專利名稱：實(shí)施用于發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理的汽化冷卻和濕式壓縮的裝置、系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)的熱管理，并且更具體地但非專門地，涉及一種內(nèi)燃機(jī)的汽化冷卻和濕式壓縮。
背景技術(shù)：
當(dāng)氣缸中的一部分空氣/燃料混合物沒(méi)有在由發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)確定的活塞沖程循環(huán)中的精確時(shí)刻與氣缸中的其余空氣/燃料混合物一起燃燒時(shí)，內(nèi)燃機(jī)中發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)爆震(也稱為爆燃或火花爆擊和敲缸)。這種周圍爆炸產(chǎn)生能由操作者聽到的沖擊波。發(fā)動(dòng)機(jī)爆震沖擊波的影響對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)而言不重要或不是災(zāi)難性的。在這些極端之間，發(fā)動(dòng)機(jī)爆震限制了壓縮比、點(diǎn)火定時(shí)、以及其他影響往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)效率的發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)。沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)爆震，這些參數(shù)能夠改變以使得能更有效地操作以及總體上重新優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)以獲得優(yōu)良的性能。液體能用來(lái)冷卻內(nèi)燃機(jī)中的燃燒氣體。詞語(yǔ)“濕式壓縮(wet compression)”指的是在壓縮期間汽化(vaporizing)液體的動(dòng)作。從液體到蒸汽的相變消耗較多的能量而具有較小的溫度變化。因此濕式壓縮允許在相比壓縮干燥空氣而言有效地壓縮具有較低溫度的空氣/液體混合物的熱力循環(huán)增加，使得在恒定峰值溫度下實(shí)現(xiàn)較高的壓縮和峰值壓力。濕空氣和水噴射是給往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)提供一些益處的相關(guān)工藝。濕空氣循環(huán)已經(jīng)用于往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)中以減少NOx排放。水噴射在WffII中使用以增大航空發(fā)動(dòng)機(jī)功率密度，主要用于起飛，但是存在著差別，這些差別允許濕式壓縮相對(duì)于濕空氣和水噴射提高功率密度和效率。濕式壓縮可能會(huì)與濕空氣熱力循環(huán)混淆。濕空氣循環(huán)將水汽或其他非反應(yīng)性蒸汽噴射入空氣/燃料流。蒸汽噴射增大了空氣/燃料混合物的熱質(zhì)量(thermal mass)并稀釋增壓空氣。稀釋降低了爆震的傾向同時(shí)維持了化學(xué)計(jì)量燃燒。較大的熱質(zhì)量降低了燃燒室中的峰值溫度，因此降低了 NOx形成。因?yàn)闈窨諝庠谂c空氣/燃料流混合時(shí)已經(jīng)處于氣相，其不能在壓縮期間經(jīng)過(guò)相變。在濕空氣壓縮時(shí)，溫度幾乎與干燥空氣的情況一樣快地升高。溫度的升高稍低，這是因?yàn)檎羝?例如水)的比熱比通常低于空氣/燃料混合物的比熱比。任何改進(jìn)的爆震裕度主要取決于稀釋效應(yīng)(dilution effect)。在水噴射中，大液滴加入空氣/燃料流以在壓縮和燃燒期間由相變提供冷卻。在噴射時(shí)，水滴可遵循兩個(gè)路徑中的一個(gè)與內(nèi)表面碰撞或夾帶在氣流中。
大水滴可在氣流方向改變時(shí)與內(nèi)表面碰撞。大水滴的慣量能克服來(lái)自周圍氣流的摩擦并阻礙液滴遵循空氣管道、進(jìn)氣歧管和氣缸內(nèi)的結(jié)構(gòu)周圍的氣流變化的能力，引起液滴與內(nèi)表面碰撞。如果表面很熱，比如在氣缸中，液滴可汽化(vaporize)，因而使得系統(tǒng)類似于濕空氣噴射那樣動(dòng)作。如果液滴沒(méi)有汽化，其由氣流沿著內(nèi)表面推動(dòng)。在其移動(dòng)時(shí)，液滴可與其他液滴聚結(jié)。表面積與體積的比值降低，這降低了空氣溫度對(duì)液體汽化的影響。表面潤(rùn)濕也會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)腐蝕溫度，比如氣缸套刮擦和油質(zhì)量退化。如果液滴沒(méi)有與固體表面碰撞，它們會(huì)保留于氣流中。最終，至少一些液滴可到達(dá)氣缸中。在壓縮期間，液滴周圍的空氣溫度升高。升高的溫度引起熱從空氣流動(dòng)至水滴。在液滴和周圍空氣之間的熱梯度增大時(shí)，熱傳輸率增大。然而，與大液滴相關(guān)的大熱梯度兩側(cè)的熱傳輸增大系統(tǒng)熵，從而降低循環(huán)效率。充分大的液滴具有足夠的熱慣性以在燃燒期間保持液體形式。大液滴具有比小液滴低的表面積體積比。因?yàn)闊醾鬏斎Q于表面積并且總體汽化所需的熱取決于體積，大液滴可能沒(méi)有足夠的時(shí)間來(lái)完成汽化。當(dāng)在燃燒期間存在大液滴時(shí)，它們降低峰值氣缸壓力和溫度并且減緩降低系統(tǒng)效率的火焰?zhèn)鞑?。雖然水噴射和濕空氣噴射可能具有降低發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的一些能力，但是仍然持續(xù)了各種缺點(diǎn)在液滴汽化期間所需的大熱梯度所產(chǎn)生的熵；表面潤(rùn)濕引起的腐蝕；以及冷卻燃燒過(guò)程。濕空氣循環(huán)在壓縮期間具有等同于干燥空氣壓縮的溫度升高，這限制了燃燒系統(tǒng)的效率。因而，一直需要在這個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)一步貢獻(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例是一種獨(dú)特的發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)。其他實(shí)施例包括涉及用發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)管理進(jìn)氣冷卻、壓縮中間冷卻和/或濕式燃燒的獨(dú)特方法、系統(tǒng)、設(shè)備和裝置。本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例、形式、特點(diǎn)、目標(biāo)、方面、益處和優(yōu)點(diǎn)將從這里提供的附圖和描述中變得明顯。


圖1是具有涉及一個(gè)實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)的示意圖。圖2是具有涉及另一實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)的示意圖。圖3是具有涉及又一實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)的示意圖。圖4是示出用于發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理的示例性控制器的圖示。
具體實(shí)施例方式為了幫助理解本發(fā)明原理的目的，現(xiàn)在將參照附圖中示出的實(shí)施例并且具體語(yǔ)言將用來(lái)對(duì)其進(jìn)行描述。絕不應(yīng)當(dāng)理解為這是意圖要限制本發(fā)明的范圍。所述實(shí)施例中的任何改變和其他變型、以及本發(fā)明如這里所述原理的任何其他應(yīng)用預(yù)期為對(duì)于本領(lǐng)域所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員而言將是顯而易見的。本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例包括一種用于往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)的裝置和方法，用于通過(guò)加入具有足夠大表面積的非氣體物質(zhì)來(lái)改變等熵或多變的壓縮指數(shù)以在整個(gè)進(jìn)氣和壓縮沖程中在相變期間維持低的熱梯度。這個(gè)實(shí)施例的一個(gè)具體示例是將小水滴(<5微米)加入進(jìn)氣流，其中液滴用作壓縮沖程期間的中間冷卻劑，降低峰值增壓空氣溫度，并且因而降低發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的傾向。濕式壓縮是利用作為進(jìn)氣的整體部分并保持液態(tài)形式的液滴的發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)過(guò)程。 例如，液滴均勻地冷卻大部分進(jìn)氣以避免熱點(diǎn)。對(duì)于進(jìn)氣期間的濕式壓縮狀況，較小的液滴可有助于改進(jìn)增壓空氣中的分散。對(duì)于類似體積的液體，對(duì)于較小直徑的液滴而言液滴之間的分離較少，并且相應(yīng)地提供更多的冷卻點(diǎn)并保持整體溫度(bulk temperature)更接近于飽和溫度。