DE102008004673B4 - Motorsystem mit einer Wasserstoffzufuhrvorrichtung - Google Patents

Motorsystem mit einer Wasserstoffzufuhrvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102008004673B4
DE102008004673B4 DE102008004673.6A DE102008004673A DE102008004673B4 DE 102008004673 B4 DE102008004673 B4 DE 102008004673B4 DE 102008004673 A DE102008004673 A DE 102008004673A DE 102008004673 B4 DE102008004673 B4 DE 102008004673B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hydrogen
supply
engine
rich gas
valve
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.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102008004673.6A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102008004673A1 (de
Inventor
Atsushi Shimada
Takao Ishikawa
Akiyoshi Komura
Masatoshi Sugimasa
Takeyuki Itabashi
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Publication of DE102008004673A1 publication Critical patent/DE102008004673A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102008004673B4 publication Critical patent/DE102008004673B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B43/00—Engines characterised by operating on gaseous fuels; Plants including such engines
    • F02B43/02—Engines characterised by means for increasing operating efficiency
    • F02B43/04—Engines characterised by means for increasing operating efficiency for improving efficiency of combustion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N5/00—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy
    • F01N5/02—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy the devices using heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0223—Variable control of the intake valves only
    • F02D13/0226—Variable control of the intake valves only changing valve lift or valve lift and timing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0276—Actuation of an additional valve for a special application, e.g. for decompression, exhaust gas recirculation or cylinder scavenging
    • 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
    • F02D19/0626—Measuring or estimating parameters related to the fuel supply system
    • F02D19/0628—Determining the fuel pressure, temperature or flow, the fuel tank fill level or a valve position
    • 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
    • F02D19/0642—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 at least one fuel being gaseous, the other fuels being gaseous or liquid at standard conditions
    • F02D19/0644—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 at least one fuel being gaseous, the other fuels being gaseous or liquid at standard conditions the gaseous fuel being hydrogen, ammonia or carbon monoxide
    • 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
    • F02D19/0663—Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02D19/0668—Treating or cleaning means; Fuel filters
    • F02D19/0671—Means to generate or modify a fuel, e.g. reformers, electrolytic cells or membranes
    • 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
    • F02D19/0663—Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02D19/0686—Injectors
    • F02D19/0692—Arrangement of multiple injectors per combustion chamber
    • 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
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/10—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding acetylene, non-waterborne hydrogen, non-airborne oxygen, or ozone
    • F02M25/12—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding acetylene, non-waterborne hydrogen, non-airborne oxygen, or ozone the apparatus having means for generating such gases
    • 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
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/04—Adding substances to exhaust gases the substance being hydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/12—Other methods of operation
    • F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
    • F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
    • F02B23/104—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector being placed on a side position of the cylinder
    • 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
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D2041/147—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being a hydrogen content or concentration of the exhaust gases
    • 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
    • F02D41/0027—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures the fuel being gaseous
    • 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
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • 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)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

Motorsystem zum Antreiben eines Motors (1), das wasserstoffreiches Gas als einen der Kraftstoffe verwendet und Folgendes umfasst: eine Wasserstoffzufuhrvorrichtung (11) zum Erzeugen von Wasserstoffgas aus einem Medium, das eine chemische Speicherung und Freigabe von Wasserstoff wiederholt ausführt, ein Zufuhrrohr (19) zum Zuführen von, in der Wasserstoffzufuhrvorrichtung (11) erzeugtem, wasserstoffreichen Gas, in eine Verbrennungskammer des Motors (1) unter Verwendung des Unterdrucks während des Einlasshubs des Motors (1), Detektionsmittel (8), die in dem Zufuhrrohr (19) wasserstoffreichen Gases angeordnet sind, zum Detektieren einer Zufuhrmenge oder eines Zufuhrdrucks des wasserstoffreichen Gases, Steuermittel eines Zufuhrventils wasserstoffreichen Gases, die in der Verbrennungskammer des Motors (1) angeordnet sind, zum Steuern der Öffnungs-/Schließzeit und eines Betrags des Öffnungs-/Schließhubs eines Zufuhrventils (4) wasserstoffreichen Gases anhand der Zufuhrmenge oder des Zufuhrdrucks, die bzw. der durch die Detektionsmittel (8) detektiert wird, ein Einlassventil (5) zum Zuführen von Luft zur Verbrennungskammer des Motors (1) getrennt von dem Zufuhrventil (4) wasserstoffreichen Gases und Einlassventil-Steuermittel zum Steuern des Luftvolumens, das durch das Einlassventil (5) in die Verbrennungskammer des Motors (5) eingelassen wird wobei das Steuermittel des Zufuhrventils (4) wasserstoffreichen Gases und das Einlassventil-Steuermittel, die Öffnungs-/Schließzeit des Zufuhrventils (4) wasserstoffreichen Gases und des Einlassventils (5) steuern, so dass Luft zugeführt wird nachdem das wasserstoffreiche Gas in die Verbrennungskammer zugeführt wurde.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG:
  • (Gebiet der Erfindung)
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Motorsystem zum Antreiben eines Motors unter Verwendung von Wasserstoffgas als einen der Kraftstoffe.
  • (Beschreibung des Standes der Technik)
  • Unter den Gegebenheiten, dass infolge der Probleme der globalen Erwärmung eine Verabschiedung von fossilen Kraftstoffen erfolgen muss, ist ein Motorsystem, das einen Motor unter Verwendung von Wasserstoffgas als Kraftstoff antreibt, entwickelt worden. Es gibt zwei Verfahren, durch die Luft und Wasserstoffgas einem Motorzylinder (Verbrennungskammer) zugeführt werden: erstens ein Verfahren zum Zuführen von Luft und Wasserstoffgas zu einem Zylinder durch ein Zufuhrrohr und zweitens ein Verfahren zum Zuführen von Luft und Wasserstoffgas einzeln durch verschiedene Zufuhrrohre. Wenn die beiden oben genannten Verfahren verglichen werden, wird ein Verfahren zum Zuführen von Luft und Wasserstoffgas durch verschiedene Rohre als stärker bevorzugt betrachtet, da einem Zylinder eine größere Menge der Mischung aus Luft und Wasserstoffgas zugeführt werden kann. Dabei gibt es zwei Verfahren, durch die Wasserstoffgas einem Zylinder zugeführt werden kann: erstens ein Verfahren zum Einspritzen von Wasserstoffgas unter Verwendung einer Einspritzeinrichtung und zweitens ein Verfahren, um einem Zylinder Wasserstoffgas durch Öffnen und Schließen eines Ventils unter Verwendung von Unterdruck in dem Zylinder zuzuführen. Bei dem Verfahren, das eine Einspritzeinrichtung verwendet, ist infolge eines kleinen Durchmessers eines Einspritzanschlusses, durch den Wasserstoffgas eingespritzt wird, ein hoher Einspritzdruck erforderlich, um eine vorgeschriebene Menge an Wasserstoffgas oder mehr zuzuführen; deswegen werden Druckerhöhungsmittel, wie etwa eine Druckpumpe, benötigt. Ein Ventilsteuersystem, das einen Unterdruck im Zylinder verwendet, ist dagegen vorteilhaft, da das System keinen hohen Druck benötigt, der für eine Einspritzeinrichtung erforderlich ist. Ein wohlbekanntes System, um Wasserstoff einem Motor mittels einer derartigen Ventilsteuerung zuzuführen, ist ein Verfahren, das ein Ventil verwendet, das in dem Motor angeordnet ist, um Kraftstoff zuzuführen, und die Zuführung von Wasserstoff steuert, indem die Öffnungsperiode des Ventils verändert wird (z. B. Patentdokument 1).
  • In Patentdokument 2 weist ein Wasserstoff-betriebener Motor ein Ansaugventil, ein Wasserversorgungsventil und ein Auslassventil auf, die betrieben werden, um eine Verbrennungskammer zu öffnen und zu schließen. Zudem ist ein Steuerventil in einer Wasserstoffzufuhrleitung vorgesehen, um die Ausgangsleistung des Motors durch die Kontrolle der Strömungsmenge des Wasserstoffs zu steuern.
