SE529412C2 - Arrangemang och förfarande hos en förbränningsmotor - Google Patents

Arrangemang och förfarande hos en förbränningsmotor

Info

Publication number
SE529412C2
SE529412C2 SE0502848A SE0502848A SE529412C2 SE 529412 C2 SE529412 C2 SE 529412C2 SE 0502848 A SE0502848 A SE 0502848A SE 0502848 A SE0502848 A SE 0502848A SE 529412 C2 SE529412 C2 SE 529412C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
fuel mixture
fuel
subset
combustion chamber
mixture
Prior art date
Application number
SE0502848A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0502848L (sv
Inventor
Johan Linderyd
Anders Larsson
Original Assignee
Scania Cv Ab
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 Scania Cv Ab filed Critical Scania Cv Ab
Priority to SE0502848A priority Critical patent/SE529412C2/sv
Priority to PCT/SE2006/050563 priority patent/WO2007073329A1/en
Priority to DE112006003484.7T priority patent/DE112006003484B4/de
Priority to US12/093,474 priority patent/US7654244B2/en
Publication of SE0502848L publication Critical patent/SE0502848L/sv
Publication of SE529412C2 publication Critical patent/SE529412C2/sv

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/3011Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
    • F02D41/3017Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
    • F02D41/3035Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the premixed charge compression-ignition mode
    • F02D41/3041Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the premixed charge compression-ignition mode with means for triggering compression ignition, e.g. spark plug
    • F02D41/3047Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the premixed charge compression-ignition mode with means for triggering compression ignition, e.g. spark plug said means being a secondary injection of fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/12Engines characterised by fuel-air mixture compression with compression ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B17/00Engines characterised by means for effecting stratification of charge in cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/3011Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
    • F02D41/3017Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
    • F02D41/3035Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the premixed charge compression-ignition mode
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/3094Controlling fuel injection the fuel injection being effected by at least two different injectors, e.g. one in the intake manifold and one in the cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/38Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with two or more EGR valves disposed in parallel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B47/00Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines
    • F02B47/04Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines the substances being other than water or steam only
    • F02B47/08Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines the substances being other than water or steam only the substances including exhaust gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B7/00Engines characterised by the fuel-air charge being ignited by compression ignition of an additional fuel
    • F02B7/02Engines characterised by the fuel-air charge being ignited by compression ignition of an additional fuel the fuel in the charge being liquid
    • F02B7/04Methods of operating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0253Fully variable control of valve lift and timing using camless actuation systems such as hydraulic, pneumatic or electromagnetic actuators, e.g. solenoid valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0065Specific aspects of external EGR control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23Layout, e.g. schematics
    • F02M26/24Layout, e.g. schematics with two or more coolers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Description

20 25 30 35 -529 412 2 toms förbränningsutrymme där den ena delmängden har en högre bränslekoncentration än den andra delmängden. Den ena delmängden av bränsleblandningen kan därvid ha en bränslekoncentration så att den sj älvantänder då iörbränningsmotorns vevaxel be- finner sig i en optimal position. Den andra delmängden av bränsleblandningen kan ha en magrare bränslekoncentration. Under den korta tidsperiod, som har en sträckning från det då nämnda delmängder av bränsleblandningen leds in i förbränningsutryrnmet tills bränsleblandningen sj älvantänder, hinner väsentligen inte de två delmängderna blandas så gnmdligt att en helt homogen bränsleblandning uppstår i förbränningsut- rymmet. Därmed kommer det väsentligen alltid att finnas ett mer eller mindre stort område som endast innehåller delmängden med den högre bränslekoncentrationen. Då trycket blir tillräckligt högt sj älvantänder bränsleblandningen i detta område. Därmed erhålls en kraftig vänneutveckling och en tryckstegring som resulterar i att magrare bränsleblandningar i omgivande områden självantänder. Därmed erhålls en snabb för- bränningsprocess lokalt i förbränningsutrymmet medan den globala förbränningspro- cessen tar betydligt längre tid. Med en sådan relativt sett utdragen förbränningsprocess i förbränningsutrymmet erhålls betydligt lägre påkänningar på ingående komponenter.
Därmed kan ingående komponenter erhålla en längre livslängd. Dessutom tillhanda- hålls ett reducerat buller i förhållande till då en helt homogen bränsleblandning för- bränns.
