用于操作发动机的方法技术

一种用于操作发动机的方法包括：将第一燃料、第二燃料和氧化剂引入第一发动机气缸和第二发动机气缸中；监测多个发动机参数；以及，基于多个监测的发动机参数中的至少一个，将被引入到第一发动机气缸的第一燃料、第二燃料和氧化剂之一的量调整为不同于被引入到第二气缸的第一燃料、第二燃料和氧化剂之一的量。

【技术实现步骤摘要】
用于操作发动机的方法
本专利技术大体上涉及用于操作发动机的方法。更特定而言，本专利技术涉及用于将多种燃料引入内燃发动机中以操作这种发动机的方法。
技术介绍
由于高的功率重量比以及高的燃料能量密度，内燃发动机已被广泛应用于许多领域，例如交通工具。近年来，随着对于减少有害发动机排放对环境的污染的日益关注，诸如压燃式发动机的内燃发动机(也称为“柴油”发动机)可改为燃烧多种燃料，例如天然气和柴油燃料两者，这被称为“双燃料操作”。在双燃料操作期间，天然气与进入空气预混合，且然后混合物在发动机气缸的进气冲程期间被引入发动机气缸内。随后，发动机气缸的压缩冲程开始并继续增加混合物的压力和温度。在压缩冲程结束时，将少量柴油燃料喷射到发动机气缸中以通过柴油燃料的自动点火而点燃进入空气和天然气的混合物，以便触发发动机气缸中的燃烧。结果，天然气对柴油燃料的替代减少了诸如氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)的污染物的排放。然而，当这种发动机的操作从稳定状态切换至增加负载状态(例如瞬态加速状态)时，天然气的量显著增加以提供期望的功率，这导致空燃比(AFR)的减小，并可相应地导致预混合天然气的自动点火。预混合天然气的自动点火可在发动机气缸中导致爆燃或爆震，从而损坏发动机。一直试图避免发动机气缸中的爆燃或爆震。例如，为了允许双燃料操作，可降低发动机气缸的压缩比。这可导致发动机循环效率的降低和冷启动期间增加的挑战。备选地，在双燃料操作期间，可减少天然气对柴油燃料的替代，由于柴油燃料的增加量，这增加了有害的发动机排放和燃料成本。因此，需要新的改进的方法以用于在内燃发动机的增加负载状态下操作内燃发动机，同时具有高的气态燃料(例如天然气)与液体燃料(例如柴油)的比率。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例，提供了一种用于操作发动机的方法。该方法包括：将第一燃料、第二燃料和氧化剂引入第一发动机气缸和第二发动机气缸中；监测多个发动机参数；以及，基于多个监测的发动机参数中的至少一个，将被引入到第一发动机气缸的第一燃料、第二燃料和氧化剂之一的量调整为不同于被引入到第二气缸的第一燃料、第二燃料和氧化剂之一的量。根据本专利技术的另一实施例，提供了一种用于操作发动机的方法。该方法包括：将第一燃料、第二燃料和氧化剂引入第一发动机气缸中以操作发动机；监测多个发动机参数；基于多个监测的发动机参数中的一个，增加被引入第一发动机气缸中的第二燃料的量；以及，响应于发动机的增加负载操作，基于多个监测的发动机参数中的一个，减少被引入第一气缸中的第一燃料的量。根据本专利技术的又一实施例，提供了一种用于操作发动机的方法。该方法包括：将第一燃料、第二燃料和氧化剂引入第一和第二发动机气缸中；监测多个发动机参数；响应于发动机的增加负载操作，增加第一发动机气缸中第二燃料的量并减少第一燃料的量；以及，将被引入到第二发动机气缸的第一燃料、第二燃料和氧化剂之一的量调整为不同于被引入到第一发动机气缸的第一燃料、第二燃料和氧化剂之一的量。在一方面，一种用于操作发动机的方法包括：将第一燃料、第二燃料和氧化剂引入第一发动机气缸和第二发动机气缸中；监测多个发动机参数；以及基于多个监测的发动机参数中的至少一个，将被引入到第一发动机气缸的第一燃料、第二燃料和氧化剂之一的量调整为不同于被引入到第二发动机气缸的第一燃料、第二燃料和氧化剂之一的量。优选地，调整包括减少被引入到第一发动机气缸中的第一燃料的量并增加第二燃料的量。优选地，第一燃料的量被减少到处于第一发动机气缸中的总能量含量的大约70％至大约50％的范围内，其中，第二燃料的量被增加到处于第一发动机气缸中的总能量含量的大约30％至大约50％的范围内。优选地，增加第二燃料的量并减少第一燃料的量响应于发动机的增加负载操作。