具有強制進氣系統的用於車輛的動力系統的製作方法

2023-06-29 13:44:46

具有強制進氣系統的用於車輛的動力系統的製作方法
【專利摘要】用於車輛的動力系統包含發動機，該發動機具有各自具有進氣口以及排氣口的多個發動機汽缸；進氣歧管，該進氣歧管與發動機的發動機汽缸中的每一者的進氣口處於流體聯通；以及強制進氣系統，該強制進氣系統聯接到發動機上，從而將進氣歧管中的空氣的進氣壓力增加到環境壓力以上。動力系統還包含將燃料供應給發動機的發動機汽缸中的每一者的燃料輸送系統。燃料輸送系統包含每發動機汽缸至少一個燃料噴射器、儲存具有中間RON的燃料的燃料箱，以及將燃料分離成高RON成分以及低RON成分的車載分離器。基於發動機操作參數，將高RON成分以及低RON成分輸送到發動機的發動機汽缸中的每一者。
【專利說明】具有強制進氣系統的用於車輛的動力系統
[0001] 相關申請案的交叉引用
[0002] 本申請根據35U. S. C. § 119要求2012年4月30日提交的美國臨時申請案序列號 61/640048的優先權權益，並且根據35U.S.C. §120要求2012年11月27日提交的美國申 請案序列號13/686248的優先權權益，本申請案依賴於該些申請案的內容並且所述內容W 全文引用的方式併入本文中。
[000引 背景
[0004] 領域
[0005] 本說明書大體上涉及具有強制進氣系統的用於車輛的燃料輸送系統，並且更具體 來說，涉及將燃料分離成高辛焼值成分W及低辛焼值成分的燃料輸送系統。 技術背景
[0006] 內燃發動機通過燃燒化學燃料源來輸送機械能。一般來說，內燃發動機根據熱力 循環來處理工作流體，所述熱力循環壓縮工作流體、點燃工作流體中的燃料源W增加工作 流體的壓力，並且使工作流體膨脹W從壓力上的增加提取機械能。在工作流體的壓縮比上 的增加對應於在內燃發動機的熱效率上的增加。然而，對於火花點火發動機，在壓縮比上的 增加可能增加工作流體中的燃料源經受提前點火的傾向，所述提前點火可W被觀察為"發 動機爆震"。一般來說，發動機爆震在火花點火發動機中是不理想的。具有強制進氣系統的 發動機的有效壓縮比可能比自然抽吸的發動機的有效壓縮比更高。
[0007] 為了延遲燃料源的提前點火，可W將具有較高辛焼值的燃料引入到工作流體。此 燃料降低了發動機爆震的可能性，並且可W通過將時序提前到最大制動扭矩時序來實現發 動機的增加的功率提取。具有較高辛焼值的燃料通常需要額外處理和/或添加劑，該對於 消費者而言增加了燃料的零售成本。此外，發動機爆震通常僅在發動機的操作包絡的部分 處觀察到。由此，基於發動機功率需求，間歇地需要具有較高辛焼值的燃料。
[0008] 因此，需要替代性燃料輸送系統，所述替代性燃料輸送系統從具有中間辛焼值燃 料供應的燃料向強制進氣火花點火內燃發動機提供高辛焼值W及低辛焼值燃料。


【發明內容】

[0009] 根據各種實施例，一種用於車輛的動力系統包含發動機，所述發動機具有各自具 有進氣口 W及排氣口的多個發動機汽缸；進氣歧管，所述進氣歧管與發動機的發動機汽缸 中的每一者的進氣口處於流體聯通；W及強制進氣系統，所述強制進氣系統聯接到發動機 上，從而將進氣歧管中的空氣的進氣壓力增加到環境壓力W上。動力系統還包含將燃料供 應給發動機的發動機汽缸中的每一者的燃料輸送系統。燃料輸送系統包含每汽缸至少一個 燃料噴射器、儲存具有中間RON的燃料的燃料箱，W及將燃料分離成高RON成分W及低RON 成分的車載分離器。基於發動機操作參數，將高RON成分W及低RON成分輸送到發動機的 發動機汽缸中的每一者。
[0010] 根據另外的實施例，一種動力系統具有發動機，所述發動機具有多個汽缸；與發動 機汽缸處於流體聯通的進氣歧管；強制進氣系統，所述強制進氣系統聯接到進氣歧管上w 將進氣歧管中的壓力增加到環境W上；W及將燃料供應給發動機汽缸中的每一者的燃料輸 送系統。燃料輸送系統包含每發動機汽缸至少一個燃料噴射器、儲存中間RON處的燃料的 燃料箱，W及車載分離器。一種操作動力系統的方法包含將燃料引入到車載分離器、預加熱 燃料，W及通過滲透蒸發膜傳遞燃料W將燃料分離成低RON成分W及高RON成分。所述方 法還包含冷卻低RON成分W及高RON成分並且將高RON成分儲存在高RON儲箱中。所述方 法進一步包含將空氣W及燃料輸送到發動機汽缸中的每一者、確定壓縮或自動點火是否在 發動機汽缸中的任一者中發生，並且如果檢測到爆震，那麼增加從高RON儲箱輸送到發動 機汽缸中的每一者的燃料的比例。
[0011] 本文中所描述的實施例的額外的特徵W及優點將在下文的【具體實施方式】中進行 闡述，並且本領域的技術人員將部分地通過該描述容易地明白或通過實踐本文中所描述的 實施例（包含下文的【具體實施方式】、權利要求書W及附圖）而認識到所述特徵W及優點。
[0012] 應理解，前述大體描述W及W下【具體實施方式】描述了各種實施例並且意欲提供概 述或框架W用於理解所主張的主題的性質W及特徵。包含附圖W提供對各種實施例的進一 步理解，並且所述附圖被併入本說明書中且構成本說明書的一部分。圖式圖示了本文中所 描述的各種實施例，並且與描述一起用W闡釋所主張的主題的原理W及操作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1示意性地描繪了根據本文中示出或描述的一個或多個實施例的具有車載分 離器W及強制進氣系統的動力系統；
[0014] 圖2示意性地描繪了根據本文中示出或描述的一個或多個實施例的在壓縮W及 膨脹衝程期間發動機的假設的汽缸間壓力曲線；
[0015] 圖3示意性地描繪了根據本文中示出或描述的一個或多個實施例的在各種火花 時序設置上的發動機的假設的指示平均有效壓力曲線；
[0016] 圖4示意性地描繪了根據本文中示出或描述的一個或多個實施例的在各種火花 時序設置上的發動機的假設的指示平均有效壓力曲線；
[0017] 圖5示意性地描繪了根據本文中示出或描述的一個或多個實施例的燃料輸送系 統；
[0018] 圖6示意性地描繪了根據本文中示出或描述的一個或多個實施例的燃料輸送系 統；
