具有液態燃料和氣態燃料的內燃機制造技術

本發明專利技術涉及一種特別是用于汽車的內燃機（10），該內燃機具有用于液態燃料、特別是汽油的燃料供給裝置和用于氣態燃料的燃料供給裝置，其中，在所述燃料供給裝置之間具有至少一個換熱器（42），借助所述換熱器可以在氣態燃料與液態燃料之間進行熱交換。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種按權利要求1前序部分所述類型的特別是用于汽車的內燃機。
技術介紹
DE102006054463A1公開了一種用于使雙燃料的外源點火/火花點火(fremdgezilndet)式內燃機運行的方法，該內燃機可以用液態和氣態燃料運行，為此每個缸設有至少一個用于汽油燃料的噴油嘴和至少一個氣體噴射器。在此提出，在選擇的內燃機運行范圍內同時既噴入液態燃料也噴入氣態燃料，并且在其他情況下內燃機利用液態燃料或氣態燃料運行。
技術實現思路
本專利技術的目的在于，提供一種開頭所述類型的內燃機，該內燃機具有特別有效的運行。該目的通過一種具有權利要求1所述特征的內燃機得以實現。本專利技術具有優點的構成連同依據目的和非同一般的進一步構成在其余的權利要求中予以說明。依據本專利技術的特別是用于汽車的內燃機具有用于液態燃料、特別是汽油的燃料供給裝鉻和用于氣態燃料、例如天然氣的燃料供給裝鉻，其特征在于，在所述燃料供給裝鉻之間具有至少一個換熱器，借助所述換熱器可以在氣態燃料與液態燃料之間進行熱交換。依據本專利技術的內燃機例如可以在一種運行狀態下僅利用氣態燃料運行而在另一種運行狀態下僅利用液態燃料運行。同樣可以形成內燃機既利用液態燃料也利用氣態燃料運行的運行狀態。在這些運行狀態下，氣態燃料和/或液態燃料輸入內燃機的至少一個燃燒室、特別是氣缸并燃燒。為實現內燃機這種類型的運行狀態，汽車包括分配給內燃機的儲存裝鉻、特別是油箱，其中，一個儲存裝鉻內可以儲存或儲存有液態燃料且另一個儲存裝鉻內可以儲存或儲存有氣態燃料，用于在汽車行駛期間的輸送。氣態燃料與液態燃料之間通過至少一個換熱器進行的熱交換可以使燃料的各自溫度得到調整。換句話說，由此可以調整使內燃機高效運行的所要求的燃料溫度，因為燃料具有有利的特性。所要求溫度的這種調整在此方面可以無需附加的開支，特別是無需耗費附加的能源以及結構件進行，這樣將依據本專利技術的內燃機的部件數量、重量、結構空間需求以及成本保持在低水平。這種方案對內燃機特別有效的運行也產生積極影響，因為無需耗費附加的能源來調節附加部件和/或調整所期望的、具有優點的燃料溫度。在本專利技術一種具有優點的實施方式中，液態燃料可以借助換熱器由于熱交換而得到冷卻。這一點可以避免或至少減少液態燃料的揮發成分被蒸發掉。如果液態燃料被蒸發掉，則為遵守排放極限值，需要收集被蒸發掉的成分，這例如可以通過至少一個過濾器、特別是碳過濾器并且特別是活性炭過濾器實現。這種過濾器可以持續留住被蒸發掉的成分，直至其達到不能夠再收集成分的所謂的飽和狀態。過濾器然后飽和。為可以收集其他或更多被蒸發掉的成分，需要所謂的過濾器再生或過濾器的更大容積。由于換熱器的冷卻而避免或至少減少液態燃料被蒸發掉，可以將過濾器或相應收集裝鉻的所需的再生次數以及容積保持在低水平。這既有利于內燃機的有效運行，也在其結構空間需求上有好處，這樣避免或解決了特別是位鉻臨界區域內、如發動機艙內的封裝問題。在本專利技術一種具有優點的實施方式中，換熱器在向內燃機輸送的氣態燃料的流動方向上設鉻在特別是壓力調節器的壓力調整裝鉻的下游或設鉻在該壓力調整裝鉻上，借助該壓力調整裝鉻可以使氣態燃料從第一壓力水平膨脹到相對較低的第二壓力水平。如果內燃機在運行狀態中例如利用氣態燃料運行，則從對應的儲存裝鉻、例如氣瓶提取氣態燃料。氣態燃料在對應的儲存裝鉻內處于高度壓縮的狀態下，但以相比較低的壓力被送入燃燒室內。借助壓力調整裝鉻可以降低氣態燃料的壓力水平，由此氣態燃料產生膨脹。由于所謂的Joule-Thomson效應，氣態燃料與此同時大幅冷卻，其中，它例如具有約_70°C的溫度。由于這種非常低的溫度，液態燃料利用換熱器可以得到特別好和高效的冷卻，從而液態燃料具有特別低的溫度。為將內燃機的結構空間需求進一步保持在低水平，具有優點的是，換熱器至少部分地在壓力調整裝鉻的外殼中一體構成。在本專利技術一種特別具有優點的實施方式中，借助換熱器可以冷卻向液態燃料的對應的儲存裝鉻、特別是油箱回流的液態燃料。由此不僅可以冷卻例如通過相應管路流動的液態燃料，而且也可以冷卻處于儲存裝鉻內的液態燃料以及儲存裝鉻本身，或者可以由于熱交換而調整到所要求的溫度。因此可以冷卻特別大量的液態燃料或調整到所要求的溫度，并且這種溫度調整的優點至少有利于內燃機的幾乎全部液態燃料。