專利名稱：用于降低內(nèi)燃機的排放的方法和內(nèi)燃機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于降低內(nèi)燃機的排放的方法，優(yōu)選降低借助于液態(tài)或氣態(tài)燃料運行的內(nèi)燃機的排放的方法，并且涉及一種內(nèi)燃機。
工業(yè)、手工業(yè)和家務的全球性的能量需求量為上升的趨勢。同時地，不可再生的載能體例如油、天然氣和煤的儲備降低。此外，由于排放的排出量越來越多地出現(xiàn)環(huán)境影響， 所述排放的排出量由燃燒化石原料決定。因此，一直在研制新的附件，以用于對已經(jīng)存在的用于能量產(chǎn)生的技術在其有害物質(zhì)排出量和效率方面進行改進，或研制新的用于能量產(chǎn)生的方法。
為了能量產(chǎn)生，在能量經(jīng)濟中越來越多地使用分散的系統(tǒng)來產(chǎn)生能量。所述分散的系統(tǒng)首先根據(jù)經(jīng)濟的原因選擇。在此，例如是柴油或天然氣的絕大部分的化石的燃料作為能量供應物用于產(chǎn)生能量。越來越多地，也使用生物動力燃料，但是在總的能量平衡中只起次要的作用。替選的能量計劃，例如風能、水力或太陽能技術，在時間上的可支配性和在經(jīng)濟性上具有缺點。
現(xiàn)在，在還未提供足夠的新的能量技術，例如將氫氣用作載能體的時候，工業(yè)具有大量的政治和經(jīng)濟問題。現(xiàn)在，在高的成本壓力和加強的環(huán)境規(guī)定下難于繼續(xù)運行舊設備來產(chǎn)生能量。因此，經(jīng)常停止運行或部分負荷運行地使用舊設備。
背景技術：
由于所述的原因，存在不同的附件，以用于將內(nèi)燃機在其效率和有害物質(zhì)排放的方面優(yōu)化。那么此外，除了燃料之外，將例如是甲烷或還有氫氣的氣體輸送給內(nèi)燃機，以便優(yōu)化燃燒。US 2009/0320789A1描述一種具有燃料輸送系統(tǒng)的內(nèi)燃機，其中將來自單獨的或部分聯(lián)合的箱中的生物柴油和丙烷和氫氣輸送給燃燒過程。
現(xiàn)有的附件全部專注于通過添加劑或調(diào)節(jié)燃燒條件來改進內(nèi)燃機的燃燒過程。首先，所述附件不適用于更舊的系統(tǒng)，其中除了燃燒過程的化學的和物理的優(yōu)化，還將內(nèi)燃機以如下方式優(yōu)化，即移除系統(tǒng)中的燃燒殘渣，并且降低運動的部件之間的摩擦。然而，在此， 在更舊的系統(tǒng)中提供優(yōu)化潛能，因為分界面經(jīng)常不再具有最佳的表面特性，或被殘渣污染， 并且由此在組件之間出現(xiàn)提高的摩擦。有時，在這樣的更舊的內(nèi)燃機中改進摩擦比能夠使所述內(nèi)燃機能夠經(jīng)濟地繼續(xù)運行。發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是，提供一種用于降低內(nèi)燃機的排放的方法，所述方法實現(xiàn)了在改裝耗費低的情況下降低現(xiàn)有的內(nèi)燃機的消耗和排放。此外，本發(fā)明的目的是，提供一種內(nèi)燃機，所述內(nèi)燃機在其排放方面最小化。
所述目的根據(jù)本發(fā)明通過具有獨立權利要求的特征的方法和內(nèi)燃機實現(xiàn)。在從屬權利要求中得到本發(fā)明的有利的擴展方案和改進方案。
根據(jù)發(fā)動機技術，適當?shù)厥褂酶鶕?jù)本發(fā)明的方法。
為了在借助于液態(tài)燃料運行的內(nèi)燃機中使用，根據(jù)本發(fā)明的用于降低排放的方法具有下面的方法步驟
(El)清潔
(E2)燃料調(diào)節(jié)
(E3)降低摩擦
(E4)將氣體供給到內(nèi)燃機的燃燒系統(tǒng)中。
為了在借助于氣態(tài)燃料運行的內(nèi)燃機中使用，根據(jù)本發(fā)明的用于降低排放的方法具有下面的方法步驟
(E3)降低摩擦
(E4)將氣體供給到內(nèi)燃機的燃燒系統(tǒng)中。
