[發明專利]一種帶有滾流燃燒室的天然氣缸內直噴雙燃料發動機燃燒系統

有效

• 申請號: 201811017332.5
• 申請日: 2018-09-01
• 公開（公告）號: CN109339943B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 楊立平;朱月櫻;王立媛;宋恩哲;姚崇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: F02B69/04
• 分類號: F02B69/04;F02B23/10;F02F3/28;F02F1/24;F02D41/40
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本發明涉及雙燃料發動機燃燒系統領域，具體涉及一種帶有滾流燃燒室的天然氣缸內直噴雙燃料發動機的燃燒系統。其結構包括：高壓燃氣噴射閥，進氣門，噴油器，排氣門，氣缸蓋，氣缸，活塞，凸臺，凹坑，本發明利用滾流燃燒室的特殊結構，使得高壓燃氣噴射閥噴出的燃氣在滾流運動的作用下與空氣充分混合，并在噴油時刻形成噴油嘴附近濃而周圍稀的混合氣分層。且本發明還采用缸內高壓直噴技術和微噴引燃技術，針對發動機不同的運行工況,靈活得調節燃氣與燃氣噴射規律，從而實現雙燃料發動機缸內燃料高效清潔燃燒，滿足燃料經濟性和排放法規要求。

技術領域

本發明涉及雙燃料發動機燃燒系統領域，具體涉及一種帶有滾流燃燒室的天然氣缸內直噴雙燃料發動機的燃燒系統。

背景技術

近年來，內燃機行業在推動社會經濟迅速發展和人類社會進步的同時，也加劇了能源危機和環境污染問題，尋找合適的替代能源是內燃機的主要發展方向之一。天然氣以其儲量豐富，價格低廉，燃燒清潔，成為一種較為理想的內燃機代替燃料。然而由于天然氣的主要成分是甲烷，其在燃燒過程中火焰傳播速度較慢，容易在做功行程中燃燒不充分，影響了發動機的性能。

目前，大部分雙燃料發動機是由柴油機改造而來的，多為ω型燃燒室，采用的燃料供給方式也大多為進氣道噴射預混方式，其燃燒特點是采用少量或微量柴油經壓縮著火后引燃天然氣混合氣。這種燃燒系統雖能進行柴油引燃天然氣的燃燒過程，但在微引燃工況下，常因點火能量的不足出現啞火現象，無法充分發揮出雙燃料發動機低耗能低排放的優勢。

公開號CN204041263 U的專利提供了一種GDI發動機活塞7燃燒室的結構，該專利是在活塞頂面設計了一環形凸臺和一中間凹槽，保證了燃氣和空氣的混合更均勻，提高了空氣的利用率，從而提高了發動機輸出功率，并且降低了排放，但該發明中活塞頂面結構機加成本高，制造困難，不適于廣泛應用。公開號CN 207111228 U涉及一種帶有對稱球形預燃室船用雙燃料發動機燃燒室，該發明為在氣缸蓋的中部設置有兩個球形預燃室，且每個預燃室都與一個柴油噴油嘴相對應，利用明火點燃缸內混合氣，從而提高點火能量，減少啞火現象的出現，但該種燃燒室沒有考慮混合氣分層的問題，發動機在運行過程中缸內混合氣會存在大量局部過濃或者過稀的區域，影響天然氣火焰傳播的穩定性。

本專利設計的滾流燃燒室可以促進缸內燃氣和空氣充分混合和分層，提高燃氣利用率。且本發明還采用缸內高壓直噴技術和微噴引燃技術，針對發動機不同的運行工況,靈活得調節燃氣與燃氣噴射規律，從而實現雙燃料發動機缸內燃料高效清潔燃燒，滿足燃料經濟性和排放法規要求。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術存在的問題而提供一種帶有滾流燃燒室的天然氣缸內直噴雙燃料發動機的燃燒系統。

本發明的目的是為了解決現有技術存在的問題而提供一種帶有滾流燃燒室的天然氣缸內直噴雙燃料發動機的燃燒方法。

本發明的目的是這樣實現的：