gasifiers
EP1389679B1 (en) 2001-05-22 2017-11-29 Hitachi, Ltd. Compression ignition internal combustion engine
US6557520B2 (en) 2001-08-30 2003-05-06 Southwest Research Institute Multi-zone combustion chamber and method for combustion control in compression-ignited reciprocating engines
US7047933B2 (en) * 2002-08-08 2006-05-23 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The United States Environmental Protection Agency Low emission fuel for use with controlled temperature combustion, direct injection, compression ignition engines
JP4161690B2 (ja) 2002-11-20 2008-10-08 株式会社デンソー 蓄圧式燃料噴射装置
FR2853356B1 (fr) * 2003-04-04 2006-06-30 Peugeot Citroen Automobiles Sa Moteur a combustion interne a essence et a allumage commande comprenant un systeme d'injection a tres haute pression
US7237539B2 (en) 2003-10-30 2007-07-03 Philip Morris Usa Inc. Control method and apparatus for use in an alcohol fueled internal combustion engine
US6971365B1 (en) * 2004-07-12 2005-12-06 General Motors Corporation Auto-ignition gasoline engine combustion chamber and method
US7059281B2 (en) 2004-07-12 2006-06-13 General Motors Corporation Four stroke engine auto-ignition combustion
DE102004037135B4 (de) 2004-07-30 2015-02-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur synchronen Druck- und Temperaturbestimmung in einem Hochdruckbehälter mittels Ultraschalllaufzeitmessung
US7017561B1 (en) 2005-03-03 2006-03-28 International Engine Intellectual Property Company, Llc Control strategy for expanding diesel HCCI combustion range by lowering intake manifold temperature
BRPI0504047C1 (pt) 2005-09-12 2007-07-31 Fiat Automoveis Sa sistema auxiliar de partida a frio para motores a álcool e flex com aquecimento do ar de admissão e do álcool
US7363911B2 (en) 2005-11-03 2008-04-29 Ford Global Technologies, Llc Humidity-based combustion control in a multiple combustion mode engine
US7743754B2 (en) 2006-03-31 2010-06-29 Transonic Combustion, Inc. Heated catalyzed fuel injector for injection ignition engines
AR061454A1 (es) 2006-06-13 2008-08-27 Monsanto Technology Llc Sistemas de potencia alimentados por alcohol reformado
US7909019B2 (en) 2006-08-11 2011-03-22 Ford Global Technologies, Llc Direct injection alcohol engine with boost and spark control
US7461628B2 (en) 2006-12-01 2008-12-09 Ford Global Technologies, Llc Multiple combustion mode engine using direct alcohol injection
US7684925B2 (en) 2006-12-07 2010-03-23 Gm Global Technology Operations, Inc. Engine warm-up of a homogeneous charge compression ignition engine
DE102007001363A1 (de) 2007-01-09 2008-07-10 Robert Bosch Gmbh Injektor zum Einspritzen von Kraftstoff in Brennräume von Brennkraftmaschinen
US20080230041A1 (en) 2007-03-21 2008-09-25 Brusslar Matthew J High efficiency alcohol fuel engine
US7621262B2 (en) 2007-05-10 2009-11-24 Ford Global Technologies, Llc Hybrid thermal energy conversion for HCCI heated intake charge system
BRPI0701674B1 (pt) 2007-07-13 2022-09-27 Robert Bosch Limitada Sistema e método de identificação de combustível
US7971567B2 (en) 2007-10-12 2011-07-05 Ford Global Technologies, Llc Directly injected internal combustion engine system
BRPI0705394B1 (pt) 2007-11-08 2018-11-13 Delphi Tech Inc método para partida a frio de motores abastecidos com álcool e sistema para partida a frio de motores abastecidos com álcool
JP4966828B2 (ja) 2007-11-15 2012-07-04 ヤンマー株式会社 燃料供給装置及び燃料供給方法
US8141356B2 (en) 2008-01-16 2012-03-27 Ford Global Technologies, Llc Ethanol separation using air from turbo compressor
US8495992B2 (en) 2008-02-22 2013-07-30 Borgwarner Inc. Controlling exhaust gas flow divided between turbocharging and exhaust gas recirculating
GB2457925B (en) 2008-02-28 2012-06-13 Volution Ltd G Multi-fuelling an engine
EP2103798A1 (en) 2008-03-20 2009-09-23 Aquafuel Research Limited Combustion method and apparatus
