SE1050202A1 - Anordning, förfarande, datorprogram och styrning för drift av en förbränningsmotor - Google Patents

Description

förbränningsmotorn. För att förbättra förbränningsförhållandena hos bränslet i brännkammaren kan en katalysator vara anordnad i brännkammaren, exempelvis platina. Katalysatom reducerar bränslets flampunkt och förbättrar därmed tändningen och upprätthållandet av förbränningen.

För tändning av förbränningen i brännkammaren kan exempelvis en del av en katalysatoranordning, vid vars yta katalysatom är anordnad värmas upp. l det följande förklaras utföringsforrner av uppfinningen med hjälp av åtföljande ritningsfigurer, av vilka: Fig. 1 visar en schematisk vy av en anordning för uppvärmning av bränsle och en styrning för anordningen; Fig. 2 visar en schematisk vy av en anordning för uppvärmning av bränsle och en styrning för anordningen; Fig. 3 visar en schematisk vy av en förbränningsmotor med en anordning för uppvärmning av bränsle och en styrning; och Fig. 4 visar ett schematiskt flödesschema av ett förfarande för uppvärmning av bränsle för en förbränningsmotor.

Fig. 1 visar en schematisk vy av ett insug 10 hos en i Fig. 1 inte visad förbränningsmotor med en anordning 20 för uppvärmning av bränsle. Anordningen innefattar en brännkammare 21, som väsentligen är begränsad av en vägg 22 och en delvis genomsläpplig komponent 23. Den delvis genomsläppliga komponenten angränsar omedelbart vid insugets 10 hålrum 11 och bildar ett utlopp hos brännkammaren 21 till insugets 10 hålrum 11. Särskilt sträcker sig åtminstone en del av brännkammaren 21 in i insugets 10 hålrum 11, så att den delvis genomsläppliga komponenten 23 är anordnad i ett centralt område av insugets tvärsnitt.

Den delvis genomsläppliga komponenten 23 åstadkommer en tryckgradient mellan brännkammaren 21 hos anordningen 20 och insugets 10 hålrum 11. Denna tryckgradient åstadkommer att endast i brännkammaren 21 uppvärmt bränsle går över från brännkammaren 21 in i insugets 10 hålrum 11, dock inget oxidationsmedel från insugets 10 hålrum 10 in i brännkammaren 21. Den delvis genomsläppliga komponenten uppvisar exempelvis ett öppenporigt skum, en väv, en duk, ett nät eller ett annat poröst eller mikroporöst element med ett flertal regelbundet eller oregelbundet anordnade öppningar eller porer. Den delvis genomsläppliga komponenten 23 uppvisar exempelvis koppar, aluminium, en annan metall eller keramik.

När förbränningsmotorn är en kolvmaskin med flera cylindrar, är det i Fig. 1 visade området hos insuget 10, vid anordningen 20, exempelvis ett område, till vilket alla cylindrar är anordnade. Ett sådant till alla cylindrar anordnat område är ett område genom vilket luft eller ett annat oxidationsmedel strömmar till alla cylindrar. Alternativt kan anordningen 20 vara anordnad elleri ett område av insuget 10, genom vilket luft eller ett annat oxidationsmedel enbart strömmar till en cylinder eller annan del av cylindem hos förbränningsmotorn. I detta fall kan flera anordningar av den typ av anordning 20 som visas i Fig. 1 vara anordnad vid förbränningsmotom. Detta flertal anordningar kan vara anordnad så att i varje cylinder luft eller ett annat oxidationsmedel kan strömma, som är förbiströmmad vid en av anordningarna.

Brännkammaren 21 uppvisar ett första inlopp, vid vilket en första ventil 30 för tillförsel av bränsle in i brännkammaren 21 kan vara anordnad. Den första ventilen 30 innefattar ett ventilhölje 31 med en öppning 32 till brännkammaren 21. Ventilhöljets 31 öppning 32 kan stängas genom ett rörligt ventilorgan 33. Ett spoldrivorgan 34 är utformat är utformad för att förflytta ventilorganet mellan ett stängt läge, i vilket det stänger öppningen 32, och ett öppet läge, i vilket det öppnar öppningen. Den första ventilen 30 uppvisar vidare ett inlopp 36, som kan sättas i förbindelse med den i Fig. 1 icke visade bränsleledningen, genom vilken den första ventilen 30 kan tillföras bränsle. Brännkammaren 21 uppvisar vidare ett andra inlopp, vid vilket en andra ventil 40 för tillförsel av luft eller ett annat oxidationsmedel i brännkammaren 21 är anordnad. Den andra ventilen 40 innefattar ett ventilhölje 41 med öppning 42 till brännkammaren 21. Ett rörligt ventilorgan 43 är genom ett spoldrivorgan 44 rörlig mellan ett stängt läge, i vilket det stänger öppningen 42, och ett öppet läge, i vilket det öppnar öppningen 42. Vidare uppvisar den andra ventilen 40 ett inlopp 46, över vilken den andra ventilen 40 kan tillföras luft eller ett annat oxidationsmedel.

