[實用新型]一種發動機用新型油氣混合箱

有效

• 申請號: 201220654903.8
• 申請日: 2012-12-03
• 公開（公告）號: CN202937376U
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 繆雪龍;鄭金保;李子非;洪建海;夏少華;居鈺生
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司無錫油泵油嘴研究所
• 主分類號: F02M29/00
• 分類號: F02M29/00;F02M25/07;F02M61/14
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本實用新型涉及發動機油氣混合技術領域，尤其是燃油噴入進氣管的油氣混合系統。

背景技術

柴油機傳統燃燒方式包含預混燃燒和擴散燃燒兩個階段，由于燃料和空氣混合不均勻，導致燃燒室內的高溫、富氧區域極易生成NOx，而高溫過濃區域由于缺氧，燃油不能完全燃燒，最終形成顆粒物PM。降低NOx和PM排放的核心辦法是控制缸內燃燒溫度，并使燃油充分燃燒。

柴油機低溫燃燒技術采用大EGR率抑制燃燒溫度和稀釋混合氣，并在著火之前將燃料全部噴入氣缸，實現低溫預混合燃燒。低溫燃燒技術可以同時大幅降低NOx和PM排放，主要問題在于高的CO和HC排放，由于采用超大EGR率，導致燃油消耗率上升，燃燒穩定性差，運行區域局限于中低負荷。

一種解決方法是應用雙燃料系統實現低溫燃燒。保留柴油機原燃油噴射系統，將少量柴油直接噴入缸內，并增加在缸外氣道副燃油噴射系統并與空氣混合后進入氣缸，通過缸內柴油壓燃引燃副燃油，實現RCCIfuel-Reactivity?Controlled?Compression?Ignition燃燒，從而提高低溫燃燒柴油機的熱效率，改善燃油經濟性，并且極大地拓寬發動機低溫燃燒運行區域。有研究表明，該燃燒方式的熱效率可達53%，在不用任何后處理的情況下達到了EPA2010排放標準。

RCCI燃燒方式對混合氣有較高的要求，副燃料氣道噴射會導致燃油在進氣管、進氣道和進氣門背面附著、沉積，形成油膜，燃油霧化不良，混合氣不均勻，不能完全發揮RCCI燃燒方式的優勢。

發明內容

本實用新型目的是提供一種發動機用新型油氣混合箱，這種混合箱能夠為氣缸外噴射的副燃料準備均質的混合氣，使發動機實現理想的RCCI燃燒，同時降低NOx和PM排放，并且提高燃燒熱效率。

本實用新型為實現上述目的，采用如下技術方案：

一種發動機用新型油氣混合箱，所述混合箱安裝位于進氣總管，其特征在于：混合箱為中間大兩端小的中空筒狀箱體，兩端分別為新鮮空氣入口和混合氣出口，箱體上設有噴油器、噴油器座和廢氣再循環EGR接口，所述噴油器由壓塊固定于噴油器座上。

其進一步特征在于：所述噴油器座與廢氣再循環EGR接口分別位于混合箱入口兩側，二者中心線與混合箱軸線處于同一平面內。

進一步的：所述廢氣再循環EGR接口端口處設有法蘭。

所述壓塊與噴油器座采用螺栓連接，螺栓個數為2個或3個。

所述噴油器為低壓電控噴油器。

本實用新型相比于氣道噴射方案的有益效果在于：

1）混合箱可以作為附件直接與進氣管相連接，具有一定的通用性。將噴油器安裝在混合箱上，可以避免對發動機進氣道或者進氣歧管進行加工改動。

2）副燃料噴射在混合箱內，使燃料與空氣有充足的時間進行混合，燃料不易附著在壁面上形成油滴，能夠獲得更均勻的混合氣，提高發動機的燃燒效率，并能減小發動機冷啟動的HC排放。

3）低溫燃燒柴油機需要大量的EGR，將廢氣引入混合箱內，有利于廢氣與新鮮空氣的混合，且高溫廢氣將有助于液態燃料的蒸發和霧化。

附圖說明

圖1為雙燃料發動機的新型進氣混合箱的結構示意圖。

圖2為單缸機進氣混合箱的布置示意圖。

圖3為多缸發動機進氣混合箱的布置示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖說明本實用新型的具體實施方式：

圖1為雙燃料低溫燃燒發動機進氣混合箱的結構示意圖。新鮮空氣經增壓中冷后，由入口1流入混合箱，所需的廢氣由EGR接口5引入，噴油器2安裝于噴油器座4內，由噴油器壓塊3通過螺栓壓緊。副燃料供給系統將汽油、甲醇等易揮發燃料輸送至噴油器端，并在適當時刻噴入混合箱內，這樣副燃料、新鮮空氣和引入的廢氣在混合箱內進行充分混合，從出口6流出進入發動機進氣歧管。

圖2為混合箱在單缸柴油機上的布置示意圖，混合箱安裝于進氣管上，高壓廢氣再循環管采用法蘭與混合箱上的EGR接口連接，混合氣在進氣行程被吸入氣缸并被壓縮。柴油機原燃油噴射系統不做變動，在上止點前將所需柴油噴入缸內，由于增加了副燃料，柴油噴射量少于傳統燃燒方式，有利于在著火之前將燃油全部噴入氣缸，改善柴油與空氣的混合程度。柴油經壓縮著火、并點燃副燃料，從而實現RCCI燃燒方式。

圖3為多缸柴油機進氣混合箱的布置示意圖。中間進氣或側向進氣的柴油機進氣混合箱均安裝于進氣總管上，燃料在混合箱內與新鮮空氣和廢氣充分混合后，流入工作氣缸的進氣歧管。