US8590505B2 (en) 2008-07-03 2013-11-26 Dow Global Technologies Llc Method of operating a compression ignition internal combustion engine
US8813718B2 (en) 2008-12-31 2014-08-26 Speed Of Air, Inc. Internal combustion engine
WO2010104985A2 (en) 2009-03-10 2010-09-16 Sturman Digital Systems, Llc Dual fuel compression ignition engines and methods
WO2010120965A1 (en) 2009-04-16 2010-10-21 Ethanol Boosting Systems, Llc Dimethyl ether (dme) enhanced gasoline engine
US8495974B2 (en) 2009-05-18 2013-07-30 Vito Agosta Fuel system and method for burning liquid ammonia in engines and boilers
US8165788B2 (en) 2009-05-22 2012-04-24 Ford Global Technlogies, Llc Fuel-based injection control
US8365701B1 (en) 2009-05-29 2013-02-05 Sturman Digital Systems, Llc Diesel engines operating with an equivalence ratio near unity
US8671908B2 (en) * 2009-07-31 2014-03-18 Ford Global Technologies, Llc Glow plug placement in a diesel engine
KR101189229B1 (ko) 2009-11-12 2012-10-09 현대자동차주식회사 압축 착화 가솔린 엔진
US8353270B2 (en) 2010-01-21 2013-01-15 Ford Global Technologies, Llc Fluid injection pressurization system
JP5644123B2 (ja) 2010-01-27 2014-12-24 マツダ株式会社 エンジンの制御方法および制御装置
US20130000181A1 (en) 2010-03-31 2013-01-03 Haldor Topsoe A/S Diesel fuel composition based on diethyl ether
US8904994B2 (en) 2010-04-26 2014-12-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Ammonia burning internal combustion engine
FR2960261B1 (fr) * 2010-05-20 2013-04-12 Inst Francais Du Petrole Procede de controle de la combustion d'un moteur a combustion interne bicarburation, notamment pour vehicule automobile
US9512808B2 (en) 2010-06-25 2016-12-06 GM Global Technology Operations LLC Method for improving engine performance using a temperature managed fuel system
AU2011291406B2 (en) 2010-08-16 2014-08-28 Westport Fuel Systems Canada Inc. Gaseous-fuelled stoichiometric compression ignition internal combustion engine
EP2633164B1 (en) * 2010-10-26 2019-01-23 Delphi Technologies, Inc. Engine employing full-time low-temperature partially-premixed compression ignition with low emissions
EP3299442B1 (en) 2010-11-25 2021-03-31 Gane Energy & Resources Pty Ltd Methanol containing fuel and process for powering a compression ignition engine with this fuel
US8689767B1 (en) * 2011-01-26 2014-04-08 Sandia Corporation Method for operating homogeneous charge compression ignition engines using conventional gasoline
JP5500104B2 (ja) * 2011-02-24 2014-05-21 マツダ株式会社 火花点火式ガソリンエンジンの制御装置
EP2697490B1 (en) 2011-04-11 2018-06-27 Nostrum Energy Pte. Ltd. Internally cooled high compression lean-burning internal combustion engine
EP2525073B1 (de) 2011-05-16 2017-07-12 Ford Global Technologies, LLC Brennkraftmaschine mit Ansauglufterwärmung und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine
JP5917836B2 (ja) 2011-06-07 2016-05-18 株式会社日本自動車部品総合研究所 内燃機関の燃料供給装置
US10358187B2 (en) * 2014-01-10 2019-07-23 Polaris Industries Inc. Snowmobile
DE102011080346A1 (de) 2011-08-03 2013-02-07 Robert Bosch Gmbh Einspritzvorrichtung, Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine
WO2013030926A1 (ja) 2011-08-29 2013-03-07 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
CA2767247C (en) 2012-02-07 2014-03-25 Westport Power Inc. Apparatus and method for igniting a gaseous fuel in a direct injection internal combustion engine
EP2812236B1 (en) * 2012-02-09 2016-11-02 Polaris Industries Inc. Snowmobile
DE102012002948A1 (de) 2012-02-16 2013-08-22 Man Truck & Bus Ag Verfahren zum Betreiben einer selbstzündenden Brennkraftmaschine
WO2013130661A1 (en) 2012-02-27 2013-09-06 Sturman Digital Systems, Llc Variable compression ratio engines and methods for hcci compression ignition operation
US8944036B2 (en) 2012-02-29 2015-02-03 General Electric Company Exhaust gas recirculation in a reciprocating engine with continuously regenerating particulate trap
