專利名稱：內(nèi)燃機的運行方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及權(quán)利要求1的前序部分中述及的那種內(nèi)燃機的一種運
行方法。 一種內(nèi)燃機的這種運行方法已在主申請DE 10 2005 002 273.1 中做了介紹。
背景技術(shù)：
DE 197 45 511 Al中公開了一種二沖程內(nèi)燃機，于此，在每一次 曲軸轉(zhuǎn)動時，在活塞的下止點的范圍內(nèi)，燃料被噴入到燃燒室中，在 燃燒室中形成的燃料空氣混合物在活塞的上止點的范圍內(nèi)被點火。
在主專利申請書DE 10 2005 002 273.1中介紹到如此控制在至少 一種工作狀態(tài)中的一種二沖程內(nèi)燃機，使得燃燒的次數(shù)小于同一時間 段內(nèi)曲軸的旋轉(zhuǎn)次數(shù)。
為了限制一臺內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速，DE 103 23 558 Al中介紹在超過 一個極限轉(zhuǎn)速時，保持點火開關(guān)開著，以便經(jīng)過至少一次曲軸旋轉(zhuǎn)以 壓制一個觸發(fā)火花。觸發(fā)火花的壓制應(yīng)防止在繼后的發(fā)動機周期中的 燃燒。這樣，便達(dá)到降低轉(zhuǎn)速的目的，從而使轉(zhuǎn)速不會無控制地升高 到超過一個最高轉(zhuǎn)速。
事實已證明當(dāng)負(fù)苛突然減小時，在如此調(diào)節(jié)后的內(nèi)燃機上就會 從全負(fù)荷轉(zhuǎn)速出發(fā)出現(xiàn)一個大的轉(zhuǎn)速升高。這一點有如縫紉線斷裂時 一個自由職業(yè)的裁縫可能遇到的情況。這種突然的、未受到控制的轉(zhuǎn) 速升高會導(dǎo)致對各結(jié)構(gòu)部分的高負(fù)荷。此外還證明在一種未受到控 制的轉(zhuǎn)速升高的情況下，廢氣值會嚴(yán)重變壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種內(nèi)燃機的運行方法，依此可避免一種未 受控制的超出全負(fù)荷轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速劇烈升高。
上述任務(wù)是通過具有權(quán)利要求1中所述特征的一種內(nèi)燃機的運行 方法加以解決的。
過去曾確定在內(nèi)燃機的全負(fù)荷運行中，可能出現(xiàn)熾熱引火現(xiàn)象。
這意味著，燃燒室中存在的混合物由于燃燒室中的高溫以及由于壓力 之故，在點火系統(tǒng)產(chǎn)生火花之前，就會自動點火。當(dāng)發(fā)動機的負(fù)荷沖 擊式地和強烈地減小時，熾熱引火的傾向就會增大。負(fù)荷的減小同時 會促使轉(zhuǎn)速提高。若轉(zhuǎn)速達(dá)到點火特性曲線的極限范圍，則控制裝置 便會控制內(nèi)燃機，致使轉(zhuǎn)速減小。這一點可以通過點火系統(tǒng)的停止予 以實現(xiàn)。點火系統(tǒng)的停止在混合物自動點火所處的轉(zhuǎn)速情況下，是沒 有作用的，所以轉(zhuǎn)速在負(fù)荷消除之后首先會強烈上升。通過曲軸箱中
的質(zhì)量，內(nèi)燃機才逐漸地被制動。已觀察到內(nèi)燃機在經(jīng)過一定時間 之后便回到極限范圍以下的一個轉(zhuǎn)速。
為了避免過大的轉(zhuǎn)速升高，做如下規(guī)定內(nèi)燃機在一個高于額定 轉(zhuǎn)速和低于極限范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)速的高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)加以控制，使得燃燒次 數(shù)小于同一時間段內(nèi)的內(nèi)燃機周期數(shù)。于此，額定轉(zhuǎn)速就是最大功率 情況下的內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速。事實證明通過對內(nèi)燃機的控制，使燃燒次 數(shù)小于同一時間段內(nèi)的內(nèi)燃機周期數(shù)，即可大大減小全負(fù)荷轉(zhuǎn)速以上 的熾熱引火傾向。