[发明专利]用于能以可选择的方式利用液态和气态燃料运行的内燃机的运行方法以及燃料供给系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的运行方法，该内燃机能以可选择的方式 利用液态燃料和另一种第二燃料运行，以及用于这种内燃机的燃料供给系 统。

背景技术

DE 195 39 170 A1中公开了这种运行方法。内燃机能以可选择的方式 利用汽油或者天然气运行。

此外，DE 203 09 001 U1中公开了一种用于液态和气态燃料的喷射阀。

此外，DE 198 47 388 A1中公开了一种燃料喷射系统，该燃料喷射系 统具有可由燃料冷却的喷嘴。该系统仅可以利用液态燃料运行。优选通过 穿流过喷嘴的流动燃料实现对喷嘴的冷却。依照发动机运行参数调节的燃 料体积流以环流流过喷嘴的前端区域。通过流动的燃料发生强制对流，由 此可以使热量从喷嘴传给流动的、用作冷却剂的燃料。

此外已知，气体和汽油可以同时——例如分别经由各自的供给结 构——被供给到待吸入的混合物中或燃烧室中。在气体运行中，用于汽油 的喷嘴可能会出现过热。此外在发动机的某些运行状态中必须供给多于化 学计量所需的气体，以降低排气温度。

由此致使在必须降低排气温度的工作范围内气体消耗相对较高。此外 可能造成对构件——特别是用于直接喷射汽油的喷嘴——的损害。

发明内容

因此本发明的目的在于，实现一种运行方法以及一种燃料供给系统， 借此能够以可选择的方式利用液态和气态燃料使内燃机运行，并且能够实 现切实有效的运行方式。

根据本发明的运行方法实现了以可选择的方式利用液态燃料和至少一 种另外的第二燃料运行内燃机。在利用所述第二燃料运行内燃机时，利用 液态燃料来冷却内燃机的至少一个承载温度/受热(temperaturbelastet)的 部件。通过这种操作方式可以实现对这种类型的内燃机的能效更高、更有 效的运行方法。

优选地，所述第二燃料是气态的，特别是天然气。特别地，能够在必 须降低排气温度的运行范围内降低气体消耗。为了降低排气温度必须不再 供给很多的气态燃料，此外可以通过利用液态燃料进行冷却提高冷却效果。

液态燃料——特别是汽油——由于具有可用的蒸发焓 (Verdampfungsenthalpie)，所以冷却效果比气态燃料——特别是天然 气——好。此外，特别是在气体运行中可阻止重要/敏感(kritisch)的部 件——例如用于供给液态燃料的结构——过热。

根据待冷却部件的温度向该部件供给液态燃料。因此可以根据情况准 确地利用液态燃料进行相应的冷却。只有当达到或者超过临界温度值时， 才进行利用液态燃料的冷却以及相应的供给。由此可以提高效率和功效。 此外还可以由此节省燃料。

优选地，所供给的液态燃料量取决于待冷却部件的温度。由此还可以 实现高效的冷却，原因是仅以当前所需的量供给液态燃料以进行冷却。

如果不测量部件温度，则通过适合的控制和调节器件——例如借助于 发动机控制设备中的特性值、特性曲线和综合特性曲线——定量供给冷却 燃料，从而参照可用的运行参数确保对部件的充分冷却。

优选地，将用于冷却的液态燃料一直供给至待冷却的部件，直至达到 或低于部件的阈值温度。

优选地，在膨胀阶段中、在气体燃烧过程之后以液态燃料对部件进行 冷却。优选地，液态燃料可被引入内燃机的、其中燃烧结束的燃烧室区域 中。

在发动机运行的某些情况中，例如当由于液态燃料的冷却效果而应当 提高发动机的空气消耗或者当由于所供给的燃料的最低空气需求很小而应 当减少空气需求时，优选在发动机的进气阶段中实施对部件的冷却。

优选地，在燃烧室中不能再形成颗粒的状态下，以液态燃料对部件进 行冷却。

优选地，液态燃料在外部和/或内部环流或穿流过待冷却的部件以进行 冷却。在此还可以依据需求实现最优的冷却。

还可以规定，经由供给结构将至少一种燃料直接供给到燃烧室中，而 经由附加的供给结构将另一燃料供给到燃烧室的内部或外部以进行冷却。 所述燃料中的至少一种——特别是两种燃料都——是液态的。同样，可以 经由两个不同的供给结构来定量供给同一种燃料，并供给该燃料以进行冷 却。

如果两种燃料都是液态的，则一种例如可以是常规的汽油或柴油，第 二种液态燃料可以是液态生物燃料，例如菜籽油或葵花籽油，或者还可以 是乙醇。