  • In Patentdokument 3 ist ein Kraftstoffzuführgerät zur Verwendung bei einem Motor, der gasförmigen Kraftstoff wie Wasserstoffgas verwendet, beschrieben. Das Kraftstoffzuführgerät zur Verwendung mit einem Gaskraftstoffmotor, der einen Zylinder aufweist, umfasst dabei einen Einlasskanal mit einer Einlassöffnung und ein Niedrigdruck-Kraftstoffzuführsystem zur Verwendung in einer Niedriginduktionszone in der eine geringere Menge an Luft in den Zylinder gelassen wird, und ein Hochdruck-Kraftstoffzuführsystem mit einer Hochdruck-Kraftstoffzuführöffnung.
  • In Patentdokument 4 ist eine Methode für eine Wasserstoffzufuhr für einen Wasserstoffmotor beschrieben. Über einen Abgasturbolader wird die aufgeladene Luft dem Zufuhrkanal zugeführt. Der Wasserstoff wird dabei über ein Wasserstoffinjektionsventil zugeführt.
  • Patentdokument 5 betrifft ein Verfahren zum Komprimieren und Selbstzünden eines Gemischs aus Brennstoff und Luft in einer Brennkammer, um eine Leistung zu erzeugen. Dabei umfasst das Verfahren einen ersten Schritt zur Erzeugung eines ersten Luft/Brennstoffgemischs aus einem ersten Brennstoff in einem bestimmten Verhältnis, um Selbstzünden des ersten Luft/Brennstoff-Gemischs durch Komprimieren in der Brennkammer zu verhindern, einen zweiten Schritt zum Einspritzen eines vom ersten Brennstoff sich unterscheidenden zweiten Brennstoffs in einen Teilbereich der Brennkammer, um ein zweites Luft/Brennstoff-Gemisch zu erzeugen, und ein dritter Schritt zum Zünden des zweiten Luft/Brennstoff-Gemischs, um das erste Luft/Brennstoff-Gemisch zu komprimieren und Selbstzünden dieses Gemischs auszulösen.
    • Patentdokument 1: japanische Offenlegungsschrift Nr. Sho 63(1988)-195369 .
    • Patentdokument 2: US 5 183 011 A
    • Patentdokument 3: DE 43 02 540 A1
    • Patentdokument 4: JP 63-198 762 A
    • Patentdokument 5: US 2005/0 155 344 A1
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG:
  • Ein Motorsystem zum Antreiben eines Motors unter Verwendung eines wasserstoffreichen Gases als einen der Kraftstoffe umfasst als erste Mittel Detektionsmittel zum Detektieren einer Zufuhrmenge oder eines Zufuhrdrucks wasserstoffreichen Gases, die sich in einem Zufuhrrohr wasserstoffreichen Gases, das einer Verbrennungskammer des Motors wasserstoffreiches Gas zuführt, befinden, Steuermittel des Zufuhrventils wasserstoffreichen Gases zum Steuern der Öffnungs-/Schließzeiten und des Betrags des Öffnungs-/Schließhubs des Zufuhrventils wasserstoffreichen Gases, das in der Verbrennungskammer des Motors angeordnet ist, anhand der Zufuhrmenge oder des Zufuhrdrucks, die bzw. der durch die Detektionsmittel detektiert wird, ein Einlassventil, das der Verbrennungskammer des Motors Luft zuführt, getrennt von dem Zufuhrventil wasserstoffreichen Gases und Einlassventil-Steuermittel zum Steuern des Luftvolumens, das durch das Einlassventil in die Verbrennungskammer eingelassen wird.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG:
  • 1 ist eine schematische Darstellung eines Motorsystems;
  • 2 zeigt eine Konfiguration einer Wasserstoffzufuhrvorrichtung;
  • 3 zeigt Änderungen der Beträge des Öffnungs-/Schließhubs eines Zufuhrventils wasserstoffreichen Gases und eines Einlassventils;
  • 4 zeigt Änderungen der Beträge des Öffnungs-/Schließhubs eines Zufuhrventils wasserstoffreichen Gases und eines Einlassventils bei einer geringen Last;
  • 5 zeigt Änderungen der Beträge des Öffnungs-/Schließhubs eines Zufuhrventils wasserstoffreichen Gases und eines Einlassventils bei einer großen Last;
  • 6 zeigt eine Beziehung zwischen einem Luftüberschussfaktors und einem Betrag der NOx-Emission zum Zeitpunkt der Verbrennung von wasserstoffreichem Gas;
  • 7 zeigt eine Beziehung zwischen einem Luftüberschussfaktors und einem Motorwirkungsgrad zum Zeitpunkt der Verbrennung von wasserstoffreichem Gas;
  • 8 zeigt eine Beziehung zwischen einer Katalysatortemperatur einer Wasserstoffzufuhrvorrichtung und einer Rate der Umsetzung eines Hydrierungsmediums in Wasserstoff;
  • 9 ist eine schematische Darstellung eines Motorsystems, das mit einem Umleitungsventil 20 ausgestattet ist;
  • 10 ist ein Kennfeld von Kraftstoffen, die einem Motor zugeführt werden;
  • 11 zeigt einen Steuerungsablauf bei der Auswahl eines Kraftstoffs, der einem Motorsystem zugeführt wird; und
  • 12 ist eine schematische Darstellung eines Motorsystems, das wasserstoffreiches Gas einem Einlassrohr zuführt.
  • GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG:
  • Während im Patentdokument 1 der Zufuhrdruck des Wasserstoffgases, das von einer Wasserstoffspeicherlegierung zugeführt wird, konstant gehalten wird, wird die Zufuhrmenge des Wasserstoffs durch Ändern der Öffnungsperiode eines Ventils gesteuert, um eine vorgeschriebene Menge an Wasserstoff zuzuführen, und anschließend wird Luft durch die Druckbeaufschlagung durch einen Turbolader in einen Zylinder eingelassen. Wenn jedoch wasserstoffreiches Gas aus einer Wasserstoffspeicherlegierung oder einem Medium (organisches Hydrid), das die chemische Speicherung und Freigabe von Wasserstoff unter Verwendung einer Katalysatorreaktion wiederholt ausführt, erzeugt und zugeführt wird, schwankt der Zufuhrdruck des wasserstoffreichen Gases in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen. Es ist demzufolge schwierig, einen konstanten Wert des Wasserstoffzufuhrdrucks aufrechtzuerhalten. Insbesondere dann, wenn Wasserstoff unter Verwendung eines organischen Hydrids zugeführt wird, schwankt der Zufuhrdruck des erzeugten wasserstoffreichen Gases in Abhängigkeit von den Bedingungen, wie etwa eine Katalysatortemperatur, die Menge des organischen Hydrids, das einem Katalysator zugeführt wird, und eine Menge des erzeugten Wasserstoffs. Deswegen ist es schwierig, einen konstanten Wert des Wasserstoffzufuhrdrucks aufrechtzuerhalten.
  • Unter Berücksichtigung des Abgasverhaltens und des effizienten Gasverbrauchs ist es erforderlich, ein Luftvolumen in Übereinstimmung mit der Menge an Wasserstoff, die einem Motor zugeführt wird, zu steuern. Das im Patentdokument 1 beschriebene System berücksichtigt jedoch nicht den Fall, bei dem der Zufuhrdruck des wasserstoffreichen Gases, das von einer Wasserstoffzufuhreinrichtung zugeführt wird, schwankt. Es ist deswegen schwierig, das Mischungsverhältnis aus Luft und wasserstoffreichem Gas und die Zufuhrmenge genau zu steuern.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Motorsystem zum Antreiben eines Motors unter Verwendung von Wasserstoffgas als einen der Kraftstoffe zu schaffen, das die Menge von Luft und wasserstoffreichem Gas, die einer Verbrennungskammer zugeführt werden, genau steuern kann und ein ausgezeichnetes Abgasverhalten und einen ausgezeichneten effizienten Gasverbrauch besitzt.
  • Ein Motorsystem zum Antreiben eines Motors unter Verwendung von einem wasserstoffreichen Gas als einen der Kraftstoffe umfasst als erste Mittel Detektionsmittel zum Detektieren einer Zufuhrmenge oder eines Zufuhrdrucks wasserstoffreichen Gases, die sich in einer Zufuhrleitung wasserstoffreichen Gases, die wasserstoffreiches Gas einer Verbrennungskammer des Motors zuführt, befinden, Steuermittel des Zufuhrventils wasserstoffreichen Gases zum Steuern der Öffnungs-/Schließzeit und des Betrags des Öffnungs-/Schließhubs des Zufuhrventils des wasserstoffreichen Gases, das in der Verbrennungskammer des Motors angeordnet ist, anhand der Zufuhrmenge oder des Zufuhrdrucks, die bzw. der durch die Detektionsmittel detektiert wird, ein Einlassventil, das Luft der Verbrennungskammer des Motors zuführt, getrennt von dem Zufuhrventil wasserstoffreichen Gases und Einlassventil-Steuermittel zum Steuern des Luftvolumens, das durch das Einlassventil in die Verbrennungskammer eingelassen wird.