若曲軸的每一旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)一次燃燒，則自調(diào)節(jié)的燃燒 便是比較地弱的，因為在燃燒室中仍可能存在著前一個發(fā)動機周期的 廢氣。由于內(nèi)燃機加以控制，使得不在每一個發(fā)動機周期內(nèi)發(fā)生一次 燃燒，則發(fā)生的燃燒都是很強的。如果內(nèi)燃機是一種二沖程發(fā)動機， 則燃燒室中的很強的燃燒便會經(jīng)過二沖程發(fā)動機的溢流管槽而引起曲 軸箱中的壓力上升。這種壓力上升造成的后果是在下一個發(fā)動機周 期中，新鮮燃燒用空氣更確切地說新鮮混合物的吸入會變壞。對下一 個發(fā)動機周期，在燃燒室中就沒有足夠?qū)崿F(xiàn)熾熱引火所需的混合物量 供使用。由于在這個發(fā)動機周期中不發(fā)生燃燒，所以在內(nèi)燃機中的壓 力和溫度都可進(jìn)一步降低，從而也就減少了對此后的燃燒的熾熱引火 的可能性。內(nèi)燃機的控制使得燃燒的次數(shù)小于同一時間段內(nèi)的發(fā)動機 周期數(shù)，從而使得在高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)不會形成熾熱引火。
當(dāng)內(nèi)燃機是一種四沖程發(fā)動機，相應(yīng)情況也是如此。在此情況下， 一個發(fā)動機周期包含曲軸的兩周旋轉(zhuǎn)；而在一種二沖程發(fā)動機的情況 下， 一個發(fā)動機周期只包含曲軸的一轉(zhuǎn)。即使在一個四沖程發(fā)動機情 況下，通過很良好的燃燒，在高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)亦可達(dá)到燃燒室中的壓 力水平在下一個吸入沖程中會得到提高，從而不可能吸入為熾熱引火 所需的足夠的混合物量。在其后的發(fā)動機周期中，壓力和溫度會進(jìn)一
步降低，使得熾熱引火的可能性大大減少。即使在一種四沖程發(fā)動機 情況下，也可有效地抑制熾熱引火。
由于在高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)抑制了熾熱引火的形成，所以內(nèi)燃機的在極 限范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)速通常地例如通過點火系統(tǒng)的停止加以減少。因此，一
個未受控制的、強烈的轉(zhuǎn)速升高現(xiàn)象便可借此加以避免在極限范圍 以下的一個轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)對發(fā)動機加以控制，使得燃燒的次數(shù)小于同一 時間段內(nèi)發(fā)動機周期數(shù)。
已經(jīng)證明熾熱引火的形成是可以有效地加以防止的，如果控制 內(nèi)燃機，使得在10個發(fā)動機周期中在高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)最高發(fā)生9次燃 燒。通過對各次燃燒的抑制，例如通過停止點火系統(tǒng)，就能避免熾熱 引火。有利的是，每第七次燃燒通過相應(yīng)的內(nèi)燃機控制加以抑制。但 也可以做下述設(shè)定內(nèi)燃機加以控制，使得發(fā)生更少次數(shù)的燃燒。特 別是控制內(nèi)燃機，使得在高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)最多是每四個發(fā)動機周期發(fā)生 一次燃燒。有利的做法是，控制內(nèi)燃機，使得在高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)燃燒的 次數(shù)與發(fā)動機周期數(shù)之比為1:4至1:10。由于燃燒室在發(fā)生一次燃燒 之后須經(jīng)過3個至9個發(fā)動機周期掃氣，所以可保證，下一次燃燒是 很好的，也會導(dǎo)致在燃燒室中產(chǎn)生一個甚高的壓力，這一壓力會防止 在后繼的發(fā)動機周期中為熾熱引火吸入足夠的混合物。
有利的是，在高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)燃燒的次數(shù)按預(yù)定的、合乎規(guī)律的模 式加以控制。最好是每N轉(zhuǎn)發(fā)生一次燃燒，其中N為一個從4至10 的數(shù)。也可以做如下規(guī)定，即每N轉(zhuǎn)抑制一次燃燒，此處的N是一個 從4至10的數(shù)。
