CN1985034A - 自动点火燃烧中载操作的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了扩大汽油直接喷射控制的自动点火内燃机中载操作限值的方法。为了可变的驱动进气及排气阀和以排气再压缩或者排气再充入阀门策略操作阀门，应用了该系统。其中提供了火花塞。其中使用了具有多重喷射能力的燃料喷射器。将第一燃料进料喷射入燃烧室中从而形成低浓度空气燃料混合物。将第二燃料进料喷射入燃烧室中，从而形成位置接近火花塞的具有易燃混合物的分层空气燃料混合物。易燃混合物在火花隙处被点燃，从而引起火花点火燃烧，所述火花点火燃烧起引发所述低浓度空气燃料混合物自动点火的点火源的作用，由此导致在燃烧室中压力升高超出指定阈值之前获得更高的发动机载荷。

Description

自动点火燃烧中载操作的方法
技术领域
本发明涉及扩大汽油直接喷射控制的自动点火内燃机中载操作的方法。
背景技术
为了改良汽油内燃机的热效率使用空气或者再循环废气稀释燃烧，熟知可以获得升高的热效率和低NOx排放量。然而，由于缓慢燃烧会导致灭火和燃烧不稳定，因此存在发动机可以用稀释混合物操作的限度。已知扩大稀释极限的方法包括：1)通过强化点火和燃料制品改良混合物的可燃性；2)通过引入电荷运动和紊流加强火焰速度；和3)通过控制自动点火燃烧对发动机进行操作。
控制自动点火方法有时也成为均相充填压缩点火(HCCI)方法。在此方法中，形成燃烧气体、空气和燃料的混合物并且在压缩期间，在上述混合物中的多个点火位置同时启动自动点火，从而产生非常稳定的功率输出和高热效率。在整个充填过程中，燃烧得到了高度稀释和均匀分布。因此，燃烧气体温度和由此产生的NOx排放量都显著低于基于蔓延焰锋的常规火花点火发动机和基于固定扩散焰的柴油发动机。在电火花点火和柴油发动机中，在混合物中燃烧气体温度高度不均匀，非常高局部温度产生了高NOx排放量。
在应用常规压缩比的双冲程汽油发动机中，通过控制自动点火燃烧操作的发动机已经进行成功演示。可以确信，从先前周期中剩余的高比例燃烧气体，即二冲程发动机燃烧室内的剩余量用于提供促进高稀释混合物自动点火所必需的高混合温度。在具有常规阀门构件的四冲程发动机中，剩余量较低，部分负载时控制自动点火难于实现。在低负载和部分负载时诱导控制自动点火的已知方法包括：1)进气加热；2)可变压缩比；和3)混合汽油与点火促进剂，从而形成比汽油更易燃的混合物。在所有上述方法中，可以获得的发动机转速范围和控制自动点火燃烧的负载范围相对较窄。
通过控制自动点火燃烧操作的发动机已经在具有非常规阀门构件的使用可调节阀驱动的四冲程汽油发动机中得到了证明。以下部分为两种上述阀门策略的说明，具体而言，为排气再压缩阀门策略和排气再充气阀门策略。使用任何一种上述阀门策略，从先前燃烧周期中获得的高比例剩余燃烧产物都可以得到保持，从而可以提供在高稀释混合物中自动点火的必要条件。通过应用常规压缩比，控制自动点火燃烧可以得到实现的发动机转速和负载范围可以得到大大扩大。
一种所述阀门策略为排气再压缩阀门策略。在此公开了四冲程内燃机，其通过控制燃烧室的进气及排气阀运动却不燃料/空气装料与燃烧气体混合以形成适于自动点火的条件，从而提供自动点火。特别是，该发动机利用机械凸轮驱动动的排气阀进行操作，所述排气阀在排气冲程中先于正常的四冲程发动机关闭，从而隔断燃烧气体以与引入的燃料和空气混合物混合。
