發動機中的供體和非供體汽缸之間的不同的燃料供給的制作方法
【技術領域】
[0001]本技術大體涉及雙重燃料發動機，并且具體而言，涉及用于雙重燃料發動機的方法和系統，雙重燃料發動機在以廢氣再循環(EGR)運行的供體和非汽缸之間具有不同的燃料供給。
【背景技術】
[0002]大體上，雙重燃料發動機為備選內燃機，其設計成依靠不止一種燃料運行，燃料各自存儲在單獨的容器中。已知雙重燃料發動機用于各種應用，諸如發電機組、發動機驅動式壓縮機、發動機驅動式栗、機器、非公路卡車等。這種發動機能夠在燃燒室中燃燒不同比例的所得燃料摻合物，并且可根據燃燒室中的燃料的摻合物來調節燃料噴射或點火時間安排。通過將某個量的重燃料(諸如柴油)替代為輕燃料(諸如天然氣、生物氣、液化石油氣(LPG)或可較容易獲得且成本有效的其它類型的燃料)來運行這種發動機，使得它們運行起來較有效。但是，具有供體汽缸的這種發動機為了供體汽缸而在較高廢氣壓力下運行，從而產生增加量的廢氣殘留，潛在地在供體汽缸中產生爆燃。而且，增加廢氣殘留限制雙重燃料發動機中的替代率，因為諸如天然氣的輕燃料容易爆燃。另外，廢氣排放大體包括污染物，諸如碳氧化物(例如，一氧化碳)、氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)和顆粒物質(PM)。這些污染物的量和相對比例根據燃料-空氣混合物、壓縮比、噴射時間安排、環境狀況(例如，大氣壓力、溫度等)等而改變。
[0003]因此需要改進的系統和方法來用于依靠不止一種燃料運行的發動機。
【發明內容】
[0004]根據本技術的示例，一種控制發動機的方法包括將第一燃料和第二燃料噴射到發動機的供體汽缸組和非供體汽缸組中的各個。方法還包括與噴射到非供體汽缸組中的第一燃料相比，將較高份額的第一燃料噴射到供體汽缸組中。另外，方法包括與噴射到非供體汽缸組中的第二燃料相比，將較低份額的第二燃料噴射到供體汽缸組中。此外，方法包括使來自供體汽缸組的廢氣排放再循環到非供體汽缸組和供體汽缸組和在供體汽缸組和非供體汽缸組中燃燒空氣、第一燃料、第二燃料和來自供體汽缸組的廢氣排放的混合物。
[0005]根據本技術的示例，提供一種控制發動機的系統。發動機包括供體汽缸組，其聯接到進入歧管上。進入歧管構造成將流饋送到供體汽缸組。發動機還包括非供體汽缸組，其聯接到進入歧管和廢氣歧管上，其中進入歧管進一步構造成將空氣饋送到非供體汽缸組。系統進一步包括廢氣管道，其從供體汽缸組延伸到進入歧管，以通過進入歧管將廢氣排放從至少一個供體汽缸再循環到至少一個供體汽缸和非供體汽缸。此外，系統包括設置在供體汽缸組的各個汽缸中、構造成噴射來自第一燃料源的第一燃料的第一直接噴射器，以及設置在多個第一進入通道中的各個中的、構造成噴射來自第二燃料源的第二燃料的第二端口噴射器。系統包括設置在非供體汽缸組的各個汽缸中的、構造成噴射來自第一燃料源的第一燃料的第三直接噴射器，以及設置在多個第二進入通道中的各個中的、噴射來自第二燃料源的第二燃料的第四端口噴射器。系統還包括控制器，其構造成在單個發動機循環期間，運行第一直接噴射器、第二端口噴射器、第三噴射器和第四端口噴射器，使得與噴射到非供體汽缸組的第一燃料相比，較高份額的第一燃料噴射到供體汽缸組中，并且與噴射到非供體汽缸組中的第二燃料相比，較低份額的第二燃料噴射到供體汽缸組中，同時在各個汽缸中保持類似燃料能量。
[0006]根據本技術的示例，一種控制發動機的方法包括將第一燃料和第二燃料噴射到發動機的供體汽缸組和非供體汽缸組中的各個。方法還包括與噴射到非供體汽缸組中的第一燃料相比，將較低份額的第一燃料噴射到供體汽缸組中。另外，方法包括與噴射到非供體汽缸組中的第二燃料相比，將較高份額的第二燃料噴射到供體汽缸組中。此外，方法包括燃燒空氣、供體汽缸組和非供體汽缸組中的第一燃料、第二燃料和來自供體汽缸組的廢氣排放的混合物。方法包括在低功率或低周圍溫度狀況期間以最佳第一燃料噴射時間安排運行供體汽缸組，以便與非供體汽缸組中的第一燃料的替代率相比，獲得第一燃料的較高替代率，從而使供體汽缸組產生具有增加量的一氧化碳的排放，并且使廢氣排放從供體汽缸組再循環到非供體汽缸組和供體汽缸組，以氧化增加量的一氧化碳。