在根據(jù)本發(fā)明的方法步驟El中，將燃料系統(tǒng)，也就是說燃料管道，噴射系統(tǒng)和內(nèi)燃機的燃燒腔從污物和沉積物中清潔。由此優(yōu)化燃燒和燃料輸送，并且內(nèi)燃機得到更高的效率。此外，降低廢氣排放，特別是煙或細粉塵排放。因此，根據(jù)本發(fā)明在不需耗費的修理工作的情況下，清潔內(nèi)燃機。在方法步驟El中使用的清潔劑尤其優(yōu)選是復雜的碳氫化合物混合物，該碳氫化合物混合物包括石蠟的、環(huán)烷烴的、芳香族的和烯烴族的碳氫化合物。所述應用通過為方法步驟El設置的清潔劑供給器實現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明在另一方法步驟E2中，調(diào)節(jié)燃料。在此，將在燃料或箱系統(tǒng)中存在的水結合、優(yōu)選乳化和排出。通過所述調(diào)節(jié)，對于在燃料箱中的細菌形成起反作用，而不必使用滅菌劑。由此，與使用殺菌劑相反地，沒有產(chǎn)生能夠污染或堵塞燃料系統(tǒng)的沉積物。在方法步驟E2中，優(yōu)選使用燃料調(diào)節(jié)劑，其是一種碳氫化合物的混合物，由石蠟的、環(huán)烷烴的、 芳香族的和烯烴族的碳氫化合物組成。特別優(yōu)選地，燃料調(diào)節(jié)劑也具有不同的乙二醇組分和三聚乙醛組分的混合物。燃料調(diào)節(jié)劑以優(yōu)選為1:4000的濃度(在4000份額的燃料中I 份額的燃料調(diào)節(jié)劑)應用。優(yōu)選地，在調(diào)節(jié)時使用高活性的有效成分，其改進燃料的流動性和燃燒。通過在燃料系統(tǒng)中減少水，將所述燃料系統(tǒng)相對于腐蝕有效地進行保護?？偟膩碚f，通過調(diào)節(jié)來降低特別是煙或細粉塵，氮氧化物和二氧化碳的廢氣排放。此外，這得到占燃料的直至8到10個百分比的節(jié)約體積。
在降低摩擦的方法步驟E3中，特別優(yōu)選地將摩擦降低劑添加至內(nèi)燃機油、優(yōu)選傳動裝置潤滑油或差速器油或它們的選擇中。所使用的摩擦降低劑優(yōu)選由不同物質(zhì)的混合物組成，并且特別優(yōu)選地包括二氧化硅。在摩擦降低劑中的有效成分優(yōu)選以納米結構的形式存在，并且與潤滑油的基本組成部分相比較，具有其他物理的和只具有納米物質(zhì)的作用機制。因此，優(yōu)選使用的納米物質(zhì)是不受約束的，并且將其包圍的潤滑劑用作載體介質(zhì)，以便到達本來的反應表面(摩擦中心)上。由此，降低摩擦的方法步驟在內(nèi)燃機的、傳動裝置的或差速器的摩擦中心上作用為直接降低摩擦的。在此，在引導油的摩擦面上構造降低摩擦的高效的磨損保護層。這樣的磨損保護層也在內(nèi)燃機的氣缸工作面上形成。由此，次要地，有利地影響燃燒過程，并且達到內(nèi)燃機的有效系數(shù)的進一步提高。不完全排出的、氣態(tài)的燃燒殘渣不再到達內(nèi)燃機油中。由此，內(nèi)燃機油的酸化有效地起反作用?？偟膩碚f，借助于所述方法步驟，能夠形成磨損保護層，所述磨損保護層起作用直至200，OOOkm以上的行駛里程， 內(nèi)燃機的壽命提高，并且維修耗費降低。此外，內(nèi)燃機油更久地保持為可使用的。通過降低摩擦需要更少的能量，并且由此也需要更少的燃料。因此，減少特別是二氧化碳的廢氣排放。
在根據(jù)本發(fā)明的方法步驟E4中，將氣體供給到內(nèi)燃機的燃燒系統(tǒng)中。在渦輪增壓的內(nèi)燃機上使用時，供給的氣體的量優(yōu)選依據(jù)渦輪增壓器的壓縮壓力進行控制。優(yōu)選地，在具有液態(tài)燃料的內(nèi)燃機中能夠使用LPG (Liq uified Pressure Gas，液態(tài)氣)和CNG (Compressed Natural Gas,天然氣)。優(yōu)選地,將氫氣作為氣體輸送到內(nèi)燃機的燃燒系統(tǒng)。 所述方法步驟提供有利的作用，使得在內(nèi)燃機功率相同時，與在單一燃料運行(不具有根據(jù)本發(fā)明的氣體供給)時相比，消耗更少的燃料。此外，在廢氣中，例如在百分之70的液態(tài)燃料與百分之30的氣態(tài)燃料的燃料比例下，在廢氣中的二氧化碳份額降低大約百分之20，氮氧化物份額降低大約百分之30，并且煙或細粉塵的份額降低大約百分之80。在將氫氣作為氣體使用時，還附加地改進廢氣平衡。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施形式，在清潔的方法步驟中，設置有如下分方法步驟執(zhí)行工作過程，以用于在將清潔液體輸送到內(nèi)燃機中的情況下，無損壞地全自動地清潔內(nèi)燃機； 更換燃料過濾器，該燃料過濾器用于清潔內(nèi)燃機的燃料系統(tǒng)。