Såväl det första ventilorganet 33 och dess spoldrivorgan, som även det andra ventilorganet 43 och dess spoldrivorgan kan vara utformade, för att kunna inta vilket godtyckligt läge som helst mellan det stängda och det öppna läget. I detta fall kan flödesmotståndet och den vid en viss tryckskillnad flytande bränsle- eller luftmängden kontinuerligt ställas in. Såväl den första ventilen och dess spoldrivorgan som även den andra ventilen 40 och dess spoldrivorgan kan altemativt vara utformade för att till övervägande del vara antingen stängt eller öppet. Ett medelstort bränsle- eller luftflöde genom den första eller andra ventilen 30, 40 kan i detta fall ställas in beroende på knappläge eller tidsåtgången, så att ventilen 30, 40 är stängd och tidsåtgången, där ventilen är öppen. l brännkammaren 21 är en katalysatoranordning 51 anordnad, vid vars yta en katalysator är anordnad, som reducerar flampunkten eller temperaturen, vid vilken föreliggande bränsle förbränns med föreliggande oxidationsmedel. Ett exempel på katalysatorn är platina. En katalysator är platina Pt. Katalysatoranordningen 51 innefattar exempelvis ett nät, en väv, en duk eller en plåt av metall, keramik eller ett annat material med en glatt eller en strukturerad yta.

Katalysatoranordningen 51 uppvisar exempelvis formen av en kula eller ett rör med cirkulärt eller kvadratiskt tvärsnitt.

Vid katalysatoranordningen 51 är en värmeanordning 52 anordnad medelst vilken åtminstone en del av katalysatoranordningens 51 yta kan uppvärmas till en temperatur vid eller över flampunkten hos föreliggande bränsle och det föreliggande oxidationsmedlet kan värmas upp. \fid den i Fig. 1 visade utföringsforrnen är uppvärrnningsanordningen 52 anordnad inom katalysatoranordningen nära dess yta i ett till den första ventilen 30 vänt område.

Värmningsanordníngen 52 innefattar exempelvis ett NTC-motständ (NTC=Negative Temperature Coefficent) eller ett annat elektriskt motstånd eller en spole för induktiv uppvärmning av katalysatoranordníngen. Altemativt är värrneanordningen integrerad i katalysatoranordníngen. Exempelvis kan katalysatoranordningen vara anordnad som en enskild del eller en del av densamma i en strömkrets, för att uppvärma denna resístivt.

En insprutningskon 39 hos den första ventilen 30 karakteriserar ett kammarområde, i vilket den första ventilen 30 kan spruta bränsle i form av en uppdelad sprutstråle elleri form av fina droppar. En insprutningskon 49 hos den andra ventilen 40 karakteriserar ett kammarområde, i vilket den andra ventilen 40 kan spruta luft eller ett annat oxidationsmedel. lnsprutningskonerna 39, 49 hos ventilerna är beroende av öppningarnas 32, 42 geometrier och ventilställorganet 33, 43. Såväl lnsprutningskonen 39 hos den första ventilen som även lnsprutningskonen 49 hos den andra ventilen 40 är så valda i denna utföringsforrn att katalysatoranordningen 51 är helt eller nästan helt anordnad inom lnsprutningskonen 39, 49. lnsprutningskonen 49 hos den andra ventilen 40 är i denna utföringsfonn vald så att katalysatoranordningen 51 helt eller väsentligen fyller ut lnsprutningskonen 49.

I brännkammaren 21 är vidare en temperatursensor 61 anordnad, exempelvis ett temperaturberoende elektriskt motstånd eller ett termoelement. l den i Fig. 1 visade utföringsformen är temperatursensorn 61 anordnad vid en från det första munstycket 30 och det andra munstycket 40 vänd sidan hos katalysatoranordningen 51 och särskilt mellan katalysatoranordningen 51 och den delvis genomsläppliga komponenten 23.

Anordningen 20 är kopplad till en styming 70. En första utgång 71 hos styrningen 70 är kopplad via en ledning 35 till spoldrivorganet 34 hos den första ventilen 30. En andra utgång 72 hos styrningen 70 är kopplad via en ledning 45 till spoldrivorganet 44 hos den andra ventilen 40. En tredje utgång 73 hos stymingen 70 är kopplad via en ledning 55 till våmteanordningen 52. En ingång 75 hos styrningen 70 är kopplad via en ledning 65 till temperatursensorn 61. Stymingen 70 kan vidare uppvisa in- och utgångar, vilka inte är visade i Fig. 1, för att via motsvarande signaler ta emot eller sända information eller styra eller reglera ytterligare anordningar, vilka inte visasi Fig. 1 .

