用于调整燃料组成以增加液体燃料耐热性的方法技术

本发明专利技术涉及用于调整燃料组成以增加液体燃料耐热性的方法。描述了一种用于调整燃料成分以增加液体燃料耐热性的方法，所述方法包括当燃料温度降低到阈值以下时，通过燃料导轨将第一燃料(例如液体丙烷)直接喷射到发动机；以及响应于燃料温度大于阈值，通过所述燃料导轨直接喷射所述第一燃料与第二燃料(例如汽油)的液体混合物。例如，可以将足够量的汽油添加到所述液体丙烷，以确保所述混合物在发动机操作期间保持为液体。以此方式，引入到所述丙烷中的所述汽油的量可以基于所述燃料温度高于所述阈值的程度，这进一步用以扩展所述第一燃料的操作范围。

【技术实现步骤摘要】

本说明书涉及燃料输送系统以及用于混合燃料以调整其中的燃料组成的方法。
技术介绍
液化石油气(俗称为丙烷)当在发动机系统内用作燃料时可以被压缩成可运输液体。然而，为了确保丙烷在发动机操作期间保持为液体，还可能包括额外的措施，所述措施增加其中的复杂性以及成本。例如，为了通过端口燃料喷射来喷射液体燃料，可以通过使燃料导轨内的经发动机加热燃料返回到燃料储存箱来冷却燃料导轨。然而，此类再循环可能导致储存箱变热，因为返回的热液体不断地与储存箱中剩余的较冷液体混合，这因此限制了液体喷射丙烷燃料系统当在热环境中操作时的适用性。可替代地，为了通过直接燃料喷射来喷射燃料，可能将错综复杂的装置包括在燃料系统内，所述装置的作用是冷却丙烷燃料并且对丙烷燃料加压，同时使它保持在液相中并且在临界点以下。另一方法可以混合具有不同化学成分的两种燃料以增强燃料混合物的热响应。例如，US 7,861,696公开了多燃料供应和共喷射系统，所述系统在微处理器的控制下以如下方式将各种燃料组合(液态以及气态两者)混合在一起，即基于发动机内的燃烧效率以及功率输出来增强对燃料的热含量的利用。然而，所公开的系统还包括多个组件，例如燃料循环泵、蓄积器以及用于增加气态丙烷的压力以便使它在发动机系统内保持为液体的正排量泵。此类组件可能在操作期间退化，并且因此燃料的温度和/或压力控制可能相应地退化，从而引起潜在的加燃料错误。
技术实现思路
专利技术者已经认识到此类方法的上述问题以及其它问题并且本文中公开了各种实施例，所述各种实施例中的若干个实施例包括一种用于通过响应于升高的燃料温度而将第二燃料(例如，本文中的汽油)引入到第一燃料来调整燃料组成以增加第一燃料(例如，本文中的LPG)的液体燃料耐热性的方法。例如，混合两种燃料允许燃料混合物保持在液相中并且由此防止第一燃料在发动机操作期间变成超临界流体，所述超临界流体针对发动机泵和喷射器性能会出现问题。本文中描述了一种方法，其中所述方法包括当燃料温度降低到阈值以下时，通过燃料导轨将液体丙烷直接喷射到发动机；以及响应于燃料温度大于阈值，通过燃料导轨直接喷射丙烷与汽油的液体混合物。所述方法进一步允许通过计量添加到所述液体丙烷的汽油的量来控制液体混合物的组成，以确保所述混合物在发动机操作期间保持为液体。以此方式，实现了可以扩展第一液体燃料的操作范围的技术效果，所述结果可以允许减少燃料冷却(或在一些情况下基本消除)并且减少燃料加压。在另一个实施例中，一种用于发动机的方法包含：响应于燃料温度低于阈值，通过燃料导轨将液体丙烷而没有汽油直接喷射到发动机；响应于燃料温度大于阈值，将汽油添加到液体丙烷以将混合物维持为液体，并且基于燃料温度高于阈值的程度控制所述混合物的组成。在另一个实施例中，控制液体混合物的组成包括调整计量阀以调整添加到液体丙烷的汽油的量。在另一个实施例中，所述方法进一步包含响应于添加的汽油的量来调整喷射的丙烷的量以维持发动机的化学计量操作。在另一个实施例中，所述方法进一步包含基于添加的汽油的量来调整节气门以维持在发动机的汽缸中燃烧的化学计量总空气燃料混合物。在另一个实施例中，随着燃料温度高于阈值的程度增加，液体混合物中的汽油的部分增加。在另一个实施例中，汽油与丙烷的液体混合物使得燃料温度和燃料压力中的一个或多个相对于单独的液体丙烷更高得操作。在另一个实施例中，增加燃料温度和燃料压力中的一个或多个扩展了丙烷的操作范围。在另一个实施例中，液体混合物的组成防止液体混合物变成超临界流体。在另一个实施例中，在燃料温度大于阈值时响应于发动机启动请求而通过燃料导轨进行喷射之前，丙烷循环一段持续时间。