[0019] 圖7示意性地描繪了根據本文中示出或描述的一個或多個實施例的車載燃料分 離器的滲透蒸發部件；
[0020] 圖8示意性地描繪了根據本文中示出或描述的一個或多個實施例的具有經分割 整料的車載燃料分離器的滲透蒸發部件；
[0021] 圖9示意性地描繪了根據本文中示出或描述的一個或多個實施例的發動機控制 單元；
[0022] 圖10示意性地描繪了根據本文中示出或描述的一個或多個實施例的發動機汽 缸；
[0023] 圖11示意性地描繪了根據本文中示出或描述的一個或多個實施例的發動機汽 缸；
[0024] 圖12示意性地描繪了根據本文中示出或描述的一個或多個實施例的發動機汽 缸；
[0025] 圖13A示意性地描繪了根據本文中示出和描述的一個或多個實施例的分段端蓋 的透視圖；
[0026] 圖13B示意性地描繪了根據本文中示出和描述的一個或多個實施例的分段端蓋 的透視圖；W及
[0027] 圖13C示意性地描繪了根據本文中示出和描述的一個或多個實施例的分段端蓋 的透視圖。

【具體實施方式】
[0028] 現在將詳細參考具有燃料輸送系統的內燃發動機W及用於操作所述內燃發動機 的方法的各實施例，所述燃料輸送系統將燃料供應分離成低辛焼值成分W及高辛焼值成 分。只要可能，在整個圖式中相同的附圖標記將用於指代相同或相似的零件。圖1中示意 性地描繪具有此燃料輸送系統的動力系統的一個實例。強制進氣系統與進氣歧管處於流 體聯通並且增加在進氣歧管中的空氣的壓力。將燃料輸送到一或多個發動機汽缸。燃料輸 送系統包含用於保存燃料（例如，由終端用戶從加油站購買的燃料）的燃料箱。燃料箱與 車載分離器處於流體聯通，所述車載分離器將燃料流分離成低辛焼值成分W及高辛焼值成 分。燃料流的成分中的每一者彼此分開儲存。發動機控制單元評估發動機的性能參數，包 含測量發動機汽缸中的發動機爆震。發動機控制單元基於發動機的性能參數W及由發動機 中的爆震傳感器提供的信號來命令低辛焼值成分和/或高辛焼值成分的輸送。本文中將特 別參考附圖來更加詳細地描述動力系統W及操作動力系統的方法。
[0029] 如本文中所使用，短語"辛焼值"是指燃料引爆的傾向。所述短語與"研究法辛焼 值"（RON)可互換使用，所述研究法辛焼值將燃料的抗爆性與異辛焼W及正庚焼進行比較。
[0030] 如本文中所使用，"制動"是指在考慮附件W及傳動系統損耗之前，在發動機的曲 軸處評估的發動機性能的測量。如本文中所使用，"指示"是指當發動機是無摩擦的情況下 發動機在轉換膨脹的工作流體W進行工作過程中的理論功率。因此，制動發動機性能參數 等效於指示發動機性能參數加汽缸與汽缸壁之間的摩擦損耗、風阻損耗、潤滑劑粟送損耗 等。一般來說，在指示發動機性能參數上的增加與在制動發動機性能參數上的增加相對應。
[0031] 如本文中所使用，短語"儲箱"是指用於儲存流體的容積。在本文中所描述的實施 例中，"儲箱"可W可互換地用於指保存燃料W用於輸送到燃料噴射器的箱、儲存槽和/或燃 料管線。
[0032] 現在參考圖1，其示意性地描繪了動力系統100。如常規上已知的，發動機110大 體上包含各自包含活塞的多個發動機汽缸，所述活塞在發動機汽缸中往復運動W使曲軸旋 轉。發動機汽缸中的每一者包含汽缸頭，所述汽缸頭具有與進氣歧管120處於流體聯通的 進氣閥W及與排氣歧管處於流體聯通的排氣閥。強制進氣系統130與進氣歧管120處於流 體聯通，並且增加進氣歧管120中的空氣90的壓力。
[0033] W多種構造中的一或多者將燃料輸送到發動機汽缸。在圖1中所描繪的實施例 中，將輸送燃料到進氣歧管120,其中在空氣進入發動機汽缸之前，燃料與進氣歧管120中 的空氣混合。燃料輸送系統200包含用於保存粟燃料的燃料箱210。燃料箱210與車載分 離器220處於流體聯通，所述車載分離器將燃料流分離成低RON成分W及高RON成分。高 RON成分返回到高RON儲箱240。在一些實施例中，將低RON成分保存在低RON儲箱230中。 在其它實施例中，低RON成分返回到燃料箱210。燃料流的高RON成分與具有較低RON的燃 料流分開儲存，使得可W按需求更改輸送到發動機的高RON燃料的部分。
[0034] 動力系統100進一步包含ECU140。發動機控制單元巧CU) 140電禪合到多個發動 機組件上，所述發動機組件包含節流閥位置傳感器、進氣歧管壓力傳感器、空氣流量計、發 動機速度傳感器、曲軸位置傳感器、燃料噴射器、火花線圈，排氧（〇2)傳感器等。ECU140評 估發動機的性能參數，包含測量發動機汽缸中的發動機爆震。ECU140基於發動機110的性 能參數W及由發動機中的發動機爆震傳感器150提供的信號來命令低辛焼值成分和/或高 辛焼值成分的輸送。
[0035] 在不受理論束縛的情況下，據信增加發動機的壓縮比一般會增加發動機的熱效 率。根據奧巧循環（Otto cycle)運行的發動機操作的熱效率通過下式近似：
[003引巧化二1 -不馬
[0037] 其中Y是工作流體的比熱的比值（即，Cp/Cv)並且r是發動機的壓縮比。隨著發 動機的壓縮比增加，發動機的熱效率增加。然而，當燃料在壓縮點火中引爆時，發動機的熱 效率達到實際的極限。
[0038] 強制進氣系統130包含潤輪增壓器W及機械增壓器。潤輪增壓器包含彼此聯接的 壓縮機W及潤輪機。潤輪增壓器的潤輪機定位成與發動機汽缸的排氣閥處於流體聯通，使 得來自發動機汽缸的排氣致使潤輪機W及壓縮機旋轉。壓縮機定位成與進氣歧管處於流 體聯通，使得壓縮機的旋轉致使進氣歧管中的空氣的壓力的增加。機械增壓器包含定位成 與進氣歧管處於流體聯通的壓縮機。機械增壓器的壓縮機W機械方式聯接到發動機的曲軸 上。曲軸的旋轉致使壓縮機旋轉，所述壓縮機的旋轉增加了進氣歧管中的空氣的壓力。潤 輪增壓器W及機械增壓器都增加歧管中的空氣的壓力，使得在標準溫度W及壓力下比發動 機汽缸自身的最大容積更大的體積的空氣進入發動機汽缸。由此，包含強制進氣系統的發 動機通常展現出比個體更大的容積效率。另外，具有強制進氣系統的發動機的有效壓縮比 大於同一發動機的幾何壓縮比。由此，包含強制進氣系統的發動機通常展現出比具有相同 活塞、曲軸W及發動機汽缸構造的自然抽吸發動機更大的熱效率。此外，包含強制進氣系統 的發動機可能具有降低的節流損耗，所述節流損耗是由跨越收縮的容積（例如跨越節流閥 主體）並且跨越發動機閥口進出發動機汽缸的流體流導致。