优选地，第一发动机气缸中的第一燃料的量小于第二发动机气缸中的第一燃料的量，并且其中，第一发动机气缸中的第二燃料的量大于第二发动机气缸中的第二燃料的量。优选地，发动机的增加负载操作包括瞬态加速操作。优选地，第一燃料包括气态燃料，且其中第二燃料包括液体燃料。优选地，第一燃料包括天然气，其中第二燃料包括柴油，且其中氧化剂包括空气。优选地，多个发动机参数包括发动机负载和发动机转速中的一个。优选地，引入包括在第一发动机气缸的进气冲程期间将第一燃料和氧化剂的预混合物引入第一发动机气缸中，以及在第一发动机气缸的压缩冲程期间将第二燃料引入第一发动机气缸中。优选地，发动机包括内燃发动机。优选地，第一发动机气缸具有第一硬件配置，其中第二发动机气缸具有第二硬件配置，且其中第一硬件配置和第二硬件配置是不同的。优选地，第一和第二硬件配置的差别包括下列之一：阀动作、压缩比、活塞、活塞环、阀升程轮廓、压力传感器、温度传感器、爆震传感器、喷射器和喷射器喷嘴。在另一方面，一种用于操作发动机的方法包括：将第一燃料、第二燃料和氧化剂引入第一发动机气缸中；监测多个发动机参数；基于多个监测的发动机参数中的一个，增加被引入第一发动机气缸中的第二燃料的量；以及响应于发动机的增加负载操作，基于多个监测的发动机参数中的一个，减少被引入第一发动机气缸中的第一燃料的量。优选地，发动机的增加负载操作包括瞬态加速操作。优选地，第一燃料的量被减少到处于第一发动机气缸中的总能量含量的大约70％至大约50％的范围内，并且其中，第二燃料的量被增加到处于第一发动机气缸中的总能量含量的大约30％至大约50％的范围内。优选地，该方法还包括将第一燃料、第二燃料和氧化剂引入第二发动机气缸中。优选地，该方法还包括将被引入到第二发动机气缸的第一燃料、第二燃料和氧化剂之一的量调整为不同于被引入到第一发动机气缸的第一燃料、第二燃料和氧化剂之一的量。优选地，响应于发动机的增加负载操作，第二发动机气缸中的第一燃料的量大于第一发动机气缸中的第一燃料的量，并且其中，第二发动机气缸中的第二燃料的量小于第一发动机气缸中的第二燃料的量。优选地，引入包括在第一发动机气缸的进气冲程期间将第一燃料和氧化剂的预混合物引入第一发动机气缸中，以及在第一发动机气缸的压缩冲程期间将第二燃料引入第一发动机气缸中。优选地，第一燃料包括气态燃料，且其中第二燃料包括液体燃料。优选地，第一燃料包括天然气，其中第二燃料包括柴油，且其中氧化剂包括空气。优选地，发动机包括内燃发动机。在又一方面，一种用于操作发动机的方法包括：将第一燃料、第二燃料和氧化剂引入第一和第二发动机气缸中；监测多个发动机参数；响应于发动机的增加负载操作，增加第一发动机气缸中的第二燃料的量并减少第一燃料的量；以及将被引入到第二发动机气缸的第一燃料、第二燃料和氧化剂之一的量调整为不同于被引入到第一发动机气缸的第一燃料、第二燃料和氧化剂之一的量。优选地，发动机的增加负载操作包括瞬态加速操作。优选地，第二燃料的量被增加到处于第一发动机气缸中的总能量含量的大约30％至大约50％的范围内，并且其中，第一燃料的量被减少到处于第一发动机气缸中的总能量含量的大约70％至大约50％的范围内。优选地，响应于发动机的增加负载操作，第二发动机气缸中的第一燃料的量大于第一发动机气缸中的第一燃料的量，并且其中，第二发动机气缸中的第二燃料的量小于第一发动机气缸中的第二燃料的量。优选地，引入包括在第一发动机气缸的进气冲程期间将第一燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于操作发动机的方法，包括：将第一燃料、第二燃料和氧化剂引入第一发动机气缸和第二发动机气缸中；监测多个发动机参数；以及基于多个监测的发动机参数中的至少一个，将被引入到所述第一发动机气缸的所述第一燃料、所述第二燃料和所述氧化剂之一的量调整为不同于被引入到所述第二发动机气缸的所述第一燃料、所述第二燃料和所述氧化剂之一的量。

【技术特征摘要】
