专利名称：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的制作方法
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 Al中^Hf了这种运行方法。内燃才几能以可选择的方式 利用汽油或者天然气运行。
此外，DE203 09 001 Ul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 构一一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 可能造成对构件一一特别是用于直接喷射汽油的喷嘴一一的损害
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。
该目的通过具有根据权利要求1的特征的运行方法以及具有根据权利
要求13的特征的燃料喷射系统来实现。
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4亍方法。
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4艮多的气态燃料，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 气一一好。此外，特别是在气体运行中可阻止重要/敏感(kritisch)的部 件一一例如用于供给液态燃料的结构一一过热。
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一一例如借助于 发动机控制设备中的特性值、特性曲线和综合特性曲线一一定量供给冷却 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一一特别是两种燃料都一一是液态的。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。
喷射一一特别是直接喷射一一液态燃料以冷却所述部件。
优选地，用于液态燃料的喷嘴作为待冷却的部件;故冷却。喷嘴可设计 成仅用于直接喷射液态燃料。该喷射嘴当然还可以设计成用于将液态燃料 和气态燃料喷射到内燃机的燃烧室中。所有适用于汽油发动机或柴油发动 机的燃烧方法的燃料都可以作为所述液态燃料。特别是以天然气作为气态 燃料。
还可以规定，同时喷射这些燃料，并为此设计用于控制和调节所述同 时喷射的相应器件。对部件的冷却还可以在不明确测量部件温度、也不根 据所述温度进行液态燃料供给的情况下进行，特别是通过用于控制和调节 的器件实施。在根据本发明的、用于能以可选择的方式利用液态燃料和另 一燃 料一一特别是气态燃料一一运行的内燃机的燃料供给系统中，在利用第二 燃料的运行一一特别是在气体运行一一中，可以利用液态燃料冷却内燃机 的承载温度的部件。由此该运行方式可能量优化地、高效地进行。由此可 避免过热及其引起的对构件一一特别是汽油直喷喷嘴一一的损害。 优选地，用于控制和调节的器件设计成用于同时喷射燃料。 将# 据本发明运行方法的有利设计方案也是根据本发明的燃料供给系 统的有利的设计方案。
具体实施例方式
下面详细阐述本发明的实施例。
具有能以可选择的方式利用液态和气态燃料运行的内燃机的车辆可以
在不同的运行方式之间进行转换。特别是根据内燃机当前的负荷状况进行 所述转换。特别是可以利用作为液态燃料的汽油和作为气态燃料的天然气 使内燃机运行。
如果从汽油运行过渡到气体运行，则内燃机的至少一个承载温度的部 件一一在本实施例中为用于液态燃料的汽油直喷喷嘴一一被冷却。通过原 则上依据部件的温度决定是否将液态燃料一一特别是汽油一一供给至承载 温度的部件，来进行所述冷却。如果达到这种温度范围，则将汽油引导至 喷嘴，通过环流过或者穿流过该喷嘴的汽油从外部和/或内部冷却该喷嘴。
为了冷却而引导至待冷却喷嘴的一一液态燃料一一量取决于该喷嘴的 温度。也可以以能避免传动系的其他部件过热的范围/限度来进行定量供 给。
特别是在膨胀阶段中的气体燃烧过程之后，利用汽油对部件进行冷却。 此外在低于颗粒形成温度的温度下利用液态燃料进行冷却。
该运行方法和燃料喷射系统在仅适当地增加汽油消耗的情况下实现了 明显提高的部件保护以及较少的气体消耗。由此可以在气体运行中实现合 理的燃料利用，并提高机动车的有效行程。
权利要求
1.一种用于能以可选择的方式利用液态燃料和另一种第二燃料运行的内燃机的运行方法，其特征在于，在内燃机利用所述第二燃料运行时，以液态燃料冷却内燃机的至少一个承载温度的部件。
2. 根据权利要求1所述的运行方法，其特征在于，根据待冷却的部 件的温度进行对该部件的液态燃料供给。
3. 根据权利要求1或2所述的运行方法，其特征在于，所供给的液 态燃料量取决于待冷却的部件的温度。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的运行方法，其特征在于， 一直 向待冷却的部件供给用于冷却的液态燃料，直至达到或低于一阈值温度。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的运行方法，其特征在于，所述 第二燃料是气态的，在内燃机的气体运行中以液态燃料冷却承载温度的部 件。
6. 根据权利要求5所述的运行方法，其特征在于，在膨胀阶段中、 气体燃烧过程之后，以液态燃料对部件进行冷却。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的运行方法，其特征在于，将所 述冷却的时刻选择成，使得不会由于对部件的冷却而在燃烧室中形成颗粒。
8. 根据前述权利要求中任一项所述的运行方法，其特征在于，至少 一种液态燃料从外部和/或内部环流或者穿流过待冷却的部件以进行冷却。
9. 根据前述权利要求中任一项所述的运行方法，其特征在于，喷 射一一特别是直接喷射一一液态燃料以冷却所述部件。
10. 根据前述权利要求中任一项所述的运行方法，其特征在于，用于 液态燃料的喷嘴作为所述部件被冷却。
11. 根据前述权利要求中任一项所述的运行方法，其特征在于，经由 供给结构将液态燃料供给到燃烧室的内部或外部以进行冷却，经由供给结 构将至少一种另 一燃料一_特别是另 一液态燃料一一直接供给到内燃机的 燃烧室中。
12. 根据前述权利要求中任一项所述的运行方法，其特征在于，经由 至少两个不同的供给结构定量供给液态燃料。
13. —种用于能以可选择的方式利用液态燃料和另一种第二燃 料一一特别是气态燃料一一运行的内燃机的燃料供给系统，其特征在于， 在内燃机利用所述笫二燃料运行时，能够以所述液态燃料冷却所述内燃机 的承载温度的部件。
14. 根据权利要求13所述的燃料供给系统，其特征在于，包括用于 控制和调节燃料的同时喷射的器件。
全文摘要
本发明涉及一种用于能以可选择的方式利用液态燃料和第二燃料——特别是气态燃料——运行的内燃机的运行方法，其中，在利用所述第二燃料运行时，特别是在气体运行中，利用液态燃料来冷却内燃机的至少一个承载温度的部件。此外本发明还涉及一种燃料供给系统，所述燃料供给系统用于可利用液态燃料和气态燃料运行的内燃机。
文档编号F02B69/04GK101542091SQ200780044090
公开日2009年9月23日 申请日期2007年11月22日 优先权日2006年11月29日
发明者I·埃夫拉默波罗斯, S·利布施 申请人:奥迪股份公司