當(dāng)在燃燒過(guò)程開始之前小液滴避免與表面接觸并且基本上汽化時(shí)，系統(tǒng)的效率應(yīng)當(dāng)增大。如果液滴足夠地小，就可能會(huì)滿足這些狀況。在另一實(shí)施例中，進(jìn)氣中夾帶的液滴提高往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)的容積效率。在往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)將空氣吸入氣缸的正常狀況下，新鮮空氣與殘留廢氣混合并且通常由氣缸壁、活塞和缸蓋加熱。這種加熱引起氣體膨脹，因而降低每次循環(huán)中導(dǎo)入氣缸的空氣量。在濕式壓縮狀況下，夾帶的液滴保持增壓空氣冷卻，這增大了增壓空氣密度，這可有助于增大功率密度。不幸的是，將液體導(dǎo)入發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮階段可能會(huì)增大系統(tǒng)熵。熱從壓縮空氣流動(dòng)至液體從而迫使液滴汽化。這種熱傳輸由熱梯度驅(qū)動(dòng)。橫跨熱梯度的熱傳輸增大了熵，并且熱梯度越大，產(chǎn)生的熵越多。在一個(gè)實(shí)施例中，用于液體導(dǎo)入壓縮階段的狀況是顯著量的液體表面積，因此具有降低的熱梯度用于熱傳輸。對(duì)于給定量的液體，液滴直徑減小通常增大表面積。減小直徑液滴的減小熱梯度可提供降低的熵水平并且產(chǎn)生改進(jìn)的燃燒系統(tǒng)效率。在進(jìn)氣和壓縮階段之外存在且繼續(xù)進(jìn)入燃燒階段的液體會(huì)具有有害效果。對(duì)于熱傳輸而言熱梯度傾向于較大，因?yàn)槿紵郎囟群軣嵬瑫r(shí)液體仍然處于其飽和溫度。燃燒溫度在水汽化之前會(huì)保持很高，允許升高的NOx形成。如果在燃燒之前類似量的水汽化，會(huì)改進(jìn) NOx排放和效率。另外，在液滴進(jìn)入燃燒階段時(shí)，相變傾向于冷卻燃燒過(guò)程。濕式燃燒會(huì)由于與干燥燃燒相比較低的溫度并且因此降低的壓力升高以及緩慢的火焰?zhèn)鞑ザ档拖到y(tǒng)效率。設(shè)計(jì)用于濕式壓縮的進(jìn)氣冷卻或中間冷卻的系統(tǒng)可發(fā)現(xiàn)其有利于避免可能產(chǎn)生濕式燃燒狀況的操作。理解影響液滴汽化的參數(shù)有助于濕式壓縮優(yōu)化。液體汽化期間消耗的能量驅(qū)動(dòng)濕式壓縮的中間冷卻效果。液滴直徑是汽化性質(zhì)的一個(gè)參數(shù)。對(duì)于一個(gè)實(shí)施例給定量的水， 液滴汽化所需的時(shí)間部分地取決于液滴直徑的平方。在相對(duì)于整體氣體溫度的恒定熱梯度下，汽化液滴的時(shí)間與液滴直徑大致平方地成比例。具有類似的熱梯度，5 μ m的液滴將可能在20 μ m液滴的大約1/16時(shí)間內(nèi)汽化并且1 μ m的液滴將可能在該時(shí)間的大約1/400時(shí)間內(nèi)汽化，其原因是較小液滴的表面體積比(surface to volume ratio)和分散效應(yīng)。在一個(gè)實(shí)施例中，平均液滴直徑小于10微米。在另一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)于由水構(gòu)成的液滴，液滴直徑等于或小于5微米。在有一個(gè)實(shí)施例中，令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，在液滴由水構(gòu)成情況下，在1200RPM發(fā)動(dòng)機(jī)中，期望的中間冷卻效果可通過(guò)將每個(gè)液滴的最大直徑保持為小于2. 7微米來(lái)實(shí)現(xiàn)。水噴射通常使用大的水滴，20 μ m至超過(guò)100 μ m,并且意在通過(guò)汽化和空氣/燃料稀釋來(lái)冷卻燃燒。大液滴可在壓縮沖程期間提供受限的冷卻。與本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例相反，濕式壓縮使用小液滴，1 μ m或小于5 μ m,以允許更快速的汽化，用作壓縮沖程的中間冷卻劑并且在燃燒之前更完全地汽化。小液滴通常能在燃燒之前更完全地汽化并且有助于在汽化期間減少的熵產(chǎn)生。雖然中間冷卻效果可更有效，但是這個(gè)效果也可利用更少的水來(lái)提供類似的爆震裕度和NOx減少。使用更少的水，這是因?yàn)橹虚g冷卻有助于壓縮工作減少， 因此需要更少的能量耗散。應(yīng)當(dāng)理解到，小液滴的快速汽化速率傾向于減少有時(shí)與水噴射相聯(lián)系的腐蝕和油損耗。小液滴在暴露于大的熱梯度時(shí)能潛在地在不到1毫秒內(nèi)汽化。因而，如果小液滴處于朝向氣缸壁的軌跡上，來(lái)自氣缸的熱將很可能在液滴能接觸氣缸表面之前將其汽化。較大的液滴將需要更長(zhǎng)時(shí)間來(lái)汽化，并且可能會(huì)導(dǎo)致液體一固體接觸。應(yīng)當(dāng)理解到，與大的蒸汽液滴相比，小直徑的液滴能更好地有效遵循氣流，因而使得端口噴射配置能作為直接噴射的替代方案。通常，期望液滴遵循氣流以避免潤(rùn)濕內(nèi)表面。與水噴射系統(tǒng)所共有的較大的液滴很可能會(huì)與發(fā)動(dòng)機(jī)表面碰撞。表面潤(rùn)濕降低壓縮中間冷卻效果并且會(huì)引起腐蝕問(wèn)題。與內(nèi)表面碰撞的液滴降低其表面積對(duì)體積的比值，這降低了濕式壓縮的正面效果。內(nèi)表面上的液滴也可變?yōu)榭赡艿母g或潤(rùn)滑劑移除的源頭。隨著液滴的表面積體積比值增大，液滴軌跡對(duì)周圍氣流的依賴性也增大。在液滴溫度從熱流增大時(shí)，液滴達(dá)到其飽和溫度并汽化。用來(lái)形成這個(gè)汽化的熱否則將用來(lái)增大壓縮空氣的溫度，因而液滴汽化可有效地降低壓縮溫度，抑制爆震。在壓縮期間，壓力也增大，因而飽和溫度在整個(gè)壓縮沖程期間增大。汽化增大了壓縮腔中的氣體分子的總數(shù)量，因而也增大了總體腔室壓力。這允許用于溫度的等熵或多變壓縮指數(shù)低于用于壓力的有效等熵或多變壓縮指數(shù)。夾帶和汽化速率的要求建議小、均勻的水滴。形成微米直徑液滴對(duì)于使用空氣或水壓力霧化的噴射器而言是困難的。一個(gè)實(shí)施例包括能形成小且均勻液滴的技術(shù)，其稱為超聲波霧化。超聲波霧化器能產(chǎn)生直徑低于Iym的水滴。超聲波霧化器有效地產(chǎn)生將水噴射入氣流的微波。液滴尺寸取決于能被牢牢控制的驅(qū)動(dòng)頻率。發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)牢牢地控制液滴尺寸的能力可有助于發(fā)動(dòng)機(jī)操作的優(yōu)化。通常，某些利用超聲波霧化器的場(chǎng)合可布置為盡可能地靠近進(jìn)氣閥以降低液滴聚結(jié)。一個(gè)實(shí)施例包括超聲波霧化器，其后是大液滴分離器裝置，然后是緊密相通的進(jìn)氣閥。 在一種方法中，大液滴分離器能用作水/空氣/燃料混合器。在其他實(shí)施例中，用于形成液滴的其他技術(shù)也是可能的，比如靜電霧化。雖然靜電霧化能形成細(xì)小液滴，但是靜電霧化可能在包括火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的某些實(shí)施例中是不期望的，因?yàn)槠淇赡軙?huì)產(chǎn)生放電。另一實(shí)施例可包括閃蒸霧化器(flash atomizers)以提供類似的霧化。閃蒸霧化器通過(guò)加熱壓縮液體以使得一部分在從霧化器釋放至較低壓力時(shí)沸騰來(lái)形成小液滴。沸騰動(dòng)作將最初的大液滴破碎為較小液滴。這個(gè)動(dòng)作可在連續(xù)霧化器或加熱噴射器(可能是共軌噴射器)中發(fā)生。閃蒸霧化還使得能在往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)中進(jìn)行缸內(nèi)噴射，這能提高濕式壓縮過(guò)程的性能和可控性。閃蒸霧化還可通過(guò)加入一種在高壓下非常易于混合于噴射冷卻劑中但是在低壓下作為蒸汽逸出以避免加熱液體的氣體來(lái)完成。例如，二氧化碳在高壓下溶解于水中，但是在釋放至較低壓力(甚至在環(huán)境溫度下)時(shí)引起二次霧化。閃蒸霧化可由穩(wěn)態(tài)霧化器、端口噴射器、或缸內(nèi)直接噴射(按照增大的復(fù)雜性和控制能力的順序)進(jìn)行。對(duì)于一個(gè)實(shí)施例，共軌噴射器保持大約200巴的流體。在200巴下，液態(tài)水能加熱至超過(guò)200°C而不汽化。在噴射器打開時(shí)，壓縮的熱水釋放至較低壓力，例如1巴。在1巴下，200°C高于水的沸騰溫度。從噴射器霧化的液滴開始沸騰，包括內(nèi)部汽化。內(nèi)部汽化有助于將初始液滴破碎為很多較小液滴。小的二次液滴然后可用于濕式壓縮應(yīng)用。霧化之后，可在燃燒室內(nèi)或燃燒室內(nèi)進(jìn)行噴射。在燃燒室內(nèi)，液體能在進(jìn)氣沖程期間或剛好在進(jìn)氣閥閉合之后噴射。進(jìn)氣沖程之前的內(nèi)部噴射和外部噴射都通過(guò)冷卻增壓進(jìn)氣來(lái)提高容積效率，因而增大其密度。由于較小的氣團(tuán)，對(duì)于類似數(shù)量的液體噴射，進(jìn)氣閥閉合之后的內(nèi)部噴射提供了較大的冷卻。內(nèi)部噴射使得能進(jìn)行噴射定時(shí)優(yōu)化，噴射定時(shí)優(yōu)化通過(guò)以類似于汽化速率的速率進(jìn)行噴射來(lái)最小化內(nèi)表面潤(rùn)濕。