[0039] 對於包含潤輪增壓器的動力系統100,潤輪增壓器可W包含與潤輪機處於流體聯 通的廢氣口（未圖示）。廢氣口是選擇性地轉移排氣使之遠離潤輪機的閥口。廢氣口節制 排氣W控制潤輪機速度，該調節了進氣歧管中的最大壓力。在一些實施例中，可W基於液壓 平衡被動地控制廢氣口。在其它實施例中，可W主動地控制廢氣口，例如使用電控廢氣口。
[0040] 對於包含潤輪增壓器的動力系統100,潤輪增壓器可W包含幾何形狀可變的潤輪 增壓器（未圖示）。一般來說，幾何形狀可變的潤輪增壓器的上遊噴嘴在角度、打開或閉合 上進行改變W更改被引導經過潤輪增壓器的潤輪機的排氣的壓力W及速度。幾何形狀可變 的潤輪增壓器節制引入到潤輪機的排氣w控制潤輪機速度，該調節了進氣歧管中的最大壓 力並且調節了潤輪機W及壓縮機的瞬時速度變化。
[0041] 現在參考圖2,其描繪了如在壓縮W及膨脹循環期間在發動機汽缸內側所測量的 假設的壓力曲線。標記為"高RON燃料"的壓力曲線描繪了其中通過火花點火來燃燒燃料 的發動機汽缸中的壓力。在壓縮循環中在活塞達到上止點（TDC)之前的時刻點燃燃料。在 TDC之前觸發點火的曲柄角度的度數被稱作"火花提前"。在圖2中，在完整的發動機循環 上評估的發動機汽缸中的淨整合壓力被稱作指示平均有效壓力（IME巧，所述指示平均有效 壓力是對指示發動機功率的測量。
[0042] 仍參考圖2,標記為"低RON燃料"的壓力曲線描繪了在同一發動機汽缸中的壓力， 但其中在火花點火之前通過壓縮點火使燃料引爆。如所描繪，低RON燃料情況下的發動機 汽缸內側的壓力比高RON燃料情況下的發動機汽缸內側的壓力增加得更快。壓力上的此快 速增加通常展現為"發動機爆震"，並且可W用發動機爆震傳感器感測到。如所描繪，低RON 燃料的壓縮點火導致在TDC之前在發動機汽缸中的壓力上的較大尖峰，該產生與用高RON 燃料操作的發動機相比減少的IMEP。
[0043] 現在參考圖3,在滿功率處發動機的IMEP的假設曲線表明IMEP將基於火花點火源 的火花提前進行改變。例如，對於標記為"高RON燃料"的IMEP曲線，發動機的IMEP隨著 增加的火花提前而增加，直到達到最大制動扭矩（MBT)時序為止。在MBT時序之後，發動機 的IMEP開始降低。MBT時序表示在給定操作點處發動機汽缸的最大淨整合壓力。應理解， 對於給定的發動機操作條件（例如，發動機負荷、發動機速度，W及環境溫度W及壓力等）， MBT時序將發生改變。
[0044] 仍參考圖3,標記為"低RON燃料"的IMEP曲線描繪了具有增加的火花提前的發動 機的IMEP。用低RON燃料操作的發動機的IMEP遵循用高RON燃料操作的發動機的IMEP， 直到火花提前到其中低RON燃料引爆並且經受壓縮或自動點火的點處。如所描繪，與用高 RON燃料操作的發動機的IMEP相比，用低RON燃料操作的發動機的IMEP快速降低。用低 RON燃料操作的發動機的點火時序延遲到最大IMEP之前的點W防止發動機爆震。因此，用 低RON燃料操作的發動機將不能夠輸出發動機設計能夠產生的最大IMEP。
[0045] 具有強制進氣系統130的發動機110可能比自然抽吸的發動機更加易於壓縮點 火。一般來說，具有強制進氣系統130的發動機110的增加的有效壓縮比將燃料帶到比自 然抽吸的發動機更加靠近自動點火的點處。
[0046] 現在參考圖4,其描繪了在部分功率條件下操作的發動機的IMEP的假設曲線。與 圖3的IMEP曲線相比，當發動機在部分功率條件下操作時，低RON燃料的引爆在比MBT時 序提前的火花時序處發生。由此，用低RON燃料操作的發動機產生與在該些發動機操作條 件下用高RON燃料操作的發動機相同的IMEP。因此，對高RON燃料的需求可能取決於發動 機操作條件，其中在發動機的操作包絡的部分處需要高RON燃料。
[0047] 現在參考圖5,其描繪了包含車載分離器220的燃料輸送系統200的一個實施例。 燃料輸送系統200包含燃料箱210 W及車載分離器220,所述燃料箱儲存中間RON的燃料。 將來自燃料箱210的燃料引導通過燃料加熱器212到達流體分離部件221。在一些實施例 中，燃料加熱器212可W使用從發動機110捕獲的排氣來增加燃料的溫度。如下文進一步詳 細描述，車載分離器220的流體分離部件221將燃料分離成滲透物部分W及截留部分。在 一些實施例中，燃料的滲透物部分形成高RON成分，所述高RON成分具有大於燃料箱210中 的燃料的中間RON的RON。燃料的截留物部分形成低RON成分，所述低RON成分具有小於燃 料箱210中的燃料的中間RON的RON。高RON成分行進通過高RON燃料冷卻器224,所述高 RON燃料冷卻器224降低燃料的高RON成分的溫度。將高RON成分引導到高RON儲箱240 中，其中高RON成分一直被儲存到被高RON燃料噴射器250輸送到發動機。類似地，低RON 成分行進通過低RON燃料冷卻器222,所述低RON燃料冷卻器222降低燃料的低RON成分的 溫度。將低RON成分引導到低RON儲箱230中，其中低RON成分一直被儲存到被低RON燃 料噴射器260輸送到發動機。