  • Ein Motorsystem zum Antreiben eines Motors unter Verwendung von einem wasserstoffreichen Gas als einen der Kraftstoffe umfasst als zweite Mittel ein Einlassventil, das in der Verbrennungskammer des Motors angeordnet ist, ein Einlassrohr, das mit dem Einlassventil verbunden ist, und ein Zufuhrrohr wasserstoffreichen Gases, das mit dem Einlassrohr verbunden ist, um das wasserstoffreiche Gas dem Motor zuzuführen, wobei ein Umleitungsventil an der Verbindung zwischen dem Einlassrohr und dem Zufuhrrohr wasserstoffreichen Gases angeordnet ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Motorsystem zum Antreiben eines Motors unter Verwendung von wasserstoffreichem Gas als einen der Kraftstoffe zu schaffen, das die Menge von Luft und wasserstoffreichem Gas, die der Verbrennung zugeführt werden, genau steuern kann, wodurch ein ausgezeichnetes Abgasverhalten und ein ausgezeichneter effizienter Gasverbrauch erreicht werden.
  • Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
  • 1 zeigt ein System, bei dem eine Wasserstoffzufuhrvorrichtung 11 zum Ausführen einer Dehydrierungsreaktion eines Mediums, das eine chemische Speicherung und Freigabe von Wasserstoff wiederholt ausführt, in einem Abgasrohr 12 eines Motors angeordnet ist, um die Wärme des Abgases, das durch den Motor 1 entladen wird, auszunutzen. Ein Hydrierungsmedium wird der Wasserstoffzufuhrvorrichtung 11 durch eine Hydrierungsmedium-Zufuhrvorrichtung 13 zugeführt. Des Weiteren ist in der Wasserstoffzufuhrvorrichtung 11 eine Katalysatortemperatur-Detektionsvorrichtung 35 angeordnet.
  • Das oben erwähnte Medium ist ein beliebiges Substrat, das Wasserstoff chemisch speichern und freigeben kann, wie etwa Kohlenwasserstoff-Kraftstoffe einschließlich Benzin, Leichtöl, Kerosin, Schweröl, Dekalin, Cyclohexan, Methylcyclohexan, Naphthalen, Benzen und Toluen sowie Mischungen dieser Kraftstoffe, Wasserstoffperoxid, Ammonium, Stickstoff und Sauerstoff. Insbesondere im Folgenden soll ein Medium, das Wasserstoff chemisch speichert, als ”Hydrierungsmedium” bezeichnet werden und ein Medium, das Wasserstoff chemisch freigibt, soll als ”Dehydrierungsmedium” bezeichnet werden. Das Hydrierungsmedium und das Dehydrierungsmedium werden in jeweiligen Speichervorrichtungen 14, 15 getrennt gespeichert. Diese Speichervorrichtungen können in einer Einheit integriert sein. Das System ist so konstruiert, dass ein Hydrierungsmedium von einer Hydrierungsmedium-Zufuhrvorrichtung (Einspritzeinrichtung) 13 durch ein Rohr 22 mittels des Drucks einer Pumpe 16 einer Wasserstoffzufuhreinrichtung 11 zugeführt wird. Ferner ermöglicht die Konfiguration, dass ein Umleitungsventil 25 ein Hydrierungsmedium und ein Dehydrierungsmedium, die einem Motor 1 zugeführt werden sollen, auswählt und die Medien von einer Medium-Zufuhrvorrichtung (Einspritzeinrichtung) 3 durch ein Mediumzufuhrrohr 23 mittels des Drucks einer Pumpe 17 einem Motor 1 zuführt.
  • Die Mischung aus wasserstoffreichem Gas und einem Dehydrierungsmedium, die durch die Wasserstoffzufuhreinrichtung 11 erzeugt wird, wird durch ein Rohr 26 zu einer Trenneinrichtung 10 befördert und wird durch die Trenneinrichtung 10 in wasserstoffreiches Gas und Dehydrierungskraftstoff getrennt. Anschließend wird das Dehydrierungsmedium durch ein Rohr 24 in einer Dehydrierungsmedium-Speichervorrichtung 15 gespeichert. Wasserstoffreiches Gas wird dagegen durch ein Zufuhrrohr 19 wasserstoffreichen Gases der Verbrennungskammer zugeführt. Zu diesem Zeitpunkt regelt ein Zufuhrventil 4 wasserstoffreichen Gases die Menge des wasserstoffreichen Gases, die dem Motor 1 zugeführt wird. Die Öffnungs-/Schließzeit und der Betrag des Öffnungs-/Schließhubs des Zufuhrventils 4 wasserstoffreichen Gases kann veränderlich gesteuert werden. Des Weiteren ist das Zufuhrrohr 19 wasserstoffreichen Gases mit einer Detektionsvorrichtung 8 zum Detektieren einer Zufuhrmenge des wasserstoffreichen Gases oder des Zufuhrdrucks ausgestattet. Darüber hinaus kann eine Wasserstoffkonzentration-Detektionsvorrichtung in dem Zufuhrrohr 19 wasserstoffreichen Gases angeordnet sein.
  • Luft wird über ein Einlassventil 5 durch ein Einlassrohr 6 getrennt von dem oben erwähnten Zuführventils 4 wasserstoffreichen Gases einem Motor 1 zugeführt. Die Öffnungs-/Schließzeit und der Betrag des Öffnungs-/Schließhubs des Einlassventils 5 können veränderlich gesteuert werden, wodurch das Luftvolumen, das einem Motor 1 zugeführt wird, gesteuert wird. Das Einlassrohr 6 ist mit einem Kompressor 34 ausgestattet, der Luft mit Druck beaufschlagen kann.
  • Bei diesem System sind ein Zufuhrventil 4 wasserstoffreichen Gases, ein Einlassventil 5, eine Detektionsvorrichtung 8, Medienzufuhreinrichtungen (Einspritzvorrichtungen) 3, 13 und eine Zündkerze 7 mit einer Steuereinrichtung (ECU) 18 elektrisch verbunden und werden durch eine Steuereinrichtung 18 gesteuert.
  • Diese Ausführungsform ist so konfiguriert, dass wasserstoffreiches Gas, das durch eine Wasserstoffzufuhreinrichtung 11 erzeugt wird, von einem Zufuhrrohr für wasserstoffreiches Gas einem Motor 1 zugeführt wird, ohne eine Druckvorrichtung zu durchlaufen. Unter Verwendung eines Unterdrucks beim Einlasshub eines Motors 1 kann wasserstoffreiches Gas durch Öffnen und Schließen eines Zufuhrventils für wasserstoffreiches Gas zugeführt werden. Aus diesem Grund ist keine Druckvorrichtung zum Zuführen von wasserstoffreichem Gas erforderlich. Des Weiteren ist ein Zufuhrventil 4 für wasserstoffreiches Gas direkt in einem Motor 1 angeordnet, deswegen kann die Strömungsrate beim Zufuhren von wasserstoffreichem Gas größer sein als dann, wenn eine Einspritzeinrichtung verwendet wird. Ferner ist diese Ausführungsform so aufgebaut, dass die Öffnungs-/Schließzeit und der Betrag des Öffnungs-/Schließhubs des Zufuhrventils 4 für wasserstoffreiches Gas veränderlich gesteuert werden können. Die Menge des wasserstoffreichen Gases, die dem Motor 1 zugeführt werden soll, wird durch eine Ausgangsleistung festgelegt, die von dem Motor 1 gefordert wird. In Bezug auf die Zufuhrmenge des wasserstoffreichen Gases werden die Öffnungs-/Schließzeit und der Betrag des Öffnungs-/Schließhubs des Zufuhrventils 4 für wasserstoffreiches Gas anhand der Zufuhrmenge des wasserstoffreichen Gases, die durch eine Detektionsvorrichtung 8 detektiert wird, oder des Zufuhrdrucks gesteuert. Dadurch wird selbst dann, wenn der Zufuhrdruck und die Zufuhrmenge des wasserstoffreichen Gases, das durch eine Wasserstoffzufuhreinrichtung 11 erzeugt wird, schwanken, die Zufuhrmenge oder der Druck des wasserstoffreichen Gases detektiert und an die Steuerung des Zufuhrventils 4 für wasserstoffreiches Gas zurückgeführt; deswegen ist es möglich, eine erforderliche Menge des wasserstoffreichen Gases einem Motor genau zuzuführen. Des Weiteren wird das Luftvolumen, das einer Verbrennungskammer zugeführt wird, durch die Steuerung der Öffnungs-/Schließzeit und des Betrags des Öffnungs-/Schließhubs eines Einlassventils in Übereinstimmung mit der einer Verbrennungskammer zugeführten Menge des wasserstoffreichen Gases gesteuert; deswegen ist es möglich, die Zufuhrmenge eines wasserstoffreichen Gases und von Luft sowie ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis in Bezug auf die von einem Motor 1 geforderten Ausgangsleistung genau zu steuern. Demzufolge können ein ausgezeichnetes Abgasverhalten und ein ausgezeichneter effizienter Gasverbrauch erreicht werden.
