[发明专利]内燃机的运行方法和内燃机

说明书

本发明涉及一种内燃机(12)的运行方法，包括至少一个燃烧室(26)。内燃机(12)有至少一个进气阀和至少一个排气阀。用于进气过程的所述至少一个进气阀，为了在燃烧室(26)内引进充气，可以在旋转一个曲轴角期间开启。在本方法中，在所述至少一个排气阀关闭后以及在处于内燃机(26)中的充气与吹入的燃气一起压缩前，燃气直接吹入内燃机(12)所述至少一个燃烧室(26)中。在这里，在所述至少一个排气阀关闭前，为了进气过程开启所述至少一个进气阀。此外本发明涉及一种可以用燃气作为燃料运行具有发动机控制器(30)的内燃机(12)，它用按本发明的方法运行。

技术领域

本发明涉及一种内燃机的运行方法。此外本发明还涉及一种按此运行方法运行的内燃机。

背景技术

对于内燃机有利的燃料是燃气，尤其含高甲烷成分的天然气，例如压缩天然气(CNG)，因为它有大的辛烷值和高的纯度。主要有两种不同的途径将燃气输送给内燃机的燃烧室：在第一类内燃机中进行吸气管吹入，优选地在吸气管多个位置将燃气吹入各个气缸各自的流体管道内(在外部形成混合气)。在第二类内燃机中燃气直接喷入燃烧室内(在内部形成混合气)。

喷射器供给来自以一定的燃气压力工作并通过减压器与燃气罐连接的燃气分配管(燃气轨)的燃气用于在内部形成混合气。所述一定的燃气压力的高低决定燃气喷入燃烧室内的喷入时间，它随燃气压力增大而缩短。但由于实用的原因，应将所述一定的燃气压力规定得宁可低一些，因为它同时也确定了最低压力，在最低压力下燃气仍要从燃气罐流入燃气轨。其结果是，导致限制燃气喷入燃烧室内的喷入时间。对于可供利用的用于加入燃气的时间极限(时窗)构成限制的，一方面是排气阀的关闭，为的是不从燃烧室吹出未经燃烧的燃气。另一方面是必须在燃烧室内压力在压缩期间达到高值前结束燃气的加入。当燃烧室内的压力高于所述的燃气压力时，期望的燃气量基于阻力不能进入燃烧室内或甚至燃气通过喷射器实施回流。由此看来在直接喷入时基本上限制了可加入的燃气量。因此带来的疑问是，在压缩的使用和排气阀的关闭方面存在何种变化性。

由专利文献DE102012001650A1获知一种内燃机的运行方法和一种内燃机。这种内燃机是双燃料式内燃机，亦即可选择用第一种加入吸气管内的燃料，尤其燃气，和用第二种直接喷入燃烧室内的燃料，尤其汽油来运行。在尽管不同的燃料性质仍能在内燃机运行时达到低消耗的背景下，对于不同的运行方式，燃烧室进气阀开启时间的时长以及进气阀的关闭时刻可以根据扭矩改变。

例如在专利文件DE102006014965A1中介绍了一种有凸轮轴的内燃机，优选地外源点燃式发动机，它设计为直接喷入式发动机和尤其也可以取代汽油用压缩天然气运行。凸轮可以相对于凸轮轴调整，因此可以改变为该凸轮配设的换气阀的阀控制时间。这种可调式凸轮优选地同时控制内燃机气缸的进气阀和排气阀。

由专利文件US2015/0252695A1已知一种燃气和柴油两用发动机，其中可以改变在排气阀最大开度时所处的曲轴角。为了改变排气阀控制时间，例如使用相位调节机构或凸轮转换器。优选地它涉及一种二冲程发动机。

由专利文献CN103154474A和CA2881529A1披露了气态燃料化学计量的压燃式或点燃式内燃机，借助可变气阀驱动装置，控制时间和/或开孔尺寸可变。进气阀可在进气冲程结束前或在压缩冲程期间被关闭。燃气优选在进气阀关闭之后的压缩冲程中直接被喷射到燃烧室中。

在此背景下提出的问题是，燃气喷射的时窗能够增大到什么程度。

发明内容

本发明的目的是，对于一种能够用燃气运行的内燃机，能实现用于将燃气直接喷入燃烧室内的大的时窗。

按本发明所述目的通过一种内燃机运行方法达到。