[0048] 現在參考圖6,其描繪了燃料輸送系統290的另一實施例。燃料輸送系統290包含 燃料箱210 W及車載分離器220,所述燃料箱儲存中間RON的燃料。將來自燃料箱210的燃 料引導通過燃料加熱器212到達流體分離部件221。車載分離器220的流體分離部件221 將燃料分離成滲透物部分W及截留部分。在一些實施例中，燃料的滲透物部分形成高RON 成分，所述高RON成分具有大於燃料箱210中的燃料的中間RON的RON。燃料的截留部分 形成低RON成分，所述低RON成分具有小於燃料箱210中的燃料的中間RON的RON。高RON 成分行進通過高RON燃料冷卻器224,所述高RON燃料冷卻器224降低燃料的高RON成分的 溫度。將高RON成分引導到高RON儲箱240中。類似地，低RON成分行進通過低RON燃料 冷卻器222,所述低RON燃料冷卻器222降低燃料的低RON成分的溫度。將低RON成分引導 到低RON儲箱230中。將燃料的高RON成分W及燃料的低RON成分引導到混合閥270中。 混合閥將燃料的高RON成分W及燃料的低RON成分混合至所需的比例。將混合的低RON W 及高RON成分引入到噴射器280,在那裡其被輸送到發動機。在一些實施例中，可W將混合 閥270 W及噴射器280集成為單個組件或者W其它方式連接W使混合閥270與噴射器280 之間的燃料的體積最小化，使得按需求將燃料的高RON成分與低RON成分的比值上的快速 變化輸送到發動機。
[0049] 現在參考圖7，在一個實施例中，車載分離器220可W包含流體分離部件221，所述 流體分離部件221包含具有陶瓷整料320的滲透蒸發部件310,所述陶瓷整料是包含通過多 孔通道壁324分離的多個平行流動通道322的蜂巢狀結構。多個多孔通道壁324沿著陶瓷 整料320的軸向長度323包覆有功能性膜。陶瓷整料320具有外層325,所述外層325是陶 瓷整料320的最外表面。如上文所論述，功能性膜通過滲透蒸發過程將流動通過陶瓷整料 320的流體分離成截留部分W及滲透部分。此類滲透蒸發部件的實例在美國專利公開案號 2008/0035557 W及美國專利案號8, 119, 006B2中描述。
[0050] 術語"滲透蒸發"是指目標流體流動穿過多孔通道壁324上的功能性膜的能力。此 現象是一個溶液擴散過程，所述過程的特徵在於：將饋送成分吸附到膜中（對於給定成分 的溶解度，表徵為Si)、通過膜進行擴散（對於給定成分的擴散率，表徵為町），W及將成分從 膜的背面解吸附到整料的主體中。對於朝向組合件的饋送中的每種物質而言，SW及D是 不同的。該將給定材料的滲透性或滲透率Pi提供為DiXSi。此外，選擇性地，一種物質與另 一物質的比值a i/j通過Pi/Pj.給出。因此，功能性膜允許將流體流（在該些實施例中為具 有中間RON的燃料）分離成高RON成分W及低RON成分。
[0051] 通過分離部件入口 342將具有中間RON的預加熱燃料（確切地說，如美國專利案 號7, 803, 275中所描述的氣液混合物）引入到陶瓷整料320。將燃料傳遞到陶瓷整料320 的流動通道322中。燃料在入口側330處進入並且朝向出口側332流動。當燃料沿著陶瓷 整料320的流動通道322流動時，燃料的高RON成分滲透穿過包覆在多孔通道壁324上的 功能性膜。高RON成分朝陶瓷整料320向外滲透到外層325外側的位置，其中所述高RON 成分被收集在外殼340中。燃料的高RON成分在滲透物出口 346處離開外殼340。
[0052] 燃料的低RON成分沿著陶瓷整料320的流動通道322流動。包覆多孔通道壁324 的功能性膜限制低RON成分滲透穿過多孔通道壁324。燃料的低RON成分沿著陶瓷整料320 的軸向長度323流動並且在截留物出口 344處離開外殼340。
[0053] 在本文中所描述的實施例中，陶瓷整料320可W形成有高達每平方英寸（cpsi)約 500通道的通道密度。例如，在一些實施例中，陶瓷整料320可W具有在從約70每平方英寸 到約400每平方英寸範圍內的通道密度。在一些其它實施例中，陶瓷整料320可W具有在 從約200每平方英寸到約250每平方英寸或甚至從約70每平方英寸到約150每平方英寸 範圍內的通道密度。
[0054] 在本文中所描述的實施例中，陶瓷整料320的多孔通道壁324可W具有大於約10 密耳（254微米）的厚度。例如，在一些實施例中，多孔通道壁324的厚度可W在從約10密 耳直至約30密耳（762微米）的範圍內。在一些其它實施例中，多孔通道壁324的厚度可 W在從約15密耳（381微米）到約26密耳化60微米）的範圍內。
[00巧]在本文中所描述的流體分離部件221的實施例中，陶瓷整料320的多孔通道壁324 在將任何包覆層應用到陶瓷整料320之前可W具有> 35%的裸開孔率％ P (即，在將任何包 覆層應用到陶瓷整料320之前的孔隙率）。在一些實施例中，多孔通道壁324的裸開孔率可 W使得20%《％ P《60%。在其它實施例中，多孔通道壁324的裸開孔率可W使得25% 《％ P《40%。
[0056] -般來說，形成有大於約1微米的平均孔隙大小的陶瓷整料320使得難W產生包 覆在襯底上的可行的膜。因此，通常需要將多孔通道壁324的平均孔隙大小維持在約0. 01 微米與約0. 80微米之間。
[0057] 在本文中所描述的實施例中，陶瓷整料320的蜂巢主體由陶瓷材料形成，例如，堇 青石、多鉛紅柱石、碳化娃、氧化鉛、鐵酸鉛或適合用於高溫微粒過濾應用中的任何其他多 孔材料。
[0058] 陶瓷整料320包含通過多孔通道壁324分離的流動通道陣列。多孔通道壁324沿 著陶瓷整料320的軸向長度323延伸。多孔通道壁324允許包括液體和/或蒸汽的流體滲 透穿過相鄰流動通道322之間的多孔通道壁324。多個多孔通道壁324包覆有功能性膜。 功能性膜對於流體流的一些部分是可滲透的並且對於其它部分是不可滲透的。通過傳遞流 體使其通過流體分離部件221，功能性膜將流體分離成流動通過多個流動通道322的截留 部分，W及穿過經包覆多孔通道壁324的滲透物部分。
[0059] 在一些實施例中，多孔通道壁324包覆有無機包覆層，所述無機包覆層是改進功 能性膜到多孔通道壁324的粘合性能的所施加的中間層。
[0060] 功能性膜的實例包含有機聚合材料二環氧辛焼-聚（丙二醇）雙（2-氨丙基） (MW400)〇)EN〇-D400)。在一個實例中，當在多孔介質上凝固時，DEN0-D400允許流體流（此 類燃料具有高RON(例如，具有大於約100的RON的燃料部分））穿過凝固的聚合物W及多 孔介質，而限制具有低RON的燃料穿過凝固的聚合物W及多孔介質。因此，功能性膜將燃 料流分離成具有低RON的截留部分W及具有高RON的滲透物部分。儘管功能性膜的一個實 例是DEN0-D400,但應理解，可W使用其它功能性膜，例如聚醋-聚醜亞胺W及聚離-環氧 胺。功能性膜的實例包含美國專利案號7, 708, 151 W及8, 119, 006 W及美國專利公開案號 2008/0035557中所掲示的那些。
