Двигатель внутреннего сгорания и способ его эксплуатации (варианты) - RU2005110190A

Реферат

1. Способ эксплуатации двигателя внутреннего сгорания, работающего на газообразном топливе, предусматривающий направление всасываемого заряда из впускной линии в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания, сжатие всасываемого заряда внутри камеры сгорания, непосредственное впрыскивание газообразного топлива в сжатый всасываемый заряд внутри камеры сгорания, воспламенение газообразного топлива, сжигание газообразного топлива, направление выхлопного газа, произведенного во время сгорания газообразного топлива, из камеры сгорания в выпускную линию, направление некоторого количества выхлопного газа из выпускной линии через линию рециркуляции выхлопного газа в впускную линию, причем последующий всасываемый заряд содержит заданное количество выхлопного газа.

2. Способ по п.1, в котором впрыскивание газообразного топлива производят при заданном давлении, причем способ предусматривает изменение заданного давления в ответ на количество выхлопного газа.

3. Способ по п.1, который предусматривает впрыскивание газообразного топлива в течение заданной длительности и изменение заданной длительности в ответ на количество выхлопного газа.

4. Способ по п.1, который предусматривает впрыскивание газообразного топлива в заданный момент времени и изменение заданного момента времени в ответ на количество выхлопного газа.

5. Способ по п.1, который предусматривает начало впрыскивания газообразного топлива поворота коленчатого вала двигателяпри углах от -20 до 5 градусов.

6. Способ по п.1, который дополнительно предусматривает:

определение концентрации выбросов в выхлопном газе, выходящем из камеры сгорания, причем концентрация выбросов представляет собой концентрацию одного из материалов, выбранных из группы, в которую входят угарный газ, углеводороды, объединенные угарный газ и углеводороды, объединенные угарный газ и частицы, объединенные углеводороды и частицы, или объединенные угарный газ, углеводороды и частицы, определение рабочей точки степени рециркуляции выхлопного газа, при которой концентрация выбросов превышает их максимальную концентрацию, регулировка количества выхлопного газа для создания уровня рециркуляции выхлопного газа, расположенного ниже рабочей точки, когда концентрация выбросов превышает их максимальную концентрацию.

7. Способ по п.1, который предусматривает охлаждение указанного количества выхлопного газа ранее направления его из впускной линии в камеру сгорания.

8. Способ по п.1, который предусматривает сжатие указанного количества выхлопного газа ранее направления его из впускной линии в камеру сгорания.

9. Способ по одному из пп.7 и 8, который предусматривает направление оставшегося количества выхлопного газа через турбину турбонагнетателя, после того, как количество выхлопного газа направлено в линию рециркуляции выхлопного газа.

10. Способ по одному из пп.7 и 8, который предусматривает направление выхлопного газа через турбину турбонагнетателя, до того, как количество выхлопного газа направлено в линию рециркуляции выхлопного газа.

11. Способ эксплуатации двигателя внутреннего сгорания, работающего на газообразном топливе, предусматривающий направление всасываемого заряда в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания, сжатие всасываемого заряда в камере сгорания, непосредственное впрыскивание газообразного топлива в камеру сгорания, воспламенение газообразного топлива, сжигание газообразного топлива, определение желательной массы рециркулируемого выхлопного газа и желательной массы полного заряда, направление некоторого количества выхлопного газа, полученного за счет сгорания указанного топлива, из камеры сгорания, предотвращение выхода оставшегося количества выхлопного газа из камеры сгорания, причем остающееся количество устанавливают при помощи желательной массы рециркулируемого выхлопного газа, введение последующего всасываемого заряда в камеру сгорания, причем последующий всасываемый заряд имеет массу, основанную на желательной массе полного заряда, уменьшенной на желательную массу рециркулируемого выхлопного газа.

12. Способ эксплуатации двигателя внутреннего сгорания, предусматривающий направление всасываемого заряда из впускной линии в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания, сжатие всасываемого заряда, введение топлива во всасываемый заряд внутри камеры сгорания, воспламенение топлива, сжигание топлива, направление выхлопного газа. полученного за счет сгорания топлива, из указанной камеры сгорания в выпускную линию; определение концентрации выбросов в выхлопном газе, причем концентрация выбросов представляет собой концентрацию одного из материалов, выбранных из группы, в которую входят угарный газ, углеводороды, объединенные угарный газ и углеводороды, объединенные угарный газ и частицы, объединенные углеводороды и частицы, или объединенные угарный газ, углеводороды и частицы, определение рабочей точки уровня рециркуляции выхлопного газа, при которой концентрация выбросов равна максимальной концентрации выбросов или превышает ее, определение заданного количества выхлопного газа, направляемого через линию рециркуляции, причем количество выхлопного газа создает уровень рециркуляции, лежащий ниже указанной рабочей точки, направление некоторого количества выхлопного газа, определенного на основании заданного количества выхлопного газа в линии рециркуляции, в впускную линию, причем последующий всасываемый заряд содержит количество выхлопного газа.

13. Способ по п.12, в котором концентрацию выбросов определяют из справочной таблицы на основании набора рабочих параметров двигателя.