  • Dieses System ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass Fehlzündungen nicht einfach auftreten, die bei einem gewöhnlichen Wasserstoffmotor zu einem Problem werden. Das ergibt sich aus dem Merkmal, dass Luft dem Motor 1 zugeführt wird, nachdem wasserstoffreiches Gas dem Motor 1 zugeführt wurde, deswegen wird keine brennbare Gasmischung aus Wasserstoff und Luft beim Einlasshub des Motors einfach in der Umgebung der Zündkerze 7 verteilt.
  • Bei diesem System kann selbst dann, wenn die Zufuhrmenge wasserstoffreichen Gases, das durch eine Wasserstoffzufuhreinrichtung 11 erzeugt wird, und der Zufuhrdruck gemäß den Betriebsbedingungen schwanken, die Zufuhrmenge wasserstoffreichen Gases und von Luft auf ein vorgeschriebenes Luft-Kraftstoff-Verhältnis geregelt werden. Es ist jedoch bevorzugt, dass ein Zufuhrdruck des wasserstoffreichen Gases möglichst konstant bleibt. Um die Schwankung des Zufuhrdrucks des wasserstoffreichen Gases zu unterdrücken, kann durch Vergrößern des Volumens des Zufuhrrohrs des wasserstoffreichen Gases auf einen größeren Wert als das Volumen der Verbrennungskammer eines Motors 1 der Einfluss der Druckschwankung in der Wasserstoffzufuhreinrichtung 11 unterdrückt werden. An dieser Stelle ist es ferner wirkungsvoll, einen Pufferbehälter vorzusehen. Darüber hinaus hängt der Druck der Wasserstoffzufuhreinrichtung 11 von der Menge eines Mediums, die einer Wasserstoffzufuhreinrichtung 11 zugeführt wird, und einer Katalysatortemperatur ab. Demzufolge kann der Druck der Wasserstoffzufuhreinrichtung 11 geregelt werden, indem die Menge eines der Wasserstoffzufuhreinrichtung 11 zugeführten Mediums oder die der Wasserstoffzufuhreinrichtung 11 zugeführte Wärmemenge anhand der Zufuhrmenge oder des Drucks des wasserstoffreichen Gases, die durch die Detektionsvorrichtung 8 detektiert werden, gesteuert wird.
  • Anschließend wird die Konfiguration der Wasserstoffzufuhreinrichtung 11, die in 1 gezeigt ist, unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Wie in 2 gezeigt ist, ist die Wasserstoffzufuhreinrichtung 11 so konfiguriert, dass eine Katalysatorschicht 33, die aus einem Pt/Aluminiumoxid-Katalysator gebildet ist, auf einem Reinaluminium-Substrat 31 mit hoher Leitfähigkeit (Wärmeleitfähigkeit: 250 W/mK), das Vorsprünge aufweist, gebildet ist. Der Grundaufbau ist derart, dass eine Wasserstoff-Trennmembran 29, die wahlweise den Durchgang von Wasserstoff zulässt, auf die Katalysatorschicht 33 laminiert ist und anschließend ein Wasserstoffkanal 27 darauf laminiert ist, wobei dazwischen ein Abstandshalter 28 eingeschoben ist. Diese grundlegende Struktur ist in einem Motorabgasrohr 12 installiert.
  • Ein Medium, das einer Wasserstoffzufuhreinrichtung 11 zugeführt wird, bewegt sich durch einen Kraftstoffkanal 32, währenddessen das Medium mit einer Katalysatorschicht 33, die an der Oberfläche des Substrats 31 mit hoher Leitfähigkeit gebildet ist, in Kontakt gelangt, wodurch eine Dehydrierungsreaktion abläuft, die wasserstoffreiches Gas erzeugt. Das erzeugte wasserstoffreiche Gas bewegt sich durch die Wasserstofftrennmembran 29 und wird von der Wasserstoffzufuhreinrichtung 11 über den Abstandshalter 28 durch den Wasserstoffkanal 27 entladen. Des Weiteren werden wasserstoffreiches Gas und ein Dehydrierungsmedium, das sich nicht durch die die Wasserstofftrennmembran 29 bewegt hat, von der Wasserstoffzufuhreinrichtung 11 durch einen Kraftstoffkanal 32 in die Umgebung entladen. Das wasserstoffreiche Gas und das Dehydrierungsmedium, die darin entladen wurden, werden mit dem wasserstoffreichen Gas, das aus dem Wasserstoffkanal 27 entladen wurde, gemischt und der in 1 gezeigten Trenneinrichtung zugeführt. Darüber hinaus ist eine andere Konfiguration möglich, bei der wasserstoffreiches Gas, das von dem Wasserstoffkanal 27 entladen wurde, und wasserstoffreiches Gas und das Dehydrierungsmedium, die aus dem Kraftstoffkanal 32 entladen wurden, nicht gemischt werden, wobei wasserstoffreiches Gas einem Zufuhrrohr 19 für wasserstoffreiches Gas und das wasserstoffreiche Gas und das Dehydrierungsmedium einer Trenneinrichtung 10 durch unterschiedliche Rohre zugeführt werden. Bei der in 2 gezeigten Konfiguration ist ferner eine Wasserstofftrennmembran 29 vorgesehen, um eine Dehydrierungsreaktion mit einem Medium bei einer niedrigen Temperatur durchzuführen. Eine Konfiguration, die keine Wasserstofftrennmembran 29 enthält, ist jedoch ebenfalls möglich. Darüber hinaus kann die grundlegende Struktur, die in 2 gezeigt ist, laminiert und darin enthalten sein.
  • 3 zeigt ein Verfahren zum Steuern der Öffnungs-/Schließzeit und des Betrags des Öffnungs-/Schließhubs des Zufuhrventils 4 für wasserstoffreiches Gas und des Einlassventils 5. Das Zufuhrventil 4 für wasserstoffreiches Gas beginnt sich am Beginn des Einlasshubs zu öffnen (der Kolben 2 befindet sich am oberen Totpunkt) und schließt in der Mitte des Einlasshubs. Gleichzeitig beginnt sich das Einlassventil 5 zu öffnen und schließt am Ende des Einlasshubs (der Kolben 2 befindet sich am unteren Totpunkt). Das Zufuhrventil 4 für wasserstoffreiches Gas und das Einlassventil 5 sind so beschaffen, dass sie den Betrag des Öffnungs-/Schließhubs und einen Arbeitswinkel stetig ändern können. Es ist demzufolge möglich, das Zufuhrventil 4 für wasserstoffreiches Gas und das Einlassventil 5 unabhängig zu steuern. Durch die Steuerung der Öffnungs-/Schließzeit und des Betrags des Öffnungs-/Schließhubs der Ventile ist es somit möglich, die Menge des wasserstoffreichen Gases und der Luft, die einer Verbrennungskammer zugeführt werden, im Vergleich zu dem Fall, bei dem lediglich die Öffnungs-/Schließzeit gesteuert wird, genau zu regeln.