此外，本发明公开了操作四冲程内燃机的类似方法，其中燃烧至少部分通过自动点火方法实现。为了在燃烧室中形成适于自动点火操作的条件，通过液压控制阀对燃料/空气进料和燃烧气体的流量进行控制。
在此使用的阀门构件包括控制从进气道进入燃烧室的燃料/空气混合物流量的进气阀和控制从燃烧室到排气道的排放燃烧气体流量的排气阀。在膨胀冲程中，所述排气阀在下止点前(EVO)大约10～15度开放，和在排气冲程期间在上止点前(EVC)90～45度闭合。在进气冲程期间，在常规四冲程发动机四冲程循环中，进气阀开放(IVO)比通常要延迟上止点后45～90度。
排气阀的提前关闭和进气阀的延迟开放形成了负的阀重叠时间(EVC-IVO)，其中排气阀和进气阀都被关闭以封闭燃烧气体，该气体随后在进气冲程与导入的燃料/空气进料混合并且由此发起自动点火工艺。然后，在压缩冲程中，将进气阀闭合(IVC)大约下止点后30度角。
这就是通常所说的排气再压缩阀门策略。
此外，本发明公开了操作直接喷射汽油四冲程内燃机的类似方法，其中燃烧至少部分通过自动点火方法实现。空气和燃烧气体的流量通过如上所详述的液压控制阀构件进行调节。通过汽油喷射器将燃料直接递送入燃烧室中。在单发动机循环中，所述汽油喷射器或者在进气冲程或者在随后的压缩冲程期间喷射燃料。
此外，本发明公开了操作四冲程内燃机的系统和方法，其中部分负载操作通过自动点火方法实现。与如上所述类似，其中空气和燃烧气体的流量通过机械阀门(单向凸轮相移或者两个不同凸轮之间移动)或者电磁阀构件进行调节。取决于预定操作参数的数值，自动点火工艺的控制分为三种模式。所述操作参数或者表现发动机负载或者表现发动机转速。上述三种自动点火燃烧模式为：汽油重整自动点火燃烧模式、自动点火分层进料燃烧模式和自动点火匀质进料燃烧模式。
在较低部分负载操作期间，在可以选择的汽油重整自动点火模式中，在负的阀重叠期间的第一燃料喷射产生了引起燃料/空气混合物自动点火的充分量化学反应，所述燃料/空气混合物在随后的压缩冲程期间通过第二燃料喷射形成。据称，第一喷射的燃料量或者可以为常数或者可以与发动机载荷成反比。然而，其相应的喷油正时，在发动机载荷增加时或者可以以连续的方式延迟或者保持恒定不变。在中等部分负载操作期间，在可以选择的自动点火分层进料燃烧模式中，压缩冲程期间的燃料喷射支持自动点火。当发动机载荷提高时，喷射正时也会提高。在高部分负载操作期间，在可以选择的自动点火匀质进料燃烧模式中，进气冲程期间的燃料喷射支持自动点火。在此公开的喷射正时相对于发动机载荷的变化保持不变。
我们已经论证在低载荷至中等载荷中，利用增强的控制自动点火燃烧操作直接喷射汽油四冲程内燃机的策略。其中空气和燃烧气体的流量或者通过与如上所述类似的电力-液压控制阀构件(完全弹性的阀动)或者通过与如上所述类似的机械控制阀构件(单向凸轮相移或者两个不同凸轮之间的移动)进行调节。在单个发动机循环期间，所述阀门构件结合具有多重喷射能力的汽油直接喷射器一起使用。燃料喷射的喷射正时和燃料分流的比例，如果期望，可以进行电子控制。在不同的发动机载荷下，为了对燃烧阶段进行最优控制并且由此最优化发动机性能，需要不同的负的阀重叠期间和不同的喷射策略。