[0061] 車載分離器220的各實施例將具有中間RON的燃料流分離成高RON成分W及低 RON成分。車載分離器220的一些實施例可W例如通過更改引導到車載分離器220中的中 間RON燃料的流速W及溫度而改變從中間RON燃料滲透的高RON成分的體積W及辛焼值。 例如，車載分離器220可W構造成用於分離燃料流W提供在相對較低體積下具有相對較高 RON的高RON成分。同一車載分離器220可W構造成用於分離燃料流W提供在相對較高體 積下具有相對較低RON的高RON成分。車載分離器220因此可W提供在所需體積下並且具 有給定發動機操作條件下的所需辛焼值的燃料的高RON成分。
[0062] 再次參考圖7,包覆到多孔通道壁324上的功能性膜的滲透性可W基於引入到流 動通道322的流體的溫度而改變。一般來說，隨著流體的溫度增加，功能性膜的滲透速率增 力口。然而，隨著功能性膜的滲透速率增加，流體流的滲透物部分的平均RON將減少。實現將 流體的滲透物部分的平均RON對滲透速率進行平衡的最優操作設定點。在從約200到約 lOOOkPa的壓力下從約90到約180攝氏度引入到流體分離部件221的流體流提供了具有大 於約99的RON的燃料的滲透物部分。
[0063] 現在參考圖8,其描繪了車載分離器220的流體分離部件421的另一實施例。在 此實施例中，流體分離部件421包含具有陶瓷整料320的滲透蒸發部件310,所述陶瓷整料 320是包含通過多孔通道壁324分離的多個平行流動通道322的蜂巢狀結構。多個多孔通 道壁324沿著陶瓷整料320的軸向長度313包覆有功能性膜。陶瓷整料320具有外層325， 所述外層是陶瓷整料320的最外表面。如上文所論述，功能性膜通過滲透蒸發過程將流動 通過陶瓷整料320的流體分離成截留部分W及滲透物部分。流體分離部件421包含具有 多個開口 334的分段端蓋332。分段端蓋332將陶瓷整料320分離成多個離散通段321， 可W選擇性地使燃料穿過所述通段或將燃料轉移使其遠離所述通段。此類滲透蒸發部件的 實例在標題為"用於分離流體的經分割陶瓷整料"（Partitioned Ceramic Monoliths for S巧arating Fluids)的美國臨時專利申請案序列號61/563860 (代理人案號SPll-254巧中 描述。
[0064] 參考圖13A到C，其描繪了分段端蓋332、532、632的多個實施例。在該些實施例中， 分段端蓋332、532、632具有不同數目的開口 334,所述開口通過壁部分336彼此分離。壁部 分336對應於陶瓷整料330的多孔通道壁324 W及流動通道322的多個區域，所述區域被掩 蔽免於流體進入車載分離器220,如圖8中所描繪。在一些實施例中，定位成接近於分段端 蓋332、532、632的開口 334的離散通段321可W通過未經包覆的多孔通道壁324 (未圖示） 彼此分離，所述未經包覆的多孔通道壁定位在分段端蓋332、532、632的壁部分336後方。因 此，應理解，分段端蓋332、532、632的開口 334可W用於隔離其上附接有分段端蓋332、532、 632的整料組合件的離散通段，由此將流體進入到陶瓷整料330中限制到僅進入暴露在開 口 334中的離散通段並且掩蔽其它多孔通道壁324 W及流動通道322。圖13A描繪了具有 四個開口 334的分段端蓋332,所述四個開口對應於陶瓷整料330 (未圖示）中的四個通段， 所述通段通過定位在分段端蓋332的壁部分336後方的多孔通道壁324 W及流動通道322 而彼此隔離。圖13B描繪了包括一個開口 334的分段端蓋532,所述開口 334隔離其上附接 有分段端蓋532的陶瓷整料330 (未圖示）的對應的通段。圖13C描繪了包括兩個開口 334 的分段端蓋632,所述開口 334隔離其上附接有分段端蓋632的陶瓷整料330 (未圖示）的 對應的通段。在該些實施例中，分段端蓋332、532、632僅準許流體進入到陶瓷整料330的 暴露在開口 334中的離散通段中，並且防止流體進入到被分段端蓋332、532、632的壁部分 366掩蔽的陶瓷整料330的離散通段中。
[006引儘管圖13AU3B W及13C分別描繪了具有4個、1個，W及2個開口的分段端蓋，但 應理解，分段端蓋可W構造有任何數目的開口 W便於暴露和/或掩蔽陶瓷整料的所需數目 的通段。使用分段端蓋來控制流體流動到特定數目的離散通段中可W用於控制滲透蒸發部 件的產量、滲透蒸發部件的滲透物/截留物分離率，W及經分離流體的滲透物W及截留物 部分中的揮發物的濃度。例如，將暴露的通段的數目從兩個（即，當使用圖13B的分段端蓋 時）減少到一個（即，當使用圖13C的分段端蓋時）會將滲透蒸發部件的滲透物產量減少 一半並且還降低分離率。然而，所述滲透物可能具有比利用兩個通段從滲透蒸發部件得到 的滲透物更低的揮發物濃度。因此，可W改變流體所穿過的陶瓷整料的暴露的通段的數目 W為特定的終端用戶應用提供具有所需體積W及揮發物濃度的滲透物。
[0066] 在一些實施例中，可W選擇性地將引入到滲透蒸發部件的燃料引導到少於定位在 分段端蓋的開口 334後方的全部數量的離散通段的一定數量的離散通段。參考圖13A，在 一個實施例中，分段端蓋332包含四個開口 334並且對應的陶瓷整料包含四個離散通段 321 (如圖8中所描繪），可W將燃料引導到開口 334中的僅一者W及對應的離散通段並且 將燃料轉移使其遠離其餘的開口 334 W及對應的離散通段，W便控制在燃料穿過滲透蒸發 部件時與截留物分離的滲透物的體積W及RON。由此，向其引入燃料的離散通段的數量可W 小於陶瓷整料的離散通段的總數目。
[0067] 應理解，在不脫離本發明的範圍的情況下，可W併入用於選擇性地向陶瓷整料的 離散通段分配燃料的替代性設備W及方法。