US9249740B2 (en) 2012-03-22 2016-02-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for internal combustion engine
DE102012206372A1 (de) 2012-04-18 2013-10-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Mengengeregelte 4-Takt-Hubkolben-Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betrieb der 4-Takt-Hubkolben-Brennkraftmaschine
CN103375242B (zh) 2012-04-23 2019-11-12 北京奋进科技有限公司 内燃机混合燃烧控制方法
SG11201407903RA (en) 2012-05-25 2015-01-29 Gane Energy & Resources Pty Ltd Methods for the preparation and delivery of fuel compositions
US9234482B2 (en) 2012-08-02 2016-01-12 Massachusetts Institute Of Technology Ultra-high efficiency alcohol engines using optimized exhaust heat recovery
US9234468B2 (en) 2012-12-21 2016-01-12 Caterpillar Inc. Fuel system
JP2014134128A (ja) 2013-01-09 2014-07-24 Denso Corp 内燃機関の燃料噴射制御装置
CN105518278B (zh) * 2013-02-21 2019-02-12 罗伯特·博世有限公司 用于控制在si和hcci燃烧模式之间的转换的系统和方法
BR102013004382A2 (pt) 2013-02-25 2014-11-04 Mahle Metal Leve Sa Sistema de gerenciamento térmico da alimentação de combustível em mototres de combustão interna
US9556845B2 (en) 2013-03-12 2017-01-31 Ecomotors, Inc. Enhanced engine performance with fuel temperature control
US9255541B2 (en) * 2013-04-01 2016-02-09 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine control
ITLE20130009A1 (it) 2013-06-19 2014-12-20 Marco Casamassima Kit di trasformazione per motori fuoribordo a gpl
US9422494B2 (en) 2013-07-03 2016-08-23 David Bradin Process for producing renewable jet fuel compositions
CA2819966C (en) 2013-07-05 2014-07-08 Westport Power Inc. Apparatus and method of improving volumetric efficiency in an internal combustion engine
US20150114339A1 (en) 2013-10-31 2015-04-30 Delphi Technologies, Inc. Cold start strategy and system for gasoline direct injection compression ignition engine
JP6248579B2 (ja) 2013-11-27 2017-12-20 マツダ株式会社 直噴ガソリンエンジン
US9410509B2 (en) * 2013-12-04 2016-08-09 Delphi Technologies, Inc. Adaptive individual-cylinder thermal state control using intake air heating for a GDCI engine
US8997698B1 (en) * 2013-12-04 2015-04-07 Delphi Technologies, Inc. Adaptive individual-cylinder thermal state control using piston cooling for a GDCI engine
US9726122B2 (en) * 2013-12-09 2017-08-08 Cummins Inc. EGR cylinder operation in an internal combustion engine
CN104712445B (zh) 2013-12-13 2019-09-06 周向进 单燃料压燃与点燃混合的燃烧控制方法及内燃机
JP6237329B2 (ja) 2014-02-26 2017-11-29 マツダ株式会社 直噴ガソリンエンジン
US9499043B2 (en) 2014-03-26 2016-11-22 Shem, Llc Air intake assembly for a vehicle
US9903262B2 (en) 2014-04-07 2018-02-27 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Stoichiometric high-temperature direct-injection compression-ignition engine
JP6318000B2 (ja) 2014-05-20 2018-04-25 株式会社日立製作所 エタノールエンジンシステム
US9850808B2 (en) 2014-07-18 2017-12-26 Elwha Llc Adjustment of engine operating conditions
DE102014215981A1 (de) 2014-08-12 2016-02-18 Robert Bosch Gmbh Rail-Baugruppe mit Kraftstoffheizer
JP6269410B2 (ja) * 2014-09-18 2018-01-31 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
AT516320B1 (de) 2014-10-06 2016-07-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Og Verfahren zum Betreiben einer Selbstzündungs-Brennkraftmaschine
JP6453092B2 (ja) 2015-02-06 2019-01-16 ヤンマー株式会社 バイオガスエンジン
US10054085B2 (en) 2015-02-18 2018-08-21 Progress Rail Locomotive Inc. Power system having fuel-based cooling
US20160237362A1 (en) 2015-02-18 2016-08-18 University Of Southern California Methanol fuels for internal combustion engines
KR101544433B1 (ko) 2015-06-18 2015-08-13 주식회사 이노비 폐차 디젤 엔진을 이용한 경유 및 lng 겸용 엔진 발전 시스템
US9874191B2 (en) 2015-07-21 2018-01-23 Ford Global Technologies, Llc Method and system for assisting engine start with a supercharger
JP6350427B2 (ja) 2015-07-22 2018-07-04 マツダ株式会社 予混合圧縮着火式エンジンの制御装置
US9976517B2 (en) 2015-09-02 2018-05-22 Caterpillar Inc. Direct injection system and method
