[發明專利]直噴壓燃發動機全工況平面燃燒控制方法

有效

• 申請號: 201410742566.1
• 申請日: 2014-12-05
• 公開（公告）號: CN104500247A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 王志;王步宇;帥石金;王建昕
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: F02D41/30
• 分類號: F02D41/30
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 李相雨

技術領域

本發明涉及汽車發動機、內燃機燃燒技術領域，具體涉及一種直噴壓燃發動機全工況平面燃燒控制方法。

背景技術

汽油直噴壓燃發動機是一種新型內燃機，可以使用不同辛烷值汽油類燃料，能夠顯著改善汽油機熱效率，達到甚至超過柴油機水平。同時由于汽油類燃料的較長滯燃期，能夠使油氣得到充分混合，大幅減少NO_x和碳煙排放。近三年來已經成為國際上的研究熱點。

目前汽油直噴壓燃發動機均采用PPCI(Partially?Premixed?Compression?Ignition，部分預混壓燃)模式，即在著火前完成所有噴油。但是這種燃燒方式負荷范圍較窄，高負荷由于放熱迅速，導致壓力升高率高，燃燒噪聲大，并且難以滿足瞬態工況的要求。為了降低NO_x排放，必須采用高比例EGR(Exhaust?Gas?Recirculation，排氣再循環)，這給發動機實際應用帶來很大障礙。

因此，亟需提供一種燃燒控制方法，使得減少對EGR使用的依賴或降低EGR的使用比例。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種直噴壓燃發動機全工況平面燃燒控制方法，以實現汽油類燃料直噴壓燃發動機的全工況平面正常運行，減少對EGR使用的依賴。

為實現上述目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

一種直噴壓燃發動機全工況平面燃燒控制方法，包括：

在發動機處于低負荷時，采用單次噴射PPCI模式，在壓縮上止點前10到40度曲軸轉角CA之內單次噴射，噴入100％的燃料，噴射壓力在60MPa以下；

在發動機處于中負荷和低速高負荷時，采用多段預混壓燃MPCI模式，第一階段，在壓縮上止點前20到120度CA之內單次或兩次噴射，噴入40％～70％的燃料，噴射壓力在20MPa以上；第二階段，在壓縮上止點后-5到10度CA之內單次噴射，噴入30％～60％的燃料，噴射壓力在20MPa以上；

在發動機處于高速高負荷時，采用多次噴射PPCI模式，在壓縮上止點前30到150度CA之內單次或兩次噴射，噴入40％～70％的燃料，噴射壓力在15MPa以上，然后在壓縮上止點前0到30度之內單次噴射，噴入30％～60％的燃料，形成缸內分層混合氣，噴射壓力在15MPa以上。

其中，在發動機處于低負荷且采用單次噴射PPCI模式時，根據工況選擇增壓比和不同比例冷卻EGR，其EGR率不超過10％，過量空氣系數大于2。

其中，在發動機處于中負荷和低速高負荷且采用多段預混壓燃MPCI模式時，根據工況選擇增壓比和不同比例冷卻EGR，其EGR率不超過40％，過量空氣系數為1～2.5。

其中，在發動機處于高速高負荷且采用多次噴射PPCI模式時，根據工況選擇增壓比和不同比例冷卻EGR，其EGR率不超過45％，過量空氣系數為1～2。

通過以上描述可知，本發明所述的直噴壓燃發動機全工況平面燃燒控制方法，可以實現汽油類燃料直噴壓燃發動機的全工況平面正常運行，減少對EGR使用的依賴。

另外，本發明所述的直噴壓燃發動機全工況平面燃燒控制方法還可以實現汽油類燃料直噴壓燃發動機的高效、低排放。

另外，本發明所述的直噴壓燃發動機全工況平面燃燒控制方法主要對噴油策略和進氣策略進行優化，無需對發動機進排氣系統進行大幅改造，成本低，產業化前景好。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1示出了汽油類燃料直噴壓燃發動機工況平面示意圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

本發明實施例提供了一種直噴壓燃發動機全工況平面燃燒控制方法，該方法包括：

在發動機處于低負荷時，采用單次噴射PPCI模式，在壓縮上止點前10到40度CA(Crank?Angle，曲軸轉角)之內單次噴射，噴入100％的燃料，噴射壓力在60MPa以下；