Enligt en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning innefattar nämnda för- sta medel en första inloppsledning med en första öppning till förbränningsutrymmet för att tillföra den forsta delmängden av bränsleblandningen och att nämnda andra medel innefattar en andra inloppsledning med en andra öppning till törbränningsutryrnmet för att tillföra den andra delmängden av bränsleblandningen, varvid nämnda öppningar är belägna på olika ställen i förbränningsutrymmet. Med en sådan placering av öppning- arna för tillförsel av nämnda delmängder av bränsleblandningen motverkas åtminstone en omedelbar sammanblandning av nämnda delmängder i förbränningsutrymmet, vil- ket gynnar skapandet av åtminstone ett område med den högre bränslekoncentration där självantändningen kan starta. Med fördel är den första inloppsledningen och den andra inloppsledningen så formade att den första delmängden av bränsleblandningen och den andra delmängden av bränsleblandningen tillförs i sådana riktningar in i för- bränningsutrymmet så att en blandning av de respektive delmängderna motverkas i sådan omfattning att åtminstone nämnda område med den högre bränslekoncentratio- nen skapas. Genom att ge de olika delmängdema lämpliga strömningsriktningar in i förbränningsutrymmet kan en blandning av delmängderna ytterligare motverkas i syfte 10 15 20 25 30 35 529 412 s att skapa ett område med den högre bränslekoncentrationen. Företrädesvis, ges del- mängdema en inströmningsriktning så att området med den högre bränslekoncentratio- nen skapas i en på förhand bestämd del av förbränningsutrymmet. Lämpligen skapas närrmda område i en central del av förbränningsutryrnrnet.
Enligt en annan föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning innefattar arran- gemanget en styrenhet som är inrättad att styra nämnda första medel och nämnda andra medel så att en individuell tillförsel av nämnda delmängder av bränsleblandningen möjliggörs vid olika tidpunkter. Styrenheten är med fördel en elektrisk styrenhet som innefattar programvara som möjliggör en sådan styrning. Genom att inte tillföra de olika delmängdema vid exakt samma tidpunkt kan uppkomsten av en homogen bland- ning av nämnda delmängder motverkas ytterligare. Ett område med den högre bränsle- koncentration kan därvid relativt lätt skapas där självantändningen är avsedd att starta.
Företrädesvis innefattar nämnda första medel en första inloppsventil som i ett öppet läge tillåter den första delmängden av bränsleblandningen att strömma in i förbrän- ningsutrymmet och att nämnda andra medel innefattar en andra inloppsventil som i ett öppet läge tillåter den andra delmängden av bränsleblandningen att strömma in i för- bränningsutrymmet, varvid styrenheten är inrättad att styra den första inloppsventilen och den andra inloppsventilen så att en individuell tillförsel av nämnda delmängder av bränsleblandningen möjliggörs vid olika tidpunkter. Genom att på detta sätt utnyttja två stycken inloppsventiler är det relativt enkelt att styra och reglera tillförseln av två delmängder med olika bränslekoncentrationer till ett förbränningsutrymme.
Enligt en annan föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning är styrenheten inrättad att kontrollera sammansättningen av den första delmängden av bränslebland- ningen och den andra delmängden av bränsleblandningen. För att bränsleblandningen ska erhålla önskade egenskaper är det viktigt att både den första delmängden av bräns- leblandningen och den andra delmängden av bränsleblandningen har en väsentligen optimal sammansättning. Nämnda första medel kan innefatta första bränsletillförande element för tillförsel av bränsle till den första delmängden av bränsleblandningen och att nämnda andra medel kan innefatta andra bränsletillförande element för tillförsel av bränsle till den andra delmängden av bränsleblandningen, varvid styrenheten är inrättad att styra det första bränsletillförande elementet så att den första delmängden av bräns- leblandningen innehåller en önskad bränslemängd och det andra bränsletillförande elementet så att den andra delmängden av bränsleblandningen innehåller en önskad mängd bränsle. Därmed kan den ena delmängden tillhandahålla en högre bränslekon- 10 15 20 25 30 35 529 412 4 centration än den andra delmängden. Det första bränsletillförande elementet och/eller det andra bränsletillförande elementet kan innefatta en bränslepump och ett insprut- ningsmunstycke. Därmed kan bränslet sprutas in i och blandas med luften som tillförs förbränningsutrymmet då inloppsventilerna är öppna. Olika bränslemängder kan spru- tas in vid olika tillfällen för att ytterligare gynna uppkomsten av områden med olika bränslekoncentrationer.