从低负载到中等负载，自动点火方法的控制被分为三个阶段。试验已经确定，为了在整个上述载荷范围内保持最佳自动点火燃烧阶段，负的阀重叠期间需要随着发动机载荷的降低而升高。此外，在较低部分负载操作期间(阶段1)，在负的阀重叠期间固定量燃料的第一喷射产生了充分的热量和比促进燃料/空气混合物自动点火的燃料更为活性的化学物质，其中所述燃料/空气混合物在随后的压缩冲程期间通过第二燃料喷射形成。当发动机载荷增加时，第一喷射的喷射正时延迟和第二喷射的喷射正时提前都以连续的方式进行。在用中等部分载荷操作期间(步骤2)，在负的阀重叠期间进行第一燃料喷射，随后立即在随后的进气冲程期间进行第二燃料喷射，从而支持自动点火。上述两种喷射的最佳间隔为约30～60度曲轴角。当发动机载荷增加时，上述两个喷射的喷射正时都以连续的方式进行延迟。在高部分载荷操作期间(步骤3)，进气冲程期间的单燃料喷射支持自动点火。当发动机载荷升高时，喷射正时也会延迟。已经表明，本发明可以有效扩大使用常规压缩比的直接喷射汽油四冲程自动点火发动机的载荷范围。
第二种阀门策略为排气再充气阀门策略。本发明公开了操作四冲程内燃机的方法，其中燃烧至少部分通过自动点火方法实现。为了在燃烧室中形成适于自动点火操作的条件，通过液压控制阀对燃料/空气进料和燃烧气体的流量进行控制。在此使用的阀门构件包括控制从进气道进入燃烧室的燃料/空气混合物流量的进气阀和控制从燃烧室到排气道的排放燃烧气体流量的排气阀。在同一四冲程循环中，排气阀开放两个独立的阶段。所述排气阀开放第一时段，使得燃烧气体被排除出燃烧室。排气阀开放第二时段，使得预先从燃烧室排出的燃烧气体重新退回到燃烧室中。在各个四冲程循环期间，排气阀的两次开放形成了在燃烧室中进行自动点火所需的条件。这就是通常所说的排气再充气阀门策略。
我们已经论证了在低发动机载荷下，以扩大控制自动点火燃烧方法的能力操作直接喷射汽油四冲程内燃机的方法。在此方法中，使用排气阀两次开放和进气阀单次开放的阀门策略与单个发动机循环期间具有多重喷射能力的汽油直接喷射器结合使用。对所述进气阀和排气阀构件都进行液压控制。通过适当选择第一开放事件中排气阀的闭合正时和第二开放过程中进气阀与排气阀的开放正时，可以产生不同的气缸内真空水平。较高的气缸内真空导致进气阀闭合时进料温度升高和导致控制自动点火发动机具有改良的燃烧稳定性。
通过特征为每发动机循环两次喷射的灵活分开喷射策略，发动机的燃烧稳定性可以得到进一步改良。在进气冲程的早期阶段期间，在每周期中所述第一喷射过程将总喷射燃料的10～30％递送到燃烧室中，在压缩冲程的后期阶段，第二喷射过程递送剩余的燃料。对各自喷射过程的喷射正时和燃料分流的比例进行电子控制。在不同发动机载荷下，为了对燃烧阶段进行最优控制和使发动机性能最优化，需要不同水平的气缸内真空和不同的分开喷射策略。已经表明，上述两种例证说明都可以有效扩大直接喷射汽油四冲程自动点火发动机的低载荷限度。
我们还说明了在低载荷至中等载荷中，利用增强的控制自动点火燃烧操作直接喷射汽油四冲程内燃机的策略。其中空气和燃烧气体的流量或者通过与如上所述类似的电力-液压控制阀构件(完全弹性的阀动)或者通过与如上所述类似的机械控制阀构件(单向凸轮相移或者两个不同凸轮之间的移动)进行调节。在单个发动机循环期间，与如上所述类似，所述阀门构件结合具有多重喷射能力的汽油直接喷射器一起使用。燃料喷射的喷射正时和燃料分流的比例，如果期望，可以进行电子控制。在不同发动机载荷下，为了对燃烧阶段进行最优控制并且由此使发动机性能最优化，需要不同水平的气缸内真空和不同的分开喷射策略。自动点火方法的控制可以分为从低至高部分载荷两个阶段。
