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用于HCCI操作的自动点火内燃发动机及操作所述类

2017-08-15 09:28:26 来源:齐鲁在线 编辑:K027_小凯乐
本申请涉及用于HCCI操作的自动点火内燃发动机及操作所述类型内燃发动机的方法。提供自动点火内燃发动机的系统和方法,该系统包括排气再循环装置、进气系统和排放排气的排气排放系统,其中内燃发动机至少在第一化学计量的操作模式下通过空间点火方法(HCCI模式)是可以操作的。针对在第一操作模式中的排气的后处理,三元催化转化器提供在排气排放系统中,以用于还原氮氧化物和氧化未燃烧的碳氢化合物以及一氧化碳。以此方式,自动点火内燃发动机在HCCI模式中具有比常规自动点火内燃发动机更大的操作窗口。

Automatic ignition internal combustion engine for HCCI operation and method for operating said type of internal combustion engine

The present application relates to an automatic ignition internal combustion engine for HCCI operation and a method of operating the same. Automatic ignition system and method of internal combustion engine, the exhaust system includes an exhaust gas recirculation system, intake system and exhaust emission device of the internal combustion engine, which at least in the first stoichiometric operating mode through space ignition method (HCCI mode) can be operated. For the after treatment of exhaust in the first operation mode, a three element catalytic converter is provided in the exhaust emission system for reducing NOx and oxidizing unburned hydrocarbons and carbon monoxide. In this manner, the automatic ignition internal combustion engine has a larger operating window than the conventional automatic ignition internal combustion engine in the HCCI mode.

1 技术实现步骤摘要

相关申请的交叉引用本申请要求2016年2月5日提交的德国专利No.102016201770.5的优先权。上述申请的全部内容通过引用此将其全文并入本文用于所有目的。
本说明书大体上涉及自动点火内燃发动机的系统和方法,该内燃发动机具有排气再循环装置,将增压空气供应到内燃发动机的进气系统,以及排放排气的排气排放系统,其中内燃发动机至少可以在第一操作模式中通过空间点火方法(HCCI模式)操作。
技术介绍
自动点火内燃发动机被用作机动车驱动单元。在本公开的上下文中,表达“内燃发动机”包括利用自然点火的燃烧过程的柴油发动机,以及含有自动点火内燃发动机和电机的混合动力驱动,所述电机能够以驱动的形式连接到内燃发动机并从内燃发动机接收动力或者,或作为可切换的辅助驱动,额外地输出动力。因为作为原材料生产燃料的矿物油的有限可得性以及温室效应导致的全球变暖增加,在内燃发动机的不断中不断寻求燃料消耗最小化。此外,从根本上寻求污染物排放的降低,以符合污染物排放的未来极限值。因此,燃料消耗优化的燃烧方法在内燃发动机研发工作的最前线。由于相对较差的效率,特别是奥托循环发动机,燃料消耗是一个问题。这样的原因在于传统奥托循环发动机操作过程的原理。常规柴油发动机方法受到,特别是因为燃烧过程导致的高温而存在的高氮氧化物排放、以及由于非均质燃料-空气混合物导致的高碳烟排放的不利影响。为了减少内燃发动机排放,两个从根本上不同方案之间能够加以区别。第一种减少排放的方案包括在燃烧期间形成的排气及包含在其中的污染物的后处理。为了减少污染物排放,内燃发动机可以装备有各种排气后处理系统。在第二种方案中,寻求影...【详细说明在详细技术资料中】

 

2 技术保护点

一种系统,其包括:进气系统,其用以将增压空气供应到自动点火内燃发动机;排气排放系统,其用于从所述发动机排放排气;排气再循环装置,其用以使所述排气的一部分再循环到所述进气系统中;以及在所述排气排放系统中的三元催化转化器,其被配置为当所述内燃发动机在第一操作模式中利用均质充气压缩点火以化学计量的空燃比操作时还原所述排气中的氮氧化物以及氧化未燃烧的碳氢化合物和一氧化碳。

3 技术保护范围摘要

2016.02.05 DE 102016201770.51.一种系统,其包括:进气系统,其用以将增压空气供应到自动点火内燃发动机;排气排放系统,其用于从所述发动机排放排气;排气再循环装置,其用以使所述排气的一部分再循环到所述进气系统中;以及在所述排气排放系统中的三元催化转化器,其被配置为当所述内燃发动机在第一操作模式中利用均质充气压缩点火以化学计量的空燃比操作时还原所述排气中的氮氧化物以及氧化未燃烧的碳氢化合物和一氧化碳。2.根据权利要求1所述的系统,其进一步包括排气涡轮增压器,所述排气涡轮增压器包括于所述三元催化转化器上游设置在所述排气排放系统中的涡轮机以及设置在所述进气系统中的压缩机。3.根据权利要求2所述的系统,其中所述涡轮机是可变几何涡轮机。4.根据权利要求2所述的系统,其进一步包括:用于排气再循环的管线,其于所述涡轮机与所述三元催化转化器之间从所述排气排放系统分支,从而形成第一汇合部,并于所述排气涡轮增压器的所述压缩机上游通向所述进气系统;冷却器,其设置在用于排气再循环的所述管线中;及第一切断元件,其于所述冷却器上游设置在用于排气再循环的所述管线中。5.根据权利要求1所述的系统,其进一步包括:排气后处理系统,其用以还原在所述自动点火内燃发动机的超化学计量的第二操作模式中操作期间的所述排气中的氮氧化物,用以还原氮氧化物的所述排气后处理系统与所述三元催化转化器并联设置在所述排气排放系统的排气管线中;氧化催化转化器,其用于在所述超化学计量的第二操作模式中操作期间的所述排气的后处理,所述氧化催化转化器与所述三元催化转化器并联设置在所述排气排放系统的所述排气管线中;用于排气再循环的管线,其于所述三元催化转化器上游从所述排气排放系统分支,从而形成第一汇合部,第一切断元件,其设置在用于排气再循环的所述管线中;用于停用所述三元催化转化器的第二切断元件,其于所述三元催化转化器上游设置在所述排气排放系统中;以及第三切断元件,其用于停用用以还原氮氧化物的所述排气后处理系统和所述氧化催化转化器,所述第三切断元件于用以还原氮氧化物的所述排气后处理系统和所述氧化催化转化器上游设置在所述排气排放系统中。6.根据权利要求5所述的系统,其中所述排气管线于所述第一汇合部与所述三元催化转化器之间从所述排气排放系统分支,从而形成第二汇合部,并于所述三元催化转化器下游通向所述排气排放系统,从而形成第三汇合部。7.根据权利要求6所述的系统,其进一步包括:用于所述排气的后处理的微粒过滤器,所述微粒过滤器于所述第三汇合部下游设置在所述排气排放系统中;及再循环管线,其于所述微粒过滤器下游从所述排气排放系统分支并通向所述进气系统,所述再循环管线装备有第四切断元件。8.根据权利要求1所述的系统,其进一步包括:排气涡轮增压器,其具有第一压缩机;增压空气冷却器,其于所述排气涡轮增压器的压缩机下游设置在所述进气系统中;及第一旁路管线,其用于绕过所述增压空气冷却器。9.根据权利要求8所述的系统,其进一步包括:第二压缩机,其于所述第一压...

4 专利技术属性

发明(设计)人:J·克默林F·文德利希H·弗里德里希斯A·库斯克H·M·金德尔V·斯米利亚诺夫斯基F·A·萨默霍夫
申请(专利权)人:福特环球技术公司
专利类型:发明
专利号:201710129634
国别省市:美国;US


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