Var och en av ledningarna 35, 45, 55, 65 innefattar exempelvis en eller flera enkelledningar.

Ledningama 35 och 45 är var och en visade som par av enkelledningar. Alternativt innefattar var och en av ledningarna 35, 45 enbart en enkelledning, vari motsvarande strömkrets sluts över en gemensam massa, exempelvis motorblocket eller förbränningsmotorns hölje. Samma gäller för ledningarna 55, 65, som förbinder den tredje utgången 73 eller stymingens 70 ingång 75 med värmeanordningen 52 eller temperatursensom 61. Beroende av utformningen av drivorganen 34, 44 kan ledningama 35, 45, 55, 65 innefatta ljusvågledare eller andra signalledare för överföring av optiska signaler. Styrningen 70 är anordnad till att styra anordningen 20. Logiken eller styrningens styrningskarakteristik är exempelvis irnplementerad i Hardware, Firmware eller Software. Exempelvis år anordningen 20 och styrningen 70 utformade för att vid vissa förutbestämda driftlägen hos förbränningsmotorn avge förvännt bränsle, särskilt förångat bränsle i hålrummet 11 hos insuget 10. Därtill styr stymingen 70 den första ventilen 30 och den andra ventilen 40 så att förutbestämda mängder bränsle och luft eller ett annat oxidationsmedel blandas i brännkammaren 21 och delvis förbränns med varandra.

För att starta förbränningsprocessen styr stymingen 70 värrneanordningen 52 så att åtminstone en del av katalysatoranordningens 51 yta värms så långt att förbränningen börjar där.

Stymingen 70 styr den insprutade eller inblåsta mängden luft eller ett annat oxidationsmedel så att enbart en del av bränslet förbränns i brånnkammaren 21 och det oförbrända bränslet värms upp över en förutbestämd temperatur, exempelvis till en temperatur över sin kokpunkt. Det så förångade oförbrända bränslet avges via den delvis genomsläppliga komponenten 23 i hålrummet 11 hos insuget 10. Då den delvis genomsläppliga komponenten 23 uppvisar en hög termisk ledningsförmåga, förbättrar den vidare sin temperaturhomogenitet i rymden hos det i hàlrummet 11 avgivna bränslet. Exempel på förfaranden för att värma upp bränsle, vilka är genomförbara medelst den enligt Fig. 1 visade anordningen 20 och stymingen 70 , förklaras närmare Fig. 4.

Fig. 2 är en schematisk vy av ett insug 10 med en anordning 20 för uppvärmning av bränsle och en styming 70 enligt en ytterligare utföringsforrn. En brännkammare 21 som innefattar en vägg 22 och en delvis genomsläpplig komponent 23, en första ventil 30 för tillförsel, en ventil 40 för tillförsel av luft eller ett annat oxidationsmedel och en styrning 70 är uppbyggda och utformade liknande eller på samma sätt som de enligt ovan för den i anslutning till Fig. 1 visade utföringsformen.

Den i Fig. 2 visade utföringsformen skiljer sig från den ovan i anslutning till den i Fig. 1 visade utföringsformen framförallt i utformning och anordning av katalysatoranordningen 51 och uppvärmningsanordningen 52. Katalysatoranordningen 51 är vid den i Fig. 2 visade utföringsformen utformad så och anordnad så att luft eller ett annat oxidationsmedel träder in genom den andra ventilen 40 i en innerkammare av katalysatoranordningen 51.

Katalysatoranordningen 51 uppvisar en gasgenomsläpplig yta med ett flertal porer eller öppningar, som är anordnade regelbundet eller oregelbundet. Exempelvis uppvisar katalysatoranordningen 51 ett galler, ett nät, en väv, en duk eller ett med öppna porer försett skum av metall, keramik eller ett annat tillräckligt temperaturstabilt material. Åtminstone vid en yttre yta av katalysatoranordningen 51 är liknande i den ovan i anslutning till F ig. 1 visade utföringsforrnen en katalysator anordnad. Luft eller ett annat oxidationsmedel leds genom den andra ventilen 40 in i katalysatoranordningen 51 och förbränns vid dess yttre yta med en del av bränslet, som genom den första ventilen 30 leds in i brännkammaren 21.