使噴射和汽化速率匹配最小化了水滴在動(dòng)力氣缸中的駐留時(shí)間。內(nèi)部噴射提供了較大的控制，而燃燒室外側(cè)的噴射器通常比較便宜。應(yīng)當(dāng)理解到，任何液體可以閃蒸霧化。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，乙醇、或乙醇/水混合物，能作為初始燃料噴射，并且閃蒸霧化增大濕式壓縮，并且相應(yīng)地增大效率上限，還有改進(jìn)的可燃性，因?yàn)楦嗟娜剂显谌紵捌?。這種噴射技術(shù)還能用汽油提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，盡管汽油由于具有相對(duì)較低的汽化焓而提供較少的冷卻。替代地，可噴射惰性液體比如水以專門提供冷卻。液體冷卻劑源可能和冷卻劑的選擇一樣是個(gè)問(wèn)題。一些液體源污染，比如濃縮廢氣蒸汽中的碳顆粒，可有益于發(fā)動(dòng)機(jī)，但是可能會(huì)引起對(duì)噴射器的顯著損害。超聲波霧化器一般不依賴于小開口，比如壓縮噴射器，并且因此它們不大可能由于污染而堵塞。另外，超聲波霧化器噴射供水中承載的任何物質(zhì)，并且因此應(yīng)當(dāng)考慮供水的內(nèi)容物。在其他實(shí)施例中，濕式壓縮利用發(fā)動(dòng)機(jī)安全水源。水源可以滿足三個(gè)示例性狀況 固定初始動(dòng)力，比如組合的熱和功率系統(tǒng)(CHP)、廢氣再循環(huán)(EGR)、以及廢水回收系統(tǒng)，類似于在燃料電池中使用的那些。CHP系統(tǒng)通常連接至供水，并且增加部件，比如凈水器，通常將不會(huì)顯著增大系統(tǒng)尺寸。EGR冷卻系統(tǒng)提供用于將水在冷卻器中沉淀之后不受控制地導(dǎo)入發(fā)動(dòng)機(jī)。替代地，來(lái)自EGR冷卻器的冷凝物可收集并精細(xì)地霧化以使得能進(jìn)行濕式壓縮。在一種方法中，來(lái)自廢氣冷凝器的冷卻EGR水可用作充分的液體源。替代地或另外地，按照期望，外部水可與過(guò)濾和/或蒸餾一起使用。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)中已經(jīng)有顯著的加熱和冷卻發(fā)生，集成的蒸餾系統(tǒng)可以是提供清潔水的成本有效的方法。在另一實(shí)施例中，從氣流移除的液滴可收集并返回至夾帶系統(tǒng)以試圖將它們以減小的尺寸重新導(dǎo)入。液滴再循環(huán)應(yīng)用于冷卻EGR應(yīng)用中，例如，其中大水滴存在于空氣燃料流中并且可為霧化器提供大部分的水，這減少了對(duì)于外部供水的需要。水也可從與其他廢氣系統(tǒng)比如EGR冷卻區(qū)獨(dú)立的廢氣再循環(huán)。一種增大濕式壓縮效果的方法包括移除比期望的要大的液滴。液滴分離通過(guò)移除否則將會(huì)冷卻燃燒過(guò)程的液滴增大了循環(huán)效率。分離還通過(guò)使得液體能再循環(huán)增大了液滴使用效率。例如，被捕獲且再循環(huán)的100微米直徑的液滴能產(chǎn)生1，000，000個(gè)1微米直徑的液滴，這將具有10，000倍的總表面積一明顯用于冷卻。液滴分離可通過(guò)本領(lǐng)域已知的數(shù)種工藝來(lái)進(jìn)行，例如慣性分離或篩網(wǎng)。使用大小顆粒之間質(zhì)量對(duì)表面積中的差別的慣性分離可在旋風(fēng)分離器中發(fā)生。另一種慣性分離器使用將氣流導(dǎo)向至其周圍的擋板。層疊沖擊器或虛擬沖擊器可用于這種類型的分離。較大液滴將難以遵循擋板周圍的氣流并撞擊到表面上。篩網(wǎng)可提供已知分離的阻擋層，其不允許較大液滴穿過(guò)。這種篩網(wǎng)可具有小于10微米的線間間隔。另一實(shí)施例可利用相對(duì)于其他標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)氣通路部件具有某些調(diào)節(jié)的空氣過(guò)濾。這個(gè)實(shí)施例可將液滴分離器定位于中間冷卻器和節(jié)流閥之后。在某些實(shí)施中，液滴分離可在液體或顆粒噴射入氣流之后進(jìn)行以移除可能會(huì)在進(jìn)入往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)的氣缸時(shí)引起有害效應(yīng)的大顆粒。小液滴允許穿過(guò)，使得能發(fā)生濕式壓縮。 大部分的大顆粒移除并且可再循環(huán)入小液滴并再次夾帶在氣流中。其他分離方法舉例來(lái)說(shuō)可包括重力或靜電力。在整個(gè)壓縮沖程中發(fā)生的濕式壓縮可能會(huì)使空氣/燃料混合物過(guò)冷。濕式和干式壓縮之間的混合狀況可為寬范圍的壓縮比提供優(yōu)化效率?；旌涎h(huán)開始于濕式壓縮?；旌涎h(huán)開始時(shí)的濕式壓縮使得汽化期間的熵產(chǎn)生最小化同時(shí)降低壓縮期間的溫度升高。噴射適量的液體以使得在液體完全汽化之后在壓縮沖程期間轉(zhuǎn)變?yōu)楦墒綁嚎s?；旌涎h(huán)使得預(yù)點(diǎn)火溫度在沒(méi)有爆震的情況下能盡可能地高。升高的溫度解決了完全濕式壓縮引起的效率損失。當(dāng)壓縮期間冷卻劑完全汽化時(shí)，燃燒和膨脹期間沒(méi)有進(jìn)一步的冷卻，留下更優(yōu)化的等熵或多變壓縮指數(shù)。壓縮指數(shù)對(duì)于如理想氣體那樣行為的系統(tǒng)而言可以是等熵的或者對(duì)于沒(méi)有獲得理想氣體的狀況而言是多變的?；旌系臐袷胶透墒綁嚎s循環(huán)可為高于干式壓縮的爆震限度的壓縮比帶來(lái)示例的無(wú)爆震效率?？纱_定對(duì)于給定預(yù)點(diǎn)火溫度限度而言的優(yōu)化濕式壓縮。爆震限度的壓縮比可以是超過(guò)40 1，可能具有超過(guò)70%的理論效率。這種無(wú)爆震壓縮比由于濕式壓縮的冷卻效應(yīng)而成為可能，因?yàn)闈袷綁嚎s的冷卻效應(yīng)限制了否則很可能在干式壓縮下出現(xiàn)的溫度和壓力升高。除了改進(jìn)效率以外，濕式壓縮使得能進(jìn)行更好的發(fā)動(dòng)機(jī)控制。預(yù)點(diǎn)火溫度可通過(guò)調(diào)節(jié)濕式壓縮的持續(xù)時(shí)間來(lái)控制。濕式壓縮的持續(xù)時(shí)間可由加入增壓空氣的液體或固體冷卻劑的量來(lái)設(shè)定。在一個(gè)實(shí)施例中具有閃蒸霧化噴射器情況下，液體噴射可根據(jù)循環(huán)而變化，類似于共軌柴油機(jī)噴射器。濕式壓縮比的控制可使得能快速地控制預(yù)點(diǎn)火溫度和壓力。預(yù)點(diǎn)火溫度控制提供了很多與可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)相同的益處。隨著燃料質(zhì)量、空氣燃料比或進(jìn)口空氣狀況改變，發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震特性也改變。濕式壓縮可使得發(fā)動(dòng)機(jī)能在一個(gè)循環(huán)接著一個(gè)循環(huán)的基礎(chǔ)上(on a cycle by cycle basis)適應(yīng)于這些改變。均質(zhì)充量壓縮點(diǎn)火(HCCI)是需要對(duì)頂部死區(qū)中心處或附近的空氣/燃料狀況進(jìn)行控制的一個(gè)應(yīng)用。 很好地控制的濕式壓縮可使得發(fā)動(dòng)機(jī)能適應(yīng)于由于燃料或增壓空氣改變所引起的自動(dòng)點(diǎn)火改變。當(dāng)在一個(gè)循環(huán)中增壓空氣狀況改變時(shí)，噴射器可調(diào)節(jié)下一循環(huán)中噴射的液體的量以維持堅(jiān)固的HCCI。很好地控制的濕式壓縮可提供可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)的益處，但是存在著能分開地控制和優(yōu)化每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)和氣缸的可能性。因?yàn)榭諝?燃料混合物在壓縮期間冷卻，壓力增大可低于沒(méi)有冷卻的情況。盡管壓縮比可相對(duì)較高，但是壓縮開始時(shí)與壓縮結(jié)束時(shí)的壓力比和溫度比低于膨脹沖程的溫度比和壓力比。壓力比和溫度比的這種差異使得由濕式壓縮進(jìn)行的中間冷卻以類似于米勒循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的方式操作，但是具有改進(jìn)的功率密度。通過(guò)將足夠小的液滴導(dǎo)入氣流，在進(jìn)氣沖程期間液體被夾帶并保持增壓空氣冷卻。小液滴的導(dǎo)入可增大總體容積效率，并且因而還增大功率密度。盡管液體的量可增大以產(chǎn)生濕式壓縮，少量的液體將總體上產(chǎn)生改進(jìn)的容積效率。盡管對(duì)液體導(dǎo)入進(jìn)行參照，但是相信相變是原理機(jī)制，因而也可使用固體。在一個(gè)實(shí)施例中，在進(jìn)氣階段期間導(dǎo)入低水平的微水滴時(shí)，水滴經(jīng)常在達(dá)到壓縮階段之前汽化。一些水滴可保持進(jìn)氣冷卻，因?yàn)槠溆芍車鷼飧妆?、活塞和汽缸蓋，還有從前一循環(huán)留下的剩余廢氣，所加熱。通過(guò)降低增壓空氣溫度，更多的空氣可能會(huì)進(jìn)入氣缸，這相應(yīng)地增大功率密度。進(jìn)氣冷卻能提高壓縮點(diǎn)火和火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。