在此，清潔液體將污物排出內(nèi)燃機，所述污物緊接著部分地沉積到燃料過濾器中。因此，有利的是，在清潔步驟的末尾更換燃料過濾器，以便再次提供所述燃料過濾器的完整的過濾器容量。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的擴展方案，在方法步驟E5中計劃將氣體或氣體混合物供給到內(nèi)燃機的排氣系統(tǒng)中。在此優(yōu)選地，在廢氣進入催化器中之前，將氫氣引入到排氣系統(tǒng)中。優(yōu)選地,引入廢氣中的氣體的量能夠根據(jù)內(nèi)燃機的功率來調(diào)節(jié)。由于在氣體/廢氣混合物中出現(xiàn)的化學反應，例如氮氧化物的排放通過轉(zhuǎn)換成元素氮降低了直至80%。
優(yōu)選地，依據(jù)內(nèi)燃機的廢氣系統(tǒng)中的廢氣中的至少一個排放值、尤其優(yōu)選氮氧化物含量值或細粉塵含量值、甲醛含量值、二氧化碳含量值、一氧化碳含量值或其組合控制到內(nèi)燃機的燃燒系統(tǒng)中的氣體供給和/或到排氣系統(tǒng)中的氣體供給。對此，在廢氣中的排放值，優(yōu)選氮氧化物含量，優(yōu)選在廢氣進入催化器中之前，借助于適合的傳感器測量。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施形式，依據(jù)在方法步驟即到內(nèi)燃機的燃燒系統(tǒng)中的氣體供給中的所輸送的氣體量，在量上地和/或鑒于氣體組合物來控制到排氣系統(tǒng)中的氣體供給。通過到內(nèi)燃機的燃燒系統(tǒng)和廢氣中的氣體供給來影響在廢氣中的排放的降低。在此， 在為了控制所述方法步驟而將輸送到內(nèi)燃機的燃燒系統(tǒng)的氣體量用作輸入變量時，能夠最優(yōu)地調(diào)節(jié)到廢氣中的氣體供給。該氣體量的獲取是在技術上簡單的，并且能夠附加地或甚至代替通過傳感技術獲取在廢氣中的排放值來執(zhí)行獲取該氣體量。
根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機具有燃燒式發(fā)動機和用于儲存燃料并且將燃料輸送到燃燒式發(fā)動機的燃料系統(tǒng)；排氣系統(tǒng)；設置為將氣體供給到內(nèi)燃機的燃燒系統(tǒng)中的氣體供給系統(tǒng)；和設置為將氣體供給到內(nèi)燃機的排氣系統(tǒng)中的氣體供給系統(tǒng)。通過能夠同時將氣體供給到內(nèi)燃機的燃燒系統(tǒng)并且與之相協(xié)調(diào)地將另一氣體供給到內(nèi)燃機的排氣系統(tǒng)中得到在有害物質(zhì)排放和內(nèi)燃機消耗量的最小化方面的特別的潛能。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施形式，將用于將氣體供給到內(nèi)燃機的燃燒系統(tǒng)中的氣體供給系統(tǒng)與用于將氣體供給到內(nèi)燃機的廢氣中的氣體供給系統(tǒng)以控制技術彼此耦合。由于所述構造，減少用于確定作為到廢氣中的氣體供給的輸入值的廢氣值的傳感器技術上的耗費。如果系統(tǒng)特性被一次確定并且描繪，那么由此能夠?qū)崿F(xiàn)氣體輸送的特別簡單的和低出錯率的控制。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施形式,用于將氣體供給到內(nèi)燃機的燃燒系統(tǒng)中的氣體供給系統(tǒng)和用于將氣體供給到廢氣中的氣體供給系統(tǒng)用不同的氣體或氣體組合物填充。由于使用特別地與使用目的相匹配的氣體或氣體混合物，在發(fā)動機中的理想燃燒或在廢氣中的反應能夠發(fā)生。


接下來，參考示圖的附圖借助于實施例進一步闡述本發(fā)明。
從附圖中示出
圖I示出在借助于液態(tài)燃料運行的內(nèi)燃機中，根據(jù)本發(fā)明的方法的技術上的功能性的不意圖;
圖2示出在借助于氣態(tài)燃料運行的內(nèi)燃機中，根據(jù)本發(fā)明的方法的技術上的功能性的不意圖;