  • 4 zeigt die Änderungen des Betrags des Öffnungs-/Schließhubs der Ventile bei einer geringen Last. Da bei der geringen Last die Zufuhrmenge des Wasserstoffs klein ist, sind der Arbeitswinkel und der Betrag des Öffnungs-/Schließhubs des Zufuhrventils 4 für wasserstoffreiches Gas klein. Das Einlassventil 5 beginnt sich zu dem Zeitpunkt zu öffnen, an dem das Zufuhrventil 4 für wasserstoffreiches Gas schließt, und der Schließzeitpunkt des Einlassventils 5 und der Betrag des Öffnungs-/Schließventilhubs werden so gesteuert, dass eine vorgeschriebene Menge Luft einem Motor 1 zugeführt wird. Da dagegen bei einer großen Last, wie in 5 gezeigt ist, die Zufuhrmenge des wasserstoffreichen Gases groß ist, sind der Arbeitswinkel und der Betrag des Öffnungs-/Schließhubs des Zufuhrventils 4 für wasserstoffreiches Gas groß. Das Einlassventil 5 beginnt sich zu dem Zeitpunkt zu öffnen, an dem das Zufuhrventil 4 für wasserstoffreiches Gas schließt. Wenn sich zu diesem Zeitpunkt die Schließzeit des Einlassventils 5 über den unteren Totpunkt des Einlasshubs hinaus verschiebt, wird natürlich keine Luft eingelassen, deswegen wird eine erforderliche Menge Luft über einen Kompressor 34 einem Motor 1 zugeführt.
  • Die Struktur und die Steuerung, die oben erwähnt wurden, ermöglichen, dass der Unterdruck eines Motors aktiv verwendet werden kann, um wasserstoffreiches Gas einem Motor 1 zuzuführen, demzufolge ist es möglich, eine erforderliche Menge wasserstoffreichen Gases gemäß den Betriebsbedingungen des Motors 1 zuzuführen. Außerdem kann dementsprechend ein erforderliches Volumen von Luft, das einem Motor 1 zugeführt wird, gesteuert werden, und es ist möglich, das Verhältnis des Volumens von Einlassluft zu dem wasserstoffreichen Gas, das einem Motor 1 zugeführt wird, innerhalb eines vorgeschriebenen Bereichs zu steuern.
  • 6 zeigt die Beziehung zwischen einem Luftüberschussfaktor und einem Betrag der NOx-Emission zum Zeitpunkt der Verbrennung des wasserstoffreichen Gases. Die Zeichnung zeigt, dass sich der Luftüberschussfaktor an dem Punkt vergrößert, an dem ein Luftüberschussfaktor 2 beträgt, wobei sich der Betrag der NOx-Emission an diesem Punkt rasch verkleinert. Des Weiteren zeigt 7 die Beziehung zwischen einem Luftüberschussfaktor und dem Motorwirkungsgrad. Diese Zeichnung zeigt, dass sich der Motorwirkungsgrad vergrößert, wenn sich der Luftüberschussfaktor in dem vorgeschriebenen Bereich vergrößert. Im Licht dieser Ergebnisse ist es erwünscht, dass ein Motor vom Standpunkt der Abgasemission und des Kraftstoffwirkungsgrads bei einem Luftüberschussfaktor von 2 bis 3 betrieben wird. Wie oben erwähnt wurde, wird demzufolge ein Luftvolumen, das einem Motor 1 zugeführt wird, so gesteuert, dass der Luftüberschussfaktor innerhalb eines vorgeschriebenen Bereichs bleibt. Da bei einer großen Last die Zufuhrmenge des wasserstoffreichen Gases groß ist, verzögert sich der Öffnungszeitpunkt des Einlassventils 5 und in einigen Fällen kann während des Einlasshubs das erforderliche Luftvolumen einem Motor 1 nicht zugeführt werden. In einem derartigen Fall komprimiert ein Kompressor 34 Luft und führt die Luft dem Motor 1 zu, was zur Folge hat, dass das Verhältnis des Volumens von Einlassluft zu dem wasserstoffreichen Gas, das dem Motor 1 zugeführt wird, innerhalb eines vorgeschriebenen Bereichs gesteuert wird. Der Kompressor 34 kann so aufgebaut sein, dass er den Kompressionsdruck steuert. Als Kompressor 34 können ferner ein Turbolader, der Abgasenergie verwendet, ein Auflader, der Antriebsenergie des Motors verwendet, oder ein elektrisch angetriebener Turbolader, der Luft elektrisch komprimiert, verwendet werden. Um ferner einen stabilen Verstärkungsdruck in dem breiteren Betriebsbereich sicherzustellen, ist es ferner bevorzugt, dass zwei oder mehr Ladeeinrichtungen, wie etwa Turbolader, Auflader und elektrisch betriebene Turbolader, kombiniert und gemeinsam verwendet werden.
  • Im Folgenden wird die Reaktion von Wasserstoff, der durch eine Wasserstoffzufuhreinrichtung 11 erzeugt wird, beschrieben. Ein Kohlenwasserstoff-Kraftstoff, wie etwa Dekalin, Cyclohexan und Methylcyclohexan, wird als Hydrierungsmedium verwendet, wie in 8 gezeigt ist, wobei eine Umsetzungsrate zum Zeitpunkt der Erzeugung des Wasserstoffs aus dem Hydrierungsmedium von der Katalysatortemperatur abhängt. Wenn sich die Katalysatortemperatur unter einen vorgeschriebenen Wert verringert, kann kein Wasserstoff erzeugt werden. Wenn ein Hydrierungsmedium verwendet wird, das eine derartige Charakteristik besitzt, ist es vorzuziehen, dass lediglich ein Medium von einer Medienzufuhreinrichtung 3 einem Motor 1 zugeführt wird, um den Motor 1 anzutreiben, wenn die Katalysatortemperatur-Detektionsvorrichtung 35, die sich in der Wasserstoffzufuhreinrichtung 11 befindet, die Temperatur mit einem Wert unter einem vorgeschriebenen Bereich anzeigt. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Motorsystems, das zusätzlich zu wasserstoffreichem Gas ein Medium als Kraftstoff einem Motor zuführt. Ein Motorsystem, das in 9 gezeigt ist, ist so aufgebaut, dass ein Umleitungsventil 20 in einem Zufuhrrohr 19 für wasserstoffreiches Gas angeordnet ist und das Zufuhrrohr 19 für wasserstoffreiches Gas und ein Einlassrohr 6 durch das Umleitungsventil 20 miteinander verbunden sind. Bei diesem Motorsystem kann ein Typ von Gas (wasserstoffreiches Gas, Luft), das von einem Zufuhr-/Einlassventil 4' für wasserstoffreiches Gas durch das Umleitungsventil 20 zugeführt wird, ausgewählt werden. Wenn ein Motor 1 lediglich durch ein Medium betrieben wird, wird das Umleitungsventil 20 so gesteuert, dass es das Zufuhrrohr 19 für wasserstoffreiches Gas unterbricht und mit dem Einlassrohr 6 verbunden wird, wodurch Luft von dem Zufuhr-/Einlassventil 4' für wasserstoffreiches Gas zugeführt wird. Das Zufuhrventil 4' für wasserstoffreiches Gas und das Einlassventil 5 werden verwendet, um Luft einzulassen, und so gesteuert, dass die gleiche Operation ausgeführt wird. Durch das Schalten der Verbindung in dieser Weise muss kein Kompressor 34 betrieben werden, um einen Motor 1 mit lediglich einem Medium anzutreiben. Es ist folglich möglich, eine Verringerung des Motorwirkungsgrads, die mit dem Betrieb eines Kompressors 34 verbunden ist, zu verhindern.