För att starta förbränningen i brännkammaren 21 värms åtminstone en del av den yttre ytan av katalysatoranordningen 51 upp genom Värmeanordningen 52. Värmeanordningen 52 innefattar i denna utföringsform en källa med värmestrålning 54, exempelvis en lysdiod eller en laserdiod, som sänder ut infraröd- eller annan elektromagnetisk strålning. Värrnestrålningen 54 kan vara samlade i strålknippe genom en lins på ett visst område hos katalysatoranordningens 51 yta. För att reducera en spridning eller absorption av värmestrålningen 54 i en från den första ventilen 30 erhållen bränsledimma kan en lämplig våglängd hos värmestrålningen 54 väljas som inte alls eller enbart försumbart absorberas av bränsledimman. Altemativt eller dessutom klockas den första ventilen 30 och värrneanordningen 52 växelvis eller så sprutas bränsle först efter att den önskade yttemperaturen hos katalysatoranordningen 51 uppnåtts.

Den i anslutning till Fig. 1 visade katalysatoranordningen är kombinerbar med den i Fig. 2 visade värmeanordningen. Likaså är den enligt den i Fig. 2 visade katalysatoranordningen kombinerbar med den enligt Fig. visade värrneanordningen. \fid respektive enligt ovan enligt Fig. 1 och Fig. 2 visade anordningarna kan utlopp istället för en delvis genomsläpplig komponent med stor yta även vara utformade med ett eller flera munstycken. Detta munstycke eller dessa munstycken är då exempelvis anordnade i ett centralt område av tvärsnittet hos insugets 10 hålrum 11.

I Fig. 3 visas en schematisk vy av en förbränningsmotor 12 med en anordning 20 och en styming 70, så som de visats ovan i anslutning till flgurema Fig. 1 och Fig. 2. Anordningarna 20 och respektive tillhörande styrning 70 lämpliga för alla typer av oxidationsmedel och bränslen.

Likaså beskrivs som exempel i Fig. 3 visad utföringsform av förbränningsmotorn 12 som kolvmaskin. Som oxidationsmedel beskskrivs luft. Altemativt är även andra oxidationsmedel användbara.

Förbränningsmotorn 12 uppvisar ett insug 10 med en hålighet 11, för att mata varje cylinder 13 hos förbränningsmotorn 12. Omedelbart innan en eller flera inloppsventiler hos varje cylinder 13 är en insprutningsventil 14 anordnad för att spruta in bränsle i en luftström för fyllning av cylindern 13. Altemativt är insprutningsventilema 14 anordnade i cylindrama 13. lnsprutningsventilerna 14 är i förbindelse med en bränslepump 16, som matar bränsle till insprutningsventilema 14 från den icke visade bränsletanken till insprutningsventilerna 14.

Anordnandet av flera insprutningsventiler, som även betecknas som Multi-Point-lnjection.

Alternativt är ett Single-Point-lnjection-system anordnat så att från denna insprutat bränsle hos en enskild insprutare kan hamna i varje cylinder.

Ett spjäll 17 styrs av ett drivorgan 18 och styr ett tillflöde med friskluft från ett luftfllter 19 in i insuget 10 hos förbränningsmotorn 12. En utgång 74 hos en styrning 79 är förbunden med drivorganet 18 hos spjället 17. Styrningen 79 är en styming för förbränningsmotom 12, som förutom spjället 17 exempelvis kan styra även bränslepumpen 16, insprutningsventilema 14, inloppsventilema eller utloppsventilerna vid cylindrama 13 eller vars styrtidpunkter eller andra ställstorheter kan styras vid förbränningsmotom 12. Den redan i anslutning till Fig. 1 och Fig. 2 visade stymingen 70 kan vara kopplad till styrningen 79 hos förbränningsmotom 12 (exempelvis via styrledningar). Alternativt är styrningen 70 och stymingen 79 integrerade.

En anordning 20, såsom den visats i anslutning till Fig. 1 och Fig. 2 är vid insuget 10 mellan spjället 17 och insprutningsventilerna 14 anordnad så att det av anordningen 20 uppvärmda bränslet kan hamna i alla cylindrar 13. Den innan tillförsel av bränsle i brännkammaren hos anordningens 20 försedda första ventil 30 är förbunden via en bränsleledning 15 till bränslepumpen 16. Den innan tillförsel av till brännkammaren hos anordningen 20 anordnade andra ventilen 40 är förbunden via en luftledning 47 med en del av insuget mellan luftfiltret 19 och spjället 17. \fid stängt eller delvis stängt spjäll 17 uppkommer på detta sätt en tryckskillnad, som möjliggör tillförsel av luft i brännkammaren hos anordningen 20 via en andra ventil 40, när denna är öppnad.

Till skillnad mot utföringsformen i Fig. 3 kan den första ventilen 30 erhålla bränsle från en annan bränslekälla, exempelvis från en lämplig bränslepump. Till skillnad mot den i Fig. 3 visade vyn kan ytterligare den andra ventilen 40 erhålla luft från en annan anordning, exempelvis av ett separat luftfilter och/eller via en separat luftblåsanordning Framförallt ovan enligt figurerna 1 till 3 visade utföringsforrner kan respektive första ventil 30 och respektive den andra ventilen 40 genom en respektive pump eller blåsorgan bytas ut för mätning av bränsle eller oxidationsmedel till brännkammaren hos anordningen 20.