圖3示出在借助于液態(tài)燃料運行的內(nèi)燃機中，根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖4示出在借助于氣態(tài)燃料運行的內(nèi)燃機中，根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖5示出內(nèi)燃機的燃料供應的示意圖，在應用和不應用根據(jù)本發(fā)明的方法步驟El 清潔的情況下；
圖6示出在使用液態(tài)燃料時，借助于氣體輸送器DG將氣體供給到燃燒系統(tǒng)E0. 3 中的方法步驟E4和借助于氣體輸送器A將氣體供給到內(nèi)燃機EO的排氣系統(tǒng)E0. 5中的方法步驟E5的示意圖；并且
圖7示出在使用氣態(tài)燃料時，氣體供給的方法步驟E4的示意圖。
在附圖中，只要未給出與之相對的標記，相同的附圖標記表示相同的或同功能的組件。
具體實施方式
圖I示出在借助于液態(tài)燃料運行的內(nèi)燃機EO中，根據(jù)本發(fā)明的方法的技術上的功能性的示意圖。在圖I中尤其示出了，各個方法步驟El至E5在簡化地圖示為EO的使用液態(tài)燃料的內(nèi)燃機上如何產(chǎn)生作用。方法步驟E1，即清潔；E2，即調(diào)節(jié)燃料；E3，即降低摩擦； E4,即將氣體供給到內(nèi)燃機EO的燃燒系統(tǒng)E0. 3中；和E5，即將氣體供給到內(nèi)燃機EO的排氣系統(tǒng)E0. 5中，所述方法步驟圖示為圍繞同樣圖示為矩形的內(nèi)燃機的矩形。作用相互關系分別通過箭頭在圖表中給出。在此，圖示為El的清潔作用在燃料系統(tǒng)E0. 2上并且同時作用在內(nèi)燃機EO的燃燒系統(tǒng)O. 3上。在整個過程中，優(yōu)選只使用一次清潔E1，并且用作應用方法步驟E2、E3和E4的基礎。
清潔El優(yōu)選是無損壞的維修方法，以用于清潔燃料系統(tǒng)E0. 2并且優(yōu)選還清潔內(nèi)燃機EO的燃燒系統(tǒng)E0. 3，優(yōu)選清潔運輸工具或能量產(chǎn)生裝置，由此，盡可能在不用機械修理的情況下實現(xiàn)所述清潔。在使用相應的清潔劑時，能夠為燃料系統(tǒng)E0. 2、燃料噴射器和燃燒系統(tǒng)E0. 3的燃燒室有效地清潔松動的污物和已經(jīng)長時間淤積的固定的沉積物。內(nèi)燃機EO的功率得到改進，其方式在于，實現(xiàn)降低在運動的已清潔的組件之間的分界面摩擦和更有效與更干凈地燃燒。
燃料調(diào)節(jié)的方法步驟E2是連續(xù)地并且首先通過例如是機動車發(fā)動機的內(nèi)燃機EO的驅(qū)動器來進行的待應用的方法步驟。根據(jù)所使用的燃料的質(zhì)量和性質(zhì)使用具有確定的濃度的燃料調(diào)節(jié)劑。在此優(yōu)選地，除了燃料的所添加的有效成分不改變法定的預先給定的燃料標準。燃料用作載體介質(zhì)，以至于燃料調(diào)節(jié)劑的有效成分能夠在燃料中、在燃料系統(tǒng)E0. 2 中和燃燒系統(tǒng)E0. 3中變得有效。
方法步驟E3包括降低摩擦的方法步驟，所述方法步驟在該實施形式中對內(nèi)燃機燃燒系統(tǒng)E0. 3和傳動裝置/差速裝置E0. 4產(chǎn)生作用。所述方法步驟用于內(nèi)燃機EO的機械工作過程中的摩擦優(yōu)化。存在于燃燒系統(tǒng)E0. 3中或在傳動裝置E0. 4中的潤滑油在所述過程中用作到內(nèi)燃機EO的機械的摩擦中心的、降低摩擦的有效成分的載體。所述方法步驟是近似連續(xù)的，并且能夠以相應的時間間隔重復。后續(xù)應用的時間間隔基于由內(nèi)燃機EO和傳動裝置/差速裝置E0. 4產(chǎn)生的和能夠以千米或工作小時給定的功率。在內(nèi)燃機EO用于機動車的情況下，在應用之間的間隔能夠?qū)崿F(xiàn)為200，000行駛公里。
此外，在方法步驟E4中將氣體供給到內(nèi)燃機供風中的、特別是到內(nèi)燃機EO的燃燒系統(tǒng)E0. 3的吸入空氣中能夠借助于氣體供給系統(tǒng)DG實現(xiàn)。在所述實施例中，附加地作為方法步驟E5，將優(yōu)選是氫氣的氣體供給到內(nèi)燃機EO的排氣系統(tǒng)E0. 5中能夠借助于氣體供給系統(tǒng)A實現(xiàn)。優(yōu)選地，在成功地應用清潔的方法步驟El之后，才在內(nèi)燃機EO上應用氣體供給。這優(yōu)選是連續(xù)的和獨立工作的過程，該過程依據(jù)燃燒系統(tǒng)E0. 3的運行參數(shù)運行。