最好在極限范圍內(nèi)對內(nèi)燃機控制，使轉(zhuǎn)速下降。為了降低轉(zhuǎn)速對 極限范圍內(nèi)的內(nèi)燃機進(jìn)行控制，即在高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)經(jīng)歷一個預(yù)定次數(shù) 的發(fā)動機周期之后進(jìn)行。由于在高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)經(jīng)歷了一個預(yù)定次數(shù)的 發(fā)動機周期，所以可確保對內(nèi)燃機強加了一個預(yù)定的燃燒和在其中 不發(fā)生燃燒的周期的模式?？纱_保不發(fā)生熾熱引火，從而可使內(nèi)燃機 通過點火系統(tǒng)的停止加以控制，致使轉(zhuǎn)速下降。有利的是在內(nèi)燃機 的極限范圍內(nèi)將點火時刻調(diào)節(jié)到一個較晚的時間點。點火時刻調(diào)節(jié)， 也只有在點火之前沒有發(fā)生過熾熱引火的情況下，才會對內(nèi)燃機的轉(zhuǎn) 速起作用。最好是在極限范圍內(nèi)對內(nèi)燃機加以控制，使得燃燒的次數(shù) 小于同 一時間段內(nèi)的發(fā)動機周期數(shù)。極限范圍內(nèi)燃燒的次數(shù)可特別按
照一個模式加以控制，該模式包含一種隨機性的成分。當(dāng)然也可做如
下設(shè)定在極限范圍內(nèi)燃燒次數(shù)的控制相當(dāng)于高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)燃燒次數(shù) 的控制。
最好在不應(yīng)進(jìn)行燃燒的發(fā)動機周期的情況下停止點火系統(tǒng)。但也 可以做如下設(shè)定燃燒的次數(shù)經(jīng)過燃料供給來加以控制。特別在不應(yīng) 進(jìn)行燃燒的發(fā)動機周期情況下，是不供給燃料的。但也可以做如下設(shè) 定即使在不應(yīng)進(jìn)行燃燒的發(fā)動機周期中也可供給少量的燃料以用于 二沖程發(fā)動機條件下的曲軸箱的潤滑。


下面將參照附圖對本發(fā)明的一些實施例做說明。附圖表示
圖1 一種二沖程發(fā)動機的示意側(cè)視圖，該發(fā)動機經(jīng)過一個活塞環(huán)
槽吸入燃燒用空氣；
圖2依圖1中的箭頭方向II-II,圖1所示二沖程發(fā)動機的側(cè)視
圖3 —種二沖程發(fā)動機的示意側(cè)視圖，具有掃氣接受器功能； 圖4點火時刻對轉(zhuǎn)速的一個曲線圖； 圖5和6燃燒對曲軸轉(zhuǎn)角的曲線圖7在發(fā)生熾熱引火的內(nèi)燃機情況下，在曲軸箱中和燃燒室中的 壓力變化對曲軸轉(zhuǎn)角的曲線圖8在發(fā)生熾熱引火的內(nèi)燃機情況下，轉(zhuǎn)速對時間的曲線走向；
圖9在避免了形成熾熱引火的內(nèi)燃機情況下，曲軸箱中和燃燒室 中的壓力對曲軸轉(zhuǎn)角的曲線走向；
圖10在一個避免了形成熾熱引火的內(nèi)燃機的情況下，轉(zhuǎn)速對時 間的曲線走向；
圖11內(nèi)燃機控制方法的流程圖。
具體實施例方式
圖中1所示的內(nèi)燃機是作為二沖程發(fā)動機1設(shè)計的。二沖程發(fā)動 機1具有一個氣缸2，在該氣缸的外側(cè)布置了冷卻散熱片24。氣缸2
中支承著一個在圖1中用虛線表示的可往復(fù)運動的活塞7?；钊?經(jīng) 過一個連桿15驅(qū)動一個支承在一個曲軸箱(3)中可圍繞曲軸軸線IO
旋轉(zhuǎn)的曲軸25。在氣缸2上配接有一個入口 4，經(jīng)過該入口可以向作 為單缸式發(fā)動機設(shè)計的二沖程發(fā)動機1供給不含有燃料的燃燒用空 氣。
二沖程發(fā)動機1具有至少一個溢流通道12，其將活塞7的下止點 范圍內(nèi)的曲軸箱3同一燃燒室5連通起來。燃燒室5受到氣缸2和活 塞7的限制。特別是配置了兩個或四個與一條從中位分開入口 4的中 間面相對稱布置的溢流通道12?；钊?具有在圖1中以虛線表示的活 塞環(huán)槽30。也可以在入口 4的側(cè)面配置兩個活塞環(huán)槽?？諝馔ü芤部?以經(jīng)過一個或多個止回閥特別是膜片閥而匯入到溢流通道中?；钊h(huán) 槽30在活塞7的上止點的范圍內(nèi)將入口 4同溢流通道12連接起來， 使得燃燒用空氣可經(jīng)過入口 4和活塞環(huán)槽30而流入到溢流通道12中 并從該處流入曲軸3中。這樣，溢流通道12用沒有燃料的燃燒用空氣 徹底掃氣。在氣缸2中可安置一個減壓閥9,經(jīng)過該減壓閥，燃燒室5 可以加以排氣以達(dá)到易于起動二沖程發(fā)動機1的目的。在氣缸2上安 置了一個火花塞8，該火花塞伸入到燃燒室5中。從氣缸2中引出一 個出口6，廢氣可通過該出口從燃燒室5中流出。