Enligt en annan föredragen utföringsfonn av föreliggande uppfinning innefattar nämn- da första medel och nämnda andra medel en avgaskälla, varvid styrenheten är inrättad att styra nämnda första medel och nämnda andra medel så att avgaser tillförs från av- gaskällan så att den första delmängden av bränsleblandningen och den andra delmäng- den av bränsleblandningen kommer att innehålla en önskad mängd avgaser. Att blanda in avgaser i nämnda delmängder av bränsleblandningen är ett kraftfullt sätt att styra självantändningen av bränsleblandningen. Dessutom kan bildandet av kväveoxider NOX under den efterföljande förbränningsprocessen reduceras. Nämnda avgaskälla kan innefatta en första returledning, som innefattar en första EGR-ventil och en andra retur- ledning, som innefattar en andra EGR-ventil, varvid styrenheten är inrättad att styra den första EGR-ventilen och den andra EGR-ventilen så att den första delmängden av bränsleblandningen och den andra delmängden av bränsleblandningen kommer att in- nehålla en önskad mängd avgaser. Genom att utnyttja en sådan returledning med en EGR-ventil kan avgaser i en önskad mängd först blandas med luften och därefter med bränslet.
Uppfinningens syfte uppnås även med förfarandet av inledningsvis nämnt slaget, vilket kännetecknas av de särdrag som anges i patentkravets ll kännetecknande del.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA I det följande beskrivs såsom ett exempel en föredragen utföringsform av uppfinningen med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: F ig. 1 visar en förbrärmingsmotor med ett arrangemang enligt föreliggande uppfinning och i Fig. 2 visar förbränningsmotorn i Fig. 1 sedd från en annan vinkel. 10 15 20 25 30 35 529 412 5 DETALJERAD BESKRIVNING AV EN FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM AV UPPFINNINGEN Fig. 1 och 2 visar en förbränningsmotor l av den typ där en homogen blandning av bränsle och luft komprimeras tills en självantändning av blandningen sker medelst den under kompressionen bildade värmen. En sådan motor 1 benämns vanligtvis HCCI- motor ( Homogenous Charge Compression Ignition). I F ig. 1 och 2 visas en cylinder 2 hos förbränningsmotorn 1. Cylindern 2 innefattar ett förbränningsutrymme 3 som nedåt begränsas av en rörligt anordnad kolv 4. Kolven 4 är förbunden med en vevaxel 5 via en vevstake 6. Kolvens 4 rörelser i cylindern 2 överförs till en rotationsrörelse av vev- axeln 5. Förbränningsmotorn 1 kan innefatta ett godtyckligt antal sådana cylindrar 2.
Fig. l visar en första inloppsledning 7a som har en första öppning 8a för att leda luft till förbränningsutrymmet 3 och en andra inloppsledning 7b som har en andra öppning 8b för att leda luft till förbrärmingsutrymmet 3. En första inloppsventil 9a är anordnad i den första öppningen Sa och en andra inloppsventil 9b är anordnad i den andra öpp- ningen 8b. Första bränsletillförande element i form av en bränslepump 10a och ett in- sprutningsmunstrycke lla är arrangerande i anslutning till den första inloppsledningen 7a. Andra bränsletillförande element i form av en bränslepump lOb och ett insprut- ningsmunstrycke llb är arrangerande i anslutning till den andra inloppsledningen 7b.
Den första inloppsledningen 7a är förbunden med en första returledning l2a för avga- ser. Den första returledningen l2a innefattar en första EGR-ventil l3a med vilken det är möjligt att returnera en önskad mängd avgaser till den första inloppsledningen 7a. På motsvarande sätt är den andra inloppsledningen 7b förbunden med en andra returled- ning 12b för avgaser. Den andra returledningen 12b innefattar en andra EGR-ventil l3b med vilken det är möjligt att retumera en önskad mängd avgaser till den andra inloppsledningen 7b.
