1.一種火花往復(fù)式四沖程內(nèi)燃?xì)淙剂习l(fā)動(dòng)機(jī),包括:發(fā)動(dòng)機(jī)外殼(10);曲軸(20),其繞曲軸軸線可旋轉(zhuǎn);氣缸(30),其布置在所述發(fā)動(dòng)機(jī)外殼(10)內(nèi)部;活塞(35),其布置在所述氣缸內(nèi)部,在遠(yuǎn)離所述曲軸(20)的上止點(diǎn)(tdc)位置與接近所述曲軸(20)的下止點(diǎn)(bdc)位置之間沿著往復(fù)軸線可往復(fù)運(yùn)動(dòng),并且作用連接于所述曲軸,以致往復(fù)式運(yùn)動(dòng)的活塞(35)使得所述曲軸產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);燃燒室(37),其在所述發(fā)動(dòng)機(jī)外殼(10)和與所述曲軸(20)相對(duì)的活塞(35)頭部之間界定于所述氣缸(30)內(nèi);進(jìn)氣門(mén)(40.1);排氣門(mén)(45.1);氫噴射器(60),其被配置為將氫直接噴射到所述燃燒室(37)中;水噴射器(70),其被配置為將水直接噴射到所述燃燒室(37)中;火花塞或電熱塞(50);以及發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元,其被配置為控制氫噴射和水噴射的正時(shí)和量,其中,所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元配置為:在壓縮沖程期間在tdc之前20°至tdc之后20°的第一正時(shí)將第一量的氫噴射到所述燃燒室中,在壓縮沖程期間在tdc之前110°至90°的第二正時(shí)將第二量的水噴射到所述燃燒室中,以及,在壓縮沖程期間在tdc之前180°至100°的第三正時(shí)將第三量的氫噴射到所述燃燒室中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火花往復(fù)式四沖程內(nèi)燃?xì)淙剂习l(fā)動(dòng)機(jī),其中,所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元配置為:將所述第三量的氫控制為占總氫量的5至50重量%,其中,所述總氫量是所述第三量的氫與所述第一量的氫之總和。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的火花往復(fù)式四沖程內(nèi)燃?xì)淙剂习l(fā)動(dòng)機(jī),其中,所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元配置為:在壓縮沖程期間在tdc之前180°至110°的第四正時(shí)進(jìn)一步將第四量的水噴射到所述燃燒室中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的火花往復(fù)式四沖程內(nèi)燃?xì)淙剂习l(fā)動(dòng)機(jī),其中,所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元配置為:將所述第四量的水控制為占總水量的0.5至5重量%,其中,所述總水量是所述第二量的水與所述第四量的水之總和。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的火花往復(fù)式四沖程內(nèi)燃?xì)淙剂习l(fā)動(dòng)機(jī),其中,所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元配置為:控制總氫量和所述第二量的水或總水量,以獲得1.5至2.5之間、優(yōu)選1.6至2.4之間、更優(yōu)選1.7至2.3之間的λ值,所述λ值是空氣燃料當(dāng)量比。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的火花往復(fù)式四沖程內(nèi)燃?xì)淙剂习l(fā)動(dòng)機(jī),其中,所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元配置為:控制總氫量和總水量,以獲得1.0至2.0之間、優(yōu)選1.3至1.9之間、更優(yōu)選1.5至1.7之間的水與氫的質(zhì)量比。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的火花往復(fù)式四沖程內(nèi)燃?xì)淙剂习l(fā)動(dòng)機(jī),其中,所述第一正時(shí)是在壓縮沖程期間在tdc之前15°至tdc之后15°,和/或所述第二正時(shí)是壓縮沖程期間在上止點(diǎn)(tdc)之前105°至95°、優(yōu)選大約100°,和/或噴射氫的所述第三正時(shí)是壓縮沖程期間在tdc之前175°至120°,和/或如果適用,所述第四正時(shí)是壓縮沖程期間在tdc之前175°至120°。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的火花往復(fù)式四沖程內(nèi)燃?xì)淙剂习l(fā)動(dòng)機(jī),其中,所述發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比在12.9:1和17:1之間,優(yōu)選在13.4:1和16.5:1之間,更優(yōu)選在13.9和16之間。