试验已经确定，为了在整个上述载荷范围内保持最佳自动点火燃烧阶段，气缸内所需的真空需要随着发动机载荷的增加而降低。此外，在较低部分负载操作期间，在进气冲程早期阶段期间，喷射全部喷射燃料10～30％的第一喷射促进了在随后的压缩冲程期间通过第二燃料喷射所形成的燃料/空气混合物的自动点火。当发动机载荷增加从而避免过度排烟时，第一喷射的喷射正时延迟和第二喷射的喷射正时提前都以连续的方式进行。在利用中间和高部分载荷操作期间，进气冲程期间的单燃料喷射支持自动点火。当发动机载荷升高时，喷射正时延迟，从而避免过度排烟。已经表明，本发明可以有效扩大使用常规压缩比的直接喷射汽油四冲程自动点火发动机的载荷范围。
以上说明书说明了在宽泛的速度和载荷范围下，我们操作汽油直接喷射控制的自动点火内燃机以稳态运行的方法。通常，发动机操作受低负载时燃烧稳定性的限制和高负载时液压压力升高或者压力振荡振幅的限制。压力升高或者压力振荡振幅过大会导致产生称为碰撞的燃烧生成噪音。已经试验发现，根据上止点延迟燃烧正时可以降低燃烧速率并且是防止碰撞的有效方法。比如引火正时、喷射正时和内部/外部再循环燃烧气体的参数都可以用于控制燃烧速率。通常，负载越高，就需要最高压力位置更为延迟。然而，通过延迟燃烧，燃烧开始和燃烧稳定性都会受到气缸内条件周期间变化的显著影响。因此，为了实现稳定的延迟燃烧，需要点火正时控制方法与燃烧速率控制方法结合起来。
在此已经公开了增加直接喷射SI发动机的满载转矩输出的燃料喷射策略。建议使用分流喷射策略。在进气冲程期间，为了提高容积效率，对全部喷射燃料中的一部分进行喷数，和在压缩冲程期间，为了减少碰撞，对剩余燃料进行喷射。试验结果表明，相对于满载时的单次喷射策略，分流喷射策略使得发动机IMEP增加约2％～3％。据推测，喷射正时和分流量都与速度和载荷相关。
在此公开的发动机具有能够进行多次喷射的燃料喷射系统，其中在一个周期过程中，主要喷射过程和次发喷射过程按照上述顺序进行。在主喷射期间，燃料广泛分布在燃烧室中，从而形成用于主要燃烧的主混合物。在次发喷射期间，燃料局部分散在燃烧室中，从而形成用于自动点火的易燃混合物。易燃混合物的自动点火形成了主混合物进行自动点火所需的条件。各次主喷射和次发喷射的燃料量和喷射正时相应于所要求的发动机转速和负载进行变化，从而使得在压缩冲程的TDC之后，主混合物在目标曲轴角下进行燃烧。
在此还公开了使用分流喷射和电火花点火的两级燃烧方法。上述火花用于点火正时控制，同时所述分流喷射用于形成分层的空气/燃料混合物进料。所述分层进料包括在低浓度空气/燃料混合物环境内的围绕火花塞的易燃空气/燃料混合物部分。第一阶段是通过由火花塞产生的火花引起易燃空气/燃料混合物部分的燃烧，从而使得气缸压力得到进一步升高。第二阶段是通过上述进一步升高的气缸压力诱发周围低浓度空气/燃料混合物的自燃燃烧。该方案在汽油直接喷射控制的自动点火内燃机中，在用空气稀释物进行的低浓度操作中得到了证实。由于电火花点火燃烧会需要昂贵的低浓度NOx后处理装置以进行排放控制，因此人们会担心氮氧化物(NOx)排放的增加。
上述第13、14和16～20段的主题取自于本发明受让人未公开的资料，在此仅仅作为相关信息存在，不应当将其视为现有技术。
发明内容