En styrenhet 14 är inrättad att styra insprutningsmunstryckena lla, b individuellt så att de var och en tillför en önskad mängd bränsle vid bestämda tillfällen. Styrenheten 14 är även inrättad att styra de respektive EGR-ventilema l3a, b individuellt så att de var och en tillför en önskad mängd avgaser till luften i de respektive inloppsledningarna 7a, b. Det är därmed möjligt att styra den första delmängdens och den andra delmäng- dens sammansättning av luft, bränsle och avgaser. Styrenheten 14 kontrollerar även tillförseln av nämnda delmängder av bränsleblandningen genom att styra de respektive inloppsventilerna 9a, b individuellt, medelst schematiskt visade hydrauliska system 10 15 20 25 30 35 4529 412 6 15a, b som är anpassade att lyfta inloppsventilema 9a, b oberoende av vevaxelns 5 vridläge. Styrenheten 14 kan vara en datorenhet som är försedd med en lämplig pro- gramvara 14a för att utföra styrenhetens 14 uppgifter. Styrenheten 14 är inrättad att tillhandahålla en bränsleblandning i förbränningsutrymmet 3, vilken självantänder då vevaxeln 5 har ett önskat vridläge, med hjälp av information från bl.a. en trycksensor 16 avseende det rådande trycket i förbränningsutrymmet 3 och en sensor 17 avseende vevaxelns 5 vridläge. Sensorn 17 kan här, exempelvis, avkänna positionen hos motorns svänghjul.
Fig. 2 visar förbränningsmotorn 1 sedd från en annan vinkel där endast den första in- loppsledningen 7a med anslutande komponenter 8a-l3a, 15a är synliga. Den andra in- loppsledningen 7b med anslutande komponenter 8b-13b, l5b är således inte synliga.
Fig. 2 visar att cylindem 2 är försedd med en avgasledning 18 som är avsedd att leda bort avgaserna från förbränningsproeesserna i förbränningsutrymmet 3. Styrenheten 14 är inrättat att styra utsläppet av avgaser från förbränningsutrymrnet 3, medelst ett schematiskt visat hydrauliskt system 19 som svarar för lyftningen av en avgasventil 20.
Lyftningen av avgasventilen 20 kan därmed ske oberoende av vevaxelns 5 vridläge.
Den första returledningen 12a för avgaser har en sträckning från avgasledningen 18 till den första inloppsledningen 7a. Den första returledningen 12a innefattar förutom den första EGR-ventilen 13a även en EGR-kylare 21 som är avsedd att kyla avgaserna in- nan de blandas med luften i inloppsledningen 7a. Den andra returledningen 12b har med fördel en viss gemensam sträckning med den första returledningen 12a. Den andra returledningen kan därmed innefatta samma EGR-kylare 21.
Ett problem med konventionella HCCI-motorer är att förbränningen av den homogena bränsleblandningen sker mycket snabbt då hela bränsleblandningen självantänder vid väsentligen exakt samma tidpunkt. Därmed utsätts ingående komponenter för stora mekaniska påkänningar samtidigt som ett kraftigt buller uppkommer. Enligt förelig- gande uppfinning tillsätts två delmängder av bränsleblandningen med olika bränsle'- koncentrationer till förbränningsutrymmet 3. Genom att separat tillföra två sådana delmängder av bränsleblandningen är det möjligt att skapa åtminstone ett mer eller mindre stort område i förbränningsutrymmet 3 vilket har en högre bränslekoncentratíon än i angränsande områden. Därmed kommer självantändningen och förbränningen av bränsleblandningen först att ske i detta område. Därefter sj älvantänder anliggande om- råden med magrare bränsleblandningar med hjälp av den värme och det tryck som ge- 10 15 20 25 30 35 529 412 7 nereras av den initiala förbränningen. På detta sätt erhålls en relativt utdragen förbrän- ningsprocess i förbränningsutrymmet 3.
