[發明專利]稀薄燃燒發動機及汽車

有效

• 申請號: 201811612087.2
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN111379634B
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 馮浩;林思聰;黃宇;陳泓;李鈺懷
• 申請（專利權）人: 廣州汽車集團股份有限公司
• 主分類號: F02D41/00
• 分類號: F02D41/00;F02D43/00;F02M25/028;F02M25/022;F01N13/00
• 代理公司: 深圳眾鼎專利商標代理事務所(普通合伙) 44325
• 代理人: 黃章輝

本發明屬于發動機技術領域，涉及一種稀薄燃燒發動機及汽車，該稀薄燃燒發動機包括噴水系統及電控單元；噴水系統包括氣道噴水器、壓力傳感器及供水裝置，氣道噴水器通過水管與供水裝置相連，壓力傳感器用于檢測水管的壓力值并發送至電控單元，氣道噴水器安裝在發動機各氣缸進氣道上并向進氣道噴水；電控單元與氣道噴水器及壓力傳感器信號連接，當發動機處于不同工況時，水管的壓力值變化，壓力傳感器根據水管不同的壓力值發送相應信號至電控單元，電控單元控制所述氣道噴水器調節噴水量。本申請的稀薄燃燒發動機，電控單元根據不同發動機工況(負荷)控制氣道噴水器調節噴水量，實現發動機高效清潔燃燒。

技術領域

本發明屬于發動機稀薄燃燒技術領域，特別是涉及一種稀薄燃燒發動機及汽車。

背景技術

隨著乘用車燃料消耗量第四階段標準的實施，提高內燃機熱效率、降低汽車燃油消耗量成為了汽車行業的當務之急。

增壓小型化技術被認為是降低發動機燃油消耗率的重要手段。增壓小型化發動機在部分負荷時節氣門開度更大，有利于降低節流損失和泵氣損失，但高負荷時增壓導致的高進氣壓力增加了爆震傾向。

為進一步提高發動機熱效率，稀釋燃燒是優先采用的方法，包括空氣稀釋(稀燃)與廢氣稀釋(廢氣再循環)。廢氣再循環(exhaust gas recirculation，EGR)在發動機小負荷時通過引入廢氣提高進氣歧管壓力，降低泵氣損失；大負荷時通過廢氣稀釋降低缸內燃燒溫度，從而抑制爆震提前燃燒相位，能有效降低發動機燃油消耗率。而稀釋燃燒(leanburn)的空氣稀釋使得發動機小負荷時進氣壓力更高，有利于降低泵氣損失；大負荷新鮮空氣稀釋降低缸內充量燃燒溫度，有利于降低傳熱損失和提高充量絕熱指數，從而有效提高發動機熱效率。

稀燃及EGR技術都具有提高發動機熱效率的潛力，但EGR技術在傳統發動機的基礎上增加了廢氣再循環管路(EGR冷卻器、EGR閥、溫度壓力傳感器等)，增加了發動機研發及制造成本，同時EGR稀釋導致燃燒穩定性變差，無法容忍大比例稀釋，因此極限熱效率受到限制。而稀燃在降低未燃HC、CO排放上效果顯著，穩定燃燒稀釋極限高，更容易實現更高的熱效率。但稀燃對爆震的抑制效果差于EGR，導致燃燒相位靠后排氣損失大，同時稀燃導致火花塞最小點火能量顯著增加，而燃燒過量空氣系數大于1使得傳統的三元催化器TWC無法有效控制NOx的排放，因此需要通過優化燃燒來降低缸內的NOx生成量或開發高效率后處理技術來控制尾氣NOx的排放。

此外，現有的稀薄燃燒技術普遍存在稀釋極限低、燃燒相位差及NOx排放控制困難等問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種稀薄燃燒發動機及汽車，以實現發動機高效清潔燃燒。

為解決上述技術問題，一方面，本發明實施例提供一種稀薄燃燒發動機，包括噴水系統及電控單元；

所述噴水系統包括氣道噴水器、壓力傳感器及供水裝置，所述氣道噴水器通過水管與所述供水裝置相連，所述壓力傳感器用于檢測所述水管的壓力值并發送至所述電控單元，所述氣道噴水器安裝在發動機各氣缸進氣道上并向進氣道噴水；

所述電控單元與氣道噴水器及壓力傳感器信號連接，當發動機處于不同工況時，所述水管的壓力值變化，所述壓力傳感器根據水管不同的壓力值發送相應信號至所述電控單元，所述電控單元控制所述氣道噴水器調節噴水量。

可選地，所述發動機工況至少包括發動機極小負荷工況、發動機最低油耗工況及發動機額定功率工況；

所述發動機處于極小負荷工況時，所述電控單元通過所述壓力傳感器采集到相應信號，所述電控單元控制所述氣道噴水器不工作；其中，極小負荷工況是指氣缸內的平均有效壓力小于0.1Mpa；

所述發動機處于最低油耗工況時，所述電控單元通過所述壓力傳感器采集到相應信號，所述電控單元控制所述氣道噴水器加大噴水量；