[0068] 現在參考圖9, ECU140包含彼此電禪合的存儲器142 W及處理器144。將一系列 操作指令存儲在ECU140的存儲器142中W用於管理發動機的操作。在一些實施例中，存儲 在ECU140的存儲器142中的操作指令包含控制將輸送到發動機汽缸中的每一者的燃料的 量的"燃料圖"，所述燃料圖是基於通過多個發動機性能傳感器提供到ECU140的多個發動 機操作條件。存儲在ECU140的存儲器142中的操作指令還包含控制發動機汽缸中的每一 者中的火花點火源的時序的"火花圖"。
[0069] 在一個實施例中，ECU140電禪合到高RON燃料噴射器250 W及低RON燃料噴射器 260 (在圖5中示出）上。在此實施例中，ECU140基於發動機的操作參數選擇性地將高RON 燃料W及低RON燃料引入到發動機汽缸。例如，當發動機在全功率條件下或在幾乎全功率 條件下操作時，ECU140可能需要從高RON燃料噴射器250將總燃料輸送的比低RON燃料噴 射器260更大的部分輸送到發動機汽缸中的每一者。ECU140可W根據由基於通過發動機爆 震傳感器150提供的信號的燃料圖指定的基線部分更改對從高RON燃料噴射器250輸送的 燃料的部分的需求，如上文所描述。
[0070] 現在參考圖10,其示意性地描繪了發動機汽缸400。如常規上已知的，發動機110 可W具有W多種構造布置的多個發動機汽缸400。發動機汽缸400包含在發動機汽缸400 內往復運動的活塞410。活塞410通過連杆424禪合到曲軸420上。將空氣90從進氣歧 管120的充氣室122引入到發動機汽缸400。當空氣流動到發動機汽缸400中時，高RON 燃料噴射器250可W將高RON燃料噴射到進氣流道124中。空氣90進入發動機汽缸400， 分發給定位在發動機頭部430中的進氣口 432中的打開的進氣閥440。當發動機汽缸400 中的壓力由於活塞410的往復運動W及發動機汽缸400中的容積的減小而增加時，進氣閥 440閉合，使得發動機汽缸400內的空氣90的體積保持恆定。當活塞410朝向發動機頭部 430行進時，發動機汽缸400中的空氣的壓力增加。在壓縮衝程期間，可W通過低RON燃料 噴射器260將低RON成分燃料引入到發動機汽缸400。如圖10中所描繪，低RON燃料噴射 器260直接將燃料噴射到發動機汽缸400中。
[0071] 當活塞410接近TDC時，ECU140發信號通知火花塞470 W產生火花。火花塞470 局部加熱接近火花塞470而定位的空氣燃料混合物，該導致火焰鋒在發動機汽缸400內產 生，從而燃燒發動機汽缸400中的燃料。空氣燃料混合物中的燃料的燃燒增加了經燃燒空 氣燃料混合物的溫度W及壓力。在膨脹衝程中，當活塞410向下往復運動而遠離發動機頭 部430時，從經燃燒空氣燃料混合物中提取壓力上的增加。在完成膨脹衝程之後，通過定位 在發動機頭部430的排氣口 434內的開放排氣閥450將經燃燒空氣燃料混合物引導出發動 機汽缸400。
[0072] 如圖10中所描繪，噴射到進氣歧管120的進氣流道124中的燃料在發動機汽缸 400中大體上形成均勻的空氣燃料混合物，或大體上均勻地混合。此均勻空氣燃料混合物是 大體上"理論配比"，其中空氣W及燃料的數量處於平衡，使得存在燃料的完全燃燒並且在 經燃燒空氣燃料混合物中沒有過量的氧氣。理論配比的空氣燃料混合物促進在空氣燃料混 合物中的燃料的完全燃燒。理論配比的空氣燃料混合物提供了對於給定發動機操作點的最 大IMEP。理論配比的空氣燃料混合物還提供了對於給定發動機操作點的最高汽缸內溫度。
[0073] 噴射到發動機汽缸400中的燃料可W在發動機汽缸400中形成均勻的空氣燃料混 合物，或者可W在發動機汽缸400中形成分層的空氣燃料混合物。如果在發動機的壓縮衝 程期間噴射燃料，那麼接近於低RON噴射器260的空氣燃料混合物可W接近理論配比W促 進燃燒，而遠離低RON噴射器260而定位的空氣燃料混合物仍較稀薄。按重量計，汽油動 力發動機的理論配比空氣燃料比是14. 7:1。按重量計，分層空氣燃料混合物的平均空氣燃 料比可W大於16:1。在一些實施例中，按重量計，分層空氣燃料混合物的平均空氣燃料比可 W大於20:1。在額外的實施例中，按重量計，分層空氣燃料混合物的平均空氣燃料比可W大 於40:1。在再額外的實施例中，按重量計，分層空氣燃料混合物的平均空氣燃料比可W大於 65:1。稀薄燃燒的分層空氣燃料混合物可W在其中不需要最大發動機功率的低功率發動機 條件下使用。對於給定的發動機操作點，稀薄燃燒的分層空氣燃料混合物提供與理論配比 的均勻空氣燃料混合物相比更低的汽缸內溫度。由於減少的燃料使用W及增加的Y，稀薄 燃燒的分層空氣燃料混合物大體上提供每衝程較低的燃料消耗量，該增加了發動機的熱效 率。
[0074] 一般來說，發動機在高功率發動機操作條件期間比在低功率發動機操作條件期間 更加易於爆震。因為在高功率發動機操作條件期間將具有高RON成分的燃料輸送到發動機 汽缸，所W發動機可W理論配比的空氣燃料混合物進行操作，使得使發動機的燃燒效率W 及熱效率最大化。由此，利用根據本發明的燃料輸送系統來操作的發動機的比燃料消耗量 比利用低RON燃料來操作的發動機和/或利用引入W防止發動機爆震的"抗爆震"劑來操 作的發動機的比燃料消耗量更低。
[00巧]現在參考圖11 W及12,其示意性地描繪了發動機汽缸500、600的其它實施例。在 圖11中所描繪的實施例中，高RON噴射器250 W及低RON噴射器260都定位在進氣歧管 120的進氣流道124中。高RON噴射器250 W及低RON噴射器260將燃料引入到進氣流道 124,並且燃料進入發動機汽缸500,分發給定位在發動機頭部430的進氣口 432中的打開的 進氣閥440。
[0076] 在圖12中所描繪的實施例中，高RON儲箱240 W及低RON儲箱230聯接到混合閥 270上。混合閥270聯接到定位在發動機頭部430中的噴射器280上W將燃料直接噴射到 發動機汽缸600中。通過將混合閥270定位在接近於噴射器280處，可W快速調整噴射到 發動機汽缸600中的燃料的高RON成分W及低RON成分的比例，W便響應於發動機110的 功率需求且/或減輕爆震。在一些實施例中，可W基於每一循環來調整（即，從噴射器280 的噴射脈衝到噴射脈衝進行調整）燃料的高RON W及低RON成分的比例。