14. Способ по п.12, в котором концентрацию выбросов определяют при помощи математической модели на основании набора рабочих параметров двигателя.

15. Способ по п.12, в котором концентрацию выбросов определяют по результатам стендовых испытаний.

16. Способ по п.12, в котором концентрацию выбросов измеряют непосредственно.

17. Способ по п.12, который предусматривает впрыскивание топлива непосредственно в камеру сгорания.

18. Способ по п.17, который предусматривает впрыскивание топлива при заданном давлении и изменение заданного давления в ответ на количество выхлопного газа.

19. Способ по п.17, который предусматривает впрыскивание топлива при заданной длительности и изменение заданной длительности в ответ на количество выхлопного газа.

20. Способ по п.17, который предусматривает впрыскивание топлива в заданный момент времени и изменение заданного момента времени в ответ на количество выхлопного газа.

21. Способ по п.17, который предусматривает впрыскивание топлива в камеру сгорания, когда поршень, расположенный в цилиндре внутри двигателя внутреннего сгорания, находится в верхней мертвой точке или вблизи от нее.

22. Способ по одному из п.12 или 17, в котором топливо представляет собой газообразное топливо.

23. Способ по одному из п.1 или 12, в котором топливо сгорает в режиме послойного сгорания.

24. Способ по одному из п.1 или 12, в котором топливо представляет собой природный газ.

25. Устройство для рециркуляции выхлопного газа, предназначенное для использования в работающем на газообразном топливе двигателе внутреннего сгорания с прямым впрыском, которое содержит впускную линию, выпускную линию и линию рециркуляции для направления некоторого количества выхлопного газа из выпускной линии в впускную линию.

26. Двигатель внутреннего сгорания, работающий на газообразном топливе, который содержит по меньшей мере один цилиндр с поршнем, причем указанный цилиндр и указанный поршень частично ограничивают камеру сгорания, при этом поршень совершает при работе двигателя возвратно-поступательное движение между верхней мертвой точкой и нижней мертвой точкой внутри цилиндра, контроллер, выполненный с возможностью обработки рабочих данных для создания профиля двигателя, инжектор газообразного топлива, способный производить непосредственное впрыскивание газообразного топлива в камеру сгорания, причем инжектор получает сигналы управления от контроллера, впускную линию для введения заряда в камеру сгорания через впускной клапан, выпускную линию для направления выхлопного газа, полученного за счет сгорания газообразного топлива, из камеры сгорания через выпускной клапан, и линию рециркуляции выхлопного газа, при помощи которой контроллер может подавать некоторое количество выхлопного газа из выпускной линии во впускную линию.

27. Двигатель внутреннего сгорания, который содержит по меньшей мере один цилиндр с поршнем, причем цилиндр и поршень частично ограничивают камеру сгорания, при этом поршень совершает при работе двигателя возвратно-поступательное движение между верхней мертвой точкой и нижней мертвой точкой внутри цилиндра, контроллер, выполненный с возможностью обработки рабочих данных для создания профиля двигателя, инжектор газообразного топлива, способный производить непосредственное впрыскивание газообразного топлива в камеру сгорания, причем инжектор имеет отверстия сопел диаметром от 0,6 до 1,0 мм, при этом инжектор получает сигналы управления от контроллера, впускную линию для введения заряда в камеру сгорания через впускной клапан, выпускную линию для направления выхлопного газа, полученного за счет сгорания газообразного топлива, из камеры сгорания через выпускной клапан, и линию рециркуляции выхлопного газа, при помощи которой контроллер может подавать некоторое количество выхлопного газа из выпускной линии во впускную линию.

28. Способ эксплуатации двигателя внутреннего сгорания, предусматривающий:

направление всасываемого заряда из впускной линии в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания, сжатие указанного всасываемого заряда внутри указанной камеры сгорания, непосредственное впрыскивание топлива в сжатый всасываемый заряд внутри и камеры сгорания, в следующем диапазоне параметров: давление от 12 до 30 МПа, и угол от 10 до 20° ниже панели зажигания, причем указанная панель зажигания частично ограничивают камеру сгорания, воспламенение топлива, сжигание указанного топлива, направление выхлопного газа, полученного во время сгорания топлива, из камеры сгорания в выпускную линию, направление некоторого количества выхлопного газа из выпускной линии через линию рециркуляции в впускную линию, причем последующий всасываемый заряд содержит указанное количество выхлопного газа.

29. Способ эксплуатации двигателя внутреннего сгорания, работающего на газообразном топливе, предусматривающий направление всасываемого заряда из впускной линии в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания, сжатие всасываемого заряда внутри камеры сгорания, введение газообразного топлива в сжатый всасываемый заряд внутри камеры сгорания, сжигание газообразного топлива в режиме послойного сгорания, направление выхлопного газа, полученного во время сгорания газообразного топлива, из камеры сгорания в выпускную линию, направление некоторого количества указанного выхлопного газа из указанной выпускной линии через линию рециркуляции во впускную линию, причем последующий всасываемый заряд содержит указанное количество выхлопного газа.

30. Способ по п.30, который предусматривает поддержание диффузионного сгорания газообразного топлива.