[发明专利]通过燃料反应性分层的发动机燃烧控制

权利要求书

1.一种用于内燃发动机的压缩点火燃烧方法，该方法包括以下步骤：

a. 在发动机循环期间向内燃发动机的燃烧室中提供初始燃料供送，

b. 随后在发动机循环期间向燃烧室中提供后续燃料供送，该后续燃料供送与第一燃料供送具有不同的反应性，

其中：

    (1) 该初始燃料供送和该后续燃料供送之一包含第一燃料；以及

    (2) 该初始燃料供送和该后续燃料供送中的另一个包含该第一燃料和添加剂的混合物，该添加剂改变该第一燃料的反应性。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

a. 该后续燃料供送被提供给该燃烧室以在燃烧室中获得燃料反应性的分层分布，最高燃料反应性的区域与最低燃料反应性的区域相隔开，和

b. 所述区域被分布在燃烧室内，以使燃料燃烧的起始和持续时间提供：

    (1) 小于1.0 g/kW-hr的NOx排放，和

    (2) 小于0.1 g/kW-hr的炭烟排放。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

a. 该后续燃料供送被提供给该燃烧室以在该燃烧室中获得燃料反应性的分层分布，最高燃料反应性的区域与最低燃料反应性的区域相隔开，和

b. 所述区域被分布在燃烧室内，以使燃料燃烧的起始和持续时间提供以下的一个或多个：

    (1) 发动机净指示热效率大于48%，和

    (2) 发动机总指示热效率大于51%。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

a. 该后续燃料供送被提供给该燃烧室以在燃烧室中获得与最低燃料反应性区域相隔开的最高燃料反应性区域，和

b. 所述区域被分布在燃烧室中以便提供：

    (1) NOx排放小于1.0 g/kW-hr，

    (2) 炭烟排放小于0.1 g/kW-hr，和

    (3)发动机总指示热效率大于51%。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述燃料供送被提供用于燃烧以在上死点（TDC）处或上死点之后达到最大汽缸压力。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述燃料供送被提供用于燃烧以在上死点（TDC）和TDC之后20度之间达到最大汽缸压力。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述燃料供送被提供用于燃烧以在上死点（TDC）之后约5和15度之间达到最大汽缸压力。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述燃料供送被提供用于燃烧以在上死点（TDC）之后约0至10度之间达到CA50。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述初始燃料供送足够先于上死点（TDC）被供给入该燃烧室，使得当压缩冲程完成到一半时，该初始燃料供送在燃烧室中至少基本上均匀地散开。

10.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于所述后续燃料供送在该压缩冲程期间供给入燃烧室。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该后续燃料供送在先于上死点（TDC）180至10度之间供给入该燃烧室。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该后续燃料供送在先于上死点（TDC）40度或更多度处供给入该燃烧室。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

a. 该初始燃料供送通过进气口供给入该燃烧室中；

b. 该后续燃料供送通过直接喷射供给入该燃烧室中。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于两个或多个后续燃料供送在不同时间供给入燃烧室，该后续燃料供送包括：

a. 第一后续燃料供送，其在下述时间之间被喷射到燃烧室中：

    (1) 通往该燃烧室的进气口的关闭，和

    (2)先于上死点约40度；和

b. 第二后续燃料供送，其在该第一后续燃料供送之后被喷射到该燃烧室中。