發(fā)動(dòng)機(jī)通常需要較高的壓縮比或更提前的點(diǎn)火定時(shí)以增大效率。增大的壓縮比和提前的點(diǎn)火定時(shí)通常增大NOx排放。在另一實(shí)施例中，濕式壓縮降低預(yù)點(diǎn)火溫度，因此降低峰值溫度，并且另外地降低NOx排放，同時(shí)仍然以熱力高效的方式提供高的壓縮比和點(diǎn)火定時(shí)而沒(méi)有爆震的傾向。盡管這主要應(yīng)用于火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)，但是其也降低壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)中的Nox產(chǎn)生，即使在高壓縮比和提前的噴射定時(shí)情況下。盡管存在著提高爆震裕度和降低NOx產(chǎn)生的潛能，但是將液體不受控制地導(dǎo)入奧托(Otto)或柴油循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)也會(huì)增大循環(huán)熵，因而減低循環(huán)效率。通過(guò)本申請(qǐng)能夠使得總體系統(tǒng)效率增大。優(yōu)化狀況下的濕式壓縮可允許提前的點(diǎn)火定時(shí)、較高的制動(dòng)平均有效壓力、較低的燃燒溫度、以及較高的壓縮比，其每個(gè)都可有助于系統(tǒng)效率。濕式壓縮能降低預(yù)燃燒溫度和壓力。這些預(yù)燃燒效應(yīng)可有益于減少爆震，但是會(huì)有損于效率。過(guò)度的濕式壓縮會(huì)導(dǎo)致顯著較低的預(yù)燃燒壓力，以致于燃燒過(guò)程提供較小的峰值壓力，并且導(dǎo)致較低的效率。濕式壓縮可提供更多的冷卻甚于壓力降低，因此如果壓縮比增大至爆震限度，循環(huán)效率將提高。發(fā)動(dòng)機(jī)爆震通常限制往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)中可用的最大增壓。這個(gè)爆震限度與增壓的關(guān)系可應(yīng)用于具有化學(xué)計(jì)量空氣/燃料混合物的發(fā)動(dòng)機(jī)。在一個(gè)實(shí)施例中，濕式壓縮通過(guò)降低空氣/燃料混合物的預(yù)點(diǎn)火溫度來(lái)抑制爆震。這種爆震抑制使得能具有跟高的增壓，增大功率密度和BMEP，這傾向于增大系統(tǒng)效率。在另一個(gè)實(shí)施例中，濕式壓縮不同于水噴射， 因?yàn)橐后w在燃燒之前更完全地汽化，因而使得能具有有效的燃燒過(guò)程和改進(jìn)的循環(huán)效率。均質(zhì)充量壓縮點(diǎn)火(HCCI)發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)壓縮空氣/燃料混合物以使得其在壓縮沖程結(jié)束附近自動(dòng)點(diǎn)火來(lái)操作。在這種應(yīng)用中，系統(tǒng)操作來(lái)安排自動(dòng)點(diǎn)火溫度的時(shí)間，這個(gè)時(shí)間如果太早會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)嚴(yán)重地爆震并且如果太晚發(fā)動(dòng)機(jī)可能根據(jù)不會(huì)點(diǎn)火。在空氣/燃料混合物狀況改變時(shí)，自動(dòng)點(diǎn)火溫度也改變。因而改變動(dòng)力輸出通常包括壓縮沖程結(jié)束時(shí)所達(dá)到的溫度的改變。在又一實(shí)施例中，濕式壓縮可通過(guò)在壓縮期間較早地提供冷卻使得能對(duì)壓縮沖程期間所達(dá)到的最大溫度進(jìn)行控制。在這個(gè)實(shí)施例中，壓縮比設(shè)置為在稀燃操作(lean operation)期間提供HCCI。在空氣/燃料混合物變得更富含時(shí)，自動(dòng)點(diǎn)火溫度降低，引起較早地點(diǎn)燃。加入更細(xì)小的水滴能降低由于壓縮引起的溫度升高并將自動(dòng)點(diǎn)火延遲至適合時(shí)間。改變加入水量的邏輯電路可依賴于檢測(cè)在先一個(gè)循環(huán)或多個(gè)循環(huán)的燃燒狀況的傳感器。除了 HCCI控制之外，邏輯電路還可控制發(fā)動(dòng)機(jī)中的初始爆震。在發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力需要降低時(shí)，可減少微液滴產(chǎn)生，降低冷卻并使得自動(dòng)點(diǎn)火能在適合的時(shí)間。濕式壓縮的一個(gè)方面是壓縮期間的中間冷卻效應(yīng)。噴射液體的量可調(diào)節(jié)為僅在發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)開始時(shí)具有濕式壓縮，而大多壓縮沖程在僅有氣體情況下進(jìn)行。因?yàn)闈袷綁嚎s可減少爆震，使得能具有較高的增壓，增大壓縮比，提前火花定時(shí)等，工作狀況可由發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)者在從其現(xiàn)有優(yōu)化路線移除爆震限度之后確定。將往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)中的燃燒室絕緣是已知的，其通過(guò)在膨脹期間將更多的熱保留于氣缸中來(lái)提高燃料轉(zhuǎn)化效率。燃燒室絕緣還提供更熱的廢氣，這增大了由組合的熱和動(dòng)力系統(tǒng)和底層循環(huán)(比如渦輪組合或朗肯循環(huán)，Rankine cycles)獲得的潛在效率以提高總體系統(tǒng)效率。相反地，在燃燒之后由燃燒室絕緣保持的熱在奧托和柴油循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)中都有助于火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)中的爆震和更高的NOx排放。濕式壓縮可減輕燃燒室絕緣對(duì)于奧托和柴油循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)面效應(yīng)。由于火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)中的爆震問(wèn)題，發(fā)動(dòng)機(jī)絕緣通常已經(jīng)限制于壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)。對(duì)于絕熱火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)進(jìn)行了研究，但是由于爆震限度的因素，沒(méi)有獲得可行的設(shè)計(jì)。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例使得對(duì)于絕熱火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)能獲得高的壓縮比和增壓。濕式壓縮通過(guò)幫助在壓縮之前冷卻燃燒室氣體來(lái)有助于減少和/或避免燃燒室絕緣的有害效應(yīng)。濕式壓縮進(jìn)行的汽化冷卻通過(guò)降低壓縮指數(shù)來(lái)使得能具有高的壓縮比， 這允許壓縮期間較低的溫度升高。在一個(gè)實(shí)施例中，氣缸絕緣在濕式壓縮情況下由于較大的相對(duì)效應(yīng)而更加有效。 另外，氣缸/活塞/缸蓋絕緣的有害效應(yīng)，具體地是增大的爆震傾向和NOx排放，可減少或避免(假設(shè)在化學(xué)計(jì)量燃燒中使用了其他機(jī)構(gòu)，比如但不限于三元催化劑)。對(duì)于一個(gè)實(shí)施例，濕式壓縮有助于降低往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)中的缸內(nèi)溫度以抑制爆震并且能使得燃燒室絕熱。燃燒室絕熱可以是活塞、缸蓋或氣缸的絕緣覆層，其中絕緣覆層可以由陶瓷制成。其還包括由絕緣材料形成發(fā)動(dòng)機(jī)部件，比如活塞、缸蓋或氣缸。濕式壓縮還可使得能在柴油機(jī)上絕熱同時(shí)維持低的NOx排放和高的容積效率。設(shè)計(jì)用于濕式壓縮的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例使得一些替代的燃料設(shè)計(jì)更加可行。當(dāng)生物乙醇在某些狀況下產(chǎn)生時(shí)，燃料經(jīng)常與用于生物處理中的水分離。初始分離可通過(guò)蒸餾發(fā)生；最終的水/乙醇分離可借助于可再裝載干燥劑來(lái)發(fā)生。最終分離增加了乙醇生產(chǎn)工藝的成本和復(fù)雜性。使得發(fā)動(dòng)機(jī)能用水/乙醇混合物工作可降低對(duì)于乙醇生產(chǎn)的處理要求。利用水/乙醇混合物作為燃料能降低對(duì)于乙醇的處理要求，并且因而燃料成本。然而， 使用目前的方法難以可靠地點(diǎn)燃水/乙醇，因?yàn)槠母邼摕岷鸵掖夹枰幱跉鈶B(tài)以便點(diǎn)火。同時(shí)，用純水的汽化冷卻和濕式壓縮由于水的表面張力使小液滴的形成和汽化復(fù)雜化而不夠高效。將乙醇加入水通常會(huì)降低水的表面張力和沸點(diǎn)，簡(jiǎn)化霧化和所得到的較小液滴。一個(gè)實(shí)施例使用乙醇/水混合物的高潛熱來(lái)通過(guò)精細(xì)地霧化乙醇/水混合物提供汽化冷卻和濕式壓縮的益處。