在將氣體供給到燃料發(fā)動機供氣中的方法步驟E4中，附加的燃料氣體或反應氣體，例如CNG、LPG、生物氣體或氫氣，單獨地或混合地作為MGI氣體輸送到內(nèi)燃機EO的燃燒過程。氣體輸送與在單一燃料驅(qū)動時內(nèi)燃機的所使用的燃料類型(液態(tài)的、氣態(tài)的、化石的、 起源于生物的)無關地進行(而不將氣體供給到內(nèi)燃機供氣中)。MGI氣體的成分的類型取決于燃料種類，借助于所述燃料種類，內(nèi)燃機EO在單一燃料驅(qū)動時運行(參看圖6)。
方法步驟E5是借助于氣體供給系統(tǒng)A使氣體供給到內(nèi)燃機EO的排氣系統(tǒng)E0. 5 中。優(yōu)選地，根據(jù)燃燒系統(tǒng)E0. 3的氮氧化物排放的產(chǎn)生的量，將氫氣與量成比例地引入在催化器上游的內(nèi)燃機EO的廢氣中。通過化學反應，氮氧化物轉(zhuǎn)化為元素氮，因此內(nèi)燃機EO 的排放降低。
圖2是借助于氣態(tài)燃料運行的內(nèi)燃機EO的根據(jù)本發(fā)明的方法的技術上的功能性的示意圖。在此，尤其示出的是，單獨的方法步驟E3和E4對簡化示出的內(nèi)燃機EO如何產(chǎn)生影響。在用于借助于氣態(tài)燃料運行的內(nèi)燃機EO的根據(jù)本發(fā)明的方法的所述運行變型中， 優(yōu)選取消根據(jù)本發(fā)明的方法步驟El和E2。
降低摩擦的方法步驟E3的應用如相關于圖I已經(jīng)描述并且與在燃料單一運行時或燃料混合運行時的燃料類型無關。
相反地，相關于氣態(tài)燃料，與在借助于液態(tài)燃料的內(nèi)燃機中不同地執(zhí)行氣體供給 E4。根據(jù)氣態(tài)的燃料的組成,根據(jù)該實施例借助于氣體供給系統(tǒng)DG將氣態(tài)氫氣的確定的份額優(yōu)選供給到內(nèi)燃機EO的抽吸管中。由此優(yōu)化燃料過程并且在內(nèi)燃機EO的功率保持相同的情況下實現(xiàn)降低排放。
圖3是借助于液態(tài)燃料運行的內(nèi)燃機EO的根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖。方法步驟分別通過平放設置的矩形表示。通過斜放的矩形示出分支，所述分支分別依據(jù)過渡條件確定從一個方法步驟到下一方法步驟的過渡。例如，如果方法步驟El作為單次的應用沒有結束，那么將其重復。借助于方法步驟El的相應的輸出參數(shù)，才發(fā)生到方法步驟E4的過渡?？偟膩碚f，這樣示出邏輯流程在成功地應用本發(fā)明時，發(fā)動機EO如何從上方作為矩形示出的原始狀態(tài)轉(zhuǎn)換到下方用E0*示出的狀態(tài)。
圖3中清楚的是，到內(nèi)燃機EO的燃燒系統(tǒng)E0. 3中的氣體供給E4在時間上在成功地執(zhí)行清潔步驟El之后執(zhí)行。燃料調(diào)節(jié)的方法步驟E2和降低摩擦的方法步驟E3的執(zhí)行彼此獨立地進行。在借助于液態(tài)燃料運行的內(nèi)燃機中，在執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法步驟E1、 E2、E3和E4之后，根據(jù)本發(fā)明的方法的基本流程的應用結束?？蛇x地，方法步驟E5還能夠附加地，在成功地執(zhí)行方法步驟El之后執(zhí)行。
與圖3的描述類似地，圖4示出借助于氣態(tài)燃料運行的內(nèi)燃機EO的根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖。從圖4中能夠清楚看到，氣體供給的方法步驟E4的執(zhí)行與降低摩擦的方法步驟E3并行進行，其中E3示出近似連續(xù)的方法步驟，并且E4示出連續(xù)的方法步驟。優(yōu)選地，方法步驟El和E2在技術上不能夠應用在所述運行變型(使用氣態(tài)燃料)中。那么，根據(jù)本發(fā)明的方法的執(zhí)行在執(zhí)行方法步驟E3和E4時結束。