För att underlätta skapandet av ett område med en högre bränslekoncentration i för- bränningsutrynnnet 3 tillförs den första delmängden av bränsleblandningen via en för- sta öppning 8a som är belägen på ett avstånd från den andra öppningen 8b. Därmed kan de olika delmängdema av bränsleblandningen åtminstone inte blandas direkt med var- andra efter att de letts in i förbränningsutrymmet 3. För att ytterligare underlätta ska- pandet av ett område med en högre bränslekoncentration i förbrärmingsutrymrnet har den första inloppsledningen 7a och den andra inloppsledningen 7b olika krökningar i anslutning till sina öppningar 8a, b i förbränningsutryrmnet 3. Exempelvis kan en in- loppsledning 7a, b vara formad så att den tillför sin bränsleblandning väsentligen radi- ellt in i förbränningsutrymmet medan den andra inloppsledningen 7a, b, kan vara for- mad så att den tillför sin bränsleblandning väsentligen längs förbränningsutrymmets 3 väggar. Därmed motverkas ytterligare en blandning av nämnda delmängder av bränsle- blandningen och gynnsamma förutsättningar skapas för att tillhandahålla ett område i förbränningsutrymmet 3 med en högre bränslekoncentration i förhållande till omgivan- de områden. Med lämpligt formade inloppsledningar 7a, b är det möjligt att bestämma i vilken del av förbränningsutrymmet som nämnda område med den högre bränslekon- centrationen ska skapas och där självantändningen således ska starta. Med fördel är denna del relativt centralt placerad i förbränningsutrymmet 3. För att ytterligare möj- liggöra skapandet av ett område med en högre bränslekoncentration i förbränningsut- rymmet kan styrenheten 14 styra tillförseln av den första delmängden av bränslebland- ningen och den andra delmängden av bränsleblandningen så att de tillförs vid olika tidpunkter. Styrenheten 14 öppnar och stänger därmed den första inloppsventil 9a och den andra inloppsventil 9b så att den första delmängden av bränsleblandningen och i den andra delmängden av bränsleblandningen tillförs under olika tidsperioder som dock mer eller mindre kan överlappa varandra.
Under drift av förbränningsmotorn l styr styrenheten 14 EGR-ventilerna l3a, b så att en önskad mängd avgaser leds in i inloppsledningarna 7a, b. Då kolven 4 rör sig nedåt i cylindern 2 öppnar styrenheten 14 inloppsventilerna 9a, b vid tidpunkter som således kan skilja sig något från varandra. Då inloppsventilema 9a, b är öppna sugs luft och avgaser in i det expanderande förbränningsutryrnmet 3, via de respektive inloppsled- ningarna 7a, b. Samtidigt styr styrenheten 14 insprutningsmunstyckena lla, b så att bränsle i väl avvägda mängder sprutas in i förbrärmingsutrymmet 3 via de respektive 10 15 20 25 30 21529 412 s inloppsledningarnas 7a, b öppningar 8a, b. Därmed tillförs en första delmängd av bränsleblandningen som har en specifik sarrnnansättning av luft, avgaser och bränsle via den första inloppsledningen 7a och en andra delmängd av bränsleblandningen som har en specifik sammansättning av luft, avgaser och bränsle via den andra inloppsled- ningen 7b. I samband med att kolven 4 vänder i ett nedre ändläge stänger styrenheten 14 inloppsventilema 9a, b, vilket således kan ske vid olika tidpunkter. Den första del- mängden av bränsleblandningen och den andra delmängden av bränsleblandningen tillhandahåller oundvikligt en viss blandning i förbränningsutrymmet. Genom de ovan beskrivna åtgärderna motverkas dock att en helt homogen blandning av de tillförda delmängderna erhålls. Förbrärmingsutrymmet kommer därför att innefatta åtminstone ett område som har en högre bränslekoncentration än övriga områden.
Kolvens 4 efterföljande rörelse uppåt tillhandahåller en kompression av bränslebland- ningen i törbränningsutrymmet 2. Bränsleblandningen erhåller en temperaturökning som står i relation till kompressionsgraden. Väsentligen i samband med att kolven 4 passerat ett övre ändläge i cylindern 2 har bränsleblandningen i det område som har den högsta bränslekoncentrationen uppnått den temperatur då en sj älvantändning sker.
Under förbränningen i detta område sker en kraftig värmeutveckling och tryckökning så att angränsande områden med en lägre koncentration av bränsle självantänder. Efter- som inte hela bränsleblandningen i förbränningsutryrnmet 3 sj älvantänder samtidigt tillhandahålls en relativt utdragen förbrärmingsprocess i törbrärmingsutrymmet 3. Om- rådet med den högre brånslekoncentrationen har en sarnmansättning så sj älvantänd- ningen av bränsleblandningen sker vid en optimal vevaxelvinkel. Tryckökningen som uppkommer i samband med självantändningen resulterar i att kolven 4 trycks nedåt.
Efter att kolven 4 passerat det nedre ändläget öppnar styrenheten 14 avgasventil 20.
Kolven 4 trycker under rörelsen uppåt ut avgasema som bildats under förbränningspro- cessen, via den öppna avgasventilen 20, till avgasledning 18.