為了燃料的供給，配置了一個閥18,該閥是特別作為電磁閥設(shè)計 的。該閥18。當(dāng)然該閥18當(dāng)然也可以整合在一個噴嘴上。閥18被整 合到一個點火模塊20中。閥18由一個控制裝置例如一個中央控制單 元(CPU)加以控制，該中央控制單元安置在模塊20中。點火模塊20 經(jīng)過導(dǎo)線19控制火花塞8的點火。為了產(chǎn)生點火能量，在曲軸25上， 在一個抗扭地安置在曲線25上的風(fēng)機葉輪11上固定安置一個磁體 21。如圖2所示，在風(fēng)機葉輪ll的圓周上，在點火模塊20上安置一 個配有在圖中未示出的點火線圈的疊片鐵心26。磁體21在點火線圈 中感應(yīng)產(chǎn)生一個電壓，該電壓在火花塞8上產(chǎn)生點火火花。點火模塊 20利用固定螺釘23固定在氣缸2上。為了產(chǎn)生用于點火火花和用于 控制的能量當(dāng)然也可以配置一個安置在曲軸25上的發(fā)動機。
被整合在點火模塊20上的電磁閥18經(jīng)過燃料導(dǎo)管"而與安置在 燃料箱13中的燃料泵16相連。燃料泵16可設(shè)計為膜片泵，并由有波 動的曲軸箱壓力所驅(qū)動。此外，燃料泵16經(jīng)過一條脈沖導(dǎo)管22而與 曲軸箱3相連。燃料泵16將燃料從燃料箱13中送到燃料存儲器17， 燃料再從此處達(dá)到電磁閥18。在燃料存儲器n中可以安置一個調(diào)壓
閥，該調(diào)壓閥經(jīng)過一個回流管路而與燃料箱相連。為了掌握轉(zhuǎn)速n, 在曲軸25上安置了 一個傳感器37,該傳感器經(jīng)過一條導(dǎo)線38而與安 置在點火模塊20中的控制裝置相連。
如圖2所示，經(jīng)過入口 4向二沖程發(fā)動機1輸送的燃燒用空氣經(jīng) 過一個空氣過濾器29及一個空氣通道27而被吸入。在空氣通道27 中，安裝了一個節(jié)氣門28，以用于控制所輸供的空氣量。
在二沖程發(fā)動機l工作時，在活塞7的上止點的范圍內(nèi)，無燃料 的燃燒用空氣從入口 4、經(jīng)過活塞孔30和溢流通道12而被吸入到曲 軸箱3中。為了曲軸箱3的潤滑，閥18給燃燒用空氣在吸氣階段開始 時供給二沖程式的燃料/油-混合物。這種燃料/油-混合物由燃燒用空氣 輸送到曲軸箱3中，溢流通道12接著完全地被無燃料的空氣充滿。燃 料/油-混合物和燃燒用空氣在活塞7向下沖程中在曲軸箱3中被壓縮。 一旦活塞7向燃燒室5打開溢流通道12時，首先無燃料的空氣及隨后 燃料/油/空氣-混合物便從曲軸箱3流入燃燒室5中。在隨后活塞7的 向上沖程中，燃燒室5中的混合物受到壓縮，并(受到被整合在點火 模塊20上的控制單元的控制)通過火花塞8被點火。被點火的混合物 在燃燒時膨脹起來，致使活塞7沿著朝向曲軸箱3的方向而受壓。廢 氣通過出口 6從燃燒室5流出，并由經(jīng)過溢流通道12而隨后流來的無 燃料的空氣所掃氣。
二沖程發(fā)動機1的控制裝置控制著火花塞8產(chǎn)生點火火花的時 刻。點火時刻ZZP的控制是根據(jù)圖4中所示的曲線圖進(jìn)行的，該曲線 圖是以曲軸角的度表示的點火時刻ZZP對轉(zhuǎn)速n來表示出的。所示的 角的度關(guān)系到圖2中所示的曲軸角a。曲軸25的一次旋轉(zhuǎn)相當(dāng)于一個 360°的曲軸角a。
圖4中，點火時刻ZZP以活塞7的上止點之前的曲軸角的度表示。 如曲線圖所示，在額定轉(zhuǎn)速nv的情況下，點火時刻在活塞的上止點之 前的約30。。點火特性曲線具有一個在額定轉(zhuǎn)速nv之上的高轉(zhuǎn)速范 圍40，在此范圍中，點火同樣在上止點之前30°的一個點火時刻實 現(xiàn)。額定轉(zhuǎn)速nv于此是在最大功率時的內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速。下高轉(zhuǎn)速nH 即高轉(zhuǎn)速范圍40的下限在本實施例中為8，500轉(zhuǎn)/分鐘。與高轉(zhuǎn)速范圍 40相連的是一個極限范圍41，在此極限范圍內(nèi)，點火時刻移向上止 點，即移向轉(zhuǎn)晚的時刻。通過點火時刻ZZP移向較晚的時刻，二沖程
