[實用新型]用于車輛的六沖程發動機以及具有其的車輛

有效

• 申請號: 201520555775.5
• 申請日: 2015-07-28
• 公開（公告）號: CN204900069U
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 張志永;常進才
• 申請（專利權）人: 長城汽車股份有限公司
• 主分類號: F02B75/02
• 分類號: F02B75/02;F02F1/42;F01L1/047
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

技術領域

本實用新型涉及車輛技術領域，特別涉及一種用于車輛的六沖程發動機以及具有該六沖程發動機的車輛。

背景技術

六沖程汽油機技術作為一種概念新穎的發動機技術，因具有低油耗、低排放的優勢，日益得到內燃機界的關注。該技術原理是在常規四沖程發動機的做功沖程和排氣沖程之間增加二次壓縮和二次做功兩個沖程，發動機一個循環過程，由進氣、壓縮、做功、再壓縮、再做功和排氣等六個沖程組成。發動機采用汽油直噴方式，一個循環內可以實現多段噴射，以配合兩次壓縮終了時的缸內燃燒。第一次壓縮終了的燃燒采用高效的直噴汽油機稀薄燃燒技術，第二次利用第一次燃燒產生的高溫廢氣形成的熱氛圍實現高效的HCCI(均質充量壓縮燃燒技術)低溫燃燒。由于結合了汽油稀薄燃燒和HCCI低溫燃燒技術的優點，從而使得發動機具有較好的燃油經濟性和較低的排放性能。

為了實現六沖程配氣，常規的設計是對發動機的進排氣凸輪軸重新設計，縮短常規四沖程發動機的進排氣持續角，使持續角度減少為原先配氣的2/3左右。由于第二次壓縮時缸內存在大量廢氣，為控制第二階段的爆發壓力，需要釋放部分廢氣，常規的設計是在排氣凸輪軸上增加一個小升程凸輪，即在再壓縮沖程內增加一次小排氣，以滿足HCCI燃燒的要求。

現有六沖程發動機第一階段采用稀薄燃燒，由于GDI(汽油直噴技術)燃燒受到點火稀限的限制，空燃比一般不超過1.5倍的當量空燃比。即是達到最大稀限，第一次燃燒后，氣缸內的剩余的氧氣比例也很有限。因此，該方案缺陷之一在于第二次燃燒所占的比重比較少，HCCI燃燒的高效率低氮氧化物的技術優勢并沒有得到充分發揮。

第二階段采用HCCI燃燒，由于HCCI燃燒屬于汽油壓燃燃燒，燃燒時刻受缸內熱氛圍影響很大，即能否精確的控制燃燒時刻在于如何控制缸內剩余的高溫廢氣含量，這也取決于如何控制小排氣的開始時刻和開啟持續角度。為精確控制不同工況的HCCI燃燒狀態，需要根據發動機工況采用靈活的小排氣氣門驅動機構進行調節小排氣過程。常規的技術方案中，一般需結合試驗效果設計不同持續期的小升程凸輪，再通過試驗標定不同工況下的小升程凸輪驅動的排氣門開啟時刻。由于常規方案中，都是把小升程凸輪和常規排氣凸輪設計在一根凸輪軸上，利用VVT(可變氣門正時技術)或VVA(電液可變氣門驅動系統)機構進行調節。因此，該方案缺陷之二在于，調節小凸輪位置的同時，大排氣凸輪的位置也會隨凸輪軸相應的變動，從而影響到整個排氣過程，導致下一循環第一次的燃燒惡化，進而影響到第二次燃燒，整機效率很難達到預期效果。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型旨在提出一種用于車輛的六沖程發動機，以解決六沖程發動機第二次燃燒效率低的問題。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的：

一種用于車輛的六沖程發動機，包括：氣缸蓋，所述氣缸蓋上設有進氣道、第一排氣道和第二排氣道；進氣門，所述進氣門設置在進氣道內；第一排氣門，所述第一排氣門設置在第一排氣道內；第一凸輪軸，所述第一凸輪軸用于驅動所述進氣門打開和關閉進氣道以及驅動所述第一排氣門打開和關閉第一排氣道；第二排氣門，所述第二排氣門設置在第二排氣道內；氣門控制機構，所述氣門控制機構驅動第二排氣門打開和關閉所述第二排氣道，其中，所述第二排氣門用于釋放第一次燃燒后的部分廢氣，所述第一排氣門用于釋放第二次燃燒后的廢氣。

在本實用新型的一些示例中，所述氣門控制機構為第二凸輪軸，所述第二凸輪軸驅動第二排氣門打開和關閉所述第二排氣道。

在本實用新型的一些示例中，所述第二凸輪軸的升程在0.8mm-1.2mm之間。

在本實用新型的一些示例中，所述第二凸輪軸的凸輪角度在70°-90°之間。

在本實用新型的一些示例中，所述第一凸輪軸為上置式凸輪軸，所述第二凸輪軸為中置式凸輪軸或下置式凸輪軸。

在本實用新型的一些示例中，所述氣門控制機構為所述車輛的ECU，所述第二排氣門為電磁氣門，所述電磁氣門與所述ECU電連接。

在本實用新型的一些示例中，所述用于車輛的六沖程發動機還包括：噴氣機構，所述噴氣機構設置在所述氣缸蓋上且適于在第二次壓縮沖程前向氣缸內噴入壓縮空氣。

在本實用新型的一些示例中，所述噴氣機構為噴氣閥，所述噴氣閥與所述車輛的ECU相連。

在本實用新型的一些示例中，所述第一次燃燒通過火花塞進行點火，所述第二次燃燒通過壓燃方式進行點火。

相對于現有技術，本實用新型所述的用于車輛的六沖程發動機具有以下優勢：