本发明提供了扩大汽油直接喷射控制的自动点火内燃机中载操作限度的方法，所述内燃机能够使用常规的三元后处理系统作为发动机外排放控制装置。该方法使用具有多重喷射能力的燃料喷射器和火花塞。已经试验发现，利用本发明，中载操作限度可以增加大于10％。
本发明描述如下。在操作汽油直接喷射控制的自动点火内燃机中使用本发明方法，在部分载荷至高载荷操作限度内，在进气冲程期间使用单燃料喷射的喷射策略都是充分的。总体低浓度或者化学计量气缸内空气-燃料混合物通过直接燃料喷射和入口进料形成，所述进料或者通过空气进行稀释或者通过燃烧阶段和碰撞控制的外部再循环燃烧气体进行稀释。当发动机外NOx排放量指数超过1g/kg燃料时，使用化学计量的空气/燃料混合物，以便可以将常规的三元后处理系统用于发动机外排放控制中。利用此策略，所述高载荷限度或者可以通过压力升高达到或者可以通过超过指定阈值的压力振荡振幅达到。
熟知气缸内空气-燃料分布受喷射正时和利用分流喷射策略从先前柴油机和直接汽油喷射操作中分流的燃料量的显著影响。对于本发明而言，第一燃料喷射发生于进气冲程早期，从而在接近压缩冲程结尾时形成遍布整个燃烧室的低浓度空气-燃料混合物。第二燃料喷射在进气冲程中期或者后期进行，从而与接近火花塞的易燃混合物形成分层空气-燃料混合物。所述火花塞用于点燃易燃混合物并且其正时强烈影响燃烧阶段。火花点火燃烧起点火源的作用，从而引发周围低浓度混合物的自动点火，以在压缩冲程TDC之后以一定的目标曲轴角进行燃烧。按照上述方式，由两个分离但是相关的步骤组成的混合模式燃烧方法可以得到实现。此外，发动机在总体化学计量以及外部EGR稀释下进行操作，从而使得常规后处理装置足以满足发动机外排放控制的要求。在自动点火燃烧阶段，外部EGR稀释物还起有效燃烧速率控制参数的作用。根据本发明，汽油直接喷射控制的自动点火内燃机的高载荷限度扩张超过10％，同时具有可接受的压力升高或者压力振荡振幅。
本发明同样应用如上所述两种阀门策略。在下文中，为了表明其有效性，显示了排气再压缩阀门策略的试验结果。
通过以下本发明某些具体实施方案说明结合附图，本发明的这些和其他特征以及本发明优点将会得到更充分地理解。
附图说明
图1是根据本发明地单缸直接喷射汽油四冲程内燃机的示意图；
图2为作为四冲程内燃机(1000rpm/470kPa NMEP)排气阀和进气阀的曲轴角功能的阀门移动示意图，所述四冲程内燃机经FFVA系统使用排气再压缩阀门策略；
图3为与使用单次和分流喷射策略的发动机载荷相关的最高压力的位置图；
图4为与使用单次和分流喷射策略的发动机载荷相关的所需负的阀覆盖图；
图5为与使用单次和分流喷射策略的发动机载荷相关的喷射燃料质量图；
图6为与使用单次和分流喷射策略的发动机载荷相关的引火正时图；
图7为与使用单次和分流喷射策略的发动机载荷相关的喷射正时末期图；
图8为与使用单次和分流喷射策略的发动机载荷相关的最大压力升高(kPa/deg)图；
图9为在1000rpm/470kPa NMEP下，与使用单次和分流喷射策略的曲轴角相关的气缸压力变化图；和
图10为在1000rpm/470kPa NMEP下，标准化燃料燃烧速率相对于使用单次和分流喷射策略的质量燃烧馏分变化的变化图。
具体实施方式
为了简单起见，以下说明书中将本发明应用至单缸直接喷射汽油四冲程内燃机中，但是应当理解，本发明同样适用于多气缸直接喷射汽油四冲程内燃机。
