[发明专利]内燃机系统

说明书

本发明提供一种内燃机系统(1)，包括：燃烧器(3)，所述燃烧器(3)被布置成重复地接收空气和燃料、燃烧所接收的空气和燃料、并使燃烧的空气和燃料膨胀；膨胀器(6)，所述膨胀器(6)包括气缸(602)和活塞(601)，所述活塞(601)被设置成在气缸(602)中往复运动，所述活塞(601)被连接到发动机系统的曲轴(2)；和废气引导装置(9)，所述废气引导装置(9)被布置成将废气从燃烧器(3)引导到膨胀器(6)，其特征在于，该系统被布置成将向废气引导装置(9)中提供燃料喷射和/或被布置成在燃烧器(3)中的燃烧之后并且在燃烧器中为了后续燃烧而接收空气和燃料之前，向燃烧器(3)中提供燃料喷射。

技术领域

本发明涉及一种内燃机系统，包括：燃烧器，该燃烧器被布置成重复地接收空气和燃料、燃烧所接收的空气和燃料，并且使燃烧的空气和燃料膨胀；膨胀器，该膨胀器包括汽缸和活塞，活塞被布置成在汽缸中往复运动，活塞被连接到发动机系统的曲轴；以及废气引导装置，该废气引导装置被布置成将废气从燃烧器引导到膨胀器。本发明还涉及一种包括这种系统的车辆、一种控制内燃机系统的方法、一种计算机程序、一种计算机可读介质和一种控制单元。

本发明能够被应用于重型车辆，诸如卡车、公共汽车和建筑设备，例如工作机器。本发明也能够被应用于小汽车。虽然将关于卡车描述本发明，但是本发明不限于这种特定的车辆类型。

背景技术

已知具有多级压缩和膨胀的内燃机可以提供非常高的压力，并从燃料中提取更多的能量。US20100300385提供了这种发动机的示例。尽管已知的多级膨胀发动机可以提供更多能量，但是仍期望在这种发动机的的能量输出方面改进它们。

多级膨胀发动机还可能在低负荷运行期间存在氮氧化物(NOx)还原的问题，特别是如果发动机是柴油发动机。例如，由于高效率和膨胀而将废气冷却到选择性催化还原(SCR)装置的正常工作温度以下而使SCR装置可能不能正常工作。因而，还期望改进这种多级膨胀发动机的排放特性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有改进的能量输出的多级膨胀内燃机。本发明的另一个目的在于提供一种具有改进的排放特性的多级膨胀内燃机。

通过下面的内燃机系统达到这些目的，该内燃机系统包括：

-燃烧器，该燃烧器被布置成重复地接收空气和燃料、燃烧所接收的空气和燃料、并且使燃烧的空气和燃料膨胀，

-膨胀器，该膨胀器包括气缸和活塞，活塞被布置成在气缸中往复运动，活塞被连接到发动机系统的曲轴，以及

-废气引导装置，该废气引导装置被布置成将废气从燃烧器引导到膨胀器，

-其特征在于，该系统被布置成向废气引导装置中提供燃料喷射，和/或被布置成在燃烧器中的燃烧之后并且在为了后续燃烧而将空气和燃料接收进燃烧器之前向燃烧器中提供燃料喷射。本发明允许将膨胀器前废气处理装置定位于废气引导装置中，该膨胀器前废气处理装置可以被布置成对来自燃烧器的废气提供废气处理过程。多级膨胀发明在系统相对高的负荷下，使被喷射到废气引导装置中的被添加的燃料，或者使在燃烧器中的燃烧之后并且在为了后续的燃烧而将空气和燃料接收进燃烧器之前，被喷射到燃烧器中的被添加的燃料在废气处理装置中与废气中的空气反应以产生热，这种热可以在随后的膨胀阶段中被转换成机械功。这将增加发动机系统的功率输出。