用于清洁所述内燃发动机的进气路径的系统和方法技术方案

技术编号:12782378 阅读:61 留言:0更新日期:2016-01-28 01:37
本发明专利技术公开了用于清洁所述内燃发动机的进气路径的系统和方法,主要用于清洁比如积碳的沉积物。安装在车辆上的容器与进气路径流体连通并且包含清洁溶液。控制模块响应于指示与发动机的运转关联的参数的信号而启用阀门以测量进入进气室的溶液的流量。溶剂可以计算的量输送以在进气室的底壳中收集并且当进气流量超过阈值流量时被汲入发动机。发动机关联的参数可以是车辆的行驶距离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及内燃发动机,并且特别地涉及用于清洁和/或维护这类发动机的清洁进气路径的方法和系统。
技术介绍
内燃发动机(并且特别是增压或涡轮增压发动机)的趋势是在进气门的后侧或内圆角区域以及汽缸盖内紧邻进气门的阻风区域(choke area)收集不想要的积碳。这样的积碳(通常称为碳烟或烟粒(soot))来自正常的燃烧过程并且可以通过热量和压力附着在气门和汽缸盖的金属表面上。随着其它层的烟粒开始积聚在另一层烟粒上,它们可能导致进气路径受限并且从而减少至汽缸的空气质量流量。这可能导致发动机整体效率降低。既使单层的烟粒也可能在某种程度上导致收集区域的表面纹理粗糙,这往往会增加烟粒微粒粘附的速率或可能性。因为热的燃烧气体从燃烧室被推回上游进入进气路径从而加热该区域,所以凸轮相位(较晚关闭的进气门)往往会加剧紧邻进气门上游的烟粒沉积物的积聚。除来自燃烧气体的碳之外,在该区域收集的悬浮的或进气充气夹带的任何发动机曲轴箱机油或其它污染物将会通过来自燃烧气体的热量而变成烟粒。存在发动机空气路径中的曲轴箱机油可能的源可以是曲轴箱强制通风(PCV)系统、排气再循环(EGR)系统、机油分离系统和/或来自涡轮增压器/机械增压器密封的泄漏。使用进气道燃料喷射(PFI)技术的内燃发动机具有设置用于在进气流过进气门进入汽缸之前将燃料喷射到进气中的燃料喷射器。这允许有针对性地设定喷射器锥角以在进气门处于打开位置时在进气门的后部喷洒燃料,从而直接将燃料输送到已知的最可能的烟粒/碳收集的区域上。燃料喷洒具有冷却效果并且如果在燃料配方中包括溶剂或清洁溶液则还可以具有自清洁的效果。然而,在利用直接喷射(DI)技术的发动机中,燃料直接喷射进汽缸。从而燃料不接触进气门的后侧,那么存在于PFI系统中的清洁/冷却效果不可用。众所周知当车辆位于维护车间、修理店或停止服务的其它情形时可以清除机动车发动机内不希望的沉积物。通常,这通过在车辆静止时将输送管连接至发动机的进气系统并且在起动发动机之后喷射清洁溶液来执行。美国专利4,989,561教导一种当将管道安装进发动机时通过连接携带溶液的管道而与发动机连接的安装在手推车上(cart-mounted)的栗送单元。与发动机进行其它电连接,这样监视和/或控制燃料喷射器和点火使得以正确的量并且在适当的时间提供清洁溶液。由于需要发动机和/或进气系统至少某种程度地拆开,该系统需要使车辆停止服务一段时间。与进气系统的临时连接也产生怎样在溶剂传输管和进气系统之间实现足够密封的问题。
技术实现思路
在公开的第一实施例中,用于清洁机动车发动机的进气路径的系统包含安装在车辆上、与进气路径流体连通并且包含溶剂的容器,和通过控制模块基于指示与发动机的运转关联的参数的信号而启用的、测量进入进气路径的溶剂的流量的阀门。根据所公开的系统的另一特征,溶剂被输送进发动机的进气室(intake plenum)。根据所公开的系统的另一特征,溶剂以计算的量输送以在进气室的低点收集并且当进气流量超过阈值流量时被汲入发动机。低点可以是用于收集冷凝物的底壳。根据所公开的系统的另一特征,与发动机的运转关联的参数是车辆的行驶距离。在公开的另一个实施例中,用于机动车的装置包含内燃发动机、送料入发动机的进气室以及安装在车辆上并且与进气室流体连通的容器。容器包含溶剂和测量从容器进入进气室的溶剂的流量的阀门。控制模块运转用于:a)接收指示与发动机的运转关联的参数的信号;以及b)基于该参数而启用阀门以将溶剂输送进进气室和/或产生通知车辆驾驶员进气路径的清洁是必要的(warranted)的信号。在公开的另一个实施例中,清洁机动车发动机的进气路径的方法包含运转电子控制模块以:a)从车辆传感器接收指示与发动机运转关联的参数的信号;b)基于参数确定进气路径的清洁是必要的;并且c)在发动机运转期间启用车载系统以将溶剂输送进进气路径。