[0077] 再次參考圖1，動力系統100的一些實施例可W包含排氣再循環巧GR)系統160。 EGR系統160與發動機110的出口歧管W及進氣歧管120都處於流體聯通。EGR系統160將 經燃燒空氣燃料混合物從發動機引導回到進氣歧管120中。EGR系統160可W包含中間冷 卻器（未圖示），所述中間冷卻器降低經燃燒空氣燃料混合物的溫度，並且因此增加經燃燒 空氣燃料混合物的密度。經過EGR系統160的經燃燒空氣燃料混合物具有接近零的氧氣含 量。經燃燒空氣燃料混合物與進氣歧管120中的未經燃燒的空氣混合。將經燃燒W及未經 燃燒空氣的混合物引導到發動機汽缸中，其中所述混合物變成發動機循環的工作流體。因 為經燃燒空氣燃料混合物具有減少數量的氧氣，所W經燃燒空氣燃料混合物減少了可用於 與燃料一起燃燒的氧氣的量。因此，當將經燃燒空氣燃料混合物從EGR系統160引入到發 動機汽缸時，需要將較少的燃料噴射到發動機汽缸中W維持理論配比的空氣燃料比。發動 機汽缸中的氧氣W及燃料的減少可W降低汽缸間溫度，該可W減少車輛排放並且減少來自 發動機的排出熱。
[0078] 仍參考圖1，發動機爆震傳感器150禪合到發動機上W感測發動機爆震。在一些實 施例中，發動機爆震傳感器150是檢測發動機爆震的聲音的壓電傳感器。發動機爆震傳感 器150電禪合到ECU140上。當發動機爆震傳感器150感測到發動機爆震並且向ECU140發 送指示此的信號時，ECU140調整發動機操作參數W防止發動機爆震。例如，ECU140可W發 信號通知高RON燃料噴射器250增加其流速並且發信號通知低RON燃料噴射器260降低其 流速。由此，與低RON燃料噴射器260相比，從高RON燃料噴射器250流動的燃料的相對比 例將增加。因此，引入到發動機汽缸中的燃料的平均RON將增加。
[0079] 替代地或另外，ECU140可W通過在發動機循環中遲些給火花塞點火來延遲時序。 如上文所論述，遲延時序會減少發動機功率輸出並且減少由爆震導致的對發動機的損害的 可能性。
[0080] 替代地或另外，ECU140可W發信號通知強制進氣系統的廢氣口 W使之打開，由此 允許經燃燒排氣繞過潤輪增壓器的潤輪機。潤輪增壓器的潤輪機W及壓縮機將降低速度， 由此降低進氣歧管中的壓力。如上文所論述，降低進氣歧管中的壓力會減少發動機功率輸 出並且降低由爆震導致的對發動機的損害的可能性。
[0081] 替代地或另外，ECU140可w命令幾何形狀可變的潤輪增壓器更改噴嘴的位置，由 此降低經燃燒排氣對潤輪增壓器的潤輪機的壓力。潤輪增壓器的潤輪機W及壓縮機將降低 速度，由此降低進氣歧管中的壓力。如上文所論述，降低進氣歧管中的壓力會減少發動機功 率輸出並且降低由爆震導致的對發動機的損害的可能性。
[0082] 此外，ECU140可W改變引入到車載分離器220的燃料的溫度或壓力，使得調整燃 料的高RON成分的數量W及辛焼值。更改進入車載分離器220的燃料的溫度W及壓力可W 提供給發動機足夠的在高辛焼值處的燃料W繼續操作。
[0083] 燃料分離實例
[0084] 通過使用滲透蒸發膜（如美國專利案號8, 119,006 W及美國臨時專利申請案序列 號61/476, 988中所描述）來分離具有92. 5R0N的基礎辛焼值W及9. 7重量％的己醇含量 的普通無鉛燃料混合物W從所述燃料中獲得高RON成分W及低RON成分。使用如圖8中所 示並且標題為"用於分離流體的經分割陶瓷整料"（Partitioned Ceramic Monoliths for S巧arating Fluids)的美國臨時專利申請案序列號61/563, 860(代理人案號SPll-254巧 中所描述的4段經分割陶瓷整料。
[0085] 滲透蒸發部件的典型的操作條件包含4至6g/s-m2的饋送速率、500k化的壓力（絕 對）、14(TC至16(TC的燃料入口溫度，W及25kPa的滲透側壓力（絕對）。表1示出了通過 使用多個分段在典型的操作條件下獲得具有97R0N的高RON成分的40% (w/w)的產量（滲 透物）。通過使用僅一個分段將產量降低到20% (滲透物）會產生具有101R0N的高RON 成分。還示出了從燃料產生的對應的較低RON成分（截留物）。
[0086] 表1 ;從具有9. 7重量％的己醇的92. 5R0N處的普通無鉛汽油中分離的燃料成分
[0087]

【權利要求】
1. 一種用於車輛的動力系統，包括： 發動機，所述發動機包括各自具有進氣口以及排氣口的多個發動機汽缸； 進氣歧管，所述進氣歧管與所述發動機的所述發動機汽缸中的每一者的所述進氣口處 於流體聯通； 強制進氣系統，所述強制進氣系統聯接到所述發動機上，從而將所述進氣歧管中的空 氣的進氣壓力增加到環境壓力以上；以及 燃料輸送系統，所述燃料輸送系統將燃料供應給所述發動機的所述發動機汽缸中的每 一者，其中所述燃料輸送系統包括每發動機汽缸至少一個燃料噴射器、儲存具有中間RON 的燃料的燃料箱、以及車載分離器，所述車載分離器將所述燃料分離成高RON成分以及低 RON成分以用於基於發動機操作參數針對性地輸送到所述發動機的所述發動機汽缸中的每 一者。
2. 根據權利要求1所述的動力系統，其特徵在於，所述車載分離器包括滲透蒸發部件， 所述滲透蒸發部件包括具有通過多孔通道壁分離的多個平行流動通道的陶瓷整料，並且所 述多孔通道壁中的至少一部分包覆有功能性膜，所述功能性膜通過滲透蒸發過程將燃料分 離成所述高RON成分以及所述低RON成分，其中所述燃料的所述高RON成分滲透穿過所述 多孔通道壁並且所述低RON成分通過被聚合物包覆的多孔通道壁截留並且沿著所述流動 通道流動。
3. 根據權利要求2所述的動力系統，其特徵在於，所述滲透蒸發部件進一步包括通過 未經包覆的多孔通道壁彼此分離的多個離散通段。
