Способ и аппарат для управления качеством горенияв двигателе внутреннего сгорания на газовом топливе - RU2006112247A

Реферат

1. Способ управления двигателем внутреннего сгорания на газовом топливе, включающий

(а) определение целевой скорости выделения теплоты (СВТ) в текущем рабочем цикле двигателя внутреннего сгорания,

(б) сравнение, в течение текущего рабочего цикла, характеристик целевой СВТ с выбранными характеристиками профиля временной зависимости, характеризующей реальную СВТ для указанного цикла и определенной в предыдущем рабочем цикле двигателя внутреннего сгорания,

(в) в течение текущего рабочего цикла двигателя внутреннего сгорания

i. подача в камеру сгорания всасываемого заряда,

ii. сжатие всасываемого заряда в камере сгорания,

iii. впрыск в камеру сгорания, по меньшей мере, одного газового топлива,

iv. впрыск в камеру сгорания, в заданный момент впрыска запального топлива, запального топлива, способного к самовоспламенению при первом угле поворота коленвала, соответствующем положению поршня вблизи находящейся внутри камеры сгорания верхней мертвой точки, соответствующей завершению хода сжатия в рабочем цикле, причем камера сгорания частично сформирована поршнем,

v. приведение в действие средства управления СВТ для уменьшения разности между характеристиками указанного профиля и характеристиками целевой СВТ, причем средство управления СВТ содержит, по меньшей мере, средство управления моментом впрыска запального топлива и/или количеством запального топлива,

vi. сжигание газового топлива и запального топлива с воспламенением газового топлива в результате горения запального топлива.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что характеристики указанного профиля и характеристики целевой СВТ включают, по меньшей мере, одну из следующих характеристик:

фазу профиля,

абсолютные значения профиля,

отношение максимального и минимального значений профиля;

отношение максимального значения профиля к его ширине,

ширину профиля.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный профиль сформирован посредством обработки в контроллере.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что указанный профиль определен на основе профиля временной зависимости давления.

5. Способ по п.3, отличающийся тем, что указанный профиль определен на основе свойства выхлопных газов.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что свойство выхлопных газов представляет собой температуру и/или состав выхлопных газов.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что газовое топливо инжектируют непосредственно в камеру сгорания.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что газовое топливо инжектируют непосредственно в камеру сгорания, когда поршень находится в верхней мертвой точке или вблизи нее при завершении хода сжатия в рабочем цикле.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что газовое топливо перед воспламенением предварительно смешивают с всасываемым зарядом во входном коллекторе.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что газовое топливо подают в камеру сгорания на первом этапе и на втором этапе.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что указанный первый этап осуществляют во время выполнения, по меньшей мере, части хода всасывания или хода сжатия в рабочем цикле, а второй этап осуществляют, когда поршень находится в верхней мертвой точке или вблизи нее при завершении хода сжатия.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что момент впрыска запального топлива в рабочем цикле предшествует приходу коленвала в положение, соответствующее углу его поворота, равному 50° относительно положения, соответствующего верхней мертвой точке в такте сжатия.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что средство управления СВТ содержит средство управления моментом впрыска запального топлива и количеством запального топлива.

14. Способ по п.1, отличающийся тем, что всасываемый заряд содержит выхлопные газы, образующиеся при горении газового топлива и запального топлива в предыдущем рабочем цикле двигателя.

15. Способ по п.1, отличающийся тем, что момент впрыска запального топлива наступает в рабочем цикле позже момента впрыска газового топлива, которое инжектируют непосредственно в камеру сгорания, когда поршень находится в верхней мертвой точке или вблизи нее при завершении хода сжатия в рабочем цикле.

16. Способ по п.1, отличающийся тем, что в случае, если метановое число газового топлива возрастает по сравнению с этим числом в предыдущем цикле, подачу запального топлива осуществляют с задержкой.

17. Способ по п.1, отличающийся тем, что газовое топливо содержит, по меньшей мере, один из следующих компонентов: метан, водород, этан и пропан.

18. Аппарат для управления скоростью выделения теплоты (СВТ) в двигателе внутреннего сгорания на газовом топливе с воспламенением от сжатия содержащий

(а) контроллер,

(б) по меньшей мере, один датчик для мониторинга сигнала, подключенный к контроллеру, выполненному с возможностью обработки указанного сигнала с формированием профиля временной зависимости, характеризующей реальную СВТ, и

(в) средство управления СВТ, подключенное к контроллеру, причем контроллер выполнен с возможностью настройки указанного средства управления СВТ с учетом разности между указанным профилем и целевой СВТ.

19. Аппарат по п.18, отличающийся тем, что средство управления СВТ содержит, по меньшей мере, средство управления моментом впрыска запального топлива и/или количеством запального топлива, приводимое в действие посредством инжектора, выполненного с возможностью инжектировать запальное топливо непосредственно в камеру сгорания двигателя.

20. Аппарат по п.18, отличающийся тем, что средство управления СВТ представляет собой средство управления моментом впрыска запального топлива и количеством запального топлива, приводимое в действие посредством инжектора, выполненного с возможностью инжектировать запальное топливо непосредственно в камеру сгорания двигателя.

21. Аппарат по п.18, отличающийся тем, что указанный датчик содержит акселерометр.

22. Аппарат по п.18, отличающийся тем, что указанный датчик содержит датчик давления в цилиндре.

23. Аппарат по п.18, отличающийся тем, что указанный датчик содержит тензодатчик.

24. Аппарат по п.18, отличающийся тем, что указанный датчик содержит ионный датчик.

25. Аппарат по п.18, отличающийся тем, что указанный датчик содержит датчик температуры выхлопных газов.

26. Аппарат по п.18, отличающийся тем, что указанный датчик содержит оптиковолоконный датчик, встроенный в цилиндр.