9.一種運(yùn)行火花往復(fù)式四沖程內(nèi)燃?xì)淙剂习l(fā)動(dòng)機(jī)的方法,所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括:發(fā)動(dòng)機(jī)外殼(10);曲軸(20),其繞曲軸軸線可旋轉(zhuǎn);氣缸(30),其布置在所述發(fā)動(dòng)機(jī)外殼(10)內(nèi)部;活塞(35),其布置在所述氣缸(30)內(nèi)部,在遠(yuǎn)離所述曲軸(20)的上止點(diǎn)(tdc)位置與接近所述曲軸(20)的下止點(diǎn)(bdc)位置之間沿著往復(fù)軸線可往復(fù)運(yùn)動(dòng),并且作用連接于所述曲軸,以致往復(fù)式運(yùn)動(dòng)的活塞(35)使得所述曲軸產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(20);燃燒室(37),其在所述發(fā)動(dòng)機(jī)外殼(10)和與所述曲軸(20)相對(duì)的活塞(35)頭部之間界定于所述氣缸(30)內(nèi);進(jìn)氣門(mén)(40.1);排氣門(mén)(45.1);氫噴射器(60),其被配置為將氫直接噴射到所述燃燒室(37)中;水噴射器(70),其被配置為將水直接噴射到所述燃燒室(37)中;火花塞或電熱塞(50);以及發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元,其被配置為實(shí)現(xiàn)所述方法的步驟,所述方法在每個(gè)四沖程循環(huán)包括以下步驟:
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的運(yùn)行火花往復(fù)式四沖程內(nèi)燃?xì)淙剂习l(fā)動(dòng)機(jī)的方法,其中,步驟a)中的所述第三量的氫被控制為占總氫量的5至50重量%,其中,所述總氫量是所述第三量的氫與所述第一量的氫之總和。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的運(yùn)行火花往復(fù)式四沖程內(nèi)燃?xì)淙剂习l(fā)動(dòng)機(jī)的方法,還包括以下步驟:
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)所述的運(yùn)行火花往復(fù)式四沖程內(nèi)燃?xì)淙剂习l(fā)動(dòng)機(jī)的方法,其中,所述第四量的水被控制為占總水量的0.5至5重量%,其中,所述總水量是所述第二量的水與所述第四量的水之總和。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至12中任一項(xiàng)所述的運(yùn)行火花往復(fù)式四沖程內(nèi)燃?xì)淙剂习l(fā)動(dòng)機(jī)的方法,其中,對(duì)總氫量和所述第二量的水或總水量進(jìn)行控制,以獲得1.5至2.5之間、優(yōu)選1.6至2.4之間、更優(yōu)選1.7至2.3之間的λ值,所述λ值是空氣燃料當(dāng)量比。
14.根據(jù)權(quán)利要求9至13中任一項(xiàng)所述的運(yùn)行火花往復(fù)式四沖程內(nèi)燃?xì)淙剂习l(fā)動(dòng)機(jī)的方法,其中,對(duì)總氫量和總水量進(jìn)行控制,以獲得1.0至2.0之間、優(yōu)選1.3至1.9之間、更優(yōu)選1.5至1.7之間的水與氫的質(zhì)量比。
15.根據(jù)權(quán)利要求9至14中任一項(xiàng)所述的運(yùn)行火花往復(fù)式四沖程內(nèi)燃?xì)淙剂习l(fā)動(dòng)機(jī)的方法,其中,在步驟a)中,將噴射氫的所述第三正時(shí)設(shè)定為在壓縮沖程期間在tdc之前175°至120°,和/或在步驟b)中,將所述第一正時(shí)設(shè)定為在壓縮沖程期間在tdc之前15°至tdc之后15°,和/或在步驟c)中,將第二正時(shí)設(shè)定為在壓縮沖程期間在上止點(diǎn)(tdc)之前105°至95°、優(yōu)選大約100°,和/或如果適用,將所述第四正時(shí)設(shè)定為在壓縮沖程期間在tdc之前175°至120°。