圖5是借助于液態(tài)燃料運行的內(nèi)燃機EO的燃料供應的示意圖，在上圖中是沒有應用根據(jù)本發(fā)明的方法步驟清潔El的情況，在下圖中是應用根據(jù)本發(fā)明的方法步驟清潔El 的情況。在使用液態(tài)燃料時，方法步驟El形成用于進一步執(zhí)行方法步驟E4和E5的基礎。
清潔的方法步驟El通過兩個方法組成部分構成。一個方法組成部分是方法參數(shù)， 例如清潔時長，另一方法組成部分通過化學成分和清潔劑的濃度確定。根據(jù)污染度，確定清潔循環(huán)的時長，其中所述污染度例如能夠借助于燃料過濾器的負載度來確定，并且所述污染度尤其與內(nèi)燃機的運行負載和所使用的燃料的質(zhì)量相關。清潔循環(huán)優(yōu)選的時長為大約40 分鐘至60分鐘。清潔劑的使用量特別是取決于燃料系統(tǒng)E0. 2的大小和結構，并且取決于在單一燃料驅(qū)動時內(nèi)燃機EO的消耗量。
為了供給清潔劑，清潔劑供給器連接到內(nèi)燃機EO的燃料系統(tǒng)E0. 2上。在此，燃料箱是脫離的，并且內(nèi)燃機EO從清潔劑供給器的燃料容器中獲得需要的燃料。由運行引起的污染和沉積從燃燒系統(tǒng)E0. 3中移除。緊接著，執(zhí)行燃料系統(tǒng)E0. 2的密封性的控制。其后， 清潔過程全自動地啟動。在清潔的方法步驟El結束之后，為整個燃料系統(tǒng)E0. 2清除清潔劑殘留，其方式在于，將燃料系統(tǒng)E0. 2用新鮮的燃料沖洗。緊接著，將清潔劑供給器與燃料系統(tǒng)E0. 2分開。接下來，更換所有燃料過濾器更。
圖6示出在使用液態(tài)燃料時，借助于氣體供給器DG將氣體供給到燃燒系統(tǒng)E0. 3 中的方法步驟E4和借助于氣體供給器A將氣體供給到內(nèi)燃機EO的排氣系統(tǒng)E0. 5中的方法步驟E5的示意圖。氣體供給系統(tǒng)DG的應用形式取決于內(nèi)燃機EO的基本燃料。在圖6 中示出用于借助于柴油運行的內(nèi)燃機EO的技術的系統(tǒng)應用。示意性地示出燃料混合運行， 其中柴油作為主要燃料，并且氣體作為次要燃料同時引入燃燒進程中。
所引入的氣體的成分與內(nèi)燃機EO的要求協(xié)調(diào)。在此，氣體由特定份額的可燃氣體 (例如LPG、CNG、生物氣體)和一部分氣態(tài)的氫氣混合在一起。從用于LPG、CNG、生物氣體或其混合物的壓縮氣體箱E4. 5借助于氣體供給系統(tǒng)DG通過用于氣體壓力調(diào)整的降壓器E4. 3 和最后抽吸空氣的氣體供給器E4. I將氣體輸送到內(nèi)燃機EO的燃燒系統(tǒng)E0. 3。此外，從壓縮氣體箱E4. 6將氫氣通過用于調(diào)整壓力的降壓器E4. 4和氣體供給器E4. 2輸送到燃燒系統(tǒng)E0. 3。在所述實施例中，燃燒系統(tǒng)具有渦輪增壓器E0. 3. 2，將氣體供給到所述渦輪增壓器的抽吸空氣中。此外，在所述實施例中，如在右圖中示出，借助于氣體供給系統(tǒng)A將氫氣從壓縮氣體箱E4. 6通過用于調(diào)整壓力的降壓器E5. 2和氣體供給器E5. I供給到內(nèi)燃機EO 的排氣系統(tǒng)E0. 5中。
在首要的運行負荷等級中，可燃氣體的份額基于在燃料單一運行時(沒有氣體供給)的燃料需求確定。待輸送的氣態(tài)的氫氣的份額取決于燃料混合物的化學成分。由這些參數(shù)產(chǎn)生MGI氣體(LPG、CNG、生物氣體或其混合物)。
優(yōu)選地，MGI氣體借助小的過壓吹入發(fā)動機的抽吸管中，以至于優(yōu)選地，在進入燃燒室中之前還與必要時通過渦輪增壓器壓縮的抽吸氣體混合。所述混合物在進入燃燒室之后通過柴油的自動點燃一同點燃。更高的空氣過量保證了，沒有回火發(fā)生，并且燃燒溫度保持為低的，這造成少的氮氧化物排放和減少的熱損耗。
在借助于柴油運行的常規(guī)內(nèi)燃機中，在燃料單一運行時有效地使用噴入的柴油燃料的大約85%。殘留物通過排氣設備在未被使用的情況下消失，并且到達環(huán)境中。在以柴油/MGI氣體進行燃料混合運行時，有效地使用燃料的物理的和化學的參數(shù)。柴油通過噴射系統(tǒng)噴入燃燒室中。在自點火之后，燃料從外向內(nèi)燃燒。在柴油燃料中留下未使用的殘留。 可燃氣體，例如LPG、CNG或生物氣體比柴油燃燒得更慢。這造成，使柴油通過延遲的燃燒完全轉(zhuǎn)化。此外，氫氣比柴油和可燃氣體燃燒得更快，這在現(xiàn)有的燃燒進程中再次對于柴油燃料的化學轉(zhuǎn)化產(chǎn)生有利作用。因此，能夠借助百分之95的物質(zhì)轉(zhuǎn)化明顯更進一步地燃燒和更有效地利用液態(tài)動力燃料(柴油)。此外，所使用的可燃氣體也用作自身的動力燃料，因為自身的燃燒能量弓丨入到燃燒過程中。
