專利名稱：可選擇不同燃料來運行的、尤其用于驅(qū)動汽車的內(nèi)燃機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可選擇不同燃料來運行的、尤其用于驅(qū)動汽車的內(nèi)燃機，其中，各種燃料具有不同的能量密度，例如天然氣和汽油。
背景技術(shù)：
已知一種普通的活塞式發(fā)動機在用天然氣運行時的功率要較其用汽油來運行時的功率低大約15％。這基本上適用于內(nèi)燃機的整個功率頻譜。
在使用這樣一種內(nèi)燃機作為汽車的發(fā)動機時，當(dāng)需要滿負(fù)荷、而正在用能量密度較小的燃料來運行時，駕駛員始終會對于這種不同的功率輸出特性(Leistungsentfaltung)感覺不適。
德國專利公開說明書DE 195 39 170 A1為彌補這一缺陷給出了建議，在需求高功率時該內(nèi)燃機自動轉(zhuǎn)換到用較高能量密度的燃料來運行以滿足相應(yīng)的功率需求。
但這種解決方案只有在兩種能量密度的燃料在車上有足夠儲備時才適用。當(dāng)已消耗掉較高能量密度的燃料時，就不能通過轉(zhuǎn)換到用這類燃料運行來彌補功率缺乏。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種可選擇不同燃料來運行的內(nèi)燃機，它可以利用所提供的燃料來獲得近似相同的功率。
按照本發(fā)明，上述技術(shù)問題按下述方式來解決給內(nèi)燃機配備一個增壓壓氣機，該增壓壓氣機在利用較低能量密度的燃料的情況下至少在更高的功率需求時被接通，從而該內(nèi)燃機作為增壓內(nèi)燃機來工作，在利用較高能量密度的燃料的情況下則關(guān)閉該增壓壓氣機。
該增壓壓氣機在此可設(shè)計成增壓機，它被一個由內(nèi)燃機廢氣驅(qū)動的透平機驅(qū)動。它們合稱為廢氣渦輪增壓機。
該增壓壓氣機同樣也可由內(nèi)燃機本身來驅(qū)動，或者也可通過另一個外部驅(qū)動裝置、例如一個電動機來驅(qū)動。
本發(fā)明提供了一種內(nèi)燃機，它在選擇利用不同能量密度的備擇燃料來運行時有近似不變的功率特性曲線族。這在利用內(nèi)燃機來驅(qū)動汽車時具有重要意義，因為這樣一種汽車的行駛性能獨立于所采用的燃料而保持不變。因此，當(dāng)在這種汽車上采用一種自動變速器時，不需要為分別采用的不同燃料類型設(shè)置不同的轉(zhuǎn)換特性曲線。


下面借助一幅附圖對本發(fā)明的一種實施方式予以詳細(xì)說明。該附圖概略地示出一種本發(fā)明內(nèi)燃機的構(gòu)造。
具體實施例方式
一個活塞式發(fā)動機1具有一進氣管2和一排氣管。在排氣管3的管線上設(shè)有一廢氣渦輪機4。在進氣管2的管線上設(shè)有一增壓機5。廢氣渦輪機4和增壓機5支承在同一根軸上(這用點劃線6表示)，由此構(gòu)成一個本身早已公知的廢氣渦輪增壓機。所述廢氣渦輪機4具有一根廢氣旁通管路7，在該管路上設(shè)有一廢氣旁通閥8。該增壓機5也配備有一根新氣旁通管路9，在其管路上也設(shè)有一新氣旁通閥10。
一個燃料箱11用于容裝一種液態(tài)燃料，例如汽油。該燃料箱11通過一根燃料管12與一燃料計量系統(tǒng)13相連。從該燃料計量系統(tǒng)13又引出另一段燃料管14通往活塞式發(fā)動機1的進氣管2。在這段燃料管14中設(shè)有用于阻斷及打開燃料管11的器件15。
此外，設(shè)有一個用于容裝一種氣態(tài)燃料例如天然氣的燃?xì)庀?6。該燃?xì)庀?6通過一根燃?xì)夤?7與一個燃?xì)庥嬃肯到y(tǒng)18相連。從該燃?xì)庥嬃肯到y(tǒng)18又引出另一段燃?xì)夤?9通往活塞式發(fā)動機1的進氣管2。在這另一段燃?xì)夤?9中設(shè)有用于阻斷及打開燃?xì)夤?7的器件20。