這種精細(xì)霧化(直徑<5μπι)使得相比僅用水而言更容易，部分地由于表面張力降低了水中的乙醇質(zhì)量。汽化冷卻和濕式壓縮的益處可使得能具有較高的壓縮比和降低的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻(經(jīng)由絕緣燃燒室)。高壓縮比和絕緣發(fā)動(dòng)機(jī)有助于提高效率和功率密度同時(shí)減少通常與乙醇/水混合物相關(guān)聯(lián)的冷啟動(dòng)溫度。在直接噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)實(shí)施例中，高壓縮比和絕緣發(fā)動(dòng)機(jī)可用來(lái)提供開口節(jié)流閥動(dòng)力管理，進(jìn)一步增大效率。在一個(gè)實(shí)施例中，在直接噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，未節(jié)流的動(dòng)力輸出能通過(guò)乙醇/ 水噴射的定時(shí)來(lái)控制。進(jìn)氣沖程期間的噴射可改進(jìn)進(jìn)氣期間的汽化冷卻效應(yīng)，并且相應(yīng)地增大發(fā)動(dòng)機(jī)的容積效率。進(jìn)氣閥閉合之后的噴射通常不會(huì)提供進(jìn)氣期間的汽化冷卻，因而減少量的空氣可進(jìn)入動(dòng)力氣缸。汽化冷卻和濕式壓縮效應(yīng)可在壓縮期間發(fā)生以有助于高壓縮比和效率。太顯著地增大壓縮比可能會(huì)在液體傳輸系統(tǒng)中斷時(shí)引起災(zāi)難性的故障——存在著導(dǎo)致過(guò)度爆震的可能?？蛇M(jìn)行其他系統(tǒng)優(yōu)化，使得不會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性的水中斷。在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)入進(jìn)氣的少量水能以不完全依賴于液體傳輸系統(tǒng)的方式有益于發(fā)動(dòng)機(jī)。濕式壓縮允許點(diǎn)火定時(shí)提前、較高的無(wú)爆震增壓(降低摩擦對(duì)效率的影響)、 和/或降低燃燒溫度(改進(jìn)NOx排放和減少傳輸至發(fā)動(dòng)機(jī)壁的熱)。當(dāng)在一個(gè)實(shí)施例中對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的重新優(yōu)化利用了濕式壓縮但是沒(méi)有它時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)災(zāi)難性地故障時(shí)存在這些效應(yīng)。系統(tǒng)可設(shè)計(jì)為使得，如果水系統(tǒng)故障，發(fā)動(dòng)機(jī)可在渦輪增壓減少并且點(diǎn)火定時(shí)延遲情況下次優(yōu)化地工作，但是不會(huì)災(zāi)難性地故障。圖1示出了一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)10，其具有其類型為帶有一個(gè)或多個(gè)往復(fù)活塞C的往復(fù)活塞型發(fā)動(dòng)機(jī)12。在一個(gè)形式中，發(fā)動(dòng)機(jī)12為具有壓縮點(diǎn)火和燃料噴射的四沖程柴油燃料型。在其他實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)12能為火花點(diǎn)火型、二沖程型、旋轉(zhuǎn)型比如汪克爾發(fā)動(dòng)機(jī) (wankel engine)，和/或可不利用任何形式的燃料噴射，這僅舉出幾個(gè)可選的可能性。此夕卜，其他實(shí)施例可供應(yīng)不同的燃料，比如汽油、乙醇、氫氣、天然氣、丙烷、其他氣態(tài)燃料、和/ 或燃料類型的混合組合——這僅是提出一些可能性。還預(yù)期，作為用來(lái)給機(jī)動(dòng)應(yīng)用比如車輛提供動(dòng)力的替代，系統(tǒng)10可將動(dòng)力提供給固定應(yīng)用，比如電力發(fā)電機(jī)、泵等。在描述為固定系統(tǒng)IOa的這種實(shí)施中，并且更具體地描述為電力發(fā)電機(jī)12a由發(fā)動(dòng)機(jī)12驅(qū)動(dòng)，將理解至IJ，其他固定和移動(dòng)應(yīng)用(未示出)也預(yù)期處于本申請(qǐng)的范圍內(nèi)。另外，系統(tǒng)10可用于除了發(fā)動(dòng)機(jī)12以外包括一個(gè)或多個(gè)動(dòng)力源(比如電池組、燃料電池——舉幾個(gè)例子)的混合應(yīng)用中。發(fā)動(dòng)機(jī)12包括進(jìn)氣流14。進(jìn)氣流14與液體霧化器18流體連通。液體霧化器18 可以是超聲霧化器、閃蒸霧化器、靜電霧化器或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他適合類型。在空氣進(jìn)入進(jìn)氣流14時(shí)，液體霧化器18將液滴提供給空氣、在夾帶有液滴的空氣繼續(xù)穿過(guò)這個(gè)實(shí)施例的進(jìn)氣流14時(shí)，液滴基于尺寸通過(guò)流過(guò)液滴分離器16而分離。一些實(shí)施例可不包括如圖1所示的分離器或者分離器16可構(gòu)造或定位為更加與發(fā)動(dòng)機(jī)12或霧化器18集成。 液滴分離器16可以是基于慣性、重力或篩網(wǎng)的分離器。慣性分離器可以是旋風(fēng)式或橫向流過(guò)平行板。在穿過(guò)液滴分離器16之后，夾帶有液滴的空氣在進(jìn)氣循環(huán)期間進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)12?？刂破?0通過(guò)一組發(fā)動(dòng)機(jī)控制信號(hào)通路26連接至霧化器控制信號(hào)通路28和發(fā)動(dòng)機(jī)12的各種設(shè)備并與之相通。通常，控制器20可包括在標(biāo)準(zhǔn)類型的發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊 (ECM)中，包括一種或多種類型的存儲(chǔ)器22?？刂破?0能是由一個(gè)或多個(gè)部件構(gòu)成的電子電路，包括數(shù)字電路、模擬電路或這兩者?？刂破?0可以是軟件和/或固件可編程類型；硬布線的、專用狀態(tài)機(jī)；或這些的組合。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器20是可編程微控制器固態(tài)集成電路，其一體地包括一個(gè)或多個(gè)處理單元24和存儲(chǔ)器22。存儲(chǔ)器22可由一個(gè)或多個(gè)部件構(gòu)成并且可以是任何易失性或非易失性類型，包括固態(tài)變化性、光學(xué)介質(zhì)變化性、磁性變化性、這些的組合、或者本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的這種不同布置。另外，雖然僅具體地示出一個(gè)處理單元24，但是可包括超過(guò)一個(gè)的這種單元。在存在多個(gè)處理單元24時(shí)，控制器20可布置為在這些單元之間分配處理，和/或如果希望提供并行或流水線處理。控制器20根據(jù)由編程、硬件或其組合
12限定的操作邏輯電路來(lái)起作用。在一個(gè)形式中，存儲(chǔ)器22存儲(chǔ)由控制器20的處理單元M執(zhí)行的編程指令以具體化這個(gè)操作邏輯電路的至少一部分。替代地或另外地，存儲(chǔ)器22存儲(chǔ)由控制器20的操作邏輯電路操縱的數(shù)據(jù)?？刂破?0可包括執(zhí)行本申請(qǐng)所述各種控制和調(diào)節(jié)操作所需的信號(hào)調(diào)節(jié)器、信號(hào)格式轉(zhuǎn)換器(比如模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器)、限制器、箝位電路、濾波器等?？刂破?20接收各種輸入并產(chǎn)生各種輸出以根據(jù)其操作邏輯電路執(zhí)行下面所述的各種操作。圖2示出了系統(tǒng)10的又一實(shí)施例，其具有發(fā)動(dòng)機(jī)12，發(fā)動(dòng)機(jī)12具有定位于氣缸 13和氣流14中的一個(gè)或多個(gè)往復(fù)活塞C。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)12的每個(gè)氣缸13，液體霧化器18和液滴分離器16定位于緊密地靠近氣缸13。一個(gè)實(shí)施例允許液滴正好在進(jìn)入氣缸13之前噴射入氣流14。一個(gè)實(shí)施例允許將由液體霧化器18霧化并由液滴分離器16分離的液滴直接噴射入氣缸13。在又一實(shí)施例中，每個(gè)液滴霧化器18替代地直接與氣缸13相通而沒(méi)有液滴分離器16。每個(gè)液滴霧化器18經(jīng)由管線觀與控制器20相通以允許經(jīng)由管線沈基于每個(gè)氣缸13中的濕式壓縮性能分別對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。圖3示出又一實(shí)施例，其中系統(tǒng)10包括具有與圖1所示實(shí)施例類似的往復(fù)活塞C 的發(fā)動(dòng)機(jī)12。發(fā)動(dòng)機(jī)12包括進(jìn)氣流14和廢氣流32。