[0007]技術方案1.一種控制發動機的方法，包括:
將第一燃料和第二燃料噴射到所述發動機的供體汽缸組和非供體汽缸組中的各個；
與噴射到所述非供體汽缸組中的所述第一燃料相比，將較高份額的所述第一燃料噴射到所述供體汽缸組中；
與噴射到所述非供體汽缸組中的所述第二燃料相比，將較低份額的所述第二燃料噴射到所述供體汽缸組中；
使來自所述供體汽缸組的廢氣排放再循環到所述非供體汽缸組和所述供體汽缸組；以及
在所述供體汽缸組和所述非供體汽缸組兩者中燃燒空氣、所述第一燃料、所述第二燃料和來自所述供體汽缸組的所述廢氣排放的混合物。
[0008]技術方案2.根據技術方案I所述的方法，其特征在于，所述第一燃料包括柴油。
[0009]技術方案3.根據技術方案I所述的方法，其特征在于，所述第二燃料包括下者中的至少一個:天然氣、氮、氫、合成氣、汽油、乙醇、一氧化碳、丙燒、生物氣、液化石油氣(LPG) ο
[0010]技術方案4.根據技術方案I所述的方法，其特征在于，噴射到所述供體汽缸組中的所述第一燃料的量為在所述供體汽缸組中燃燒的總燃料的大約40%。
[0011]技術方案5.根據技術方案I所述的方法，其特征在于，噴射到所述非供體汽缸組中的所述第一燃料的量為在所述非供體汽缸組中燃燒的總燃料的大約20%。
[0012]技術方案6.根據技術方案I所述的方法，其特征在于，進一步包括以最佳第一燃料噴射時間安排運行所述供體汽缸組中的第一直接噴射器和第二端口噴射器，以便與所述非供體汽缸組中的所述第一燃料的替代率相比，獲得所述第一燃料的較高替代率。
[0013]技術方案7.根據技術方案6所述的方法，其特征在于，以所述最佳第一燃料噴射時間安排運行所述供體汽缸組是通過控制器執行的。
[0014]技術方案8.根據技術方案7所述的方法，其特征在于，進一步包括使所述供體汽缸組產生具有增加量的一氧化碳的排放。
[0015]技術方案9.根據技術方案8所述的方法，其特征在于，進一步包括使來自所述供體汽缸組的具有增加量的一氧化碳的排放再循環到所述非供體汽缸組和所述供體汽缸組，以進一步氧化所述一氧化碳。
[0016]技術方案10.根據技術方案I所述的方法，其特征在于，進一步包括通過設置在所述供體汽缸組和所述非供體汽缸組的進入通道中的端口噴射器將所述第一燃料直接饋送到所述供體汽缸組和將所述第二燃料直接饋送到所述非供體汽缸組。
[0017]技術方案11.一種系統，包括:
發動機，其包括:
供體汽缸組，其聯接到進入歧管上；其中所述進入歧管構造成將空氣流饋送到所述供體汽缸組；
非供體汽缸組，其聯接到所述進入歧管和廢氣歧管上；其中所述進入歧管進一步構造成將空氣饋送到所述非供體汽缸組；
設置在所述供體汽缸組的各個汽缸中的、構造成噴射來自第一燃料源的第一燃料的第一直接噴射器，以及設置在多個第一進入通道中的各個中的、構造成噴射來自第二燃料源的第二燃料的第二端口噴射器；
設置在所述非供體汽缸組的各個汽缸中的、構造成噴射來自所述第一燃料源的所述第一燃料的第三直接噴射器，以及設置在多個第二進入通道中的各個中的、噴射來自所述第二燃料源的所述第二燃料的第四端口噴射器；
廢氣管道，其從所述供體汽缸組延伸到所述進入歧管，以通過所述進入歧管將廢氣排放從至少一個供體汽缸再循環到至少一個供體汽缸和非供體汽缸；以及
控制器，其構造成在單個發動機循環期間，運行所述第一直接噴射器、所述第二端口噴射器、所述第三噴射器和所述第四端口噴射器，使得與噴射到所述非供體汽缸組中的所述第一燃料相比，較高份額的所述第一燃料噴射到所述供體汽缸