  • 10 zeigt den Typ des Kraftstoffs, der einem Motor 1 zugeführt wird, in Abhängigkeit von der Betriebsbedingung des Motors 1, des Luftüberschussfaktors und des Ein/Aus-Zustands der EGR-Steuerung (Abgasumlauf-Steuerung), wenn ein Kohlenwasserstoff-Kraftstoff, wie etwa Dekalin, Cyclohexan und Methylcyclohexan, als Hydrierungsmedium verwendet wird. Wenn keine vorgeschriebene Menge des Dehydrierungsmediums in der Dehydrierungsmedium-Speichervorrichtung 15 gespeichert ist, kann in den Bereichen 1 und 2 anstelle der Zuführung eines Dehydrierungsmediums ein Hydrierungsmedium zugeführt werden. 11 zeigt einen Steuerungsablauf des Gesamtsystems, um einen Kraftstoff auszuwählen, der einem Motor 1 zugeführt werden soll. Im Schritt s1101 werden eine Motorlast, die von einem Benutzer gefordert wird, und die Drehzahl eingegeben, anschließend wird im Schritt s1102 die Katalysatortemperatur durch eine Katalysatortemperatur-Detektionsvorrichtung 35, die in der Wasserstoffzufuhreinrichtung 11 angeordnet ist, detektiert. Alternativ kann die Katalysatortemperatur anhand der Abgastemperaturen vor und nach der Wasserstoffzufuhreinrichtung 11 und der Zufuhrmenge des Hydrierungsmediums geschätzt werden. Des Weiteren wird die verbleibende Menge der Dehydrierungsmedium-Speichervorrichtung 15 und der Hydrierungsmedium-Speichervorrichtung 14 detektiert. Ein Kraftstoff, der in den Schritten s1101 und 1102 einem Motor 1 zugeführt werden soll, wird im Schritt s1103 ausgewählt. Wenn in 10 die Betriebsbereiche 3 und 4 des Motors ausgewählt werden und die Katalysatortemperatur über einem vorgeschriebenen Wert liegt, wird wasserstoffreiches Gas als Kraftstoff ausgewählt und im Schritt s1105 wird ein Soll-Luftüberschussfaktor bestimmt. Der Luftüberschussfaktor wird in Übereinstimmung mit dem Betriebskennfeld, das in 10 gezeigt ist, festgelegt. Die Öffnungs-/Schließzeit des Zufuhrventils 4 für wasserstoffreiches Gas wird im Schritt s1106 festgelegt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Öffnungs-/Schließzeit durch das Ausführen einer Rückführungssteuerung durch eine Detektionsvorrichtung 8 der Zufuhrmenge des wasserstoffreichen Gases gesteuert. Anschließend wird im Schritt s1107 die Öffnungs-/Schließzeit des Einlassventils 5 festgelegt. Zu diesem Zeitpunkt wird in der Arbeitszone, in der ein Luftvolumen, das dem Soll-Luftüberschussfaktor genügt, dem Motor 1 nicht zugeführt werden kann, wenn die Schließzeit des Einlassventils 5 am unteren Totpunkt liegt, Luft durch einen Kompressor 34 aufgeladen und dann dem Motor 1 zugeführt. Zu diesem Zeitpunkt ist es möglich, die Schließzeit des Einlassventils 5 bei einem konstanten Verstärkungsdruck oder Steuerverstärkungsdruck zu steuern, wenn die Schließzeit des Einlassventils 5 am unteren Totpunkt liegt. Ferner können die beiden oben erwähnten Verfahren kombiniert werden, um das Luftvolumen zu steuern. im Schritt s1108 wird der Zündzeitpunkt gemäß dem Luftüberschussfaktor und den Betriebsbedingungen gesteuert. Anschließend geht der Prozess im 10 dann, wenn der Bereich 2 ausgewählt ist, und die Katalysatortemperatur in der Wasserstoffzufuhreinrichtung 11 höher als ein vorgeschriebener Wert ist und eine Dehydrierungsmedium-Speichervorrichtung 15 ein Medium über einen vorgeschriebenen Wert hinaus speichert, vom Schritt s1103 von 3 zum Schritt s1109. Im Schritt s1110 wird ein Mischungsanteil des wasserstoffreichen Gases bestimmt. Der Mischungsanteil des wasserstoffreichen Gases beträgt grundsätzlich 20% oder mehr in Bezug auf das Wärmemengenverhältnis und das Verhältnis der Zufuhr wasserstoffreichen Gases wird gemäß der Katalysatortemperatur in der Wasserstoffzufuhreinrichtung 11 gesteuert. Im Schritt s1111 wird ein Soll-Luftüberschussfaktor in Übereinstimmung mit dem Verhältnis der Zufuhr wasserstoffreichen Gases bestimmt. Der Luftüberschussfaktor wird so bestimmt, dass er gemäß den Betriebsbedingungen zwischen 2 und 3 liegt. Anschließend werden in den Schritten s1112 und s1113 die Öffnungs-/Schließzeit des Zufuhrventils des wasserstoffreichen Gases und die Einspritzung des Dehydrierungsmediums gesteuert. Die Steuerung in den Schritten s1114 und s1115 erfolgt in der gleichen Weise wie die Steuerung in den Schritten s1107 und s1108. Anschließend wird im Schritt s1103 ein Dehydrierungsmedium ausgewählt und der Prozess geht weiter zum Schritt s1116. Wenn im Schritt s1102 die restliche Menge eines Mediums in dem Behälter des Dehydrierungsmediums unter dem vorgeschriebenen Bereich liegt, wird ein Hydrierungsmedium ausgewählt. Im Schritt s1117 wird ein Soll-Luftüberschussfaktor bestimmt. In diesem Fall wird die Operation mit einem Luftüberschussfaktor von 1 ausgeführt. Im Schritt s1118 wird ein in 9 gezeigtes Umleitungsventil geschaltet, so dass es mit einem Einlassrohr 6 verbindet. Anschließend wird im Schritt s1119 die Einspritzung des Dehydrierungsmediums gesteuert und im Schritt s1120 werden ein Zufuhrventil 4 für wasserstoffreiches Gas und ein Einlassventil 5 so gesteuert, dass sie das Luftvolumen regeln, das einem Motor 1 zugeführt wird. Anschließend wird im Schritt s1121 der Zündzeitpunkt gemäß dem Betriebsbereich gesteuert.
  • Im Folgenden zeigt 12 eine schematische Darstellung der Konfiguration, bei der ein Zufuhrventil für wasserstoffreiches Gas in dem Einlassrohr installiert ist anstelle der Installation des Ventils in der Verbrennungskammer eines Motors. Bei dieser Systemkonfiguration ist das Einlassrohr 6 mit einem Umleitungsventil 21 ausgestattet und entweder ein Zufuhrrohr 19 für wasserstoffreiches Gas zum Zuführen wasserstoffreichen Gases oder ein Einlassrohr 6 kann ausgewählt werden, um mit dem Motor 1 verbunden zu werden. Am Beginn des Einlasshubs ist der Motor 1 mit dem Zufuhrrohr 19 für wasserstoffreiches Gas verbunden und eine vorgeschriebene Menge wasserstoffreichen Gases wird einem Motor zugeführt, und anschließend wird das Umleitungsventil 21 geschaltet, so dass das Einlassrohr 6 mit dem Motor 1 verbunden ist. Wenn des Weiteren in dem Einlasshub einem Motor kein vorgeschriebenes Luftvolumen zugeführt wird, wird ein Kompressor 34 zum Aufladen von Luft verwendet, wodurch die Steuerung in der Weise ausgeführt wird, dass ein vorgeschriebenes Luftvolumen einem Motor 1 zugeführt wird. Da gemäß dieser Systemkonfiguration ein Ventil sowohl als Zufuhrventil für wasserstoffreiches Gas als auch Einlassventil funktioniert, können die Komponenten und die Ventilsteuerung vereinfacht werden.

Claims (13)

  1. Motorsystem zum Antreiben eines Motors (1), das wasserstoffreiches Gas als einen der Kraftstoffe verwendet und Folgendes umfasst: eine Wasserstoffzufuhrvorrichtung (11) zum Erzeugen von Wasserstoffgas aus einem Medium, das eine chemische Speicherung und Freigabe von Wasserstoff wiederholt ausführt, ein Zufuhrrohr (19) zum Zuführen von, in der Wasserstoffzufuhrvorrichtung (11) erzeugtem, wasserstoffreichen Gas, in eine Verbrennungskammer des Motors (1) unter Verwendung des Unterdrucks während des Einlasshubs des Motors (1), Detektionsmittel (8), die in dem Zufuhrrohr (19) wasserstoffreichen Gases angeordnet sind, zum Detektieren einer Zufuhrmenge oder eines Zufuhrdrucks des wasserstoffreichen Gases, Steuermittel eines Zufuhrventils wasserstoffreichen Gases, die in der Verbrennungskammer des Motors (1) angeordnet sind, zum Steuern der Öffnungs-/Schließzeit und eines Betrags des Öffnungs-/Schließhubs eines Zufuhrventils (4) wasserstoffreichen Gases anhand der Zufuhrmenge oder des Zufuhrdrucks, die bzw. der durch die Detektionsmittel (8) detektiert wird, ein Einlassventil (5) zum Zuführen von Luft zur Verbrennungskammer des Motors (1) getrennt von dem Zufuhrventil (4) wasserstoffreichen Gases und Einlassventil-Steuermittel zum Steuern des Luftvolumens, das durch das Einlassventil (5) in die Verbrennungskammer des Motors (5) eingelassen wird wobei das Steuermittel des Zufuhrventils (4) wasserstoffreichen Gases und das Einlassventil-Steuermittel, die Öffnungs-/Schließzeit des Zufuhrventils (4) wasserstoffreichen Gases und des Einlassventils (5) steuern, so dass Luft zugeführt wird nachdem das wasserstoffreiche Gas in die Verbrennungskammer zugeführt wurde.
