氣體或雙燃料發(fā)動機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氣體或雙燃料內(nèi)燃發(fā)動機，具體涉及一種操作氣體或雙燃料發(fā)動機的系統(tǒng)和方法。
【背景技術】
[0002]預點燃可在內(nèi)燃發(fā)動機的操作過程中發(fā)生。預點燃是氣體和/或燃料和空氣的混合物在發(fā)動機的燃燒室中自點燃的過程。預點燃會在高發(fā)動機載荷和/或高溫度時發(fā)生。氣體和/或燃料和空氣的混合物的預點燃會造成非常高的缸壓并會潛在損害發(fā)動機。
[0003]美國專利4979481涉及用于具有缸的內(nèi)燃發(fā)動機的控制設備。每個缸設置有獨有的燃料噴射閥。每個缸具有用于檢測此缸中的失火的失火檢測裝置?？刂圃O備包括用于停止與失火缸對應的燃料噴射閥的驅(qū)動以停止向此失火缸供應燃料的驅(qū)動停止裝置。該設備進一步在發(fā)動機的排氣路徑中設有空氣-燃料比傳感器，使得在檢測到缸失火時，燃料噴射閥保持經(jīng)過反饋控制控制。正常點火的缸的打開根據(jù)從空氣-燃料比傳感器輸出的空氣-燃料比信號控制，使得缸的表觀空氣-燃料比通過公式L = nLo/ (n-p)給出，其中L是P個缸失火時缸的空氣-燃料比的表觀值，η是缸的數(shù)目，Lo是所有缸正常操作時缸的空氣-燃料比，P是失火缸的數(shù)目。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在本發(fā)明的一方面，一種操作具有多個缸的氣體或雙燃料發(fā)動機的方法包括監(jiān)視氣體或雙燃料發(fā)動機的操作過程中所述多個缸的每個缸的特征。該方法基于監(jiān)視的所述多個缸的特征檢測與所述多個缸的一個或多個缸相關的預點燃條件。該方法減少到具有與其相關的預點燃條件的一個或多個缸的燃料供應。響應于到具有預點燃條件的一個或多個缸的減少燃料供應增加到所述多個缸的剩余缸的燃料供應以維持氣體或雙燃料發(fā)動機的恒定動力輸出。該方法基于供應到剩余缸的燃料增加量調(diào)節(jié)供應到所述多個缸的每個缸的空氣量以使空氣-燃料比維持在希望范圍。
[0005]在本發(fā)明的另一方面，提供一種氣體或雙燃料發(fā)動機。該發(fā)動機包括多個缸。該發(fā)動機還包括與所述多個缸的每個缸相關的燃料進入閥。燃料進入閥能夠?qū)⑷剂瞎剿龆鄠€缸的每個缸的燃燒室。此外，發(fā)動機包括與所述多個缸的每個缸相關并能夠檢測氣體或雙燃料發(fā)動機的操作過程中所述多個缸的每個缸的特征的傳感器。此外，發(fā)動機包括操作地聯(lián)接到與所述多個缸的每個缸相關的所述傳感器和所述燃料進入閥的控制單元?？刂茊卧獜膫鞲衅鹘邮諝怏w或雙燃料發(fā)動機的操作過程中所述多個缸的每個缸的至少一個特征。此外，控制單元基于接收到的所述多個缸的每個缸的特征檢測與所述多個缸的一個或多個缸相關的預點燃條件?？刂茊卧獪p少到具有與其相關的預點燃條件的一個或多個缸的燃料供應?？刂茊卧憫诘骄哂蓄A點燃條件的一個或多個缸的減少燃料供應增加到所述多個缸的剩余缸的燃料供應，以維持氣體或雙燃料發(fā)動機的恒定動力輸出。此外，控制單元基于供應到所述剩余缸的燃料增加量調(diào)節(jié)供應到所述多個缸的每個缸的空氣量，以將空氣-燃料比維持在希望范圍。
[0006]本發(fā)明的其他特征和方面將從以下描述和附圖得以清楚。
【附圖說明】
[0007]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的示例性發(fā)動機的示意表示；
[0008]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的操作圖1的發(fā)動機的控制系統(tǒng)的示意圖；和
[0009]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式操作發(fā)動機的示例性方法。
【具體實施方式】
