[发明专利]用两种不同燃料运行内燃机的装置和方法

说明书

本发明属于内燃机的技术领域，以及涉及可以用两种不同燃料工作的内 燃机的一种按权利要求1前序部分所述的装置。

在石油储藏量下降和对废气排放要求提高的背景下，现代汽车越来越多 地多装备如汽油机那样按四冲程原理工作的内燃机，然而它们也能用煤气取 代汽油运行。

作为煤气主要使用以石油为基础的液化气，所谓汽车煤气(LPG＝ Liquified Petroleum Gas)，这是一种在石油精炼时氢化过程的副产品，它基本 上由丙烷和丁烷组成，以及使用天然气(CNG＝Compressed Natural Gas)，它 主要由甲烷组成以及通过开采天然气源获得。因为LPG和CNG不含硫化合 物和铅化合物以及形成的优等混合气有非常良好的燃烧特性，所以有害物排 放，如CO、HC、NO_x和CO₂，比仅用汽油工作的发动机少。

因为在工业化国家中迄今尚未充分建立尤其是LPG和CNG加油站网 络，所以大多数可以用煤气运行的汽车目前可以“两用”工作，也就是说， 这些汽车不仅配备汽油箱而且装备煤气罐，从而在需要时可以借助控制设备 自动或手动地转换为用两种燃料之一运行。因而已知的是，在这些两用汽车 中，一旦煤气罐内煤气含量下降到低于一个可预定的阈值，便实施从煤气运 行向汽油运行的自动转换。此外，可以用煤气工作的汽车习惯用汽油起动， 因为在冷发动机和冷的冷却水循环时，不能达到令人满意的混合气制备。一 旦到达一定的工作温度，便实行向煤气运行的自动转换。

内燃机用煤气运行时存在的另一个问题在于，基于气态燃料LPG/CNG 缺乏或不良的润滑能力，气门座受到比纯汽油运行时更大的负荷。若取汽油 的润滑能力为100％作基准值，则LPG的相对润滑能力约为20％，而CNG 的相对润滑能力实际上等于0％。

为了解决上述问题，市场上已经提供一些配件，用于附加地向气门座供 润滑剂。更准确地说，这种配件包括安置在发动机舱内用于储存润滑剂的储 箱，以及一个用于将润滑剂连续供给一个小的喷嘴、从储箱到进气通道的润 滑剂管道，喷嘴安装在进气管内节气门后方。以此方式可以按文氏原理吸入 预调的润滑剂量。

所述问题的上述解决方案其缺点尤其在于下列事实：为了购置和安装所 述配件，以及为了提供润滑剂，均需要付出代价。此外尤其必须为安装润滑 剂储箱而占用结构空间。除此之外不能完全排除由于供给润滑剂使燃烧特性 恶化，并在催化装置中产生问题的可能性。

因此，本发明的目的在于，(在技术的意义上)提供一种用于运行两用内 燃机的装置和方法，借此能充分润滑气门座，与此同时不必采取会带来缺点 的加入附加的润滑剂的技术措施。

按本发明的建议，此目的通过一种用于运行两用内燃机的、具有独立权 利要求特征的装置和方法达到。由从属权利要求的特征给出本发明一些有利 的扩展设计。

按本发明提供了一种装置，该装置用于可以用两种不同燃料运行尤其用 于驱动汽车的内燃机，它包括两个至少部分为不同燃料种类配设的燃料回 路，以及至少一个用于控制内燃机用第一种燃料和用第二种燃料工作的电子 控制设备。这两种燃料中的第一种燃料选择或配制为，使它对气门座有足够 的润滑能力，不必添加其他润滑剂。

按本发明的装置的特征主要在于，控制设备适用于以这样的方式控制内 燃机的工作，即，在可预定的尤其是规律的间隔期间将第一种燃料供给内燃 机，为的是以此方式充分润滑气门座。

在这里，当内燃机用第二种燃料运行时，在可预定的尤其规则的间隔期 间可以中断加入第二种燃料，以便在此间隔期间仅仅将第一种燃料供给内燃 机。

因为在这种间隔期间中止添加第一种燃料后，气门座借助第一种燃料的 润滑作用还将维持一个长的时间，所以在仅仅加入第二种燃料时气门座仍能 获得足够的润滑。为此的前提条件是，供给第一种燃料的间隔期间或周期的 间距及长度选择为，在停止供给第一种燃料后在气门座上始终存在通过第一 种燃料实现的足够的润滑作用。