[發明專利]內燃機多燃料預混合燃燒系統

無效

• 申請號: 201110165098.2
• 申請日: 2011-06-19
• 公開（公告）號: CN102251897A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 隆武強;田江平;冷先銀;齊鯤鵬;盛凱;董全
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: F02M61/14
• 分類號: F02M61/14;F02B29/04;F02M25/025;F02M25/07;F02M35/104;F02B19/12;F02B69/02;F02D19/08
• 代理公司: 大連星海專利事務所 21208
• 代理人: 花向陽

技術領域

本發明涉及一種內燃機多燃料預混合燃燒系統，其屬于內燃機燃燒領域。

背景技術

眾所周知，一方面內燃機燃料的多元化進展在加快，另一方面，為了滿足日趨嚴格的排放法規和對經濟性的要求，柴油機和汽油機的技術越來越復雜，成本不斷提升，尤其是電動車和混合動力車技術的快速發展，對內燃機形成了嚴峻的挑戰。

發明內容

為了解決內燃機對不同種燃料的適應性問題，提高內燃機的性能，并降低成本，增強內燃機的競爭力，本發明提供一種內燃機多燃料預混合燃燒系統，這種燃燒系統應采用低壓縮比，對增壓內燃機還要進行增壓空氣強化冷卻、或通過進氣管路噴水、或氣缸內噴水，使在進氣行程或壓縮行程噴入的適于壓燃的混合燃料、或適于壓燃燃料和適于點燃燃料的混合燃料、或寬餾分燃料所形成的缸內一次預混合氣不能壓縮自燃，然后在壓縮上止點附近噴入部分適宜點燃的燃料、或和主噴油嘴噴射同樣的燃料，并采用噴霧導向或點火室的方式將之點燃，進而引燃缸內的一次預混合氣。從而有效地控制混合燃料預混合燃燒的著火點，并通過廢氣再循環技術把部分廢氣重新引入缸內，或者向進氣管路、或者燃燒室內噴水，控制預混合燃燒的速率，實現著火相位和燃燒速率可控的混合燃料或寬餾分燃料的預混合燃燒，并保持高效率。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種內燃機多燃料預混合燃燒系統，它包括一個由燃燒室、一個主噴油嘴、一個火花塞和一個副噴嘴，所述主噴油嘴安裝在燃燒室或進氣管道內，主噴油嘴在進氣行程或壓縮行程向燃燒室或進氣管道內噴射適于壓燃的兩種或兩種以上燃料的混合燃料、或噴射適于壓燃和適于點燃燃料的混合燃料、或噴射寬餾分燃料形成一次預混合氣。通過燃料設計、讓這種混合燃料或寬餾分燃料比柴油具有更好的霧化性能、更易蒸發，降低壓縮終點溫度。進氣方式采用自然吸氣或增壓進氣，采用自然吸氣時，有效壓縮比小于或等于14，在采用增壓進氣時，有效壓縮比小于或等于11，用增壓空氣冷卻器把增壓后的空氣進行強制冷卻，或采用進氣加濕，或噴水降低壓縮溫度，使燃燒室內的一次預混合氣不能依靠壓縮溫度自燃著火；副噴嘴在壓縮上止點前后，噴射適于點燃的燃料、或和主噴油嘴噴射同樣的燃料，在火花塞電極周圍形成適宜點燃的二次混合氣，用火花塞點燃二次混合氣，這些二次混合氣燃燒產生的高溫高壓，激發燃燒室內的一次預混合氣在燃燒室的所有空間內，發生多點同時著火的預混合壓縮著火燃燒。

所述主噴油嘴、火花塞和副噴嘴安裝于燃燒室內。

在缸蓋上設置一點火室，所述主噴油嘴安裝于燃燒室內，火花塞和副噴嘴安裝于點火室之內，所述燃燒室與點火室之間由至少一條連接通道聯通。

所述燃燒室內安裝噴水器。

所述內燃機的進氣管道內安裝噴水器。

所述火花塞和副噴嘴安裝于燃燒室內時，進氣管道內安裝主噴油嘴和噴水器。

所述火花塞和副噴嘴安裝于點火室內時，進氣管道內安裝主噴油嘴和噴水器。

所述火花塞和副噴嘴安裝于點火室內時，進氣管道內安裝主噴油嘴，噴水器安裝于燃燒室內。

所述火花塞、副噴嘴和噴水器安裝于燃燒室內時，進氣管道內安裝主噴油嘴。

所述內燃機采用廢氣再循環技術。

所述內燃機在用作汽車動力時，怠速工況主噴油嘴和副噴嘴都停止燃料噴射。

上述技術方案的指導思想是：由于預混合壓燃著火燃燒方式，很難控制著火點，采用降低壓縮比和進氣溫度的方法，降低壓縮終點的缸內溫度，使缸內一次預混合氣不能僅依靠壓縮溫度而自燃，通過副噴嘴噴射適量易于點燃的燃料、或和主噴油嘴噴射同樣的燃料，形成二次混合氣，由點火裝置將二次混合氣點燃，其燃燒火焰激發燃燒室內的一次預混合氣發生預混合壓燃著火燃燒。為保證副噴嘴所噴射的適宜點燃的燃料、或和主噴油嘴噴射同樣的燃料能夠穩定著火，采用噴霧導向或點火室的點火方式。而采用高膨脹比，有利于提高內燃機的效率，降低油耗；采用廢氣再循環技術和噴水技術，將部分廢氣和水引入氣缸，降低燃燒溫度，從而可以控制混合燃料預混合壓縮著火燃燒的速率。