Uppfinningen är på intet sätt begränsad till den på ritningen beskrivna utföringsfonnen utan kan varieras fritt inom patentkravens ramar. Förbrärmingsmotom behöver inte vara en HCCI-motor utan kan vara en godtycklig förbränningsmotor där en bränsle- blandning sj älvantänder under kompression. F ig. 2 visar en avgasventil 20 men cylin- dern 2 kan självfallet vara försedd med fler avgasventiler 20.

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 529 412 9
1. Patentkrav l, Arrangemang hos en förbränningsmotor, varvid förbränningsmotor (1) innefattar ett förbränningsutrymme (3), och en rörligt anordnad kolv (4), som är anpassad att kom- primera en bränsleblandning i förbränningsutrymmet (3) så en sj älvantändning av bränsleblandningen i förbränningsutryrnmet (3) erhålls, varvid arrangemanget innefat- tar första medel som är anpassade att tillföra en första delmängd av bränsleblandningen till förbränningsutryrnmet (3), kännetecknat av att arrangemanget innefattar andra me- del som är anpassade att tillföra en andra delmängd av bränsleblandningen till förbrän- ningsutryrnmet, vilken andra delmängd av bränsleblandningen har en annan bränsle- koncentration än den första delmängden av bränsleblandningen, varvid nänmda medel är anpassade att tillföra nämnda delmängder av bränsleblandningen på ett sätt så att åtminstone ett område skapas i förbränningsutrymmet (3) vilket område har en högre bränslekoncentratíon än övriga områden och i vilket område sj älvantändningen av bränsleblandningen är inrättad att starta.
2. Arrangemang enligt krav l, kännetecknat av att nämnda första medel innefattar en första inloppsledning (7a) med en första öppning (Sa) till förbrärmingsutrymmet (3) för att tillföra den första delmängden av bränsleblandningen och att nämnda andra medel innefattar en andra inloppsledning (7b) med en andra öppning (8b) till förbränningsut- rymmet (3) för att tillföra den andra delrnängden av bränsleblandningen, varvid nämn- da öppningar (8a, b) är belägna på olika ställen i förbränningsutrymmet (3).
3. Arrangemang enligt krav 2, kärmetecknat av att den första inloppsledningen (7a) och den andra inloppsledningen (7b) är så formade så att den första delmängden av bräns- leblandningen och den andra delmängden av bränsleblandningen tillförs i sådana rikt- ningar in i bränsleutrymmet (3) så att en blandning av de respektive delmängderna motverkas i sådan omfattning att åtminstone nämnda område med den högre bränsle- koncentrationen skapas i förbränningsutrymmet (3).
4. Arrangemang enligt något av föregående krav, kännetecknat av att arrangemanget innefattar en styrenhet (14) som är inrättad att styra nämnda första medel och nänmda andra medel så att en individuell tillförsel av nämnda delmängder av bränsleblandning- en möjliggörs vid olika tidpunkter. 10 15 20 25 30 35 f 529 412 10
5. Arrangemang enligt krav 4, kännetecknat av att nämnda första medel innefattar en första inloppsventil (9a) som i ett öppet läge tillåter den första delmängden av bränsle- blandningen att strömma in i förbränningsutrymmet och att nämnda andra medel inne- fattar en andra inloppsventil (9b) som i ett öppet läge tillåter den andra delmängden av bränsleblandningen att strömma in i förbränningsutrymmet, varvid styrenheten (14) är inrättad att styra den första inloppsventilen (9a) och den andra inloppsventilen (9b) så att en individuell tillförsel av nämnda delmängder av bränsleblandningen möjliggörs vid olika tidpunkter.
6. Arrangemang enligt krav 4 eller 5, kännetecknat av att styrenheten (14) är inrättad att kontrollera sammansättningen av den första delmängden av bränsleblandningen och den andra delmängden av bränsleblandningen.
7. Arrangemang enligt krav 6, kännetecknat av att nämnda första medel innefattar för- sta bränsletillförande element (1 Oa, lla) för tillförsel av bränsle till den första del- mängden av bränsleblandningen och att nämnda andra medel innefattar andra bränsle- tillförande element (10b, 1 lb) för tillförsel av bränsle till den andra delmängden av bränsleblandningen, varvid styrenheten (14) är inrättad att styra det första bränsletilltö- rande elementet (1 Oa, lla) så att den första delmängden av bränsleblandningen inne- håller en önskad bränslemängd och det andra bränsletillförande elementet (10b, 1 lb) så att den andra delmängden av bränsleblandningen innehåller en önskad bränslemängd.
