例。燃燒的特點(diǎn)是貧燃料燃燒模式或貧燃料分層燃燒模式，或點(diǎn)火輔助壓縮點(diǎn)火模式。相對于發(fā)動機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)，圖中的參數(shù)包括排氣閥動力810、進(jìn)氣閥打開820、等離子能量脈沖(一個(gè)或多個(gè))830、燃料噴射器脈沖840和空氣/燃料比850，針對排氣1、進(jìn)氣I1、壓縮III和做功IV沖程的單個(gè)發(fā)動機(jī)循環(huán)在水平軸線802上顯示了曲軸旋轉(zhuǎn)。還顯示了上死點(diǎn)(TDC)時(shí)刻。如所示的，發(fā)動機(jī)在貧(λ>1)空氣/燃料比下運(yùn)行于PVO模式。在時(shí)刻TO 803發(fā)生早期燃料脈沖841。在時(shí)刻Tl 804，發(fā)生第二燃料脈沖842。在時(shí)刻Τ2805，等離子能量脈沖831啟動，且其后在時(shí)刻Τ3 806立即啟動第三燃料脈沖843。Tl 804、Τ2 805和Τ3 806的時(shí)刻被選擇為使得在Tl 804燃料脈沖與點(diǎn)火器50相互作用。在點(diǎn)火器50于時(shí)刻T2 805產(chǎn)生等離子能量脈沖時(shí)，來自與點(diǎn)火器靠近的第二燃料脈沖842的燃料與點(diǎn)火器末端上的一股或多股流相互作用且燃燒，整個(gè)燃燒室產(chǎn)生空氣-燃料混合物的燃燒。
[0049]圖9圖形顯示了正時(shí)圖900，其包括與發(fā)動機(jī)實(shí)施例的單個(gè)發(fā)動機(jī)循環(huán)期間一個(gè)汽缸的運(yùn)行相關(guān)的運(yùn)行參數(shù)，所述發(fā)動機(jī)被參考圖1所述地配置為且包括采用與伸入到燃燒室24中的燃料噴射器68靠近的點(diǎn)火器50的實(shí)施例。燃燒的特點(diǎn)是貧燃料燃燒模式或貧燃料分層燃燒模式，或點(diǎn)火輔助壓縮點(diǎn)火模式。相對于發(fā)動機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)，圖中的參數(shù)包括排氣閥打開910、進(jìn)氣閥打開920、等離子放電事件(一個(gè)或多個(gè))930、燃料噴射器脈沖940和空氣/燃料比950，針對排氣1、進(jìn)氣I1、壓縮III和做功IV沖程的單個(gè)發(fā)動機(jī)循環(huán)在水平軸線902上了曲軸旋轉(zhuǎn)。顯示了上死點(diǎn)(TDC)時(shí)刻。如所示的，發(fā)動機(jī)在貧(λ>1)空氣/燃料比下運(yùn)行于PVO模式。在時(shí)刻T 903發(fā)生第一燃料脈沖941，隨后是多個(gè)等離子能量脈沖931、932、933。在時(shí)刻TO 904發(fā)生第二燃料脈沖942。在時(shí)刻Tl 905發(fā)生第三燃料脈沖943，且在時(shí)刻Τ2906啟動等離子能量脈沖934，且其后在時(shí)刻Τ3 907立即啟動第四燃料脈沖944。正時(shí)Tl 905、Τ2906和Τ3 907被選擇為使得在Tl 905的第三燃料脈沖943與點(diǎn)火器50相互作用。在點(diǎn)火器50于時(shí)刻Τ2 906啟動等離子能量脈沖934時(shí)，在點(diǎn)火器50附近形成激烈變化的周圍情況，且來自第二燃料脈沖942和第三燃料脈沖943的燃料與點(diǎn)火器末端上的一股或多股流相互作用且燃燒，在整個(gè)燃燒室產(chǎn)生空氣-燃料混合物的燃燒。
[0050]包括參考圖1所述配置的阻擋放電點(diǎn)火器的等離子點(diǎn)火系統(tǒng)的實(shí)施例可以在與多個(gè)燃料噴射策略組合時(shí)有助于在非常稀燃料運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行穩(wěn)定的低溫燃燒，且由此提供對可讓高燃燒壓力下的低溫稀燃料燃燒得以增強(qiáng)的火花塞點(diǎn)火系統(tǒng)的替換，同時(shí)獲得魯棒的貧燃料低溫燃燒。
[0051]附圖中的詳細(xì)的描述和顯示是對本發(fā)明的支持和描述，而本發(fā)明的范圍僅通過權(quán)利要求限定。盡管已經(jīng)對執(zhí)行本發(fā)明的較佳模式進(jìn)行了詳盡的描述但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可得知在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)的用來實(shí)施本發(fā)明的許多替換設(shè)計(jì)和實(shí)施例。
[0052]相關(guān)申請的交叉引用