在另一个实施例中，一种用于发动机的方法包含：将第一燃料而没有第二燃料喷射到发动机，并且响应于燃料温度大于阈值，喷射包含第一燃料和第二燃料的混合物，同时基于燃料温度高于阈值的程度调整混合物的燃料组成。在另一个实施例中，第二燃料管路中的计量阀被配置成基于发动机工况调整添加到第一燃料的第二燃料的量。在另一个实施例中，响应于第二燃料的添加，维持发动机的化学计量操作。当单独地或结合附图阅读时，本说明书的上述优点和其它优点以及特征将通过以下具体实施方式显而易见。应理解，提供以上概述是为了以简化形式引入在具体实施例部分中进一步描述的一系列概念。它并没有打算识别要求保护的主题的关键或必要特征，要求保护的主题的范围唯一地由所附权利要求来限定。此外，要求保护的主题并不限于解决上文提到的或在本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。附图说明当单独地或参考附图理解时，通过阅读在本文中称为具体实施方式的实施例的示例，本文中所描述的优点将得到更加完整的理解，其中：图1是发动机的示意图；图2示出了根据本专利技术的示例燃料系统；图3示意性地示出了三个示例相图以说明各种物质和混合物可以如何具有取决于温度和压力的不同物理特性；图4到5示出了当响应于在高发动机负荷下的升高的燃料温度而将第二液体燃料添加到第一液体燃料时的对燃料喷射分布的示例调整；图6是说明可以如何响应于升高的燃料温度来调整燃料系统中的一个或多个致动器以调整液态燃料混合物的组成的示例流程图；以及图7是用于说明可以如何基于发动机状况来调整燃料组成的示例流程图。具体实施方式本说明书涉及用于车辆的内燃发动机的燃料系统的实施例。图1提供发动机系统的示意图，而图2提供根据本专利技术的示例燃料系统。在图3中，提供两种示例液体的相图以示出每种物质可以如何基于存在的压力和温度展现不同的物理特性。其中，还示出两种物质的示例混合物以说明相图可以如何基于其中的混合物的组成而移动，所述示例混合物进一步用于在所描述的系统中有利于在基本所有状况下将液体燃料输送到发动机系统。为了说明示例方法，图4到5示出了当响应于在高发动机负荷下的升高的燃料温度而将第二液体燃料添加到第一液体燃料时的示例燃料喷射分布。随后，图6和7示出了示例流程图，所述流程图可以一起使用并且与图1到2中的系统一起使用，以便说明可以如何在公开的系统内进行调整以进一步调整其中的燃料组成。为简单起见，在整个具体实施方式中使用共同的参考标号来指代相似的元件。参考图1，包含多个汽缸的内燃发动机10是由电子发动机控制器12来控制，所述多个汽缸中的一个汽缸在图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于发动机的方法，其包含：响应于燃料温度低于阈值，通过燃料导轨将没有汽油的液体丙烷直接喷射到所述发动机；以及响应于燃料温度大于所述阈值，通过所述燃料导轨直接喷射丙烷与汽油的液体混合物。

【技术特征摘要】
2013.09.10 US 14/023,2141.一种用于发动机的方法，其包含：
响应于燃料温度低于阈值，通过燃料导轨将没有汽油的液体丙烷直接
喷射到所述发动机；以及
响应于燃料温度大于所述阈值，通过所述燃料导轨直接喷射丙烷与汽
油的液体混合物。
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含通过对添加到所述丙烷
的汽油的量进行计量来调整所述液体混合物的成分，其中将足够量的汽油
添加到所述丙烷，使得所述混合物保持为液体。
3.根据权利要求2所述的方法，其中添加到所述丙烷的所述汽油的量
基于所述燃料温度高于所述阈值的程度。
4.根据权利要求3所述的方法，其进一步包含基于添加的所述汽油的
量来调整喷射的所述丙烷的量，以维持所述发动机的化学计量操作。
5.根据权利要求3所述的方法，其进一步包含基于添加的所述汽油的
量来调整节气门，以维持在所述发动机的汽缸中燃烧的化学计量总空气燃
料混合物。
6....

【专利技术属性】
技术研发人员：R·D·皮尔西弗，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US