2012.05.31 US 13/484,6211.一种用于操作发动机的方法，包括：将第一燃料、第二燃料和氧化剂引入第一发动机气缸和第二发动机气缸中；监测多个发动机参数；以及基于多个监测的发动机参数中的至少一个，将被引入到所述第一发动机气缸的所述第一燃料、所述第二燃料和所述氧化剂之一的量调整为不同于被引入到所述第二发动机气缸的所述第一燃料、所述第二燃料和所述氧化剂之一的量，其中调整包括减少被引入到所述第一发动机气缸中的所述第一燃料的量并增加所述第二燃料的量，并且其中增加所述第二燃料的量以及减少所述第一燃料的量是响应于所述发动机的增加负载操作的。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一燃料的量被减少到处于所述第一发动机气缸中的总能量含量的70％至50％的范围内，其中，所述第二燃料的量被增加到处于所述第一发动机气缸中的总能量含量的30％至50％的范围内。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一发动机气缸中的所述第一燃料的量小于所述第二发动机气缸中的所述第一燃料的量，并且其中，所述第一发动机气缸中的所述第二燃料的量大于所述第二发动机气缸中的所述第二燃料的量。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发动机的所述增加负载操作包括瞬态加速操作。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一燃料包括气态燃料，且其中所述第二燃料包括液体燃料。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一燃料包括天然气，其中所述第二燃料包括柴油，且其中所述氧化剂包括空气。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个发动机参数包括发动机负载和发动机转速中的一个。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，引入包括在所述第一发动机气缸的进气冲程期间将所述第一燃料和所述氧化剂的预混合物引入所述第一发动机气缸中，以及在所述第一发动机气缸的压缩冲程期间将所述第二燃料引入所述第一发动机气缸中。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发动机包括内燃发动机。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一发动机气缸具有第一硬件配置，其中所述第二发动机气缸具有第二硬件配置，且其中所述第一硬件配置和所述第二硬件配置是不同的。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一硬件配置和第二硬件配置的差别包括下列之一：阀动作、压缩比、活塞、活塞环、阀升程轮廓、压力传感器、温度传感器、爆震传感器、喷射器和喷射器喷嘴。12.一种用于操作发动机的方法，包括：将第一燃料、第二燃料和氧化剂引入第一发动机气缸中；将第一燃料、第二燃料和氧化剂引入第二发动机气缸中；监测多个发动机参数；基于多个监测的发动机参数中的一个，增加被引入所述第一发动机气缸中的所述第二燃料的量；以及响应于所述发动机的增加负载操作，基于所述多个监测的发动机参数中的一个，减少被引入所述第一发动机气缸中的所述第一燃料的量，并且其中响应于所述发动机的增加负载操作，所述第二发动机气缸中的所述第一燃料的量大于所述第一发动机气缸中的所述第一燃料的量，并且其中所述第二发动机气缸中的所述第二燃料的量小于所述第一发动机气缸中的所述第二燃料的量。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述发动机的所述增加负载操作包括瞬态加速操作。14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一燃料的量被减少到处于所述第一发动机气缸中的总能量含量的70％至50％的范围内，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：AE克林贝尔，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：