[0010]本發(fā)明涉及用于操作氣體或雙燃料發(fā)動機的系統(tǒng)和方法。圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的發(fā)動機100的不意表;根據(jù)一種實施方式，發(fā)動機100是氣體燃料內(nèi)燃發(fā)動機系統(tǒng)。但是，在多種替代實施方式中，發(fā)動機100可以是任何類型的內(nèi)燃發(fā)動機，例如雙燃料發(fā)動機、Otto或壓縮點燃內(nèi)燃發(fā)動機。發(fā)動機100可利用氣體和/或液體燃料以便燃燒。
[0011]發(fā)動機100包括發(fā)動機缸體102。發(fā)動機缸體102包括一組缸104_1、104_2、104-3，…104-n，可互換且總體稱為缸104。缸104可由諸如鋼、鋁基合金等的金屬合金制成?？梢韵氲剑l(fā)動機100可包括任何數(shù)目的缸104且缸104可以直列構型、“V”構型或本領域中已知的任何其他構型布置。發(fā)動機100可用來為任何機器或其他裝置，包括高速路卡車或車輛、非高速路卡車或機器、土方設備、發(fā)電機、泵等提供動力。機器可用在各種應用中，例如航天應用、機車應用、海洋應用、發(fā)電和其他發(fā)動機供能應用。
[0012]發(fā)動機100進一步包括燃料箱(未顯示)、與缸104相關聯(lián)的渦輪增壓器106和進氣歧管108。進氣歧管108流體連接到每個缸104的燃燒室202 (如圖2所示)并且被構造成將壓縮空氣引入缸104的燃燒室202中。渦輪增壓器106包括壓縮機110以經(jīng)由空氣入口 112接收環(huán)境空氣并將壓縮空氣經(jīng)由冷卻器114提供給進氣歧管108。節(jié)流閥116定位在冷卻器114下游并被構造成調(diào)節(jié)冷卻器114和進氣歧管108之間的空氣流。
[0013]此外，排氣歧管118連接到每個缸104。在氣體燃料在燃燒室202燃燒后，排氣經(jīng)過排氣歧管118釋放。渦輪增壓器106進一步包括被構造成使用排氣的熱量和壓力來驅(qū)動壓縮機110的渦輪機120。壓縮機110經(jīng)由軸121可轉(zhuǎn)動地連接到渦輪機120并通過由來自排氣歧管118的排氣造成的渦輪機120的轉(zhuǎn)動運動驅(qū)動。
[0014]此外，發(fā)動機100可包括廢氣門系統(tǒng)，其具有經(jīng)由廢氣門閥124流體連接到排氣歧管118的廢氣門連接件122。廢氣門系統(tǒng)可被構造成調(diào)節(jié)渦輪機120的速度。另外，發(fā)動機100可包括具有旁通連接件126的旁通系統(tǒng)，旁通連接件被構造成經(jīng)由旁通閥128將過量的壓縮空氣釋放到大氣。
[0015]圖2示出操作圖1的發(fā)動機的控制系統(tǒng)220的示意圖。為了便于解釋，圖2中只示出了一個缸104。如圖2所示，發(fā)動機缸體102包括限定燃燒室202的缸104并包括能夠在其中往復的活塞204。發(fā)動機缸體102進一步包括支承在曲軸箱(未示出)內(nèi)并經(jīng)由活塞桿205連接到活塞204的曲軸206。
[0016]發(fā)動機100進一步包括與每個缸104相關聯(lián)的入口閥208。入口閥208被構造成調(diào)節(jié)進氣通道210和缸104的燃燒室202之間的流體流?？梢韵氲?，缸104經(jīng)由進氣通道210和入口閥208連接到進氣歧管108 (如圖1所示)。入口閥208被構造成將壓縮進氣供應到燃燒室202。
[0017]發(fā)動機100進一步包括與每個缸104相關聯(lián)的排氣閥212。排氣閥212被構造成調(diào)節(jié)排氣通道214和缸104的燃燒室202之間的流體流?？梢韵氲?，缸104經(jīng)由排氣通道214和排氣閥212連接到排氣歧管118(如圖1所示)。雖然圖2中示出了僅一個入口閥208和一個排氣閥212，但可以理解入口閥208和排氣閥212的數(shù)目可改變，不偏離要求保護的主題的范圍。
[0018]此外，發(fā)動機100包括與每個缸104相關聯(lián)的燃料進入閥216。燃料進入閥216可被構造成將燃料供應到燃燒室202。在示例性實施方式中，燃料進入閥216可以是被構造成將氣體燃料供應到燃燒室202或者供應到與每個缸104相關聯(lián)的進氣通道210的進氣閥。
[0019]此外，發(fā)動機100包括被構造成在希望點燃正時點燃燃燒室202內(nèi)側(cè)的燃料和空氣的混合物的點燃裝置218。在示例性實施方式中，點燃裝置218是火花塞。替代地，點燃裝置218可以是