[发明专利]空运发动机添加剂输送系统

说明书

技术领域

本发明针对于经由进气系统将添加剂引入到发动机的燃烧腔室的方法和系统。

背景技术

传统地，在将燃料泵送到车辆的燃料箱或其它装置中之前，将添加剂添加到燃料。以此方式配制的添加剂包通常在延长的储存周期经历全范围的环境条件。燃料/添加剂混合物必须在整个运输、搬运和储存周期保持基本上均匀并且因此必须被配制为耐受极端热和冷、变化的湿度水平等。另外，添加剂包必须输送多种成分，这些成分必须彼此相容以便配制在燃料中。另外，某些添加剂可能会对燃料箱或燃料输送系统造成损害，例如损坏密封件和垫圈。这些问题常常对于指定用于燃料中的添加剂施加了显著的约束。

还存在燃料添加剂的配制物的其它限制。例如，燃料配制者可能不希望将某些添加剂包括于特定燃料中，因为包括添加剂造成燃料成本增加。另外，燃料配制者可能将其自身的成分引入到燃料中或者特定燃料可能包含某些潜在反应性组分，从而对于引入可能潜在地与如此的成分反应的其它的添加剂造成另外的相容性问题。例如，燃料可包含反应性组分，诸如乙醇、醚、脂肪酸酯、酸性腐蚀抑制剂、减阻聚合物、酚抗氧化剂、蜡抗沉降添加剂、浊点降低剂、芳香胺类、有机硝酸盐、有机金属辛烷增强子和反应性二烯、噻吩、过氧化物和多核芳香烃。而且，当所希望的燃料的处理率超过了位于燃料终端的燃料添加剂添加系统的容量时，可由燃料配制者拒绝添加剂。

如上文所讨论，某些很期望的添加剂当用于燃料添加剂配制物中时不太理想。这些燃料添加剂或混合剂尚未实现它们全部的潜力。如此限制的某些示例例如在美国专利第7,846,224号中讨论，其中，指出了某些摩擦改良剂可能在低温与燃料或燃料中可能存在的其它添加剂不相容或者不能溶解于燃料或燃料中可能存在的其它添加剂。蜡状材料是优良的摩擦改良剂，但在燃料中具有有限的溶解度。

存在某些已知的涉及将某些组成引入到发动机的进气系统中的方法。如此的方法的示例可以见于例如美国专利第4,377,135、7,146,938、5,282,445、6,152,099以及6,523,530号。

这些现有技术方法大都不旨在解决或避免当将燃料添加剂配制到燃料中时可能遇到的相容性或溶解度问题。此外，在这些现有技术方法中许多方法中使用的控制机制受到显著缺陷并且因此通常不适合于控制被引入到进气系统中的添加剂的量、气溶胶粒度和/或时机以便提供最佳的益处。

发明内容

在第一方面，本发明旨在将添加剂引入到发动机的进气系统中。该方法确定添加剂的量、气溶胶粒度和/或引入时机。引入的添加剂由进气系统中的气流运送到发动机的燃烧腔室，在发动机的燃烧腔室中，添加剂与燃料混合并燃烧。这些添加剂由于这种方法可改善发动机的性能或者而提供其它有益效果。

在一方面，基于选自下列的信息来确定所述至少一种添加剂的量、气溶胶粒度和/或添加时机：燃料类型、即将来临的路况、辛烷值、十六烷值、空气-燃料比、气候条件、高度、发动机负荷、油压、轮速度、质量气流速度、发动机洁净度、排放水平、空气氧含量、歧管真空压力、轮胎压力、用户输入、驱动器特征、阀时机、微粒捕集起燃、混合动力系策略、技术员输入及其任何组合。

在另一方面，可以通过发动机的进气系统将添加剂引入到发动机的燃烧腔室用于选自下列的目的：净化、摩擦改良、摩擦减小、改善的燃料经济性、更改辛烷值、更改十六烷值、点火延迟、点火加速、沉积减少、去垢、清洁、酸中和、发动机冷起动改善、影响润滑油泄放间隔、抗氧化性、油添加剂补充、在燃烧腔室中的燃料/空气-添加剂混合物中的过氧化物减少、腐蚀抑制、抗沉降、浊点降低、抗磨损、爆震减少及其组合。

本发明的另一方面在于提供一种添加剂引入系统，其包括：用于容纳一种或多种添加剂的至少一个容器；用于控制一种或多种添加剂的量、气溶胶粒度和/或引入时机的控制系统；以及，用于将一种或多种添加剂引入到发动机的进气系统中的装置。

附图说明

图1描绘了根据本发明用于将一种或多种添加剂引入到发动机的进气系统中的示例性添加剂引入系统。

图2描绘了本发明的备选实施例，其中两种或更多种添加剂被进给到进气系统。

图3描绘了在空运添加剂进给到非点燃发动机的情况下机动发动机摩擦测试(也被称作“旋转控制(SpinMaster)测试”)在600至1500 rpm的结果。

图4描绘了用于示例5中的US EPA FTP-75城市驱动循环。

图5描绘了用于示例5中的US EPA HwFET高速驱动循环。

具体实施方式