Vid alla enligt figurerna 1 till 3 visade utföringsformer kan styrningen 70 vara så utformad att via den uppmätta luftmängden mängden avi brännkammaren hos anordningen 20 förbrända bränslet och förhållandet av det förbrända bränslet till det oförbrända bränslet ställas in så att temperaturen hos det uppvärmda bränslet uppvisar ett förutbestämt värde. Därtill uppvisar stymingen 70 en motsvarande i Hardware, Firmware eller Software implementerad regulator, exempelvis en PID-regulator. Altemativt innefattar anordningen 20 en termostat, som beroende av temperaturen hos det uppvänhda bränslet vid eller nära det genom den delvis genomsläppliga komponenten 23 utformade utloppet styr tillförseln av luft eller ett annat oxidationsmedel till brännkammaren 21.

Istället för två styrbara ventiler 30, 40 kan var och en av de ovan i anslutning till figurema 1 till 3 visade anordningarna 20 uppvisa enbart en styrbar ventil. Enligt ett ytterligare alternativ styrs såväl bränsletillförseln som även tillförseln av luft eller ett annat oxidationsmedel genom ett enskilt ställorgan. Istället den i figurerna 1 och 2 visade spoldriften är även andra elektriska eller icke-elektriska drivorgan användbara, exempelvis servodrivorgan med en linjärdrivning eller en konventionell roterande elmotor, ultraljudsmotorer, pneumatiska drivorgan etc.

Fig. 4 visar ett schematiskt flödesschema av ett förfarande för att värma upp bränsle för en förbränningsmotor, såsom exempelvis kan genomföras medelst en enligt figurerna 1 till 3 visade anordningarna 20 och exempelvis styras medelst enligt figurerna 1 till 3 visade styrningar 70. Även om det enligt Fig. 4 visade förfarandet är genomförbart med andra anordningar och styrs genom andra styrningar, framgår genom beskrivning av förfarandet i enlighet med hänvisningsbeteckningama enligt figurema 1 till 3, för att underlätta förståelsen. Förfarandet kan framförallt utföras vid start av en förbränningsmotor 12. Det uppvärmda bränslet reducerar kondensationen av bränslet vid kalla ytor hos den startande förbränningsmotorn och kan därmed förbättra startförhållandet hos förbränningsmotorn. Förfarandet kan dock även modifierad form utföras efter start av förbränningsmotorn, exempelvis för att öka den från förbränningsmotorn erhållna mekaniska effekten.

I ett första steg 91 upphettas medelst en värrneanordning 52 åtminstone en del av en katalysatoranordning 51 eller uppvärms till en viss förutbestämd temperatur. Den förutbestämda temperaturen ligger exempelvis vid eller över en flampunkt för den föreliggande blandningen av bränsle och oxidationsmedel. När katalysatoranordningen 51 är anordnad, ligger den förutbestämda temperaturen vid eller över flampunkten i närvaro av katalysatom vid katalysatoranordningens 51 yta.

I ett andra steg 92 drivs förbränningsmotom 12, exempelvis genom en elektrisk eller pneumatisk startmotor. Därigenom accelereras förbränningsmotom till ett förutbestämt minsta varvtal. I ett tredje steg 93 mäts förbränningsmotorns varvtal. Denna mätning sker under drift av förbränningsmotom. Så snart förbränningsmotoms varvtal har överskridit ett tröskelvärde, som exempelvis ligger vid 180 varv/min, leds i ett fjärde steg 94 bränsle och luft in i en brännkammare 21 hos anordningen 20. I ett femte steg 95 förbränns en del av det inledda bränslet med den inledda luften. I ett sjätte steg 96 leds genom förbränningen av det uppvärmda oförbrända bränslet in i ett insug 10 hos förbränningsmotorn 12. Det femte steget 95 och det sjätte steget 96 kan med tvång följa på tidigare steg, särskilt vid lämpligt val av förutbestämt tröskelvärde hos varvtalet, vid lämpligt val av de i brännkammaren 21 inledda bränsle- och luftmängderna och vid lämpligt val av den förbestämda temperaturen hos katalysatoranordningen 51 i ett sjunde steg 97 ställs ett spjäll 17 in till en viss öppning.

