用于运行通过增压器增压的外燃式的燃烧机的方法技术

一种用于运行通过增压器(31)增压的外燃式的燃烧机(10)的方法，燃烧机具有燃烧室(22)、驱动轴(28)和排气系统(13)，在燃烧室中进行燃烧，其中在一个步骤中：燃烧机(10)在驱动轴(28)的转速(n28；n28P)下在如下工作点(P0)中运行，在该工作点设置燃烧室(22)中的空气比，其中在该工作点(P0)中设置转矩(M28,0)，该转矩刚好还借助化学计量的空气比实现，并且同时刚好还遵守排气系统(13)的最大允许温度，而没有将水输送给燃烧室(22)，其中增压器(31)在该工作点(P0)中以尽可能低的功率运行，其中采取措施以降低排气系统(13)中的温度(T13)。采取措施以降低排气系统(13)中的温度(T13)。采取措施以降低排气系统(13)中的温度(T13)。

【技术实现步骤摘要】
用于运行通过增压器增压的外燃式的燃烧机的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于运行通过增压器增压的外燃式的燃烧机的方法、机器可读存储介质和控制设备。

技术介绍

[0002]从现有技术中已知，一旦由于排气温度过高而不再可以达到特定的发动机功率，就进行混合物富集。从现有技术中还已知如下燃烧机，该燃烧机在燃烧室中的燃烧过程通过使用注水代替混合物富集来影响。注水的优点在于，排气的温度相对于来自燃烧中的排气的温度在没有通过水注入引入水的情况下减小。由此，排气系中的构件(例如涡轮、催化器或颗粒过滤器)可以被保护免受过高温度，进而免于破坏。此外，通过由此降低的温度可以减小排放并且提高燃烧机的性能。
[0003]水注入被用于替代目前为了保护构件的目的而使用的混合物富集，进而实现化学计量运行。混合物富集的缺点是存在混合物被认为是所谓的“肥”，并且相应地具有小于1的Lambda值。通过混合物富集降低排气温度。通过亚化学计量运行不再确保三元催化器的功能，出现强烈增加的碳氢化合物和一氧化碳排放和强烈增加的燃料消耗。
[0004]水注入的作用主要基于汽缸增加冷却的效果，其中使用水的高汽化焓。一方面，因此降低了进程的温度水平并降低了爆震的趋势。这两者都有降低排气温度的作用。
[0005]在该方法中特别重要的是应减少在此所需的水量。一方面，要注入的水是必须携带并再次填充在车辆中的另一种介质。此外，相应的箱影响车身内的空间利用(“包装”)。因此寻求设置有意义地小的水箱大小。因此，减少的水消耗引起到再加注的间隔延长，并且另一方面引起借助水箱填充的水运行中的提高的运行范围。此外，降低水率的其他原因是降低所谓的漏气量进而降低水进入发动机油中。因此提出扩大可以按化学计量运行的特征曲线范围和减小处于较高功率下并且必须注入水的特征曲线范围，并且另一方面，减少具有水注入的特征曲线范围中的水量。