根据所公开的方法的另一特征,启用车载系统包含触发阀门以测量从车载容器进入进气路径的溶剂的流量。根据所公开的方法的另一特征,溶剂以计算的量输送以在进气路径的底壳中收集并且当进气流量超过阈值流量时被汲入发动机。【附图说明】图1是根据本专利技术的机动车发动机的进气系统和进气清洁系统的示意图;图2是图1的进气室的底壳区域的局部不意图;图3是描述用于运转图1显示的类型的清洁系统的第一方法的流程图;图4是机动车发动机的进气清洁系统的第二实施例示意图;图5是描述运转图4显示的类型的清洁系统的第二方法的流程图。【具体实施方式】根据需要,本说明书中公开了本专利技术的具体实施例;然而,应理解公开的实施例仅为本专利技术的示例,其可以多种替代形式实施。附图无需按比例绘制;可以放大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。所以,此处所公开的具体结构和功能细节不应解释为限定,而仅为教导本领域技术人员以多种形式实施本专利技术的代表性基础。图1 (以示意的形式)说明进气系统10的相关部分。进气系统10显示为适用于四缸内燃发动机(虚线整体上指示的),然而,本
的技术人员明显应理解,所公开的装置和方法可以适用于应用到具有任何数量汽缸的发动机。如本
中众所周知的,进气系统10包括连接至包含多个进气流道14a的流道组(runner pack) 14的进气室12,每个流道提供至发动机的一个汽缸。经由与增压系统(例如涡轮增压器或机械增压器(未显示))关联的空气充气冷却器(CAC) 18下游的进气管16将进气提供至进气室12。在图1描述的实施例中,CAC18通常是水-空气式热交换器。容器20安装在车辆上,优选地在车辆发动机舱内或附近。容器20存储有配方用于清洁在正常车辆运转期间在进气系统内形成的沉积物和不希望的污染物的液体溶剂。此处使用的术语“溶剂”定义为包括意欲用于溶解、中和或其它方式去除可能存在于车辆动力传动系统的气流路径内的任何类型的不希望材料的任何溶液或配方。溶剂供应管路或管22在容器20和进气室12之间延伸。阀门24运转以测量来自容器20并进入进气室12的溶剂的流量。通过电子控制模块(ECM)26控制阀门24。压力管路28在容器20和进气室12上游的作为至容器的正压力源的进气系统上的位置之间延伸。在描述的实施例中,压力管路28与CAC18的下游侧附近的进气系统连接。阀门30可以设置在压力管路28中或其上以控制容器的加压并且通过ECM26控制。任何替代方法都可以用于加压容器20,比如专用栗(未显示),或用于从另一个车辆压缩器(未显示)的放气(bleed air)。溶剂供应管路22的下游端与邻近于进气室的最低点或进气室12的底壳32连通。底壳32相对于进气室12的位置取决于当在车辆中安装时发动机/进气室的定位。底壳32可以具有允许在维护期间任何积聚的液体或固体物质从进气室12排放的安装有可拆卸塞34的排放孔。如果需要,排放孔也可以用作用于检察空气路径的检修孔(access hole)。ECM26优选为基于微处理的装置并且可以控制动力传动系统(发动机、涡轮增压器或机械增压器、传动系统和/或关联的部件)的多个其它功能以提供优化的性能。ECM26可以连接至电子通信总路线36 (比如控制器局域网(CAN)总线)以发送信号至多个其它车辆传感器和/或系统和/或从多个其它车辆传感器和/或系统本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于清洁机动车发动机的进气路径的系统,包含:安装在所述车辆上、与所述进气路径流体连通并且包含溶剂的容器;测量进入所述进气路径的所述溶剂的流量的阀门;以及控制模块:a)接收指示与所述发动机的运转关联的参数的信号;并且b)基于所述信号而启用所述阀门以将溶剂输送进所述进气路径。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:克里斯多夫·唐纳德·威克斯
申请(专利权)人:福特全球技术公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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