WO2017058959A1 (en) 2015-09-28 2017-04-06 Sturman Digital Systems, Llc Fully flexible, self-optimizing, digital hydraulic engines and methods with preheat
US10233850B2 (en) * 2015-10-14 2019-03-19 Delphi Technologies Ip Limited Supervisory control of a compression ignition engine
US20170114748A1 (en) 2015-10-27 2017-04-27 Delphi Technologies, Inc. Charge property based control of gdci combustion
US10047692B2 (en) 2015-12-04 2018-08-14 Delphi Technologies Ip Limited GDCI cold start misfire prevention
JP6332320B2 (ja) * 2016-04-11 2018-05-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
EP3458701B1 (fr) 2016-05-18 2020-05-06 Kyrdyn Moteur à combustion interne et procédé pour améliorer le rendement d'un moteur à combustion interne
BR112018077401B1 (pt) 2016-06-28 2023-01-24 Deltahawk Engines, Inc Motor a diesel de dois ciclos configurado para operação com superfícies de câmara de combustão de alta temperatura
JP6675281B2 (ja) 2016-07-14 2020-04-01 ヤンマー株式会社 内燃機関
US10260430B2 (en) * 2016-07-18 2019-04-16 Delphi Technologies Ip Limited GDCI cold start and catalyst light off
US10100719B2 (en) 2016-07-18 2018-10-16 Delphi Technologies Ip Limited GDCI intake air temperature control system and method
US10253688B2 (en) 2016-07-22 2019-04-09 Universidad Tecnologica De Pereira Compression rate reduction process by adding cold material at the cylinder head of engines converted to natural gas to be used as fuel
US10815912B2 (en) 2016-08-01 2020-10-27 Caterpillar Inc. Natural gas fuel reformer control for lean burn gas engines
US10082109B2 (en) 2016-09-02 2018-09-25 Caterpillar Inc. System, method, and apparatus to control engine intake manifold air temperature
US9863305B1 (en) * 2016-09-20 2018-01-09 Delphi Technologies, Inc. Low-cost high-efficiency GDCI engines for low octane fuels
CN110023610B (zh) 2016-12-01 2022-01-04 马自达汽车株式会社 压缩点火式汽油发动机
EP3533982B1 (en) 2016-12-01 2021-04-28 Mazda Motor Corporation Compression ignition gasoline engine
US10378427B2 (en) 2017-03-31 2019-08-13 Saudi Arabian Oil Company Nitrogen enriched air supply for gasoline compression ignition combustion
US10119482B1 (en) 2017-06-22 2018-11-06 Caterpillar Inc. Method for igniting fuels in engines
JP2020180550A (ja) 2017-07-18 2020-11-05 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置
US20190085776A1 (en) 2017-08-29 2019-03-21 American Gas & Technology Diesel to natural gas conversion system
US10301991B1 (en) 2018-01-05 2019-05-28 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for electrically heated exhaust catalyst diagnostics
US20190234348A1 (en) 2018-01-29 2019-08-01 Hytech Power, Llc Ultra Low HHO Injection
US10378462B1 (en) * 2018-01-31 2019-08-13 Saudi Arabian Oil Company Heat exchanger configuration for adsorption-based onboard octane on-demand and cetane on-demand
EP3561281A1 (en) 2018-04-23 2019-10-30 Volvo Car Corporation Air intake heater system for a combustion engine, method for heating intake air and a vehicle comprising such a system
CN114341477A (zh) 2019-05-15 2022-04-12 清焰发动机公司 用于柴油发动机架构中的高辛烷值燃料的冷起动
US11415068B2 (en) * 2019-08-13 2022-08-16 GM Global Technology Operations LLC System and method for controlling engine operating parameters during engine warm-up to reduce emissions
AU2021225956A1 (en) * 2020-02-26 2022-08-25 Clearflame Engines, Inc. Fuel agnostic compression ignition engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117028049A (zh) * 2023-10-07 2023-11-10 潍柴动力股份有限公司 一种甲醇发动机冷启动控制方法及相关装置
CN117028049B (zh) * 2023-10-07 2024-01-16 潍柴动力股份有限公司 一种甲醇发动机冷启动控制方法及相关装置

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Maurya et al. Combustion Control Variables and Strategies
Aziz et al. Influences of Combustion Process and Premixed Charge Compression Ignition to the Exhaust Emissions
Ferrara Low Temperature Combustion
Komninos Homogeneous charge compression ignition (HCCI) combustion

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