[0053]本申請要求于2014年9月8日遞交的美國臨時(shí)專利申請N0.62/047,261的權(quán)益，其通過引用全部合并于此。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種內(nèi)燃發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，包括: 內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，包括: 等離子點(diǎn)火系統(tǒng)，包括阻擋放電點(diǎn)火器，所述阻擋放電點(diǎn)火器具有伸入內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的燃燒室中的末端部分，和 燃料噴射系統(tǒng)，包括直接噴射燃料噴射器，所述直接噴射燃料噴射器包括伸入燃燒室且靠近點(diǎn)火器的末端端口的燃料噴嘴;和 控制器，操作性地連接到內(nèi)燃發(fā)動機(jī)、等離子點(diǎn)火系統(tǒng)和燃料噴射系統(tǒng)，控制器包括可執(zhí)行代碼，所述可執(zhí)行代碼操作為: 控制內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，以在貧化學(xué)當(dāng)量比的空氣/燃料比下運(yùn)行， 控制燃料噴射器，以在每一個(gè)發(fā)動機(jī)循環(huán)期間在啟動點(diǎn)火器之前噴射第一燃料脈沖， 控制點(diǎn)火器，以啟動等離子能量脈沖，和 控制燃料噴射器，以在等離子能量脈沖期間噴射第二燃料脈沖。2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，其中安裝在汽缸蓋上且伸入燃燒室并靠近點(diǎn)火器的直接噴射燃料噴射器進(jìn)一步包括: 燃料噴射器，中心定位于汽缸蓋中，其中燃料噴射器具有第一縱向軸線;和 點(diǎn)火器，具有第二縱向軸線； 其中第二縱向軸線位于相對于第一縱向軸線旋轉(zhuǎn)10°到50°的范圍內(nèi)；和 其中點(diǎn)火器的末端部分定位在距燃料噴嘴5mm到20mm的直線距離處。3.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，其中燃料噴嘴包括單個(gè)孔裝置，單個(gè)孔裝置包括進(jìn)入燃燒室的單個(gè)開口；和其中來自燃料噴嘴的燃料噴濺樣式是具有圓錐形形狀的單個(gè)羽流，且其中在等離子能量脈沖期間單個(gè)羽流接觸點(diǎn)火器的末端部分。4.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，其中燃料噴嘴包括多孔裝置，所述多孔裝置包括進(jìn)入燃燒室的多個(gè)開口；和其中來自燃料噴嘴的燃料噴濺樣式包括多個(gè)徑向地噴出的羽流，且其中在等離子能量脈沖期間羽流中的一個(gè)接觸點(diǎn)火器的末端部分。5.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，其中點(diǎn)火器的末端部分包括陽極、圍繞陽極周邊形成的環(huán)形介質(zhì)阻擋層、和連續(xù)環(huán)形陰極，其中環(huán)形間隙形成在介質(zhì)阻擋層和陰極之間。6.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，其中點(diǎn)火器的末端部分包括陽極、圍繞陽極周邊形成的環(huán)形介質(zhì)阻擋層、和不連續(xù)的環(huán)形陰極，其中環(huán)形間隙形成在介質(zhì)阻擋層和陰極之間。7.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，其中控制器包括操作為在貧化學(xué)當(dāng)量比的空氣/燃料比下控制內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的可執(zhí)行代碼，進(jìn)一步包括:控制器包括操作為在負(fù)閥重疊模式下控制內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的可執(zhí)行代碼。8.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，其中控制器包括操作為在貧化學(xué)當(dāng)量比的空氣/燃料比下控制內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的可執(zhí)行代碼，進(jìn)一步包括:控制器包括操作為在正閥重疊模式下控制內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的可執(zhí)行代碼。9.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，其中控制器包括操作為在貧化學(xué)當(dāng)量比的空氣/燃料比下控制內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的可執(zhí)行代碼，進(jìn)一步包括:控制器包括操作為在具有負(fù)閥重疊的點(diǎn)火輔助壓縮點(diǎn)火式模式下控制內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的可執(zhí)行代碼。10.