由此，在發(fā)動機的物質(zhì)/和能量平衡時，在附加地使用MGI氣體以產(chǎn)生相同的功率時需要更少的柴油燃料。此外，廢氣排放降低。內(nèi)燃機的運行由于花費便宜的MGI氣體變得更經(jīng)濟。
圖7是在使用氣態(tài)燃料時，將氣體供給到內(nèi)燃機EO的燃燒系統(tǒng)E0.3中的方法步驟E4的示意圖。氣體供給系統(tǒng)DG的應用形式取決于內(nèi)燃機的基本燃料。優(yōu)選地，對于借助于氣態(tài)基本燃料運行的單元得出在圖7中示出的技術的系統(tǒng)應用。示意性地示出燃料運行，其中氣體(LPG、CNG、生物氣體或其混合物)作為主要燃料輸送到內(nèi)燃機EO的燃燒系統(tǒng) E0.3的內(nèi)燃機E0.3. I。附加地，將氣態(tài)燃料，在所述實施例中氫氣，從壓縮氣體箱E4. 6通過降壓器E4. 4和氣體供給器E4. 2導入到燃燒系統(tǒng)E0. 3的渦輪發(fā)動機E0. 3. 2的抽吸空氣中。氣態(tài)氫氣的應用量由內(nèi)燃機的總消耗量得出。在與氣體排放平衡時，特別地為每個設備調(diào)節(jié)氫氣的量。優(yōu)選地，占內(nèi)燃機的總消耗量的3%的氣態(tài)氫氣設置為技術的目標值。
由此，在內(nèi)燃機EO的物質(zhì)/和能量平衡時，為了產(chǎn)生相同的功率，在附加地使用 MGI氣體時需要更少的氣體。降低了廢氣排放，在此首先是甲醛。優(yōu)選地，內(nèi)燃機EO的驅(qū)動通過在減少甲醛的情況下所產(chǎn)生能量的法定的額外補貼而變得更加經(jīng)濟。
根據(jù)本發(fā)明的方法使在借助于液態(tài)燃料運行的內(nèi)燃機EO的廢氣中的煙或灰塵和 /或細粉塵和氮氧化物的有害物質(zhì)參數(shù)能夠降低。此外，在借助于氣態(tài)燃料運行的內(nèi)燃機 EO的廢氣中的甲醛份額降低。
根據(jù)本發(fā)明的用于降低內(nèi)燃機EO的排放的方法是在所有常用的內(nèi)燃機EO中可使用的復雜的方法。根據(jù)本發(fā)明的方法的主要作用在于持續(xù)地減少廢氣排放。作為第二有利的作用，對內(nèi)燃機EO相對于在燃料系統(tǒng)與箱系統(tǒng)中和特別是在引導油的系統(tǒng)(燃燒系統(tǒng) E0. 3，傳動裝置/差速裝置E0. 4)中的機械磨損進行長期的保護。
根據(jù)基本燃料(液態(tài)的、氣態(tài)的)，所述方法依據(jù)特定的運行條件調(diào)節(jié)，以至于能實現(xiàn)最優(yōu)地降低排放。通過各個交錯的方法步驟的適當?shù)慕M合得出最佳合作效果，對于使用者，所述最佳合作效果除了對于環(huán)境保護的有利作用，也是在經(jīng)濟上有意義的。
權利要求
1.降低內(nèi)燃機(EO)的排放的方法，所述內(nèi)燃機借助于液態(tài)的燃料運行，所述方法具有下面的方法步驟(El)清潔(E2)燃料調(diào)節(jié)(E3)降低摩擦(E4)將氣體供給到所述內(nèi)燃機(EO)的燃燒系統(tǒng)(E0. 3)中。
2.降低內(nèi)燃機(EO)的排放的方法，所述內(nèi)燃機借助于氣態(tài)的燃料運行，所述方法具有下面的方法步驟(E3)降低摩擦(E4)將氣體供給到所述內(nèi)燃機(EO)的所述燃燒系統(tǒng)(E0. 3)中。
3.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，在所述方法步驟(El)中設有下面的分方法步驟(A)在將清潔液體輸送到所述內(nèi)燃機(EO)中的情況下，執(zhí)行用于無損壞地全自動地清潔所述內(nèi)燃機的工作過程；(B)更換燃料過濾器，所述燃料過濾器設置用于清潔所述內(nèi)燃機(EO)的燃料系統(tǒng)。
4.根據(jù)權利要求I或3之一所述的方法，其特征在于，在方法步驟(E2)中，有效成分的載體介質(zhì)是所述內(nèi)燃機(EO )的能流動的載體介質(zhì)、特別是燃料。