技术实现思路

[0006]根据本专利技术的第一方面，提出一种用于运行通过增压器增压的外燃式的燃烧机的方法。燃烧机在驱动轴的转速下在如下工作点中运行，在该工作点设置燃烧室中的空气比，其中在该工作点中设置转矩，该转矩刚好还借助化学计量的空气比实现，并且同时刚好还遵守排气系统的最大允许温度，而没有将水输送给燃烧室，其中增压器在工作点中以其尽可能低的功率运行，其中采取措施以降低排气系统中的温度。这具有的优点是：排气系的已经提到的元件、如涡轮、催化器或颗粒过滤器被保护免于过高的温度，进而免于破坏。
[0007]根据相应的方法的第一变型形式设有所谓的人工节流。为此，在第一步骤中，增加增压器的功率，从而增加增压器和节流阀之间的进气管中的压力。这随之增加涡轮功率。由此降低涡轮后的排气中的焓并降低排气温度。这具有的优点是：当之前已经将燃烧机的工作点置于使得已经使得涡轮后的排气温度具有最大允许温度值，则从该温度起又获得距最
大允许温度值的间距。即已经通过该方案(尽管该方案将工作点朝更高功率改变)可以潜在地避免通过水冷却燃烧机。该方案只有在尚未达到最大允许的涡轮入口温度时才可行。
[0008]然而对于工作点不应向趋向于更高功率移动的情况，提出增加去和节流阀之间的进气管中的压力的随之增加针对节流阀和进入燃烧室中的入口之间的进气管的后续部分通过节流阀再次减小。由此实现燃烧室中的空气填充在理想的情况下不增加，将空气燃料比Lambda再次设置等于1并且由此燃烧室中的燃料质量与该措施之前相同大。于是，转矩在驱动轴处不增加。
[0009]如果在第一次迭代后(通过增压器增加空气质量，通过增压器增加压力，通过节流阀降低压力)仍总是存在在关键部位处的排气温度和关键部位处的允许的最大温度之间的间距。因此可行的是，增加发动机功率直至达到排气温度极限。在最终状态下，涡轮功率、压缩机功率和在Lambda＝1时最大输出的发动机功率相对于初始状态提高，然而节流阀与之前相比进一步关闭。
[0010]根据本专利技术的另一观点，如果在没有输送水的情况下无法保持在排气系统中最大允许温度，则提出在另一步骤中将水注入燃烧室中。这又实现建立在关键部位处的排气温度和关键部位处的最大允许温度之间的间距。在注水之后的这种结果可以用于通过增压器再次增加压力，并且然后通过节流阀降低压力。
[0011]根据一个替选的方法，可以提出在一个步骤中移动燃烧室中的燃烧重心，进而降低在排气系的关键部位处的排气温度。在此提出燃烧重心向早期移动，更确切地说移动超出效率最佳的燃烧重心。如果通过燃烧重心向早期移动不再引起在关键部位处的排气温度下降或者替选地在燃烧期间爆震的风险变得过大，则将水注入燃烧室中可以引起冷却燃烧，进而引起降低排气温度还有降低爆震风险，这又实现点火角提前。此外，上述两种方法可以相互组合，以进一步减少在关键部位处的排气温度。
[0012]此外，提出一种计算机程序，其执行上述方法之一的所有步骤。此外，可选地设有机器可读存储介质，在其上存储有计算机程序。此外，控制设备被设计为可以执行上述方法之一的所有步骤。
附图说明
[0013]根据下面描述的附图更详细地解释本专利技术。附图示出
[0014]图1示出由燃烧机、排气系统和空气输送系统构成的典型系统的视图，
[0015]图2示出最大转矩的示例性的原理过程的视图，
[0016]图3示出与燃烧机负载相关的所需的水率的视图，
[0017]图4示出第一实施例的方法流程，
[0018]图5示出具有电机的压缩机，
[0019]图6示出用于影响排气温度的原理性示出的第二方法。
具体实施方式
[0020]在图1中示出具有燃烧机10、连接于燃烧机10的排气系统13和空气输送系统16的典型系统。该系统在所述示例中位于机动车辆中。燃烧机10典型地具有多个气缸19。在每个气缸19中存在燃烧室22，在燃烧室中发生燃料与空气的燃烧。在每个气缸19中还存在活塞
25，活塞经由未示出的、但众所周知的驱动机构驱动驱动轴，驱动机构由连杆和曲柄构成。通过燃料与空气燃烧形成的、作用于活塞25上的压力尤其引起作用于连杆上的压力，使得形成驱动轴28的转动运动。然后，驱动轴28以驱动转矩M28驱动。在此，典型地经由未示出的离合器、变速器和差速器驱动一个或多个驱动轮，使得借助于燃烧机10可以驱动机动车辆。借助于至少一个凸轮轴30操控单个未示出的阀(入口阀和/或排气阀)，以便例如让新鲜空气通过入口进入燃烧室22中(入口阀)并以便让排气排放到排气系统13(排气阀)中。
[0021]排气系统13被用于将从燃烧室22排出的排气导出到环境中。为此，排气系统具有管系统，管系统(典型地始于排气弯管)将排气输送给增压器31。在此，排气输送给增压器31的排气侧34。在排气侧34内，排气驱动涡轮叶轮37，涡轮叶轮经由轴38以转矩传递方式与压缩机叶轮40连接。在排气经过排气侧34之后，排气进入管区域43中，该管区域将排气输送给排气反应器47(例如三元催化器)。在排气反应器47中，排气的化学组分按规定改变。例如，另一在此未示出的排本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于运行通过增压器(31)增压的外燃式的燃烧机(10)的方法，所述燃烧机具有燃烧室(22)、驱动轴(28)和排气系统(13)，在所述燃烧室中进行燃烧，其中在一个步骤中：
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所述燃烧机(10)在所述驱动轴(28)的转速(n28；n28P)下在如下工作点(P0)中运行，在所述工作点设置燃烧室(22)中的空气比(Lambda)，其中在所述工作点(P0)中设置转矩(M28,0)，所述转矩刚好还借助化学计量的空气比(Lambda)实现，并且同时刚好还遵守所述排气系统(13)的最大允许温度(Tzul,max)，而没有将水输送给所述燃烧室(22)，
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其中所述增压器(31)在所述工作点(P0)中以所述增压器的尽可能低的功率运行，
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其中采取措施以降低所述排气系统(13)中的温度(T13)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在第一步骤(S1)中，增加所述增压器(31)的功率，并且由此增加所述增压器(31)和节流阀(72)之间的进气管(69)中的压力(p69,1)。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤(S2)中，通过增加在所述增压器(31)和所述节流阀(72)之间的所述进气管(69)中的压力(p69,1)，来同样增加所述节流阀(72)和进入燃烧室(22)中的入口之间的所述进气管(69)中的压力(p69,2)。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(S3)中，降低在所述节流阀(72)和进入燃烧室(22)中的入口之间的所述进气管(69)中的压力(p69,2)。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，增加所述节流阀(72)的流动阻力，以降低所述节流阀(72)和进入所述燃烧室(22)中的所述入口之间的所述进气管(69)中的压力(p69,2)。6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其特征在于，依次重复所述步骤(S1；S2；S3)。7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，凸轮轴(30)在一个实施方案中被用作米勒凸轮轴，通过所述米勒凸轮轴，在所述节流阀(72)和进入所述燃烧室(22)中的所述入口之间的所述进气管(69)中的增加的压力(p69,2)通过调节所述凸轮轴(30)来节流。8.根据权利要求7所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：