發(fā)動機l的轉(zhuǎn)速n可以減小。下極限轉(zhuǎn)速iu即極限范圍41的轉(zhuǎn)速下 限同時相當(dāng)于高轉(zhuǎn)速范圍40的上轉(zhuǎn)速。極限范圍41連接著高轉(zhuǎn)速范 圍40。極限范圍41延伸直至一個最高轉(zhuǎn)速nmax， 二沖程發(fā)動機1可 以運轉(zhuǎn)直到該最高轉(zhuǎn)速。在本實施例中，最高轉(zhuǎn)速nmax為10,000轉(zhuǎn)/ 分，最高轉(zhuǎn)速當(dāng)然也可以高于此值。
高轉(zhuǎn)速范圍40中和極限范圍41中的點火時刻ZZP處在一個上容 差帶42和下容差帶43之間。處于容差帶42和43之間的點火時刻ZZP 的實際位置可能取決于相應(yīng)二沖程發(fā)動機l。高轉(zhuǎn)速范圍40內(nèi)和極限 范圍41內(nèi)點火時刻ZZP當(dāng)然也可能與其它因素有關(guān)，例如與針對發(fā)
動機周期數(shù)的燃燒次數(shù)有關(guān)。
圖7和8表示一種二沖程發(fā)動機1的曲線圖，該二沖程發(fā)動機是 加以控制的，使得曲軸每旋轉(zhuǎn)一圏即發(fā)生一次燃燒。曲線44表示燃燒 室5中的壓力PB的走向。曲線45表示曲軸箱3中的壓力Pkgh的走向。 如該曲線圖所示的，在發(fā)動機周期46中發(fā)生熾熱引火。于此，在燃燒 室5中出現(xiàn)壓力升高，以曲線44表示，這一壓力升高現(xiàn)象早于繼后的 和此后的發(fā)動機周期中出現(xiàn)的壓力升高。燃燒室5中的壓力發(fā)展從燃 燒到燃燒波動甚大，在所示的發(fā)動機周期中，約為15巴至幾乎28巴
之間。曲軸箱3中的壓力pkch不規(guī)則地波動。
圖8表示轉(zhuǎn)速n對時間t的曲線走向。滿負(fù)荷轉(zhuǎn)速約在8,500轉(zhuǎn)。 在時間點h情況下，轉(zhuǎn)速n是沖擊式地急劇上升的。這種轉(zhuǎn)速上升例 如可能是由于下述原因造成的 一個由二沖程發(fā)動機1所驅(qū)動的工具 的阻力沖擊式地下降，例如當(dāng)自由剪切機的切割線斷裂時。在達(dá)到時 間點t2時，轉(zhuǎn)速n便上升到一個將近12,000轉(zhuǎn)/分的值。然后才會出現(xiàn) 轉(zhuǎn)速下降。從時間點t3起，轉(zhuǎn)速在一個約為10,000轉(zhuǎn)/分的值波動。時 間點t2和t3之間的轉(zhuǎn)速下降例如可能是由于被發(fā)動機所驅(qū)動的質(zhì)量的 阻力或者是由于工具的重新作用所引起的。在時間點t3之后，控制裝 置調(diào)節(jié)二沖程發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速n,例如在超越一個極限轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速時調(diào)節(jié) 點火時刻ZZP以實現(xiàn)上述控制。
為了避免在時間點t!之后沖擊式的突然的轉(zhuǎn)速升高，提出下述設(shè) 定在高轉(zhuǎn)速范圍40中，按圖5所示，控制二沖程發(fā)動機l的燃燒。 在圖5中，燃燒39針對曲軸角a予以表示。如圖5所示，二沖程發(fā)動 機l加以控制只是每四轉(zhuǎn)即每1，440°曲軸角a才有一次燃燒39。燃
燒的次數(shù)的控制在如圖1所示的二沖程發(fā)動機1的情況下，是通過對 燃料供給的中斷來實現(xiàn)的。依此，只在應(yīng)該進(jìn)行燃燒的那些發(fā)動機周 期中才供給燃料。附加或替換地，點火也可以停止。由于在高轉(zhuǎn)速范
圍40中，只會發(fā)生個別的熾熱引火，所以可通過點火的停止來制定出
模式。發(fā)生燃燒的發(fā)動機周期與不發(fā)生燃燒的發(fā)動機周期之比為1:4 至1:10。
也可以做如下規(guī)定按圖6中所示的曲線圖來控制高轉(zhuǎn)速范圍40 中的二沖程發(fā)動機l的燃燒。在圖6中燃燒39也同樣是針對曲線角a 加以表示的。二沖程發(fā)動機1是加以控制的，使得能發(fā)生六次相繼的 燃燒39,而每第七個發(fā)動機周期亦即曲軸25的每第七轉(zhuǎn)，燃燒被停 止，例如通過點火的停止來達(dá)到此目的，或者通過不向二沖程發(fā)動機1
輸送燃料的方法來達(dá)到此目的。