5.根據(jù)前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，在方法步驟(E3)中，有效成分的載體介質(zhì)是所述內(nèi)燃機(EO)的能流動的載體介質(zhì)、特別是內(nèi)燃機潤滑油。
6.根據(jù)前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，在方法步驟(E4)中，除了燃料，將氣體，尤其是LPG、CNG、生物氣體、氫氣或其組合輸送到所述內(nèi)燃機(EO )中以用于燃燒。
7.根據(jù)前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，在附加的方法步驟(E5)中，將氣體，特別是氫氣或氣體混合物引入所述內(nèi)燃機(EO)的排氣系統(tǒng)(E0. 5)中。
8.根據(jù)權利要求6或7所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述內(nèi)燃機(EO)在所述排氣系統(tǒng)(E0. 5)中的所述廢氣的至少一個排放值，特別是氮氧化物含量值、細粉塵含量值、甲醛含量值、二氧化碳含量值、一氧化碳含量值或其組合，在量上控制在方法步驟(E4)中到所述內(nèi)燃機(EO)的所述燃燒系統(tǒng)(E0. 3)中的氣體供給和/或在所述方法步驟(E5)中到所述排氣系統(tǒng)(E0. 5)中的氣體供給。
9.用于實施根據(jù)權利要求7或8之一所述的方法的內(nèi)燃機(E0)，所述內(nèi)燃機具有燃燒系統(tǒng)(E0. 3)和用于儲存燃料與用于將燃料輸送到所述燃燒系統(tǒng)(E0. 3)中的燃料系統(tǒng) (E0. 2)、排氣系統(tǒng)(E0. 5)、用于將氣體供給到所述內(nèi)燃機(EO)的所述燃燒系統(tǒng)(E0. 3)中的氣體供給系統(tǒng)(DG)和用于將氣體供給到所述內(nèi)燃機(EO)的所述排氣系統(tǒng)(E0. 5)中的氣體供給系統(tǒng)(A)。
10.根據(jù)權利要求9所述的內(nèi)燃機(E0)，其特征在于，用于將氣體供給到所述內(nèi)燃機 (EO)的所述燃燒系統(tǒng)(E0. 3)中的氣體供給系統(tǒng)(DG)和/或用于將氣體供給到所述內(nèi)燃機 (EO)的所述排氣系統(tǒng)(E0. 5)中的氣體供給系統(tǒng)(A)設置用于，根據(jù)所述內(nèi)燃機(EO)在所述排氣系統(tǒng)(E0. 5)中的所述廢氣的至少一個排放值、特別是氮氧化物含量值、細粉塵含量值、甲醛含量值、二氧化碳含量值或其組合，在量上地執(zhí)行到所述內(nèi)燃機(EO)的所述燃燒系統(tǒng)(E0. 3)中的氣體供給或者到所述內(nèi)燃機(EO)的所述排氣系統(tǒng)(E0. 5)中的氣體供給。
11.根據(jù)權利要求IO或11所述的內(nèi)燃機(EO )，其特征在于，這些氣體供給系統(tǒng)(A，DG ) 用不同的氣體或氣體組合物填充。
全文摘要
本發(fā)明提出一種用于降低借助于液態(tài)燃料運行的內(nèi)燃機的排放的方法，所述方法具有下面的方法步驟清潔、燃料調(diào)節(jié)、降低摩擦、將氣體供給到內(nèi)燃機的燃燒系統(tǒng)中；并且提出一種用于降低借助于氣態(tài)燃料運行的內(nèi)燃機的排放的方法，所述方法具有下面的方法步驟降低摩擦和將氣體供給到內(nèi)燃機的燃燒系統(tǒng)中。根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機具有燃燒系統(tǒng)和用于儲存燃料和用于將燃料輸送到燃燒系統(tǒng)的燃料系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、設置為將氣體供給到內(nèi)燃機的燃燒系統(tǒng)中的氣體供給系統(tǒng)和設置為將氣體供給到內(nèi)燃機的排氣系統(tǒng)中的氣體供給系統(tǒng)。
文檔編號F02B69/04GK102939450SQ201180017556
公開日2013年2月20日 申請日期2011年3月28日 優(yōu)先權日2010年3月29日
發(fā)明者京特·諾爾特, 弗洛里安·申克 申請人:化工貿(mào)易中心歐洲有限公司正因素系統(tǒng)