  2. Motorsystem nach Anspruch 1, wobei die Steuermittel des Zufuhrventils (4) wasserstoffreichen Gases und die Zufuhrsteuermittel des Einlassventils ein Verhältnis aus einem Volumen der Einlassluft und dem Wasserstoffgas, die dem Motor (1) zugeführt werden, in der Weise steuern, dass das Verhältnis innerhalb eines vorgeschriebenen Bereichs liegt.
  3. Motorsystem nach zumindest einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem eine Steuerung des Luftvolumens durch ein oder mehrere Mittel ausgeführt wird, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Folgendem besteht: Mittel zum Steuern eines Verstärkungsdrucks, Mittel zum Steuern der Öffnungs-/Schließzeit des Einlassventils (5) und Mittel zum Steuern des Betrags des Öffnungs-/Schließhubs des Einlassventils (5).
  4. Motorsystem nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, das ferner umfasst: Medienzufuhrmittel (3), um das Medium der Verbrennungskammer des Motors (1) zuzuführen, wobei die Öffnungs-/Schließzeit des Zufuhrventils (4) wasserstoffreichen Gases in Übereinstimmung mit der Zufuhrmenge des Mediums gesteuert wird.
  5. Motorsystem nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, das ferner umfasst: Medienzufuhrmittel (3), um das Medium der Verbrennungskammer des Motors zuzuführen, wobei das Zufuhrventil (4) wasserstoffreichen Gases geschaltet werden kann, um Luft zuzuführen, wenn ein Motor (1) nur mit dem Medium betrieben wird.
  6. Motorsystem nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, das ferner umfasst: Medienzufuhrmittel (3), um das Medium der Verbrennungskammer des Motors (1) zuzuführen, wobei das Zufuhrrohr (19) wasserstoffreichen Gases über ein Umleitungsventil (20) mit einem Einlassrohr (6) verbunden ist, so dass Luft von dem Zufuhrventil (4) wasserstoffreichen Gases der Verbrennungskammer des Motors (1) zugeführt werden kann.
  7. Motorsystem nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, das ferner umfasst: Medienzufuhrmittel (3), um das Medium als einen der Kraftstoffe der Verbrennungskammer des Motors (1) zuzuführen, wobei das Volumen der Luft gemäß dem Verhältnis der Zufuhrmenge wasserstoffreichen Gases zur Zufuhrmenge von Kraftstoff, die dem Motor (1) zugeführt wird, gesteuert wird.
  8. Motorsystem nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, das ferner umfasst: Steuermittel der Medienzufuhrmenge zum Steuern der Zufuhrmenge des Mediums, die der Wasserstoffzufuhrvorrichtung (11) zugeführt wird, oder Steuermittel der Wärmezufuhrmenge zum Steuern der Zufuhrmenge von Wärme, die der Wasserstoffzufuhrvorrichtung (11) zugeführt wird, anhand der Zufuhrmenge oder des Zufuhrdrucks, die bzw. der durch die Detektionsmittel detektiert wird.
  9. Motorsystem zum Antreiben eines Motors (1), das wasserstoffreiches Gas als einen der Kraftstoffe verwendet und Folgendes umfasst: ein Einlassventil (5), das in einer Verbrennungskammer des Motors (1) angeordnet ist; ein Einlassrohr (6), das mit dem Einlassventil (5) verbunden ist, und ein Zufuhrrohr (19) wasserstoffreichen Gases, das mit dem Einlassrohr (6) verbunden ist, um das wasserstoffreiche Gas dem Motor (1) zuzuführen, wobei ein Umleitungsventil (20) an der Verbindung zwischen dem Einlassrohr (6) und dem Zufuhrrohr (19) wasserstoffreichen Gases angeordnet ist, und wobei das Motorsystem ferner umfasst: Umleitungsventil-Steuermittel zum Steuern des Umleitungsventils, so dass das Zufuhrrohr (19) wasserstoffreichen Gases am Beginn des Einlasshubs des Motors (1) mit dem Einlassventil (5) verbunden ist und das Zufuhrrohr (19) wasserstoffreichen Gases, nachdem eine vorgeschriebene Menge Wasserstoff dem Motor (1) zugeführt wurde, von dem Einlassventil (5) getrennt wird und dann das Einlassventil (5) mit dem Einlassrohr (6) verbunden wird.
  10. Motorsystem nach Anspruch 9, das ferner umfasst: Einlassventil-Steuermittel zum Steuern der Öffnungs-/Schließzeit und des Betrags des Öffnungs-/Schließhubs des Einlassventils (5).
  11. Motorsystem nach Anspruch 9 oder 10, das ferner umfasst: Detektionsmittel (8), die in dem Zufuhrrohr (19) wasserstoffreichen Gases angeordnet sind, zum Detektieren der Zufuhrmenge oder des Zufuhrdrucks wasserstoffreichen Gases, wobei die Öffnungs-/Schließzeit und der Betrag des Öffnungs-/Schließhubs des Einlassventils (5) anhand der Zufuhrmenge oder des Zufuhrdrucks, die bzw. der durch die Detektionsmittel (8) detektiert wird, gesteuert werden.
  12. Motorsystem nach Anspruch 9 bis 10, das ferner umfasst: eine Wasserstoffzufuhrvorrichtung (11) zum Erzeugen von Wasserstoffgas aus einem Medium, das die chemische Speicherung und Freigabe von Wasserstoff wiederholt ausführt, wobei wasserstoffreiches Gas, das durch die Wasserstoffzufuhrvorrichtung (11) erzeugt wird, der Verbrennungskammer des Motors (1) zugeführt wird.
  13. Motorsystem nach Anspruch 11 oder 12, das ferner umfasst: Medienzufuhrmengen-Steuermittel zum Steuern der Zufuhrmenge des Mediums, das der Wasserstoffzufuhrvorrichtung (11) zugeführt wird, oder Wärmezufuhrmengen-Steuermittel zum Steuern der Zufuhrmenge von Wärme, die der Wasserstoffzufuhrvorrichtung (11) zugeführt wird, anhand der Zufuhrmenge oder des Zufuhrdrucks, die bzw. der durch die Detektionsmittel (8) detektiert wird.