圖9表示在二沖程發(fā)動機1的情況下，曲軸箱3中和燃燒室5 中的圧力Pkgh、 Pb的曲殘走向，依此，在高轉(zhuǎn)速范圍40中二沖程發(fā) 動機l加以控制，使得曲軸25的每四轉(zhuǎn)，亦即每四個發(fā)動機周期，發(fā) 生一次燃燒39。于此，曲軸25每四轉(zhuǎn)只要一次點火。在圖8中以曲 線49表示點火。以曲線48表示曲軸箱壓力PKGH;以曲線47表示燃 燒室壓力Pb。
在第一發(fā)動機周期50中發(fā)生一次點火。燃燒室5中相繼的燃燒導(dǎo) 致一個甚強烈的至40巴的壓力升高。這一甚為強烈的燃燒經(jīng)過溢流通
道12而促使曲軸箱壓力pkgh強烈升高至超過0.8巴。由于曲軸箱3
中這一強烈的壓力升高之故，在相繼的發(fā)動機周期Sl中曲軸箱3中的 壓力PKGH只是略微地降低到環(huán)境壓力以下，環(huán)境壓力在曲線圖中以 "0"表示。由于在曲軸箱3中有很大的壓力Pkgh之故，所以只需將 小量的燃料吸入到曲軸箱3中。在發(fā)動機周期50中，在燃燒室5中發(fā) 生了燃料的進(jìn)一步燃燒。燃燒室5中的廢氣在下一個周期中僅受到不 充分的掃氣。因此，在發(fā)動機周期51中，在燃燒室5中沒有足夠量的 新鮮混合物，所以也就不會發(fā)生熾熱引火現(xiàn)象。在繼后的發(fā)動機周期 52中，同樣只有小量的新鮮混合物到達(dá)燃燒室5中，這是因為在發(fā)動 機周期51中新鮮混合物到曲軸箱3中的吸入由于曲軸箱3中的高壓而 受到阻礙。在發(fā)動機周期52中也不會發(fā)生熾熱引火現(xiàn)象。在發(fā)動機周
期53中，燃燒室5再次以新鮮混合物以加以掃氣。在發(fā)動機周期53 中，也不會發(fā)生熾熱引火現(xiàn)象，這是因為燃燒室5由于多次掃氣而被 冷卻，并且壓力也可能降低。在第五發(fā)動機周期54中，又發(fā)生一次混 合物的點火。實現(xiàn)一次強烈而良好的燃燒，壓力升高到接近35巴。之 所以能產(chǎn)生這種強的燃燒，是因為由于在此前發(fā)動機周期51至53中 燃燒室5多次被掃氣之故，燃燒室5中存在的混合物基本上是沒有廢 氣的。燃燒室5中的大的壓力升高傳遞到曲軸箱3中，并在曲軸箱3
中導(dǎo)致曲軸箱壓力PKGH急劇升高到超過0.8巴。在曲軸箱3中的這一
高壓力阻止其后的新鮮混合物吸入，從而也為其后的發(fā)動機周期避免 了熾熱引火。
圖10中示出了對一個二沖程發(fā)動機l的轉(zhuǎn)速n對時間t的曲線走 向，于此，高轉(zhuǎn)速范圍40中燃燒的次數(shù)如圖8中所示地加以控制的。 如圖9所示，轉(zhuǎn)速n從滿負(fù)荷轉(zhuǎn)速iiv首先強烈升高，不過轉(zhuǎn)速升高僅 達(dá)到最高轉(zhuǎn)速nmax為止，在本實施例中，該最高轉(zhuǎn)速約為10，000轉(zhuǎn)/ 分。轉(zhuǎn)速于是圍繞最高轉(zhuǎn)速nmax波動。轉(zhuǎn)速n突然升高到一個明顯超 過最高轉(zhuǎn)速nmax的轉(zhuǎn)速n則已避免了，如在圖7中所示。在達(dá)到下高 轉(zhuǎn)速iiB時，二沖程發(fā)動機l就得到控制，使得最多只有每四次曲軸25 的旋轉(zhuǎn)，才能發(fā)生一次燃燒。這樣就能避免熾熱引火現(xiàn)象。 一旦轉(zhuǎn)速 n達(dá)到下極限轉(zhuǎn)速nA，控制裝置便開始控制二沖程發(fā)動機1，使轉(zhuǎn)速n 減低。這一點可以通過點火的停止、通過點火時刻ZZP的調(diào)節(jié)和/或 通過減少或停止對二沖程發(fā)動機1的燃料輸送來予以實現(xiàn)。這樣，二 沖程發(fā)動機l的轉(zhuǎn)速n便調(diào)定到最高轉(zhuǎn)速
圖11中示出一種內(nèi)燃機的運行方法的流程圖。在方法步驟55中 檢查發(fā)動機轉(zhuǎn)速n是否大于下高轉(zhuǎn)速nH。若情況不是如此，則發(fā)動機 便以低于下高轉(zhuǎn)速nH在方法步驟56中按正常方式進(jìn)行運行，若轉(zhuǎn)速n 大于下高轉(zhuǎn)速DH,則在方法步驟57中控制內(nèi)燃機，使得燃燒的次數(shù) 小于發(fā)動機周期數(shù)。二沖程發(fā)動機1于此特別加以控制，使得每四至 每十個發(fā)動機周期才發(fā)生一次燃燒。其控制也可以進(jìn)行，使得每第四 次至每第十次燃燒受到控制，例如通過停止點火來實現(xiàn)此目的。在每 個發(fā)動機周期，發(fā)動機周期數(shù)X在方法步驟S8中提高1。隨承在方法 步驟59中進(jìn)行檢查，發(fā)動機周期數(shù)是否大于一個極限值XcR。只要是 發(fā)動機周期數(shù)X小于極限值XGR，則從方法步驟55重復(fù)其程序。于此，