進(jìn)氣流14與液體霧化器18和液滴分離器16流體相通。廢氣流32與EGR系統(tǒng)30流體相通。水源40與EGR系統(tǒng)30相通以經(jīng)由管線42從再循環(huán)廢氣接收水。水源40還與液體霧化器18相通以經(jīng)由管線44將水供應(yīng)至液體霧化器18以形成液滴。水源40還與液滴分離器16相通以經(jīng)由管線46從由氣流分離出來(lái)的大液滴接收水。不管等熵還是多變，壓縮指數(shù)在由小水滴選擇性且受控地噴射入往復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣引起的濕式壓縮情況下調(diào)節(jié)。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器20可負(fù)責(zé)收集發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)和建立相關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)工作極限(operation limits)以引起有效且優(yōu)化的壓縮和燃燒狀況同時(shí)限制發(fā)動(dòng)機(jī)爆震和NOx排放。各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)有助于發(fā)動(dòng)機(jī)工作極限(operating limits)。大多往復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)控燃料質(zhì)量、空氣/燃料比和進(jìn)氣溫度，因?yàn)檫@些參數(shù)每個(gè)都可能是發(fā)動(dòng)機(jī)性能的因素。其他參數(shù)比如增壓空氣溫度、增壓空氣密度和峰值壓力能用來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)工作極限或直接用作發(fā)動(dòng)機(jī)工作極限。在控制爆震狀況時(shí)，預(yù)點(diǎn)火溫度能用作發(fā)動(dòng)機(jī)工作極限。爆震檢測(cè)器也可提供將用作發(fā)動(dòng)機(jī)工作極限的讀數(shù)。另外，NOx檢測(cè)器可提供用于發(fā)動(dòng)機(jī)工作極限的讀數(shù)。發(fā)動(dòng)機(jī)工作極限確定來(lái)優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)性能，包括避免發(fā)動(dòng)機(jī)爆震、增大容積效率和增大總體峰值性能和效率。濕式壓縮水平能計(jì)算，這允許對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)中活塞和氣缸的每次循環(huán)控制發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)。一個(gè)實(shí)施例將包括能在一個(gè)循環(huán)一個(gè)循環(huán)的基礎(chǔ)上改變的濕式壓縮噴射計(jì)劃。在邏輯電路(logic)執(zhí)行再優(yōu)化模塊時(shí)，控制器20可調(diào)節(jié)另外的發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)，其中發(fā)動(dòng)機(jī)狀況基于用濕式壓縮得到的性能。在圖4中，一個(gè)實(shí)施例示出為具有裝置 400，其包括具有示出為代表性模塊、輸入和輸出的各種部件的控制器420。發(fā)動(dòng)機(jī)工作極限模塊405構(gòu)造為確定若干模塊中的工作狀況，這些模塊可在濕式壓縮水平響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)工作極限而應(yīng)用時(shí)受到控制。一個(gè)實(shí)施例示出為模塊430，其是預(yù)點(diǎn)火狀況模塊430，構(gòu)造為基于所檢測(cè)的預(yù)點(diǎn)火溫度432和為優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)性能所選擇的點(diǎn)火參數(shù)來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)工作極限，包括期望溫度變化。溫度變化由濕式壓縮模塊410使用來(lái)確定能完成溫度變化的濕式壓縮水平。另一個(gè)實(shí)施例示出為模塊440，其是構(gòu)造為確定發(fā)動(dòng)機(jī)工作極限以允許動(dòng)態(tài)地響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)狀況(比如但不限于燃料質(zhì)量442、空氣/燃料比444以及進(jìn)氣或增壓空氣溫度446)的變化的適應(yīng)性性能模塊。發(fā)動(dòng)機(jī)工作極限由濕式壓縮模塊410用來(lái)確定能完成發(fā)動(dòng)機(jī)操作變化的濕式壓縮水平。又一個(gè)實(shí)施例示出為模塊450，其是HCCI模塊450，構(gòu)造來(lái)基于最近一個(gè)循環(huán)的自動(dòng)點(diǎn)火狀況452或按照活塞位置454的順序選擇來(lái)確保最佳點(diǎn)火的若干在前循環(huán)的函數(shù)來(lái)確定用于均質(zhì)充量壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)工作極限，包括自動(dòng)點(diǎn)火定時(shí)。發(fā)動(dòng)機(jī)工作極限由濕式壓縮模塊410用來(lái)確定能完成自動(dòng)點(diǎn)火定時(shí)的濕式壓縮水平。再一個(gè)實(shí)施例示出為模塊460，其是構(gòu)造來(lái)基于爆震檢測(cè)讀數(shù)465來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)工作極限的爆震減少模塊460。發(fā)動(dòng)機(jī)工作極限由濕式壓縮模塊410用來(lái)確定能完成爆震減少的濕式壓縮水平。模塊410是濕式壓縮水平模塊410，構(gòu)造來(lái)確定濕式壓縮水平以實(shí)現(xiàn)在模塊405 中確定的發(fā)動(dòng)機(jī)工作極限。一個(gè)具體實(shí)施例可包括結(jié)合混合壓縮計(jì)劃415確定濕式壓縮水平。模塊470是噴射計(jì)劃模塊410，構(gòu)造來(lái)確定噴射量472、噴射定時(shí)474以及噴射位置476以從模塊410提供確定的濕式壓縮水平。又一實(shí)施例示出為模塊480，其是再優(yōu)化模塊480，構(gòu)造來(lái)確定可在濕式壓縮的爆震限度減少之后再優(yōu)化的發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)。舉幾個(gè)例子，這些性能參數(shù)的一些可包括增大的增壓482、增大的壓縮比484、以及提前的火花定時(shí)486。設(shè)想了本申請(qǐng)的很多其他實(shí)施例。期望在本發(fā)明中保護(hù)的是一個(gè)實(shí)施例包括具有至少一個(gè)活塞和氣缸組以及進(jìn)氣流的往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)；至少一個(gè)與進(jìn)氣流流體相通的液體霧化器，其可操作來(lái)將多個(gè)直徑范圍小于IOym的液滴提供給進(jìn)氣流；以及控制器，其中控制器可操作來(lái)通過(guò)以下方式以發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)為基礎(chǔ)調(diào)節(jié)用于發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮指數(shù)響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)工作極限(比如預(yù)點(diǎn)火溫度閾值，其可響應(yīng)于一組當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)爆震檢測(cè)器讀數(shù)來(lái)確定)計(jì)算濕式壓縮水平，以及響應(yīng)于濕式壓縮水平通過(guò)選擇液體噴射量和選擇液體噴射定時(shí)來(lái)調(diào)節(jié)所述至少一個(gè)液體噴霧器。本實(shí)施例的一個(gè)特點(diǎn)包括至少一個(gè)與進(jìn)氣流流體相通的液滴分離器，其定位于所述至少一個(gè)液體霧化器的上游和發(fā)動(dòng)機(jī)的下游。另一個(gè)特點(diǎn)包括小于2. 7 μ m的直徑范圍。 濕式壓縮水平可包括其中液體量提供用于在其完全汽化之后轉(zhuǎn)變至干式壓縮狀態(tài)的特點(diǎn)。又一特點(diǎn)可包括多個(gè)液滴噴射器、多個(gè)液滴分離器和多個(gè)活塞和氣缸組，其中液滴噴射器和液滴分離器提供用于每個(gè)活塞和氣缸組并且其中每個(gè)液滴噴射器和每個(gè)液滴分離器緊密地靠近每個(gè)活塞和氣缸組。再一特點(diǎn)可包括響應(yīng)于一組自動(dòng)點(diǎn)火狀況確定的發(fā)動(dòng)機(jī)工作極限并且其中基于隨著每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)而變化的一組發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)狀況計(jì)算濕式壓縮水平。