Det första steget 91, det andra steget 92, det tredje steget 93, det fjärde steget 94, det femte steget 95, det sjätte steget 96 och det sjunde steget 97 kan åtminstone delvis även införas i en annan stegföljd. Exempelvis kan det beroende på värmeeffekten hos värmeanordningen 52 vara tillräcklig att först värma upp den delen av ytan hos katalysatoranordningen 51 omedelbart innan tillförsel av bränsle och luft. Företrädesvis men inte nödvändigtvis faller tidpunkten, vid vilken den uppvärmda delen av katalysatoranordningen nått den förbestämda temperaturen, tidpunkten, vid vilken förbränningsmotom har nått det förbestämda varvtalet och början av tillförsel av bränsle och luft tillsammans till brännkammaren. För att påbörja förbränningen av bränsle med luft i brännkammaren 21 kan bränsle-luft-förhållandet i brännkammaren 21 ställas in så att åtminstone katalysatoranordningens 51 yta så snabbt som möjligt helt når den förbestämda temperaturen. Detta ärt ex fallet vid ett A -värde för förbränningen på 1, dvs. en fullständig omsättning av bränsle och oxidationsmedel.

I ett åttonde steg 98 mäts temperaturen hos det uppvärmda bränslet medelst en temperatursensor 61. l ett nionde steg 99 styrs förbränningen i brännkammaren 21 beroende av den uppmätta temperaturen hos det uppvärmda bränslet, så att det uppvärmda bränslet har en förbestämd börvärdestemperatur. Det åttonde steget 99 upprepas företrädesvis periodiskt eller kontinuerligt. l ett tionde steg 100 avslutas förbränningen i brännkammaren 21 hos anordningen 20. Därtill avslutas tillförseln av bränsle och/eller tillförsel av in i brännkammaren 21. Förbränningen i brännkammaren 21 avslutas då förbränningsmotom 12 eller åtminstone relevanta områden av förbränningsmotorns 12 yta har nått en viss temperatur. Altemativt avslutas förbränningen efter att en viss tid gått, efter vilken det är säkerställt att åtminstone relevanta ytområden hos förbränningsmotorn 12 nått den förbestämda temperaturen. Detta kan vid en kolvmaskin, vid vilken temperaturen hos inloppssidans yta hos inloppsventilen hos en cylinder vara tongivande, efter få sekunder vara fallet. Den förbestämda tiden kan ställas in som funktion av omgivningens temperatur eller som funktion av temperaturen hos förbränningsmotorn. \fid det beskriva startförfarandet kan hela det för förbränning i förbränningsmotorn föreliggande bränslet som enligt ovan i anslutning till Fig. 4 beskrivna sättet förvärmas, innan det via ett insug tillförs förbränningsmotorn 12. Alternativt uppvärms enbart en del av i förbränningsmotom för förbränning föreliggande bränsle på det beskrivna sättet, under det att ytterligare bränsle tillförs förbränningsmotorn på andra sätt, exempelvis via insprutningsventiler 14. Efter slutet av startförfarandet kan mängden av det uppvärmda bränslet reduceras diskontinuerligt eller kontinuerligt, under det att till förbränningsmotorn 12 tillförda bränslemängder höjs på andra sätt.

De ovan i anslutning till figurerna 1 till 3 beskrivna anordningarna 20 och åtminstone en del av ovan i anslutning till Fig. 4 visade förfarandet kan även användas efter en start av en förbränningsmotor och även då förbränningsmotorn redan har uppnått sin drifttemperatur, för att tillföra förbränningsmotorn 12 bränsle. Den totala mängden till förbränningsmotorn tillfört bränsle kan därmed höjas, exempelvis för att öka den från förbränningsmotorn 12 avgivna effekten.

Därvid uppvärms exempelvis genom upphettning 91 en del av en katalysatoranordning 51 i en brännkammare 21 till en viss temperatur. Bränsle och luft eller ett annat oxidationsmedel leds in 94 i brännkammaren. En del av bränslet förbränns 95 med oxidationsmedlet i brännkammaren 21 och vänner upp 96 den oförbrända delen av bränslet. Temperaturen hos det på så sätt uppvärmda bränslet mäts 98 och förbränningen styrs 99 beroende av den uppmätta temperaturen hos det uppvärmda bränslet så att det uppvärmda bränslet uppvisar en viss temperatur.

Förbränningsprocessen styrs vid det i anslutning till figuren beskrivna förfarandet exempelvis genom styrning av tillförseln av bränsle och/eller tillförseln av oxidationsmedel. När förbränningsmotom och särskilt dess yta, vid vilken bränsle kunde kondensera, redan en förhöjd temperatur, särskilt drifttemperaturen har uppnåtts, kan temperaturen hos det uppvärmda bränslet ställas in till ett lägre förutbestämt värde än vid start av förbränningsmotom 12 eller som vid en lägre temperatur hos de relevanta ytoma hos förbränningsmotom 12.

Den ovan i anslutning till figurerna 1 till 3 visade anordningen och det ovan i anslutning till Fig. 4 visade förfarandet är exempelvis användbara vid användning av etanol som Otto-bränsle eller etanolhaltiga Otto-bränslen. Ren etanol uppvisar vid normaltryck en kokpunkt på 78,4 °C.

