[发明专利]用于减小发动机中的摩擦的系统和方法

说明书

背景技术

内燃发动机依靠在空气中旋转的高速旋转机械和齿轮。来自车辆推进系统的运动部件周围的空气的阻力和摩擦造成燃料效率损失。通常利用诸如挡油盘的装置来减少将油盘/油池里的油滴夹带到发动机的运动部件周围的空气中，以此缓解发动机曲轴箱中旋转和往复运动的部件的气动摩擦。夹带的油滴进一步增加了作用在发动机部件上的阻力，从而增加了发动机的负荷并且降低了燃料的经济性。此外，在发电行业，通过使高速电力机械处在氢气(具有比空气更低的粘度)中来降低来自其周围的空气的摩擦。

发明人已经意识到了上述方法的某些问题。即，虽然挡油盘和类似的装置减少了因夹带的机油而作用在发动机部件上的阻力，但是，发动机部件周围的空气阻力却不受影响。此外，内燃发动机中氢气与空气会形成爆炸性混合物。

发明内容

至少部分地解决上述问题并且实现减小内燃发动机中的摩擦的技术效果的一种方法是用诸如甲烷的气体燃料填充或者部分填充曲轴箱。例如，发明人已经意识到，通过用较低密度的气体来替代发动机曲轴箱内的空气，能够减小空气阻力，同时依然提供足够的发动机冷却。此外，甲烷气体的粘度大大低于空气，而且甲烷在空气中的可燃性极限是有限制的。因此，在一个实施例中，车辆系统包括气体燃料源和内燃发动机，内燃发动机包括曲轴箱强制通风(PCV)系统，其中，气体燃料源通过流量控制阀流体连接至PCV系统，流量控制阀配置成控制流入PCV系统的气体燃料的流量。在另一实施例中，一种方法包括：在第一条件下，将气体燃料从气体燃料源输送至内燃发动机的PCV系统，其中，第一条件包括计算出来的窜气流率小于PCV阀门流率。在进一步的实施例中，车辆可包括气体燃料源、内燃发动机以及控制器，其中，内燃发动机包括PCV系统，气体燃料源通过流量控制阀流体连接至PCV系统，流量控制阀配置成控制流进PCV系统的气体燃料的流量，控制器具有可执行指令以在第一条件下将气体燃料从气体燃料源输送至内燃发动机的PCV系统，其中，第一条件包括计算出来的窜气流率小于PCV阀门流率，而且歧管真空度大于曲轴箱真空度，其中，气体燃料的流率由PCV阀门流率与窜气流率之间的差值计算得出，其中，窜气流率基于发动机操作状态进行计算。

根据本发明的一个方面，提供了一种车辆系统，包括：

内燃发动机，内燃发动机包括经由流量控制阀流体连接至气体燃料源的PCV系统。

根据本发明的一个实施例，气体燃料源流体连接至PCV系统的空气流入管线，并且流量控制阀配置成控制流入PCV系统的气体燃料的流量。

根据本发明的一个实施例，还包括流体连接至PCV系统的净化筒。

根据本发明的一个实施例，净化筒流体连接至燃料管线。

根据本发明的一个实施例，气体燃料源包括甲烷。

根据本发明的一个实施例，气体燃料粘度低于空气的粘度。

根据本发明的另一方面，提供了一种方法，包括：

响应于窜气流率小于PCV阀流率将气体燃料从气体燃料源输送到发动机的PCV系统。

根据本发明的一个实施例，还包括：

仅在歧管真空度大于曲轴箱真空度时响应于窜气流率降至PCV阀流率以下开始将气体燃料从气体燃料源输送至PCV系统，曲轴箱真空度随着发动机转速的增大而增大。

根据本发明的一个实施例，气体燃料以PCV阀流率与窜气流率之差的流率进行输送。

根据本发明的一个实施例，还包括：当发动机停止时，停止将气体燃料从气体燃料源输送至PCV系统。

根据本发明的一个实施例，还包括：当歧管真空度低于曲轴箱真空度时，停止将气体燃料从气体燃料源输送至PCV系统。

根据本发明的一个实施例，还包括：响应于空/燃比小于期望的空/燃比而降低气体燃料的流率。

根据本发明的一个实施例，还包括：将气体燃料存储在流体连接至PCV系统和气体燃料源的净化筒中。

根据本发明的一个实施例，还包括：响应于窜气流率小于PCV阀流率且净化筒压力大于PCV进气口管线压力，将气体燃料从净化筒引导至PCV系统。

根据本发明的一个实施例，还包括：响应于燃料切断减速事件，

确定输送至PCV系统的过量气体燃料量，以及

将气体燃料的流率降低与过量气体燃料量相应的量。

根据本发明的一个实施例，还包括：将过量气体燃料量存储在流体连接至PCV系统的净化筒中。

根据本发明的又一方面，提供了一种车辆，包括：