另一實(shí)施例包括操作具有至少一個(gè)活塞和氣缸組以及進(jìn)氣流的往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)； 霧化直徑小于5 μ m的多個(gè)液滴；將所述多個(gè)液滴提供給進(jìn)氣流；分離所述多個(gè)液滴；將進(jìn)氣流中的所述多個(gè)液滴提供給發(fā)動(dòng)機(jī)；以及基于進(jìn)氣流中的所述多個(gè)液滴優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)工作極限，包括響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)工作極限計(jì)算濕式壓縮水平，和響應(yīng)于濕式壓縮水平通過(guò)選擇液體噴射量和選擇液體噴射定時(shí)來(lái)調(diào)節(jié)液體霧化器。將進(jìn)氣流中的多個(gè)液滴提供給發(fā)動(dòng)機(jī)可包括根據(jù)液滴噴射器順序?qū)⒍鄠€(gè)液滴噴射入進(jìn)氣流。又一實(shí)施例包括具有至少一個(gè)活塞和氣缸組以及進(jìn)氣流的往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)；至少一個(gè)與進(jìn)氣流流體相通的用于霧化冷卻劑的霧化裝置，其可操作來(lái)將多個(gè)直徑范圍小于5μπι 的冷卻劑顆粒提供給進(jìn)氣流；以及可操作來(lái)通過(guò)以下裝置調(diào)節(jié)用于發(fā)動(dòng)機(jī)的等熵壓縮指數(shù)的控制裝置用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震水平的裝置；用于響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)超過(guò)爆震閾值的爆震水平來(lái)計(jì)算濕式壓縮水平的裝置；以及用于響應(yīng)于濕式壓縮水平調(diào)節(jié)用于至少一個(gè)霧化裝置的冷卻劑霧化控制計(jì)劃的裝置。計(jì)算濕式壓縮水平可包括在冷卻劑顆粒被連續(xù)地提供時(shí)確定冷卻劑顆粒的噴射量；以及當(dāng)所述至少一個(gè)用于霧化冷卻劑的裝置能將設(shè)定量的冷卻劑顆粒提供給進(jìn)氣流時(shí)確定提供噴射量的冷卻劑顆粒的持續(xù)時(shí)間。又一創(chuàng)造性的裝置包括具有至少一個(gè)活塞和氣缸組以及進(jìn)氣流的往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)；至少一個(gè)與進(jìn)氣流流體相通的液體霧化器，其可操作來(lái)將多個(gè)直徑范圍小于ΙΟμπι的液滴提供給進(jìn)氣流；以及控制器，其中控制器可操作來(lái)通過(guò)以下方式調(diào)節(jié)用于發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮指數(shù)響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)工作極限計(jì)算濕式壓縮水平，以及響應(yīng)于濕式壓縮水平調(diào)節(jié)所述至少一個(gè)液體噴霧器。這種創(chuàng)造性的裝置的特點(diǎn)包括至少一個(gè)與進(jìn)氣流流體相通的液滴分離器，其定位于所述至少一個(gè)液體霧化器的下游和發(fā)動(dòng)機(jī)的上游；小于5 μ m或小于2. 7 μ m的直徑范圍；包括燃料/水混合物的多個(gè)液滴；調(diào)節(jié)所述至少一個(gè)液體霧化器還包括選擇液體噴射位置，選擇液體噴射量和選擇液體噴射定時(shí)；以及與所述至少一個(gè)液體霧化器流體相通的封閉系統(tǒng)水源。這種創(chuàng)造性的裝置的其他特點(diǎn)可包括具有預(yù)點(diǎn)火溫度閾值的發(fā)動(dòng)機(jī)工作極限， 其中預(yù)點(diǎn)火溫度閾值可響應(yīng)于一組發(fā)動(dòng)機(jī)爆震檢測(cè)器讀數(shù)來(lái)確定，和/或其中發(fā)動(dòng)機(jī)工作極限響應(yīng)于一組自動(dòng)點(diǎn)火狀況來(lái)確定并且其中計(jì)算濕式壓縮水平基于隨著每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)而變化的一組發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)狀況。濕式壓縮水平可包括確定為在其完全汽化之后轉(zhuǎn)變至干式壓縮的液體量。這種創(chuàng)造性的裝置還可包括多個(gè)液滴噴射器、多個(gè)液滴分離器和多個(gè)活塞和氣缸組，其中可為每個(gè)活塞和氣缸組提供液滴噴射器和液滴分離器并且其中每個(gè)液滴噴射器和每個(gè)液滴分離器可緊密地靠近每個(gè)活塞和氣缸組。調(diào)節(jié)壓縮指數(shù)可基于一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)接著一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)(on an engine cycle by engine cycle basis)來(lái)執(zhí) 亍。液體霧化器還可包括從由超聲霧化、靜電霧化和閃蒸霧化和其組合所構(gòu)成的組中選擇的工藝。又一實(shí)施例是一種方法，其包括操作具有至少一個(gè)活塞和氣缸組以及進(jìn)氣流的往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)；霧化直徑小于5μπι的多個(gè)液滴；將所述多個(gè)液滴提供給進(jìn)氣流；分離所述多個(gè)液滴；將進(jìn)氣流中的所述多個(gè)液滴提供給發(fā)動(dòng)機(jī)；以及基于進(jìn)氣流中的多個(gè)液滴優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)工作極限，包括響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)工作極限計(jì)算濕式壓縮水平，以及響應(yīng)于濕式壓縮水平通過(guò)選擇液體噴射量和選擇液體噴射定時(shí)來(lái)調(diào)節(jié)液體霧化器。這種方法的其他特點(diǎn)包括通過(guò)根據(jù)液滴噴射器順序?qū)⒍鄠€(gè)液滴噴射入進(jìn)氣流來(lái)將進(jìn)氣流中的多個(gè)液滴提供給發(fā)動(dòng)機(jī)，并且液滴具有小于2. 7 μ m的直徑范圍。又一種創(chuàng)造性的裝置包括具有至少一個(gè)活塞和氣缸組以及進(jìn)氣流的往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)；與進(jìn)氣流流體相通的用于霧化冷卻劑的霧化裝置，其可操作來(lái)將多個(gè)直徑范圍小于5 μ m的冷卻劑顆粒提供給進(jìn)氣流；以及可操作來(lái)通過(guò)以下裝置調(diào)節(jié)用于發(fā)動(dòng)機(jī)的等熵壓縮指數(shù)的控制裝置用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震水平的裝置；用于響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)超過(guò)爆震閾值的爆震水平來(lái)計(jì)算濕式壓縮水平的裝置；以及用于響應(yīng)于濕式壓縮水平調(diào)節(jié)用于至少一個(gè)霧化裝置的冷卻劑霧化控制計(jì)劃的裝置。這個(gè)又一創(chuàng)造性裝置的特點(diǎn)包括通過(guò)以下方式來(lái)計(jì)算濕式壓縮水平在冷卻劑顆粒連續(xù)地提供時(shí)確定冷卻劑顆粒的噴射量，以及在所述至少一個(gè)用于霧化冷卻劑的裝置能將設(shè)定量的冷卻劑顆粒提供給進(jìn)氣流時(shí)確定提供冷卻劑顆粒的持續(xù)時(shí)間；并且其中所述至少一個(gè)活塞和氣缸組至少部分地包括絕緣材料。
這里聲明的任何理論、操作原理、證據(jù)或發(fā)現(xiàn)意在進(jìn)一步提高本發(fā)明的理解并且不是要使得本發(fā)明以任何方式依賴于這種理論、操作原理、證據(jù)或發(fā)現(xiàn)。應(yīng)當(dāng)理解到，雖然以上描述中使用的詞語(yǔ)“優(yōu)選”、“優(yōu)選地”或“優(yōu)選的”表明如此描述的特點(diǎn)可以是更加期望的，但是其可以不是必要的并且沒(méi)有所述特點(diǎn)的實(shí)施例可在本發(fā)明由所附權(quán)利要求限定的范圍內(nèi)預(yù)期。在閱讀權(quán)利要求時(shí)，在使用比如“一個(gè)”、“至少一個(gè)”、“至少一部分”之類的詞語(yǔ)時(shí)，這不是要將權(quán)利要求限制于僅一個(gè)項(xiàng)目，除非權(quán)利要求中具體地聲明為相反。另外， 在使用“至少一部分”和/或“一部分”的語(yǔ)言時(shí)，該項(xiàng)目可包括一部分和/或整個(gè)項(xiàng)目，除非具體地聲明為相反。雖然本發(fā)明已經(jīng)在附圖和前述描述中示出和描述，但是這些在性質(zhì)上視為是示例性的而非限制性的，理解為僅示出和描述了所選實(shí)施例并且期望保護(hù)落入本發(fā)明如這里或所附權(quán)利要求中限定的精神內(nèi)的所有變化、變型和等同。