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，其中控制器包括操作為在貧化學(xué)當(dāng)量比的空氣/燃料比下控制內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的可執(zhí)行代碼，進(jìn)一步包括:控制器包括操作為在具有正閥重疊的點(diǎn)火輔助壓縮點(diǎn)火式模式下控制內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的可執(zhí)行代碼。11.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，其中控制器包括操作為在貧化學(xué)當(dāng)量比的空氣/燃料比下控制內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的可執(zhí)行代碼，進(jìn)一步包括:控制器包括操作為在壓縮點(diǎn)火式模式下控制內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的可執(zhí)行代碼。12.—種用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的等離子點(diǎn)火系統(tǒng)，包括: 阻擋放電點(diǎn)火器，具有伸入內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的燃燒室中的末端部分，其中末端部分靠近伸入燃燒室的直接噴射燃料噴射器的燃料噴嘴的末端部分;和 控制器，操作性地連接到等離子點(diǎn)火系統(tǒng)，控制器包括操作為控制點(diǎn)火器的可執(zhí)行代碼，以在直接噴射燃料噴射器啟動之后在燃燒室中啟動等離子能量脈沖，以將第一燃料脈沖噴射到燃燒室中； 其中直接噴射燃料噴射器可操作為在等離子能量脈沖期間噴射第二燃料脈沖到燃燒室中。13.如權(quán)利要求12所述的等離子點(diǎn)火系統(tǒng)，其中燃料噴射器具有第一縱向軸線，且點(diǎn)火器具有第二縱向軸線，其中所述第二縱向軸線定位為相對于第一縱向軸線旋轉(zhuǎn)10°到50°。14.如權(quán)利要求12所述的等離子點(diǎn)火系統(tǒng)，其中點(diǎn)火器的末端部分定位在距燃料噴嘴5mm到20mm的直線距離處。15.如權(quán)利要求12所述的等離子點(diǎn)火系統(tǒng)，其中點(diǎn)火器的末端部分被從直接噴射燃料噴射器而來的燃料噴濺樣式的燃料羽流接觸。16.如權(quán)利要求12所述的等離子點(diǎn)火系統(tǒng)，其中點(diǎn)火器的末端部分包括陽極、圍繞陽極周邊形成的環(huán)形介質(zhì)阻擋層、和連續(xù)環(huán)形陰極，其中環(huán)形間隙形成在介質(zhì)阻擋層和陰極之間。17.如權(quán)利要求12所述的等離子點(diǎn)火系統(tǒng)，其中點(diǎn)火器的末端部分包括陽極、圍繞陽極周邊形成的環(huán)形介質(zhì)阻擋層、和不連續(xù)的環(huán)形陰極，其中環(huán)形間隙形成在介質(zhì)阻擋層和陰極之間。18.—種用于控制內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的方法，內(nèi)燃發(fā)動機(jī)包括等離子點(diǎn)火系統(tǒng)，所述等離子點(diǎn)火系統(tǒng)包括具有伸入燃燒室中的末端部分的阻擋放電點(diǎn)火器，內(nèi)燃發(fā)動機(jī)還包括具有直接噴射燃料噴射器的燃料噴射系統(tǒng)，所述燃料噴射器包括伸入燃燒室中的燃料噴嘴，其中燃料噴嘴靠近點(diǎn)火器，該方法包括: 控制內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，以在貧化學(xué)當(dāng)量比的空氣/燃料比下運(yùn)行； 控制燃料噴射器，以在啟動點(diǎn)火器之前噴射第一燃料脈沖； 控制點(diǎn)火器，以啟動等離子能量脈沖;和 控制燃料噴射器，以在等離子能量脈沖期間噴射第二燃料脈沖。
【專利摘要】一種內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，包括等離子點(diǎn)火系統(tǒng)，其具有缸體內(nèi)介質(zhì)阻擋放電點(diǎn)火器，具有缸體燃料噴嘴直接噴射燃料噴射器。燃料噴嘴伸入燃燒室且靠近點(diǎn)火器?？刂破鞑僮餍缘剡B接到內(nèi)燃發(fā)動機(jī)、等離子點(diǎn)火系統(tǒng)和燃料噴射系統(tǒng)?？刂破髟谪毣瘜W(xué)當(dāng)量比的空氣/燃料比下控制內(nèi)燃發(fā)動機(jī)。燃料噴射器在啟動點(diǎn)火器之前噴射第一燃料脈沖，且隨后點(diǎn)火器啟動等離子能量脈沖。燃料噴射器被控制為在等離子能量脈沖期間噴射第二燃料脈沖。
【IPC分類】F02D43/00
【公開號】CN105604719
【申請?zhí)枴緾N201510567856
【發(fā)明人】C.A.伊迪奇里亞, G.A.席爾瓦斯
【申請人】通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年9月8日
【公告號】DE102015114718A1, US20160069320