4. 根據權利要求1所述的動力系統，其特徵在於，所述強制進氣系統包括渦輪增壓器， 所述渦輪增壓器包括聯接到壓縮機上的渦輪機，其中所述渦輪機與所述多個汽缸的所述排 氣口處於流體聯通，並且所述壓縮機與所述進氣歧管處於流體聯通。
5. 根據權利要求1所述的動力系統，其特徵在於，所述發動機進一步包括曲軸並且所 述強制進氣系統包括機械增壓器，所述機械增壓器包括與所述進氣歧管處於流體聯通並且 聯接到所述曲軸上的壓縮機。
6. 根據權利要求5所述的動力系統，其特徵在於，所述車載分離器進一步包括燃料加 熱器，所述燃料加熱器增加從所述燃料箱傳遞到所述滲透蒸發部件的所述燃料的溫度。
7. 根據權利要求6所述的動力系統，其特徵在於，所述燃料輸送系統進一步包括儲存 具有高RON的燃料的高RON儲箱。
8. 根據權利要求1所述的動力系統，其特徵在於，進一步包括： 耦合到所述發動機上的發動機爆震傳感器，其中所述發動機爆震傳感器感測在所述發 動機汽缸內的空氣燃料混合物的壓縮點火；以及 電耦合到所述發動機爆震傳感器以及所述燃料噴射器上的發動機控制單元，其中當所 述發動機爆震傳感器感測在所述發動機汽缸內的所述空氣燃料混合物的壓縮點火時，所述 發動機控制單元增加由所述燃料噴射器引入到所述發動機汽缸的所述燃料的RON。
9. 根據權利要求1所述的動力系統，其特徵在於，所述多個燃料噴射器耦合到所述進 氣歧管上，使得通過所述進氣口將燃料輸送到所述發動機汽缸。
10. 根據權利要求1所述的動力系統，其特徵在於，所述多個燃料噴射器耦合到所述發 動機上，使得通過直接噴射將燃料輸送到所述發動機汽缸。
11. 根據權利要求1所述的動力系統，其特徵在於，進一步包括排氣再循環系統，所述 排氣再循環系統與所述發動機汽缸的所述排氣口以及所述發動機汽缸的所述進氣口處於 流體聯通。
12. 根據權利要求1所述的動力系統，其特徵在於，在低功率操作條件下在所述發動機 汽缸中的每一者中燃燒的空氣燃料混合物比理論配比稀薄至少10 %。
13. 根據權利要求1所述的動力系統，其特徵在於，所述發動機的所述多個汽缸中的空 氣具有大於所述發動機的幾何壓縮比的有效壓縮比。
14. 根據權利要求1所述的動力系統，其特徵在於，在所述發動機的操作條件下，用於 所述燃料箱中的中間RON處的所述燃料的火花點火的火花時序從所述操作條件下的最大 制動扭矩時序被延遲。
15. 根據權利要求1所述的動力系統，其特徵在於，在所述發動機的高功率操作條件 下，在使用所述高RON成分時的火花時序與在使用中間RON處的燃料時相比是提前的。
16. 根據權利要求1所述的動力系統，其特徵在於，在高功率操作條件下，所述空氣燃 料混合物是均勻的。
17. -種操作動力系統的方法，所述動力系統包括：具有多個汽缸的發動機；與所述發 動機汽缸處於流體聯通的進氣歧管；強制進氣系統，所述強制進氣系統聯接到所述進氣歧 管上以將所述進氣歧管中的壓力增加到環境以上；以及將燃料供應給所述發動機汽缸中的 每一者的燃料輸送系統，所述燃料輸送系統包括每發動機汽缸至少一個燃料噴射器、儲存 中間RON處的燃料的燃料箱，以及車載分離器，所述方法包括： 將所述燃料引入到所述車載分離器； 預加熱所述燃料； 通過滲透蒸發部件傳遞所述燃料以便將所述燃料分離成低RON成分以及高RON成分； 冷卻所述低RON成分以及所述高RON成分； 將所述高RON成分儲存在高RON儲箱中； 將空氣以及燃料輸送到所述發動機汽缸中的所述每一者； 確定壓縮點火是否在所述發動機汽缸中的任一者中發生，並且如果檢測到壓縮點火， 那麼增加從所述高RON儲箱輸送到所述發動機汽缸中的每一者的燃料的比例。
18. 根據權利要求17所述的方法，其特徵在於，通過所述滲透蒸發部件分離的所述燃 料的所述高RON成分具有比所述燃料的乙醇含量大至少約50%的乙醇含量。
19. 根據權利要求17所述的方法，其特徵在於，通過所述滲透蒸發部件分離的所述燃 料的所述高RON成分具有比所述燃料的所述乙醇含量大至少約100%的乙醇含量。
20. 根據權利要求17所述的方法，其特徵在於，通過所述滲透蒸發部件分離的所述燃 料的所述低RON成分具有比所述燃料的所述乙醇含量小至少約10%的乙醇含量。
21. 根據權利要求17所述的方法，其特徵在於，所述高RON成分具有比所述燃料的RON 大至少約3%的RON。
22. 根據權利要求17所述的方法，其特徵在於，所述滲透蒸發部件包括具有通過被聚 合物包覆的通道壁界定的多個流動通道的被聚合物包覆的多孔陶瓷整料，其中所述燃料的 所述高RON成分滲透穿過所述多孔通道壁並且所述低RON成分被所述被聚合物包覆的通道 壁截留並且沿著所述流動通道流動。
23. 根據權利要求17所述的方法，其特徵在於，在低負荷操作條件下，降低從所述高 RON儲箱輸送到所述發動機汽缸中的每一者的所述燃料的所述比例。
24. 根據權利要求17所述的方法，其特徵在於，在低功率操作條件下在所述發動機汽 缸中的每一者中燃燒的空氣燃料混合物比理論配比稀薄至少10%。
25. 根據權利要求17所述的方法，其特徵在於，在高功率操作條件下，所述空氣燃料混 合物是均勻的。
26. 根據權利要求17所述的方法，其特徵在於，在所述發動機的高功率操作條件下，在 使用所述高RON成分時的火花時序與在使用中間RON處的燃料時相比是提前的。
27. 根據權利要求17所述的方法，其特徵在於，進一步包括將所述燃料引導到所述滲 透蒸發部件的第一數量的離散通段中，所述第一數量小於所述滲透蒸發部件的離散通段的 總數量以控制在分離過程期間產生的滲透物的速率、產量或RON中的至少一者。
28. 根據權利要求27所述的方法，其特徵在於，進一步包括將所述燃料引導到少於所 述第一數量的離散通段的第二數量的離散通段中，以減少在所述分離過程期間產生的滲透 物的所述產量並且增加在所述分離過程期間產生的所述滲透物的所述RON。
【文檔編號】F02M37/00GK104487695SQ201380022638
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2013年4月23日 優先權日:2012年4月30日
【發明者】P·O·詹森, R·D·帕特裡奇 申請人:康寧股份有限公司