单缸直接喷射四冲程内燃机10的实施方案略图示于图1中。在图1中，活塞12在气缸14中可以移动，并且其与气缸14限定了一个可变容积的燃烧室16。入口通道18向燃烧室16中提供空气。进入燃烧室16中的空气流量通过进气阀20进行控制。燃烧气体可以从燃烧室16中经排气道22流动，并且通过排气道22的燃烧气体的流量通过排气阀24进行控制。
本发明发动机10具有带有电子控制器26的液压控制阀门串25，所述电子控制器26可程序控制并且液压控制入口20和排气24阀门的开放和闭合。电子控制器26考虑通过两个位置传感器28和30确定的进气阀20和排气阀24的位置，控制进气阀20和排气阀24的移动。控制器26还考虑发动机的位置，该位置通过连接道内燃机机轴34上的转动传感器32进行确定。机轴34通过连接杆36连接到在气缸14内进行往复运动的活塞12上。
通过电子控制器26进行控制的汽油直接喷射器38用于将燃料直接喷射入燃烧室16内。也通过电子控制器26进行控制的火花塞40用于增强根据本发明发动机的点火正时控制。
根据排气再压缩阀门策略的进气阀20和排气阀24的运动控制图解在图2中，其中图解了在1000rpm和470kPa净平均有效压力(NMEP)下进行操作和使用充分弹性阀门驱动(FFVA)系统的控制自动点火内燃机。这就是发动机在1000rpm下的中载操作限度。图2中，可以观察到，在膨胀冲程中，排气阀24在下止点之前大约30度时打开，并且在排气冲程期间，在上止点前大约40度时闭合。在发动机循环中，进气阀20的开放比进气冲程期间正常的火花点火发动机中的开放要迟上止点后大约40度。排气阀的提前关闭和进气阀的延迟开放形成了负的阀重叠时间，其中排气阀24和进气阀20都被关闭以封闭燃烧气体，该气体随后在进气冲程与导入的燃料/空气进料混合并且由此发起自动点火工艺。然后，在压缩冲程中，进气阀20大致闭合在下止点后10度左右。
图3显示了以1000rpm的速度和化学计量空气-燃料比率进行的发动机操作中，与发动机载荷与单次喷射(以菱形线表示)和分流喷射(以方形线表示)策略相关的最高压力位置(LPP)。特别是，图3表明了通过合理选择如图4中所图解说明的负的阀重叠时间，可以在不同载荷下保持恒定LPP。通常，对于上述两种喷射策略而言，负的阀重叠时间随着发动机载荷的增加而降低。
此外，利用如图5所示的单次喷射策略，载荷随着燃料喷射的增加而提高，同时引火(参见图6)和喷射(参见图7)正时可以保持相同。发动机可以在最大载荷约470kPa NMEP或者16mg燃油喷射下操作，其值基于500kPa/度的最高压力升高限进行确定(参见图8)。利用分流喷射策略，应用分流(如图5所示，分流一半)和相应的喷射正时(参见图7)，可以将最大压力升高降低至约330kPa/度(参见图8)，同时保持负的阀重叠时间(参见图4)和引火正时(参见图6)与单次喷射策略的情形相同。
图9和10分别表明了在利用单次喷射(线路42)和分流喷射(线路44)策略下，作为曲轴角和标准化燃料燃烧速率相对于质量燃烧馏分函数的气缸压力变化。
其结果清晰表明，应用分流喷射虽然其燃烧启动较早，但是在自动点火燃烧(参见图9)期间的压力升高和相应的峰值燃烧速度(参见图10)都随分流喷射而降低。通过适当选择负的阀重叠时间(参见图4)、燃料分流量(参见图5)、引火(参见图6)和喷射(参见图7)正时，在压力升高超出500kPa/度的限值之前，我们可以以高达540kPa NMEP的载荷操作发动机。这相当于增加约15％的中载操作限值。
