Способ эксплуатации двигателя внутреннего сгорания, в частности, дизельного двигателя - заявка 2016141336 на патент на изобретение в РФ

1. Способ эксплуатации двигателя внутреннего сгорания, в частности, дизельного двигателя, при котором применяют внешнее устройство (39) рециркуляции выхлопных газов, посредством которого выпускаемые двигателем (7) внутреннего сгорания выхлопные газы (25) могут быть вновь поданы в двигатель (7) внутреннего сгорания, при этом устройство (39) рециркуляции выхлопных газов имеет установочное устройство (43) рециркуляции, посредством которого может быть установлена скорость потока рециркулированных выхлопных газов (25); причем применяют устройство (47) установки времени закрывания, посредством которого может быть отрегулировано время закрывания по меньшей мере одного впускного клапана двигателя (7) внутреннего сгорания, при этом посредством устройства (47) установки времени закрывания может быть установлен основной цикл двигателя (7) внутреннего сгорания, в котором по меньшей мере один впускной клапан двигателя (7) внутреннего сгорания закрывается в диапазоне угла поворота коленчатого вала от 1° до 40°, в частности, от 10° до 40° угла поворота коленчатого вала после НМТ (нижней мертвой точки), отличающийся тем, что для восстановления окислов азота, выпускаемых двигателем (7) внутреннего сгорания, посредством устройства (47) установки времени закрывания можно ввести цикл восстановления окиси азота, в котором по меньшей мере один впускной клапан двигателя (7) внутреннего сгорания закрывается раньше или позже, чем в основном цикле; при этом применяют блок (57) управления, посредством которого устройство (47) установки времени закрывания и установочное устройство (43) рециркуляции регулируются и/или управляются как функция крутящего момента двигателя (7) внутреннего сгорания, причем, если крутящий момент (М) двигателя (7) внутреннего сгорания падает ниже по меньшей мере заданной пороговой величины (МThreshold) крутящего момента, то двигатель (7) внутреннего сгорания работает в основном цикле, а рециркуляция выхлопных газов обеспечивается посредством установочного устройства (43) рециркуляции, и, если крутящий момент (М) двигателя (7) внутреннего сгорания превышает заданную пороговую величину (МThreshold) крутящего момента, то двигатель (7) внутреннего сгорания работает в цикле восстановления окиси азота, а рециркуляция выхлопных газов блокируется посредством установочного устройства (43) рециркуляции.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что пороговую величину (МThreshold) крутящего момента устанавливают и/или регулируют посредством блока (57) управления как функцию скорости (n) двигателя (7) внутреннего сгорания, при этом, предпочтительно, обеспечивают то, что уменьшается заданная пороговая величина (МThreshold) крутящего момента с увеличением скорости двигателя (7) внутреннего сгорания.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что пороговая величина (МThreshold) крутящего момента находится в диапазоне от 10% до 60% максимального крутящего момента двигателя (7) внутреннего сгорания.
4. Способ по п. 2 или 3, отличающийся тем, что в блоке (57) управления хранят трехмерную характеристику (61), в которой записана пороговая величина (МThreshold) крутящего момента как функция скорости (n) двигателя (7) внутреннего сгорания.
5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что применяют выпускной тракт (23), имеющий систему (33) доочистки выхлопных газов, при этом также применяют устройство (31) определения температуры, посредством которого может быть определена температура (Tmeas) выхлопных газов (25), протекающих по выпускному тракту (23), до системы (33) доочистки выхлопных газов, если смотреть в направлении потока выхлопных газов, при этом устройство (47) установки времени закрывания и установочное устройство (43) рециркуляции дополнительно регулируются и/или управляются также как функция температуры (Tmeas), определяемой устройством (31) определения температуры.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что, если температура (Tmeas), определяемая устройством (31) определения температуры, превышает по меньшей мере заданную пороговую величину (TThreshold) температуры, а крутящий момент (М) двигателя (7) внутреннего сгорания превышает заданную пороговую величину (МThreshold) крутящего момента, то двигатель (7) внутреннего сгорания работает в основном цикле, и/или рециркуляция выхлопных газов (25) разрешена посредством установочного устройства (43) рециркуляции, и, если температура (Tmeas), определяемая устройством (31) определения температуры, падает ниже по меньшей мере одной заданной пороговой величины (TThreshold), а крутящий момент двигателя (7) внутреннего сгорания превышает заданную пороговую величину (МThreshold) крутящего момента, то двигатель (7) внутреннего сгорания работает в цикле восстановления окиси азота, а рециркуляция выхлопных газов (25) блокируется посредством установочного устройства (43) рециркуляции.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что пороговая величина (TThreshold) температуры находится в температурном диапазоне от 450°С до 500°С.