權(quán)利要求
1.一種裝置，其包括具有至少一個(gè)活塞和至少一個(gè)氣缸以及進(jìn)氣流的內(nèi)燃機(jī)；一個(gè)或多個(gè)與進(jìn)氣流流體相通的液體霧化器，其構(gòu)造為將多個(gè)平均直徑小于ΙΟμπι的液滴提供給進(jìn)氣流；控制器，構(gòu)造為響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)工作極限計(jì)算濕式壓縮水平；并且其中所述一個(gè)或多個(gè)液體霧化器響應(yīng)于控制器來(lái)調(diào)節(jié)濕式壓縮水平。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，還包括至少一個(gè)與進(jìn)氣流流體相通的液滴分離器，其定位于所述至少一個(gè)液體霧化器的下游和發(fā)動(dòng)機(jī)的上游。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述一個(gè)或多個(gè)液體霧化器包括用于提供最大直徑小于5μπ 的多數(shù)液滴的裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述一個(gè)或多個(gè)液體霧化器包括用于提供最大直徑小于2.7μπι的多數(shù)液滴的裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，還包括固定應(yīng)用。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其中固定應(yīng)用包括由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的電力發(fā)電機(jī)。
7 根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，還包括 用于選擇液體噴射位置的裝置； 用于選擇液體噴射量的裝置；以及用于選擇液體噴射定時(shí)的裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，還包括與至少一個(gè)液體霧化器流體相通的封閉水源。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其中發(fā)動(dòng)機(jī)工作極限包括預(yù)點(diǎn)火溫度閾值并且還包括用于確定作為一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)爆震檢測(cè)器讀數(shù)的函數(shù)的預(yù)點(diǎn)火溫度閾值的裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中濕式壓縮水平相應(yīng)于確定為在液體完全汽化之后轉(zhuǎn)變至干式壓縮的液體量。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，還包括多個(gè)液滴噴射器、多個(gè)液滴分離器以及多個(gè)活塞和氣缸組；其中所述液滴噴射器和液滴分離器被提供用于所述多個(gè)活塞和氣缸組中的每個(gè)； 并且其中所述多個(gè)液滴噴射器中的每個(gè)和所述多個(gè)液滴分離器中的每個(gè)緊密地靠近所述多個(gè)活塞和氣缸組中的每個(gè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的裝置，其中控制器構(gòu)造為響應(yīng)于一組自動(dòng)點(diǎn)火狀況確定發(fā)動(dòng)機(jī)工作極限以及基于隨著發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)而變化的一組發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)狀況計(jì)算濕式壓縮水平。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述至少一個(gè)液體霧化器包括用于提供超聲霧化、靜電霧化和閃蒸霧化中的至少一個(gè)的裝置。
14.一種方法，其包括操作具有至少一個(gè)活塞和氣缸組以及進(jìn)氣流的往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)； 產(chǎn)生多個(gè)平均直徑小于10 μ m的液滴； 將所述多個(gè)液滴提供給發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣流；以及通過(guò)選擇以下中的至少一個(gè)來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的濕式壓縮 液體噴射量；和液體噴射定時(shí)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中將進(jìn)氣流中的所述多個(gè)液滴提供給發(fā)動(dòng)機(jī)包括根據(jù)液滴噴射器順序?qū)⒍鄠€(gè)液滴噴射入進(jìn)氣流。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中多數(shù)液滴具有小于5μπι的最大直徑。
17.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中多數(shù)液滴具有小于2.7 μ m的最大直徑。
18.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其包括用發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電力發(fā)電機(jī)。
19.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其包括霧化液體以提供所述多個(gè)液滴。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中液體的霧化包括超聲霧化、靜電霧化和閃蒸霧化中的至少一個(gè)。
21.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其包括將所述多個(gè)液滴與較大液滴分離。
22.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中所述控制作為一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況的函數(shù)被執(zhí)行并且包括調(diào)節(jié)濕式壓縮水平。
23.一種裝置，其包括具有至少一個(gè)往復(fù)活塞和至少一個(gè)氣缸以及進(jìn)氣流的內(nèi)燃機(jī)； 與進(jìn)氣流流體相通的用于霧化冷卻劑的裝置，其可操作來(lái)將最大直徑小于5 μ m的多個(gè)冷卻劑顆粒提供給進(jìn)氣流；以及控制裝置，可操作來(lái)通過(guò)以下裝置調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮指數(shù) 用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震水平的裝置；用于響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)超過(guò)爆震閾值的爆震水平來(lái)計(jì)算濕式壓縮水平的裝置；以及用于響應(yīng)于濕式壓縮水平調(diào)節(jié)用于至少一個(gè)霧化裝置的冷卻劑霧化控制計(jì)劃的裝置。
24.根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，其中所述計(jì)算裝置包括用于當(dāng)噴射量的冷卻劑顆粒連續(xù)地提供時(shí)確定冷卻劑顆粒的噴射量的裝置；以及用于在所述至少一個(gè)用于霧化冷卻劑的裝置能將噴射量的冷卻劑顆粒提供給進(jìn)氣流時(shí)確定提供噴射量的冷卻劑顆粒的持續(xù)時(shí)間的裝置。
25.根據(jù)權(quán)利要求23的裝置，其中所述至少一個(gè)往復(fù)活塞和氣缸至少部分地包括絕緣材料。
全文摘要
一種裝置包括具有至少一個(gè)活塞和氣缸組以及進(jìn)氣流的往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)；至少一個(gè)與進(jìn)氣流流體相通的液體霧化器，其可操作來(lái)將多個(gè)直徑小于5μm的液滴提供給進(jìn)氣流；以及控制器，其中控制器能通過(guò)以下方式調(diào)節(jié)用于發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮指數(shù)響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)工作極限計(jì)算濕式壓縮水平以及響應(yīng)于濕式壓縮水平調(diào)節(jié)所述至少一個(gè)液體霧化器。
文檔編號(hào)F02B47/02GK102472165SQ201080029293
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月30日
發(fā)明者J·R·彭德雷 申請(qǐng)人:康明斯發(fā)電Ip公司