8. Arrangemang enligt krav 7, kännetecknat av att det första bränsletillförande elemen- tet och/eller nämnda andra bränsletillförande elementet innefattar en bränslepump (IOa, b) och ett insprutningsmunstycke (1 la, b).
9. Arrangemang enligt något av kraven 4 till 8, kännetecknat av att nämnda första me- del och/eller nämnda andra medel innefattar en avgaskälla, varvid styrenheten ( 14) är inrättad att styra nämnda första medel och nämnda andra medel så att avgaser tillförs från avgaskällan så att den första delmängden av bränsleblandningen och den andra delmängden av bränsleblandningen kommer att innehålla en önskad mängd avgaser.
10. Arrangemang enligt krav 9, kännetecknat av att nämnda avgaskälla innefattar en första returledning (12a), som innefattar en första EGR-ventil (1 3a) och en andra retur- ledning (l2b), som innefattar en andra EGR-ventil (13b), varvid styrenheten (14) är inrättad att styra den första EGR-ventilen (13a) och den andra EGR-ventilen (13b) så 10 15 529 412 11 att den första delmängden av bränsleblandningen och den andra delmängden av bräns- leblandningen kommer att innehålla en önskad mängd avgaser. l 1. Förfarande för att styra en förbränningsmotor, varvid förbränningsmotor (1) inne- fattar ett förbrärmingsutrymme (3), och en rörligt anordnad kolv (4), som är anpassad att komprimera en bränsleblandning i förbränningsutrymmet (3) så en självantändning av bränsleblandningen i förbränningsutrymmet (3) erhålls, varvid förfarandet innefattar steget att tillföra en första delmängd av bränsleblandning till förbränningsutrymrnet (3), kännetecknat av att förfarandet innefattar stegen att tillföra en andra delmängd av bränsleblandning till förbränningsutrymmet, vilken andra delmängd av bränslebland- ningen har en arman bränslekoncentration än den första delmängden av bränslebland- ningen, och att nänmda delmängder av bränsleblandningen på ett sätt så att åtminstone ett ornrâde skapas i förbränningsutrymmet (3) vilket område har en högre bränslekon- centration än övriga områden och i vilket område självantändningen av bränslebland- ningen är inrättad att starta.
SE0502848A 2005-12-21 2005-12-21 Arrangemang och förfarande hos en förbränningsmotor SE529412C2 (sv)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0502848A SE529412C2 (sv) 2005-12-21 2005-12-21 Arrangemang och förfarande hos en förbränningsmotor
PCT/SE2006/050563 WO2007073329A1 (en) 2005-12-21 2006-12-08 Arrangement and method for a combustion engine
DE112006003484.7T DE112006003484B4 (de) 2005-12-21 2006-12-08 Anordnung und Verfahren für einen Verbrennungsmotor
US12/093,474 US7654244B2 (en) 2005-12-21 2006-12-08 Arrangement and method for a combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0502848A SE529412C2 (sv) 2005-12-21 2005-12-21 Arrangemang och förfarande hos en förbränningsmotor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0502848L SE0502848L (sv) 2007-06-22
SE529412C2 true SE529412C2 (sv) 2007-08-07

Family

ID=38188946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0502848A SE529412C2 (sv) 2005-12-21 2005-12-21 Arrangemang och förfarande hos en förbränningsmotor

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7654244B2 (sv)
DE (1) DE112006003484B4 (sv)
SE (1) SE529412C2 (sv)
WO (1) WO2007073329A1 (sv)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009051137A1 (de) * 2009-06-26 2011-01-05 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors
DE112009005130B4 (de) 2009-08-07 2018-10-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Brennkraftmaschine mit funkenzündung
US10012064B2 (en) 2015-04-09 2018-07-03 Highlands Natural Resources, Plc Gas diverter for well and reservoir stimulation