每次都得檢查，以確定實際的轉(zhuǎn)速n是否仍大于下高轉(zhuǎn)速iiH。 一旦實 際的轉(zhuǎn)速n低于下高轉(zhuǎn)速nH,則發(fā)動機周期數(shù)X回到零。若發(fā)動機周 期數(shù)X大于板限數(shù)Xgr,則在方法步驟60中進(jìn)行檢查，以確定實際的 轉(zhuǎn)速n是否大于下極限轉(zhuǎn)速nA,若不是，則自方法步驟55開始又繼 續(xù)進(jìn)行其程序。若實際轉(zhuǎn)速n大于下極限轉(zhuǎn)速nA，則在方法步驟61 中控制內(nèi)燃機，使得只要轉(zhuǎn)速n大于下極限轉(zhuǎn)iiA，就使轉(zhuǎn)速下降。
由于首先得經(jīng)過一定的發(fā)動機周期數(shù)，在此期間還得控制內(nèi)燃 機，使得燃燒的次數(shù)小于同一時間段內(nèi)的發(fā)動機周期數(shù)，這樣才能確 保燃燒仍只能按強制的模式發(fā)生，并不再能發(fā)生熾熱引火現(xiàn)象。也 可以做如下規(guī)定即使在極限范圍41中，內(nèi)燃機亦加以控制，使得不
是在每個發(fā)動機周期中都發(fā)生一次燃燒。在極限范圍內(nèi)的燃燒的次數(shù) 于此可按照一個模式加以控制，該模式包含一種隨機的成分。當(dāng)然也 可以做如下規(guī)定極限范圍內(nèi)的控制對應(yīng)于高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)燃燒的次數(shù) 的控制。在高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)和極限范圍內(nèi)，燃燒的控制可按同一模式進(jìn) 行。
圖3中示出了一種單缸式二沖程發(fā)動機31的一個實施例。以相同 的附圖標(biāo)記表示如圖1和圖2所示的相同部件。該二沖程發(fā)動機31具 有一個入口 4用于無燃料的空氣，還具有一個混合物入口 34。在混合 物入口34處，安置了一個在圖3中示意地繪示出的汽化器32，在該 汽化器中安置了 一個節(jié)流裝置，在這里就是一個可回轉(zhuǎn)地被支承的節(jié) 流閥36。在節(jié)流閥36的區(qū)域內(nèi)， 一個燃料口 35匯入到設(shè)計在汽化器 32中的混合物通道33，該燃料口向混合物通道33供給燃料。又規(guī)定 經(jīng)過汽化器32，在二沖程發(fā)動機31的滿負(fù)荷運行中，供給至少一部 分燃料。在空運轉(zhuǎn)中，燃料的輸供是經(jīng)過被整合在點火模塊20上的閥 18實現(xiàn)的。這樣，在滿負(fù)荷運動中曲軸箱3的潤滑可以簡單地實現(xiàn)。 與此同時，可保證充分的燃料供給。當(dāng)然也可以設(shè)定向二沖程發(fā)動 機1所輸供的全部燃料都是經(jīng)過汽化器32輸送的。這樣，閥18可以
取消。在所供給的全部燃料都是經(jīng)過汽化器進(jìn)行輸送的內(nèi)燃機的情況 下，燃燒的次數(shù)只能通過點火的停止來加以控制。在那些其燃料輸供 只能經(jīng)過汽化室32實現(xiàn)的內(nèi)燃機的情況下，由于在良好燃料時如圖8
一一-
中在發(fā)動機周期50和54內(nèi)所示的增高的曲軸箱壓力PKGH，不僅是繼 續(xù)的燃燒用空氣的吸入受到阻礙，而且繼續(xù)的燃料的吸入也受到阻
礙。這樣就可特別有效地在相繼的周期中避免熾熱引火。
上述用于避免熾熱引火和用于限制內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速的方法，也可用于 四沖程發(fā)動機。
除了所述及的內(nèi)燃機的運行方法之外，所有在主申請DE 10 2005 002 273.1中公開的方法都可用于內(nèi)燃機的控制。
權(quán)利要求