Motsvarande lågt är dess ångtryck vid temperaturer på eller under 0 °C. Flampunkten hos etanol ligger vid 425 °C. För att å ena förhindra en antändning av etanol redan i insuget hos förbränningsmotom z och å andra sidan nå en så liten kondensation av etanol vid kalla ytor hos 11 förbränningsmotorn, ställs temperaturen hos den uppvärmda etanolen exempelvis till 200 °C.

För att erhålla 1,55 g/s etanolgas vid 200 °C förbränns exempelvis ca.62 mg/s etanol. 12 11 12 13 14 16 17 18 19 21 22 23 31 32 33 34 36 39 40 41 42 43 44 45 46 Hânvisningsbeteckningslista lnsug hos en förbränningsmotor Hålighet hos insuget 10 Förbränningsmotor Cylinder hos förbränningsmotom 12 lnsprutningsventil hos förbränningsmotom 12 Bränsleledning Bränslepump Spjäll Drivning för spjäll Luftfllter Anordning för att värma upp bränsle Brânnkammare Brännkammarens 21 vägg Delvis genomsläpplig komponent Första ventil Ventilhölje hos den första ventilen 30 Öppning Ventilorgan hos den första ventilen 30 Spoldrivorgan hos den första ventilen 30 Ledning till spoldrivorgan 34 lnlopp hos den första ventilen 30 lnsprutningskon hos den första ventilen 30 Andra ventil Ventilhölje hos den andra ventilen 40 Öppning Ventilorgan hos den andra ventilen 40 Spoldrivorgan hos den andra ventilen 40 Ledning för spoldrivorgan 44 lnlopp hos den andra ventilen 40 13 47 49 51 52 54 55 61 65 70 71 72 73 74 75 79 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 Luftledning lnsprutningskon hos den andra ventilen 40 Katalysatoranordning Värmeanordning Värmestràlning Ledning för värmeanordning 52 Temperatursensor Ledning till temperatursensor 61 Styming Första utgång hos styrningen 70 Andra utgång hos styrningen 70 Tredje utgång hos styrningen 70 Utgång hos styrningen 79 Ingång hos styrningen 70 Styming hos förbränningsmotom Första steg (uppvärmning av en katalysatoranordning) Andra steg (drift av förbränningsmotom) Tredje steg (mätning av varvtal) Fjärde steg (tillförsel av bränsle och oxidationsmedel) Femte steg (förbränning av en del av bränslet) Sjätte steg (inledning av uppvärmt bränsle) Sjunde steg (inställning av spjäll) Åttonde steg (mätning av temperatur hos det uppvärmda bränslet) Nionde steg (styrning av förbränningen) Tionde steg (avslutning av förbränningen) 14