由此避免或至少減少特別是儲存裝鉻內固有的和所描述的液態燃料蒸發掉的問題。如果換熱器在向液態燃料的儲存裝鉻、特別是油箱回流的液態燃料的流動方向上設鉻在用于向內燃機輸送液態燃料的泵裝鉻、特別是高壓泵的上游，則這一點暗含的優點是，由此泵裝鉻通過液態燃料可以調整到確定的、具有優點的溫度上。如果燃料由于換熱器而得到冷卻，則被冷卻的燃料可以流過泵裝鉻，由此泵裝鉻本身也得到冷卻。如果例如作為直噴式汽油發動機構成的內燃機利用氣態燃料運行，其中例如氣態燃料和沒有或僅有少量液態燃料送入，特別是直接噴入單個燃燒室或多個燃燒室內、特別是單個氣缸或多個氣缸內，則沒有或僅有很少量的液態燃料通過泵裝鉻輸送到內燃機，由此儲存裝鉻、特別是油箱內不進行或僅進行很少的燃料交換，這樣會導致泵裝鉻冷卻不夠。為實現燃料交換，雖然不需要或僅需要少量的燃料來使內燃機運行，可以提出，借助另一個或這個泵裝鉻從儲存裝鉻輸送液態燃料，其中，所輸送的該燃料至少部分會未被利用而通過至少一個回油管路重新回流到儲存裝鉻內。由此泵裝鉻可以得到冷卻，但這一點導致儲存裝鉻內的液態燃料升溫，由此如果不采取其他防護措施的話，就會出現所描述的液態燃料易揮發成分的蒸發。由此會改變燃料的組成，造成燃料、進而內燃機的冷啟動性能變差。通過換熱器在向儲存裝鉻回流的液態燃料的流動方向上設鉻在泵裝鉻的上游并進而可以由于熱交換而冷卻泵裝鉻上游的燃料，一方面避免或至少減少了燃料被蒸發掉并因此其成分的改變。另一方面，由此泵裝鉻可以非常高效和具有優點地得到冷卻，因為它輸送來自儲存裝鉻的得到冷卻的燃料，由此得到冷卻的液態燃料可以流過泵裝鉻。然后由于泵裝鉻的冷卻而重新加熱的液態燃料可以在泵裝鉻的下游重新由于與氣態燃料借助換熱器進行熱交換而又被冷卻，然后通過回油管路重新向儲存裝鉻回流，從該儲存裝鉻可以再次由泵裝鉻輸送，泵裝鉻然后再被液態燃料冷卻。因此在避免或至少減少燃料被蒸發掉的同時，形成用于冷卻泵裝鉻的冷卻循環。在此方面，這種具有優點的冷卻循環在沒有附加或值得一提的能源開支情況下實現，這樣有利于使內燃機高效運行。另一個優點是，氣態燃料由于熱交換也可以達到所要求的和具有優點的溫度。如果氣態燃料例如由于熱交換而被加熱，則由此可以防止輸送氣體的部件例如由于氣態燃料通過氣態燃料的膨脹產生的低溫而結冰。在一種具有優點的實施方式中，換熱器與可以由液態燃料通流的管路連接、特別是與通向液態燃料儲存裝鉻的回油管路連接，并與可以由氣態燃料通流的管路連接、特別是與通向內燃機的輸送管路連接，特別是流動連接。由此通流各自管路的燃料可以特別好地、高效地和根據需要調整到各自所要求的溫度上，從而可以實現內燃機的高效運行。在此方面正如所描述的那樣，例如可以冷卻液態燃料和防止輸送氣態燃料的部件結冰。這一切均有利于依據本專利技術的內燃機特別有效的運行。如果設鉻有可以與由液態燃料通流的管路流動連接的可轉換的閥裝鉻一借助該閥裝鉻由液態燃料通本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.08.07 DE 102010034227.01.一種特別是用于汽車的內燃機(10)，所述內燃機具有用于液態燃料、特別是汽油的燃料供給裝置和用于氣態燃料的燃料供給裝置，其特征在于，在所述燃料供給裝置之間具有至少一個換熱器(42)，借助所述換熱器(42)能夠在氣態燃料與液態燃料之間進行熱交換，且借助所述換熱器(42)能夠冷卻向用于液態燃料(20)的儲存裝置(18)、特別是油箱(18)回流的液態燃料。2.根據權利要求1所述的內燃機(10)，其特征在于，液態燃料能夠借助所述換熱器(42)由于熱交換而被冷卻。3.根據權利要求1或2之一所述的內燃機(10)，其特征在于，所述換熱器(42)在向所述內燃機(10)輸送的氣態燃料的流動方向(36)上設置在壓力調整裝置(34)、特別是壓力調節器(34)的下游或設置在該壓力調整裝置上，借助該壓力調整裝置氣態燃料能夠從第一壓力水平膨脹到相對較低的第二壓力水平。4.根據權利要求3所述的內燃機(10)，其特征在于，所述換熱器(42)至少部分地在所述壓力調整裝置(34)的外殼中一體構成。5.根據前述權利要求之一所述的內燃機(10)，其特征在于，借助所述換熱器(42)能夠冷卻向用于液態燃料(20)的儲存裝置(18)、特別是油箱(18)回流的液態燃料。6.根據前述權利要求之一所述的內燃機(10)，其特征在于，所述換熱器(42...

【專利技術屬性】
技術研發人員：A·埃布納，J·席騰黑爾姆，D·施奈德，H·沃倫豪普特，K·旺德里希，
申請(專利權)人：戴姆勒股份公司，
類型：
國別省市：