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19854776A1 (de) 1998-06-18 1999-12-23 Fev Motorentech Gmbh Verfahren zur Zündung eines Mehrzylinder-Hubkolbengasmotors durch Einblasen eines Zündgases
US6463907B1 (en) * 1999-09-15 2002-10-15 Caterpillar Inc Homogeneous charge compression ignition dual fuel engine and method for operation
US6401688B2 (en) * 2000-01-27 2002-06-11 Nissan Motor Co., Ltd. Auto-ignition combustion management in internal combustion engine
JP2003532828A (ja) * 2000-05-08 2003-11-05 カミンス インコーポレイテッド 点火後噴射を用いてpcciモードで動作可能な内燃機関及び動作方法
JP2001323828A (ja) * 2000-05-16 2001-11-22 Nissan Motor Co Ltd 圧縮自己着火式ガソリン機関
DE20019379U1 (de) 2000-11-10 2001-03-29 Winkelmann Karlheinrich Vielstoffmotor
US6598584B2 (en) 2001-02-23 2003-07-29 Clean Air Partners, Inc. Gas-fueled, compression ignition engine with maximized pilot ignition intensity
US6668789B1 (en) * 2001-08-23 2003-12-30 Wisconsin Alumni Research Foundation Internal combustion engine using premixed combustion of stratified charges
US6679224B2 (en) * 2001-11-06 2004-01-20 Southwest Research Institute Method and apparatus for operating a diesel engine under stoichiometric or slightly fuel-rich conditions
EP1588036B1 (en) * 2002-12-03 2010-09-01 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process and apparatus for controlling the performance of a homogeneous charge compression ignition (hcci) engine
SE525677C2 (sv) * 2003-08-20 2005-04-05 Scania Cv Ab Arrangemang och förfarande för att styra en förbränningsmotor
JP4251123B2 (ja) * 2003-11-04 2009-04-08 株式会社デンソー 内燃機関
JP4039360B2 (ja) * 2003-11-26 2008-01-30 トヨタ自動車株式会社 燃料噴射装置
US7212908B2 (en) * 2005-09-13 2007-05-01 Detroit Diesel Corporation System and method for reducing compression ignition engine emissions
EP1953375A1 (en) * 2007-01-30 2008-08-06 Mazda Motor Corporation Method and computer program product of operating an internal combustion engine as well as engine operating system

Also Published As

Publication number Publication date
DE112006003484B4 (de) 2019-06-27
US20080295799A1 (en) 2008-12-04
SE0502848L (sv) 2007-06-22
DE112006003484T5 (de) 2008-11-27
WO2007073329A1 (en) 2007-06-28
US7654244B2 (en) 2010-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2719254C2 (ru) Система зажигания с предкамерой для двигателя (варианты) и способ работы двигателя
JP6767271B2 (ja) 低反応性圧縮着火対向ピストンエンジン
US8910612B2 (en) Pre-chamber jet igniter and engine including combustion chamber employing the same
US9328693B2 (en) Piston, engine and operating method for reduced production of particulate matter
US9410509B2 (en) Adaptive individual-cylinder thermal state control using intake air heating for a GDCI engine
US8997698B1 (en) Adaptive individual-cylinder thermal state control using piston cooling for a GDCI engine
US6062186A (en) Method of starting an engine
US10233850B2 (en) Supervisory control of a compression ignition engine
JP2009108778A (ja) 圧縮着火式内燃機関の燃料噴射装置
CN1882772A (zh) 内燃机的工作方法
CN103161570B (zh) 具有无结垢egr系统的柴油-汽油双燃料动力内燃机系统
JP2007532822A (ja) 低温での始動直後における内燃機関の運転方法
US20160153375A1 (en) Method for operating an engine
JP2012057470A (ja) 内燃機関
US11680512B2 (en) Method for operating an internal combustion engine of a motor vehicle, in particular a motor car
CN105275652A (zh) 降低后处理装置的升温时间的方法和用于其的车辆系统
JP2006046335A (ja) 予混合の燃焼制御装置
RU2685771C1 (ru) Способ управления и устройство управления для двигателя внутреннего сгорания
SE529412C2 (sv) Arrangemang och förfarande hos en förbränningsmotor
CN103867322A (zh) 汽车及内燃机的一种控制方法
KR20210129586A (ko) 종방향 소기식 대형 엔진
SE530875C2 (sv) Arrangemang och förfarande hos en förbränningsmotor
JP2010261395A (ja) 内燃機関の点火制御装置
JP2010019149A (ja) ディーゼルエンジン
US20040103875A1 (en) Method and apparatus for suppressing diesel engine emissions

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed