内燃发动机制造技术

本实用新型专利技术涉及内燃发动机。根据本实用新型专利技术的内燃发动机具有燃烧室(2)和预燃室(7)，其中预燃室(7)被连接管路(8)连接至燃烧室(2)。预燃室(7)被设计为测量室，其具有多个传感器(9)，用于测量预燃室(7)中的气体的各种气体性质，其中内燃发动机以如下方式进行配置，在预燃室(7)与燃烧室(2)之间由连接管路(8)产生的连接在内燃发动机(1)的运转期间的压缩行程的最初阶段是开放的，并在燃烧室(2)中的燃烧事件开始之前被中断。

【技术实现步骤摘要】
内燃发动机
本技术涉及内燃发动机。
技术介绍
在内燃发动机的运转期间，通常测量进气歧管中的进气的性质。具体地，这涉及确定进气空气的温度和(升压)压力。作为补充测量，通常还基于排气再循环率估计进气压力(升压压力)下的残余气体成分，或可替代地，利用进气歧管中的氧传感器直接测量进气压力(升压压力)下的残余气体成分。而且，还需要测量吸入的新鲜空气的相对空气湿度，因为这对于汽缸充气中的残余气体的成分(燃烧的质量分数和蒸汽含量)而言是显著的。 即使当前可用的技术意味着在测量气体压力和氧含量时能够在相对短的时间内获得传感器信号，温度测量的速度通常也受以下事实限制或者破坏，即在车辆制造中使用传感器技术时需要最大鲁棒性。而且，汽缸充气的确定中的建模准确性取决于内燃发动机的体积效率(即有效或实际体积流量与理论体积流量之比)，其会随着内燃发动机的寿命而发生改变。 EP 1830059A1公开了用于控制内燃发动机的运转的装置和方法，其中，除了其他，提供了气门机构和汽缸压力传感器，气门机构用于改变进气侧上的气门和排气侧上的气门的气门开启特性，汽缸压力传感器用于测量提供至燃烧室中的汽缸压力，其中基于在进气侧上的气门与排气侧上的气门之间的气门重叠期间的进气压力来计算被吸入燃烧室的空气量。而且，基于借助于汽缸压力传感器测量的汽缸压力并且基于内燃发动机的负荷来估计在此气门重叠期间的排气压力。 JP 2009203952A公开了，除了其他，一种具有辅助燃烧室的内燃发动机，其中借助于辅助燃烧室压力传感器来测量所述辅助燃烧室中的内部气体压力，并且其中提供辅助燃烧室气体馈送控制系统，以便基于辅助燃烧室中的内部气体压力来控制气体压力控制阀或气体流量控制阀的开启程度。在这种情况下，辅助燃烧室气体馈送控制系统确定压缩行程期间的内部气体压力的峰值，并且如果有的话，如果所述峰值在允许范围外，改变气体压力控制阀或气体流量控制阀的开启程度。预期结果是以此方式避免燃烧过程的波动。 EP 0588593A2已经公开了，除了其他，一种具有主燃烧室和预燃室的内燃发动机，其中提供了在主燃烧室与预燃室之间的通道开口，其能够借助于控制阀来关闭该通道开口。而且，提供了用于控制控制阀的控制单元，在排气阶段和进气阶段期间关闭控制阀，而在压缩阶段的末段期间打开控制阀。此外，还提供了用于控制燃料喷射喷嘴的控制单元，该燃料喷射喷嘴用于在控制阀关闭时或在排气阶段期间将燃料喷射到预燃室内。
技术实现思路
本技术的目标是提供一种内燃发动机和一种用于控制内燃发动机的运转的方法，其中所述方法允许在燃烧过程期间气体性质的可靠确定，并且允许使内燃发动机基于此运转。 通过根据本申请所公开的特征的内燃发动机并且通过根据本申请所公开的追加的特征的方法来实现此目标。 根据本技术的内燃发动机具有燃烧室和预燃室，其中预燃室被连接管路连接至燃烧室。 内燃发动机的特征在于:预燃室被设计为测量室，其具有多个传感器，用于测量预燃室中的气体的各种气体性质，其中内燃发动机以如下方式进行配置，在预燃室与燃烧室之间由连接管路产生的连接在内燃发动机的运转期间的压缩行程的最初阶段是开放的，但是在燃烧室中的燃烧事件开始之前被中断。这种中断能够自动发生，特别是当燃烧室中的气体压缩增加时。 具体地，本技术基于在内燃发动机的运转中的燃烧过程期间直接测量气体性质的概念。为了这个目的，本技术详细说明了预燃室的设置，预燃室被设置为测量室，其具有多个传感器，并且被连接管路连接至实际燃烧室。在连接管路关闭之后，特别是在燃烧过程期间，以此方式能够利用位于预燃室中的传感器元件在预燃室或测量室中确定相关的气体性质(例如压力、温度、氧含量和残余气体成分(如果有的话))。 在压缩行程期间，在预燃室或测量室与燃烧室之间由连接管路产生的连接最初是开放的，因此预燃室或测量室中的气体性质与已经流入汽缸的气体的性质相一致。当燃烧室内压力由于气体的压缩而进一步上升时，预燃室或测量室与燃烧室之间的连接管路在燃烧事件在燃烧室中发生之前被关闭或被中断，因此能够借助于测量室中的传感器元件测量预燃室或测量室中的气体的上述气体性质，其对应于在连接管路关闭之前的燃烧室中的气体性质。 例如，经确定的气体性质然后能够被用来例如以相对于燃烧事件的延迟或在随后的运转循环期间确定并相应地建立燃烧发动机中的空气路径和/或燃料路径致动器的最佳设定。 在一个示例中，所述传感器中的至少一个是温度传感器。 在一个示例中，所述传感器中的至少一个是氧传感器。 在一个示例中，所述传感器中的至少一个是压力传感器。 此外，本技术还涉及一种用于控制内燃发动机的运转的方法，其中内燃发动机具有燃烧室和预燃室，其中预燃室被连接管路连接至燃烧室。这里，预燃室被用作测量室，其中在燃烧室中发生燃烧事件期间测量预燃室中的气体的各种气体性质，其中，在预燃室与燃烧室之间由连接管路产生的连接在内燃发动机的运转期间的压缩行程的最初阶段是开放的，并在燃烧室中的燃烧事件开始之前被中断。 根据一个实施例，在内燃发动机的随后运转循环期间基于经确定的气体性质建立至少一个空气路径致动器和/或至少一个燃料路径致动器的设定。 在附图和从属权利要求中能够发现本技术的其他实施例。 【附图说明】 通过参考附图以优选实施例的方式解释本技术，其中: 图1示出了根据本技术的一个实施例的内燃发动机在压缩行程期间的示意图；以及 图2示出了图1中的内燃发动机在膨胀行程期间的示意图。 【具体实施方式】 通过参照图1和图2中的示意图以实施例的方式更加细节的解释根据本技术的内燃发动机的结构与运转，其中图1示出了压缩行程期间的运转状态，并且其中图2示出了膨胀行程期间的运转状态。 根据图1，往复活塞式发动机形式的内燃发动机I自其进气侧上的涡轮增压器4的压缩机5获得预压缩空气，其中新鲜空气经由空气滤清器(未示出)被馈送到压缩机5。在这种情况下，涡轮增压器4的压缩机5经由共同轴以已知方式被排气侧涡轮6驱动。 内燃发动机I具有带有活塞3的燃烧室2，该活塞能够在燃烧室2中移动，其中图1所示的状态对应于压缩行程，而图2所示的状态对应于膨胀行程(做功行程)。 如在图1和图2中同样示意地示出的，预燃室7被连接管路8连接至根据本技术的内燃发动机I的燃烧室2。预燃室7具有合适的传感器元件，用于测量预燃室7中的气体的相关气体性质，其中在示例性实施例中，各个传感器元件被提供用于测量压力、温度以及氧含量。 根据图1，燃烧室2与预燃室7之间的连接管路8在压缩行程期间最初是开放的，这具有燃烧室2和预燃室7中的气体的上述的状态参数的值在每种情况下都相一致的效果O 由于燃烧室2中的气体压缩增加以及燃烧室2中相关联的压力上升，因此会在燃烧室2中发生点火和燃烧事件之前，出现连接管路8的关闭或预燃室7与燃烧室2之间的连接的中断。 紧随点火的膨胀行程或做功行程期间，如图2所示，预燃室7由于关闭的连接管路8而与燃烧室2分开，因此能够借助于传感器元件9测量预燃室7中的气体的上述的状态参数，其对应于就在连接管路8关闭之前的燃烧室2中的气体的状态参数。因此针对这些状态参数(例如压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃发动机，其具有燃烧室(2)和预燃室(7)，其中所述预燃室(7)被连接管路(8)连接至所述燃烧室(2)， 其特征在于： 所述预燃室(7)被设计为测量室，其具有多个传感器(9)，用于测量所述预燃室(7)中的气体的各种气体性质； 其中所述内燃发动机(1)以如下方式进行配置，在所述预燃室(7)与所述燃烧室(2)之间由所述连接管路(8)产生的连接在所述内燃发动机(1)的运转期间的压缩行程的最初阶段是开放的，并在所述燃烧室(2)中的燃烧事件开始之前被中断。

【技术特征摘要】
2013.06.12 DE 102013210965.21.一种内燃发动机，其具有燃烧室(2)和预燃室(7)，其中所述预燃室(7)被连接管路(8)连接至所述燃烧室(2)， 其特征在于: 所述预燃室(7)被设计为测量室，其具有多个传感器(9)，用于测量所述预燃室(7)中的气体的各种气体性质； 其中所述内燃发动机(I)以如下方式进行配置，在所述预燃室(7)与所述燃烧室(2)之间由所述连接管路(8)产生的连接在所述内燃发动机(I)的运转期间的压缩行程的最初阶段是开放的，并在所述燃烧室(2)中的燃烧事件...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·M·S·雅各布，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：新型
国别省市：美国;US