1.內(nèi)燃機的運行方法，其中，該內(nèi)燃機具有氣缸(2)，在其中設(shè)計了燃燒室(5)；還具有用于輸送燃料和燃燒用空氣的裝置，以及具有用于燃燒室(5)中混合物的點火的點火裝置；其中，向內(nèi)燃機輸送燃料和燃燒用空氣，燃燒室(5)中的混合物實現(xiàn)點火；其中，燃燒室被活塞(7)加以限制，該活塞驅(qū)動可旋轉(zhuǎn)地支承在曲軸箱(3)中的曲軸(25)；其中，配置了控制裝置，該控制裝置控制燃料的供給和控制燃燒室(5)中混合物的點火；其中，內(nèi)燃機在至少一種運轉(zhuǎn)狀態(tài)中加以控制，使得燃燒的次數(shù)小于同一時間段內(nèi)的發(fā)動機周期數(shù)，其特征在于運轉(zhuǎn)狀態(tài)是高轉(zhuǎn)速范圍(40)，在此范圍中轉(zhuǎn)速(n)高于額定轉(zhuǎn)速(nv)、低于極限范圍(41)中的轉(zhuǎn)速(nA)。
2. 按權(quán)利要求l所述的方法， 其特征在于內(nèi)燃機加以控制，使得在高轉(zhuǎn)速范圍(40)內(nèi)在十個發(fā)動機周期 中，最多發(fā)生九次燃燒。
3. 按權(quán)利要求2所述的方法， 其特征在于內(nèi)燃機加以控制，使得在高轉(zhuǎn)速范圍(40)內(nèi)最多每四個發(fā)動機 周期發(fā)生一次燃燒。
4. 按權(quán)利要求2或3所述的方法， 其特征在于內(nèi)燃機加以控制，使得在高轉(zhuǎn)速范圍(40)內(nèi)，燃燒的次數(shù)與發(fā) 動機周期數(shù)之比為1:4至1:10。
5. 按權(quán)利要求l所述的方法， 其特征在于高轉(zhuǎn)速范圍(40)內(nèi)燃燒的次數(shù)按照預(yù)定的規(guī)則的模式加以控制。
6. 按權(quán)利要求l所述的方法， 其特征在于在極限范圍(41)內(nèi)，內(nèi)燃機加以控制，使轉(zhuǎn)速(n)下降。
7. 按權(quán)利要求6所述的方法， 其特征在于 在高轉(zhuǎn)速范圍(40)中，經(jīng)過預(yù)定的發(fā)動機周期數(shù)(X)之后， 進(jìn)行極限范圍(41)內(nèi)內(nèi)燃機的控制以降低轉(zhuǎn)速(n)。
8. 按權(quán)利要求6或7所述的方法， 其特征在于在內(nèi)燃機的極限范圍(41)內(nèi)，點火時刻(ZZP)被調(diào)到較晚的 時間點。
9. 按權(quán)利要求6所述的方法， 其特征在于在極限范圍(41)中控制內(nèi)燃機，使得燃燒的次數(shù)小于同一時間 段內(nèi)的發(fā)動機周期數(shù)(X)。
10. 按權(quán)利要求9所述的方法， 其特征在于在極限范圍(41)中的燃燒次數(shù)按照一種模式加以控制，該模式 含有隨機成分。
11. 按權(quán)利要求6所述的方法， 其特征在于在極限范圍(41)中的燃燒次數(shù)的控制對應(yīng)于在高轉(zhuǎn)速范圍(40) 中的燃燒次數(shù)的控制。
12. 按權(quán)利要求l所述的方法， 其特征在于在不應(yīng)進(jìn)行燃燒的發(fā)動機周期的情況下，點火予以停止。
13. 按權(quán)利要求l所述的方法， 其特征在于燃燒次數(shù)通過燃料供給加以控制。
14. 按權(quán)利要求13所述的方法， 其特征在于在不應(yīng)進(jìn)行燃燒的發(fā)動機周期中，不供給燃料。
全文摘要
一種內(nèi)燃機具有一個氣缸(2)，在該氣缸中設(shè)計了一個燃燒室(5)；用于輸供燃料和燃燒用空氣的裝置；用于燃燒室(5)中混合物點火的一種點火裝置。內(nèi)燃機的一種運行方法規(guī)定向內(nèi)燃機供給燃料和燃燒用空氣，燃燒室(5)中的混合物被點火，依此，燃燒室(5)由一個活塞(7)加以限制，該活塞驅(qū)動一個可旋轉(zhuǎn)地被支承在一個曲軸箱(3)中的曲軸(25)。配置了一個控制裝置，該控制裝置控制燃料的供給和控制燃燒室(5)中混合物的點火。內(nèi)燃機在至少一種運轉(zhuǎn)狀態(tài)中如此加以控制，使得燃燒次數(shù)小于同一時間段內(nèi)的發(fā)動機周期數(shù)。為了避免形成熾熱引火，做了如下設(shè)定運轉(zhuǎn)狀態(tài)是一種高轉(zhuǎn)速范圍，在此范圍中轉(zhuǎn)速高于額定轉(zhuǎn)速，低于極限范圍中的轉(zhuǎn)速。
文檔編號F02D41/00GK101105149SQ20071012916
公開日2008年1月16日 申請日期2007年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月13日
發(fā)明者A·巴納, A·林根, J·博查特, N·庫納特, P·奧斯托吉克 申請人:安德烈亞斯.斯蒂爾兩合公司