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 Patentkrav . Anordning för tillförsel av uppvärmt bränsle till en förbränningsmotor (12), som innefattar: en brännkammare (21) med ett första inlopp (30) för tillförsel av bränsle och ett andra inlopp (40) för tillförsel av ett oxidationsmedel för att förbränna en del av i till brännkammaren (21) tillfört bränsle och för att värma upp det oförbrända bränslet; minst en styrbar ventil (30, 40) för styming av tillförsel av bränsle eller styming av tillförsel av ett oxidationsmedel i brännkammaren (21); ett utlopp (23) för att förbinda brännkammaren (21) med ett insug (10) hos förbränningsmotorn (12) och för inledning av i brännkammaren (21) värmt bränsle i insuget (10) hos förbränningsmotom (12). . Anordning enligt krav 1, som innefattar: en första styrbar ventil (30), som är anordnad vid det första inloppet, för styrning av tillförseln av bränsle i brännkammaren (21); och en andra styrbar ventil (40), som är anordnad vid det andra inloppet, för styming av tillförseln av oxidationsmedel i brännkammaren (21). . Anordning (20) enligt krav 1 eller 2, som ytterligare innefattar: en katalysatoranordning (51) för att sänka en förbränningstemperatur hos bränslet. . Anordning (20) enligt något av föregående krav, som ytterligare innefattar: en värrneanordning (52) för uppvärmning av minst en del av katalysatoranordningen (51). . Anordning (20) enligt något av föregående krav, som ytterligare innefattar: en delvis genomsläpplig komponent (23) vid utloppet, för att försvåra en övergång av ett oxidationsmedel från ett med utloppet förbundet insug (10) i brännkammaren (21). . Anordning (20) enligt något av föregående krav, som ytterligare innefattar: ett insug (10) för en förbränningsmotor (12), som är förbundet med ett utlopp (23), för 15 10 15 20 25 30 10. 11. 12. 13. tillförsel av oxidationsmedel i förbränningsmotorn (12). Förfarande för drift av en förbränningsmotor (12) med ett insug (10), via vilket förbränningsmotorn (12) tillförs ett oxidationsmedel, vilket innefattar stegen att: tillföra (94) bränsle och ett oxidationsmedel till en förbränningskammare (21); förbränna (95) en del av bränslet med oxidationsmedleti brännkammaren (21), vari oförbränt bränsle värms upp; leda in (96) det uppvärmda oförbrända bränslet i lnsuget (10) hos förbränningsmotom (12). Förfarande enligt krav 7, vari delen av bränslet med oxidationsmedlet förbränns vid en katalysatoranordning (51), vilket ytterligare innefattar stegen att: värma (91) upp en del av katalysatoranordningen (51) innan tillförsel (94) av luft eller innan tillförsel (94) av oxidationsmedel till brännkammaren (21) eller innan förbränning (95) av bränsledelen. Förfarande enligt krav 7 eller 8, vari bränsledelen, som förbränns, fastställs genom mängden tillfört oxidationsmedel. Förfarande enligt något av kraven 7 till 9, vilket ytterligare innefattar stegen att: mäta (98) det uppvärmda oförbrända brånslets temperatur; styra (99) den till brännkammaren (21) tillförda bränslemängden eller mängden av det till brännkammaren (21) tillförda oxidationsmedlet beroende av temperaturen hos det uppvärmda oförbrända bränslet. Förfarande enligt något av kraven 7 till 10, vari det oförbrända bränslet förångas. Förfarande enligt något av kraven 7 till 11, vari förfarandet utförs åtminstone vid start av förbränningsmotorn (12) eller under en viss tid, i vilken förbränningsmotorn (12) ska avge en hög effekt. Förfarande enligt något av kraven 7 till 12, som ytterligare innefattar stegen att: driva (92) förbränningsmotom (12) för att höja förbränningsmotoms (12) varvtal. 16 10 15 20 25 30 14. Förfarande enligt något av föregående krav, vari tillförseln av bränsle börjar då ett visst varvtal hos förbränningsmotom (12) uppnås. 15. Förfarande enligt något av kraven 7 till 14, vari tillförseln (94) av bränsle till brännkammaren (21) avslutas efter en förutbestämd tidsperiod (100) avslutas. 16. Förfarande enligt något av kraven 7 till 15, vari den förutbestämda tidsperioden åtminstone är beroende av omgivningens temperatur eller av förbränningsmotorn temperatur (12). 17. Förfarande enligt något av kraven 7 till 16, vari förfarandet genomförs med en anordning enligt något av kraven 1 till 6. 18. Datorprogram för styrning av en förbränningsmotor, vari datorprogrammet är utformat för att utföra ett förfarande enligt något av kraven 7 till 17. 19. Styming (70) för en förbränningsmotor (12), som innefattar en utgång (71, 72) för att tillhandahålla en styrsignal för en ventil (30, 40) för styrning av tillförsel av bränsle eller för styrning av tillförsel av oxidationsmedel i en brännkammare (21), som vidare är utformad för att förbränna en del av det i brännkammaren (21) tillförda bränslet och leda oförbränt bränsle in i ett insug (10) hos förbränningsmotorn (12). 20. Styming enligt krav 19, som innefattar: en första utgång (71) för att tillhandahålla en styrsignal för en första ventil (30) vid brännkammaren (21), för styming av tillförsel av bränsle till brännkammaren (21); en andra utgång (72) för att tillhandahålla en styrsignal för en andra ventil (40) vid brännkammaren (21) för styming av tillförseln av oxidationsmedel till brännkammaren (21). 21. Styrning enligt krav 19 eller 20, som ytterligare innefattar en tredje utgång (73) för att tillhandahålla en värrneeffekt för en värmeanordning (52) för en katalysatoranordning i brännkammaren (21) eller för att tillhandahålla en styrsignal för värmeanordningen (52). 17 10 22. Styrning (70) enligt något av kraven 19 till 21, som ytterligare innefattar: en ingång (75) för att ta emot en temperatursignal, vilken visar en temperatur hos det i brännkammaren (21) uppvärmda bränslet. 23. Styrning (70) enligt något av kraven 19 till 22, vari stymingen (70) är anslutningsbar till en ytterligare styming (79) hos förbränningsmotorn (12). 24. Styrning (70) enligt något av kraven 19 till 23, som ytterligare innefattar en anordning (20) enligt något av kraven 1 till 6, vari stymingen (70) är ansluten till anordningen (20) via ledningar (35, 45, 55, 65). 25. Styrning (70) enligt något av kraven 19 till 24, vari stymingen (70) är utformad för att styra ett förfarande enligt något av kraven 7 till 17. 18