所述器件15或20優(yōu)選設(shè)計成電控閥。
在廢氣管3的管線中，在廢氣渦輪機4的下游設(shè)有一個用于減少有害廢氣成分的催化器21。
所述廢氣旁通閥8、新氣旁通閥10和設(shè)在燃料管12或燃?xì)夤?7中的用于阻斷及打開相關(guān)管道的器件15及20由一個圖中沒有示出的電動機控制系統(tǒng)來控制，該電動機控制系統(tǒng)通過傳感器來識別活塞式發(fā)動機1當(dāng)時所期望的運行狀態(tài)。
假如該活塞式發(fā)動機1用汽油來運行，所述新氣旁通閥10以及廢氣旁通閥8就打開，在燃?xì)夤?7中的器件20則關(guān)閉，而燃料管12中的器件15則打開?；钊桨l(fā)動機1就象純粹的自然吸氣式(無增壓)發(fā)動機那樣利用燃料箱11中的汽油來運行。
假如該活塞式發(fā)動機1用天然氣來運行，在燃料管12中的器件15就關(guān)閉，而燃?xì)夤?7中的器件20則打開。為了補償因燃?xì)膺\行相對于汽油運行有更低的能量密度所導(dǎo)致的內(nèi)燃機的功率下降，廢氣旁通閥8以及新氣旁通閥10關(guān)閉。廢氣渦輪機4運行并驅(qū)動增壓機5?；钊桨l(fā)動機1的進氣量由此變得比自然吸氣式運行時更大，這樣一來，盡管采用天然氣作為燃料，功率仍然能增長到和汽油運行時相同的值。
在將這樣一種內(nèi)燃機應(yīng)用在一輛汽車上時，除了以汽油作為燃料外，還可另外采用天然氣來替代汽油作為燃料并能保持與汽油運行時相同的行駛性能。
權(quán)利要求
1.一種可選擇具有不同能量密度的不同燃料來運行的、尤其用于驅(qū)動汽車的內(nèi)燃機，其特征在于，該內(nèi)燃機配備有一個增壓壓氣機，該增壓壓氣機在利用較低能量密度的燃料的情況下至少在更高的功率需求時被接通，使得該內(nèi)燃機作為增壓內(nèi)燃機來工作，而在利用較高能量密度的燃料的情況下則關(guān)閉該增壓壓氣機，該內(nèi)燃機作為自然吸氣式發(fā)動機來工作。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機，其特征在于，所述增壓壓氣機是由一個廢氣渦輪機(4)驅(qū)動的增壓機(5)。
3.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機，其特征在于，所述增壓壓氣機通過一個可接合的耦合器直接由所述內(nèi)燃機來驅(qū)動。
4.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機，其特征在于，所述增壓壓氣機由一個外部驅(qū)動裝置來驅(qū)動。
5.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機，其特征在于，所述用于驅(qū)動增壓壓氣機的外部驅(qū)動裝置是一個電動機。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可選擇具有不同能量密度的不同燃料、例如汽油或天然氣來運行的內(nèi)燃機(1)，為了尤其在采用這種內(nèi)燃機來驅(qū)動一輛汽車時能平衡補償不同的功率輸出，本發(fā)明在內(nèi)燃機采用天然氣運行時實行增壓運行，為此可采用一個本身早已公知的渦輪增壓器(5)或一個由外部驅(qū)動裝置驅(qū)動的增壓壓氣機。因此，即便一輛汽車選擇采用不同能量密度的不同燃料來運行，都能獲得相同的行駛性能。
文檔編號F02B39/04GK1476513SQ01819409
公開日2004年2月18日 申請日期2001年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月14日
發(fā)明者安德烈亞斯·賈奧斯, 安德烈亞斯 賈奧斯 申請人:亞當(dāng)·奧佩爾有限公司, 亞當(dāng) 奧佩爾有限公司