本发明还可以以其它发动机转速应用，不过为了使得发动机性能、喷射和燃烧稳定性之间得到最佳平衡，燃料分流量和相应的喷射正时可以变化。
虽然在上述实施方案中进气阀20和排气阀24都是电力-液压驱动，但是它们也可以机械驱动或者使用电磁力电动驱动。
虽然本发明已经通过参考某些优选实施方案进行了说明，但是应当理解，可以在本发明所述构思精神和范围内进行多种改变。据此，本发明并不意图限制于上述公开的实施方案，而是应当具有以下权利要求的全部范围。

Claims (9)

1、一种扩大四冲程汽油直接喷射控制自动点火内燃机的中载操作极限的方法，其中所述内燃机具有至少一个进行直接燃料喷射的气缸、含有与曲轴相互连接的活塞、和限定了包括控制与进气口连通的进气阀和控制与排气口连通的排气阀的可变容积燃烧室，所述方法包括：
在曲轴两次旋转期间以两对顺序膨胀冲程和收缩冲程操作发动机，其中所述曲轴的两次旋转限定了燃烧周期；
使用可变阀门驱动系统以可变的驱动进气及排气阀，所述阀门驱动系统能够以排气再压缩阀门策略或者排气再充气阀门策略操作进气阀和排气阀；
提供伸入到所述燃烧室中的火花塞，所述火花塞具有火花隙；
使用燃料喷射器与所述燃烧室连接，其中所述燃料喷射器具有在每个燃烧周期喷射多于一次燃料的多重喷射能力；
将第一燃料进料喷射入燃烧室中，从而形成遍布整个燃烧室的低浓度空气燃料混合物；
在所述第一燃料进料之后，将第二燃料进料喷射入燃烧室中与火花塞相邻的位置达一段时间，从而形成具有定位接近所述火花塞的易燃混合物的分层空气燃料混合物；和
在火花隙处点燃易燃混合物，从而引起火花点火燃烧，所述火花点火燃烧起引发所述低浓度空气燃料混合物自动点火的点火源的作用，由此导致在燃烧室中压力升高超出指定阈值之前获得更高的发动机载荷。
2、权利要求1的方法，包括以下步骤：
根据燃烧周期选择上止点前25至30度之间的引火正时以引发所述火花塞，所述火花塞引发易燃混合物的燃烧并且导致随后低浓度混合物的自动点火。
3、权利要求1的方法，其中所述喷射第一燃料进料的步骤包括在进气膨胀冲程初期将第一燃料进料喷射；和
其中所述喷射第二燃料进料的步骤包括在进气膨胀冲程中，在晚于所述第一燃料进料的时间点将第二燃料进料喷射。
4、权利要求1的方法，包括以下步骤：
选择在数量上大约相等的第一燃料进料和第二燃料进料；
其中所述第一燃料进料足以形成在当时气缸存在条件下不会点燃的低浓度空气燃料混合物，和
所述第二燃料进料足以形成与火花塞相邻的易燃空气燃料混合物，该易燃空气燃料混合物启动燃烧和随后引起低浓度混合物的自动点火。
5、权利要求1的方法，包括以下步骤：
选择在数量上不相等的第一燃料进料和第二燃料进料；
其中所述第一燃料进料足以形成在当时气缸存在条件下不会点燃的低浓度空气燃料混合物，和
所述第二燃料进料足以形成与火花塞相邻的易燃空气燃料混合物，该易燃空气燃料混合物启动燃烧和随后引起低浓度混合物的自动点火。
6、权利要求1的方法，其中燃烧室中压力升高的指定阈值为约500kPa/曲轴转动角度。
7、权利要求1的方法，包括以下步骤：
以总体化学计量空气/燃料比操作发动机。
8、权利要求1的方法，其中阀门驱动为电动液压驱动。
9、权利要求1的方法，其中阀门驱动为机械驱动。
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