[发明专利]用于运行以甲烷作燃料的发动机并用甲烷氧化催化剂处理排放气体的方法和设备

权利要求书

1.一种运行以甲烷作燃料的发动机以减少氮氧化物排放并处理来 自所述发动机的排放气体以减少甲烷排放的方法，所述方法包括：

当在发动机特性曲线图上的预定第一点集中的一点运行所述发动 机时，为所述发动机供给贫燃料混合物作燃料；

当在发动机特性曲线图上的预定第二点集中的一点运行所述发动 机时，为所述发动机供给富燃料混合物作燃料；以及

使来自所述发动机的排放气体流经甲烷氧化催化剂，

其中所述发动机特性曲线图上的所述预定第二点集关联于何时所 述发动机在预定的高发动机转速范围内且在预定的低发动机负荷范围 内运行以及何时排出所述发动机的燃烧室的排放气体的温度是至少 600摄氏度，由此在所述发动机特性曲线图上的所述预定第二点集运 行所述发动机提供用于使所述甲烷氧化催化剂再生的足够时段，其中 在大多数时间中以贫燃模式运行所述发动机。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定的低发动机负荷范 围通过何时所述发动机以小于最大发动机负荷的20%的负荷运行来定 义。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定的高发动机转速范 围通过何时所述发动机以为最大发动机转速的至少80%的速度运行来 定义。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定的高发动机转速范 围是在2500rpm和2800rpm之间。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定的低发动机负荷范 围对应于何时进气歧管压力小于85kPa的绝对压力。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述发动机特性曲线图上的 所述预定第二点集关联于何时所述发动机在预定的高发动机转速范围 内且在预定的低发动机负荷范围内运行以及何时排出所述发动机的燃 烧室的排放气体的温度是至少650摄氏度且低于800摄氏度。

7.根据权利要求1所述的方法，其中通过降低通向所述发动机的 空气质量单位流量产生所述富燃料混合物。

8.根据权利要求7所述的方法，其中通过对通过进气通路的空气 流进行节流降低所述空气质量单位流量。

9.根据权利要求7所述的方法，其中当所述以甲烷作燃料的发动 机装配有涡轮增压器时，通过开启废气门阀来降低所述空气质量单位 流量。

10.根据权利要求7所述的方法，其中通过控制可变几何形状涡 轮增压器的几何形状来降低所述空气质量单位流量。

11.根据权利要求7所述的方法，其中通过控制可变喷嘴涡轮增压 器的喷嘴来降低所述空气质量单位流量。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述贫燃料混合物具有为至 少1.3的平均λ。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述贫燃料混合物具有在 1.3和1.7之间的平均λ。

14.根据权利要求1所述的方法，还包括：为所述以甲烷作燃料的 发动机供给包含甲烷和氢气的燃料混合物作燃料，以及控制所述贫燃 料混合物使之具有在1.3和2.0之间的平均λ。

15.根据权利要求1所述的方法，其中所述富燃料混合物具有小于 或等于1.0的平均λ。

16.根据权利要求1所述的方法，其中所述富燃料混合物具有在 0.90和1.0之间的平均λ。

17.根据权利要求1所述的方法，还包括：启动一火花塞，以促进 所述贫燃料和富燃料混合物的点火，并且当为所述发动机供给所述贫 燃料混合物作燃料时，将启动所述火花塞的定时提前到更早的时间。

18.根据权利要求1所述的方法，还包括：当以所述富燃料混合物 运行所述发动机时，控制所述发动机以用大于650摄氏度且小于800 摄氏度的温度将所述排放气体传送到所述甲烷氧化催化剂。

19.根据权利要求1所述的方法，还包括：为所述发动机供给天然 气作燃料。