8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что с целью рециркуляции выхлопных газов по меньшей мере некоторую часть выхлопных газов (25), протекающих через выпускной тракт (23), вводят в линию (41) рециркуляции внешнего устройства (39) рециркуляции выхлопных газов до компрессора (11, 17) по меньшей мере одного турбонагнетателя (13, 19) выхлопных газов двигателя (7) внутреннего сгорания, если смотреть в направлении потока выхлопных газов, и/или выхлопные газы (25), которые рециркулированы посредством внешнего устройства (39) рециркуляции выхлопных газов, вводят во впускной тракт (5) двигателя (7) внутреннего сгорания, до турбины (27, 29) по меньшей мере одного турбонагнетателя (13, 19) выхлопных газов двигателя (7) внутреннего сгорания, если смотреть в направлении потока воздуха для сгорания.
9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что применяют выпускной тракт (23), имеющий систему (33) доочистки выхлопных газов, при этом система (33) доочистки выхлопных газов имеет по меньшей мере один элемент (35) каталитического конвертера SCR, посредством которого при использовании аммиака в качестве восстанавливающего агента могут быть восстановлены содержащиеся в выхлопных газах двигателя (7) внутреннего сгорания окислы азота, при этом применяют подающее устройство (37), посредством которого аммиак вводят в выпускной тракт (23) до элемента (35) каталитического конвертера SCR, если смотреть в направлении потока выхлопных газов.
10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что цикл восстановления окиси азота образован циклом Миллера, при этом, предпочтительно, обеспечивают то, что в этом цикле восстановления окиси азота по меньшей мере один впускной клапан двигателя (7) внутреннего сгорания закрывается в диапазоне угла поворота коленчатого вала от 40° до 5° до НМТ.
11. Способ по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что цикл восстановления окиси азота образован циклом Аткинсона, при этом, предпочтительно, обеспечивают то, что в этом цикле восстановления окиси азота по меньшей мере один впускной клапан двигателя (7) внутреннего сгорания закрывается в диапазоне угла поворота коленчатого вала от 50° до 70° после НМТ.
12. Способ по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что устройство (47) установки времени закрывания образовано средством регулировки кулачка и/или средством регулировки распределительного вала.
13. Способ по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что двигатель (7) внутреннего сгорания имеет множество, в частности два, турбонагнетателей (13, 19) выхлопных газов для сжатия воздуха (9) для сгорания, протекающего через впускной тракт (5) двигателя (7) внутреннего сгорания, при этом, предпочтительно, обеспечивают то, чтобы в каждом случае по меньшей мере одно охлаждающее устройство (15, 21) для охлаждения сжатого воздуха (9) на горение было установлено во впускном тракте (5) между компрессором (11) первого турбонагнетателя (13) выхлопных газов и компрессором (17) второго турбонагнетателя (19) выхлопных газов, и после компрессора (17) второго турбонагнетателя (19) выхлопных газов, если смотреть в направлении потока воздуха для сгорания.
14. Устройство, в частности, для осуществления способа по любому из пп. 1-13, имеющее двигатель (7) внутреннего сгорания, в частности, имеющее дизельный двигатель, и имеющее внешнее устройство (39) рециркуляции выхлопных газов, причем посредством внешнего устройства (39) рециркуляции выхлопных газов выпускаемые двигателем (7) внутреннего сгорания выхлопные газы (25) могут быть вновь поданы в двигатель (7) внутреннего сгорания, при этом внешнее устройство (39) рециркуляции выхлопных газов имеет установочное устройство (43) рециркуляции, посредством которого может быть установлена скорость потока рециркулированных выхлопных газов (25); причем имеется устройство (47) установки времени закрывания, посредством которого может быть отрегулировано время закрывания по меньшей мере одного впускного клапана двигателя (7) внутреннего сгорания, при этом посредством устройства (47) установки времени закрывания может быть установлен основной цикл двигателя (7) внутреннего сгорания, в котором по меньшей мере один впускной клапан двигателя (7) внутреннего сгорания закрывается в диапазоне угла поворота коленчатого вала от 1° до 40°, в частности, от 10° до 40° угла поворота коленчатого вала после НМТ (нижней мертвой точки), отличающееся тем, что для восстановления окислов азота, выпускаемых двигателем (7) внутреннего сгорания, посредством устройства (47) установки времени закрывания можно ввести цикл восстановления окиси азота, в котором по меньшей мере один впускной клапан двигателя (7) внутреннего сгорания закрывается раньше или позже, чем в основном цикле; при этом имеется блок (57) управления, посредством которого устройство (47) установки времени закрывания и установочное устройство (43) рециркуляции регулируются и/или управляются как функция крутящего момента двигателя (7) внутреннего сгорания, причем, если крутящий момент (М) двигателя (7) внутреннего сгорания падает ниже по меньшей мере заданной пороговой величины (МThreshold) крутящего момента, то двигатель (7) внутреннего сгорания работает в основном цикле, и рециркуляция выхлопных газов обеспечивается установочным устройством (43) рециркуляции, и, если крутящий момент (М) двигателя (7) внутреннего сгорания превышает заданную пороговую величину (МThreshold) крутящего момента, то двигатель (7) внутреннего сгорания работает в цикле восстановления окиси азота, и рециркуляция выхлопных газов блокируется посредством установочного устройства (43) рециркуляции.
15. Транспортное средство, в частности, грузопассажирское транспортное средство, для осуществления способа по любому из пп. 1-13 и/или имеющее устройство по п. 14.
Наверх