DE102008004673.6A 2007-02-28 2008-01-16 Motorsystem mit einer Wasserstoffzufuhrvorrichtung Expired - Fee Related DE102008004673B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007049932A JP4687666B2 (ja) 2007-02-28 2007-02-28 エンジンシステム
JP2007-049932 2007-02-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102008004673A1 DE102008004673A1 (de) 2008-09-04
DE102008004673B4 true DE102008004673B4 (de) 2015-09-17

Family

ID=39670266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008004673.6A Expired - Fee Related DE102008004673B4 (de) 2007-02-28 2008-01-16 Motorsystem mit einer Wasserstoffzufuhrvorrichtung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20080202449A1 (de)
JP (1) JP4687666B2 (de)
CN (1) CN101255832B (de)
DE (1) DE102008004673B4 (de)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9593625B2 (en) 2008-02-13 2017-03-14 Nigel A. Buchanan Internal combustion engines
GB2457476A (en) * 2008-02-13 2009-08-19 Nigel Alexander Buchanan Internal combustion engine with fluid, eg liquid, output
JP5018550B2 (ja) * 2008-02-27 2012-09-05 トヨタ自動車株式会社 燃料改質装置
JP4523978B2 (ja) * 2008-03-28 2010-08-11 株式会社日立製作所 エンジンシステム
CN102472177B (zh) * 2009-09-30 2014-11-26 株式会社日立制作所 带改性器的发动机系统
WO2011127583A1 (en) * 2010-04-13 2011-10-20 Sheer Technology Inc. Method and system for controlling combustion in a diesel engine
US9027538B2 (en) * 2011-08-31 2015-05-12 Hoerbiger Kompressortechnik Holding Gmbh Digital control of gaseous fuel substitution rate for dual-fuel engines
US9267428B2 (en) 2012-02-27 2016-02-23 Deec, Inc. Oxygen-rich plasma generators for boosting internal combustion engines
US10253685B2 (en) 2012-08-24 2019-04-09 Dynacert Inc. Method and system for improving fuel economy and reducing emissions of internal combustion engines
GB201316775D0 (en) 2013-09-20 2013-11-06 Rosen Ian K Internal combustion engines
JP6362334B2 (ja) * 2014-01-16 2018-07-25 荒木エフマシン株式会社 アンモニアエンジン
US20230175431A1 (en) * 2021-12-08 2023-06-08 Transportation Ip Holdings, Llc Methods and systems for multi-fuel engine
US10605162B2 (en) 2016-03-07 2020-03-31 HyTech Power, Inc. Method of generating and distributing a second fuel for an internal combustion engine
CN106337730B (zh) * 2016-09-07 2018-09-28 石家庄新华能源环保科技股份有限公司 一种氢燃料发动机系统
US10400687B2 (en) 2016-10-20 2019-09-03 Dynacert Inc. Management system and method for regulating the on-demand electrolytic production of hydrogen and oxygen gas for injection into a combustion engine
US20190234348A1 (en) 2018-01-29 2019-08-01 Hytech Power, Llc Ultra Low HHO Injection
CA3098245A1 (en) 2018-04-27 2019-10-31 Dynacert Inc. Systems and methods for improving fuel economy of internal combustion engines
DE102019213132A1 (de) * 2019-08-30 2021-03-04 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zum Betreiben eines Wasserstoffverbrennungsmotors mit interner Abgasrückführung, Motorsystem, Kraftfahrzeug und Computerprogrammprodukt
CN110685827A (zh) * 2019-10-09 2020-01-14 合肥工业大学 一种发动机进气理化特性调节结构
US11635046B1 (en) * 2021-12-30 2023-04-25 Transportation Ip Holdings, Llc Method and systems for active air fuel ratio control
CN115387927B (zh) * 2022-08-17 2023-05-26 中车大连机车车辆有限公司 一种氨发动机燃烧室、其燃料喷射控制方法和氨发动机

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63195369A (ja) * 1987-02-10 1988-08-12 Agency Of Ind Science & Technol シリンダ内直接噴射型水素エンジンにおける水素供給及び給気方法
JPS63198762A (ja) * 1987-02-10 1988-08-17 Agency Of Ind Science & Technol シリンダ内直接噴射型水素エンジンにおける水素供給及び給気方法
US5183011A (en) * 1991-04-17 1993-02-02 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Method of controlling the supply of fuel in hydrogen-fueled engine
DE4302540A1 (en) * 1992-01-31 1993-08-05 Mazda Motor Fuel supply equipment for single-cylinder gas engine - delivers gas at different pressures to separate induction zones during different stages of four-stroke cycle
US20050155344A1 (en) * 2002-07-04 2005-07-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine of compressing and auto-igniting air-fuel mixture and method of controlling such internal combustion engine

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5419533B2 (de) * 1974-12-18 1979-07-16
JPS6422860A (en) * 1987-07-17 1989-01-25 Sumitomo Chemical Co Triazole derivative, its preparation, plant growth regulator, and fungicide for agricultural and horticultural purposes
US5343699A (en) * 1989-06-12 1994-09-06 Mcalister Roy E Method and apparatus for improved operation of internal combustion engines
JP3098309B2 (ja) * 1992-01-31 2000-10-16 マツダ株式会社 気体燃料エンジン
JP4831875B2 (ja) * 2001-03-01 2011-12-07 トヨタ自動車株式会社 水素ガス生成装置
JP2002357138A (ja) * 2001-05-31 2002-12-13 Isuzu Motors Ltd 制御弁付き副室式ガスエンジンとその運転方法
US6827047B2 (en) * 2001-12-19 2004-12-07 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Vehicle provided with internal combustion engine and fuel reforming/supplying functions
JP3686032B2 (ja) * 2001-12-19 2005-08-24 本田技研工業株式会社 内燃機関を搭載し、且つ燃料の改質・供給機能を有する車両
DE10211122A1 (de) * 2002-03-14 2003-09-25 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mehreren Kraftstoffen
JP2004011517A (ja) * 2002-06-06 2004-01-15 Honda Motor Co Ltd 動力装置
CN101403353A (zh) * 2003-10-21 2009-04-08 丰田自动车株式会社 氢利用内燃机
JP4039383B2 (ja) * 2003-10-21 2008-01-30 トヨタ自動車株式会社 水素利用内燃機関
JP4033163B2 (ja) * 2004-04-12 2008-01-16 トヨタ自動車株式会社 水素利用内燃機関
US7117830B1 (en) * 2005-11-23 2006-10-10 Ford Global Technologies, Llc System and method for direct injection of gaseous fuel into internal combustion engine
US7487750B2 (en) * 2005-11-29 2009-02-10 Ford Global Technologies, Llc Variable intake valve and exhaust valve timing strategy for improving performance in a hydrogen fueled engine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63195369A (ja) * 1987-02-10 1988-08-12 Agency Of Ind Science & Technol シリンダ内直接噴射型水素エンジンにおける水素供給及び給気方法
JPS63198762A (ja) * 1987-02-10 1988-08-17 Agency Of Ind Science & Technol シリンダ内直接噴射型水素エンジンにおける水素供給及び給気方法
US5183011A (en) * 1991-04-17 1993-02-02 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Method of controlling the supply of fuel in hydrogen-fueled engine
DE4302540A1 (en) * 1992-01-31 1993-08-05 Mazda Motor Fuel supply equipment for single-cylinder gas engine - delivers gas at different pressures to separate induction zones during different stages of four-stroke cycle
US20050155344A1 (en) * 2002-07-04 2005-07-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine of compressing and auto-igniting air-fuel mixture and method of controlling such internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP4687666B2 (ja) 2011-05-25
US20080202449A1 (en) 2008-08-28
CN101255832B (zh) 2012-04-25
CN101255832A (zh) 2008-09-03
JP2008215092A (ja) 2008-09-18
DE102008004673A1 (de) 2008-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008004673B4 (de) Motorsystem mit einer Wasserstoffzufuhrvorrichtung
EP2789839B1 (de) System und Verfahren zur Wassereinspritzung für eine Brennkraftmaschine
DE102015202193B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie Brennkraftmaschine
DE10354839A1 (de) Kompressionsgezündete Motortechnologie mit niedrigen Emissionen
DE102013001080B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung sowie entsprechende Antriebseinrichtung
DE102016207743A1 (de) Einrichtung zur Zumessung eines gasförmigen Brennstoffs zu einem Injektor
DE102007051677A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung und Beförderung eines Mischkraftstoffes
DE102012204649A1 (de) Motoraggregat mit gasbetriebenen Verbrennungsmotor und Wasserstoffreformer und Verfahren zum Betreiben eines solchen Motoraggregats
EP3417164A1 (de) Brennkraftmaschine und verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
EP3121428B1 (de) Verfahren zum betreiben eines grossdieselmotors, verwendung dieses verfahrens sowie grossdieselmotor
DE102015221076A1 (de) Zuführeinrichtung zum Zuführen eines Brennstoffs in eine Vorkammer einer Brennkraftmaschine, Brennkraftmaschine mit einer solchen Zuführeinrichtung, und Verfahren zum Betreiben einer solchen Brennkraftmaschine
EP2677141A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Zweitakt-Grossdieselmotors sowie Zweitakt-Grossdieselmotor
EP3670893B1 (de) Verfahren zum betrieb eines gasmotors mit einem weniger als 20 vol-% methan enthaltenen schwachgas sowie gasmotoranordnung
EP2992201A1 (de) Gasmotor
EP4047199A1 (de) Kraftstoffversorgungseinrichtung zum zuführen eines kraftstoffs und eine verbrennungskraftmaschine
DE102018209698A1 (de) Verfahren und Steuergerät zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung, Antriebsvorrichtung
WO2018069206A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur ansteuerung einer kühlfluidpumpe
DE102017218746A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine für ein solches Verfahren
DE202013102660U1 (de) Gasspeichersystem für gasförmige Kraftstoffe
DE19812796A1 (de) Verfahren zur Brenngasdruckerhöhung und Kompressoranlage
DE2712056A1 (de) Verbrennungsmotoranordnung mit einer einrichtung zum reformieren von als brennstoff verwendetem methanol
DE10133390C2 (de) Kraftfahrzeug-Antriebssystem mit einem Verbrennungsmotor
CN111434914A (zh) 一种含氢气助燃料及主燃料高压共轨喷射系统
DE10139617A1 (de) Antriebsvorrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug, mit einem Verbrennungsmotor und wenigstens einem elektrischen Stromerzeuger
DE102013211483B4 (de) Gasspeichersystem für gasförmige Kraftstoffe

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: MERH-IP MATIAS ERNY REICHL HOFFMANN, 80336 MUENCHE

R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee