[實用新型]一種多功能HCCI燃燒過程可控燃燒室

有效

• 申請號: 201821078951.0
• 申請日: 2018-07-09
• 公開（公告）號: CN208633935U
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 王艷華;王宇鵬;陳海龍;王英;杜聰;李煜華
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: F02D41/30
• 分類號: F02D41/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型提供了一種多功能HCCI燃燒過程可控燃燒室，包括氣缸蓋、儲能室、進氣門、排氣門、火花塞、高速電磁閥、主燃燒室、活塞、氣缸體缸筒、氣流通道及壓力傳感器；其中氣缸蓋底部布置有進氣門、排氣門，儲能室頂部布置有火花塞，儲能室與燃燒室通過一定直徑的氣流通道連接；氣流通道中設置有高速電磁閥，高速電磁閥上設有壓力傳感器，活塞設置在氣缸體缸筒中；活塞位于上止點時活塞的頂面與氣缸體缸筒構成主燃燒室的空間。本實用新型實現了儲能室中高溫氣體對主燃燒室中稀薄氣體或加濃氣體的加熱，促使主燃燒室中的氣體達到著火條件，實現多點著火燃燒，穩定了發動機燃燒過程，大大提升了發動機燃燒和排放品質。

技術領域

本實用新型屬于發動機燃燒研究技術領域，具體涉及一種實現HCCI（HomogeneousCharge Compression Ignition，均質充量壓燃）燃燒過程可控的燃燒室。

背景技術

面對越來越嚴格的排放法規，傳統內燃機燃燒方式以及排放限制和燃料利用率限制逐漸達到瓶頸，以均質壓燃、低溫燃燒為特點的燃燒方式在節能和降低排放方面顯示出巨大的潛力。

均質壓燃（HCCI燃燒方式）是在壓縮過程中形成均質混合氣，在到達壓縮上止點附近時混合氣自燃著火，不僅可以達到超高的空燃比以實現稀薄燃燒，而且壓燃過程中混合氣幾乎同時燃燒釋放能量，避免了火花塞點火時火焰擴散燃燒的能量損失，燃燒熱效率高；采用稀薄燃燒，可以降低NOx和PM的排放，是一種清潔的燃燒方式。

由于HCCI的著火和燃燒過程受燃料的化學反應動力學控制，面臨著火時刻不易控制和工作范圍狹窄的問題。目前HCCI的控制主要是基于控制模型，根據傳感器輸入信號計算所需的輸出量控制執行器工作?？刂颇Ｐ透鶕鞲衅鞑杉年P鍵信號對燃燒過程進行預測，根據上一循環燃燒狀態提前確定下一循環燃燒所需的新鮮空氣量和噴入燃油量，以此實現HCCI循環控制。這種控制方式過程比較復雜，對寬空燃比范圍燃料燃燒適應性較差。因此，需要設計一種燃燒室實現HCCI燃燒方式的控制。

實用新型內容

針對上述情況，本實用新型的目的在于：提供一種可以控制HCCI燃燒方式點火時刻的燃燒系統，利用儲能室中的能量實現主燃燒室中預混燃料的多點點火燃燒，同時可以拓寬燃燒空燃比范圍，實現發動機在低負荷與高負荷工況燃燒穩定性。

為了達到上述的目的，本實用新型所采用的技術方案是：提供一種實現燃燒過程可控的燃燒室，其結構包括氣缸蓋、儲能室、進氣門、排氣門、火花塞、高速電磁閥、主燃燒室、活塞、氣缸體缸筒、氣流通道及壓力傳感器；其中，在氣缸蓋底部設置儲能室及氣流通道，氣缸蓋底部布置有進氣門、排氣門；儲能室頂部設置有火花塞；所述氣流通道中設置有高速電磁閥；活塞設置在氣缸體缸筒中；所述活塞位于上止點時所述活塞的頂面與所述氣缸體缸筒構成燃燒室的空間；所述儲能室與所述主燃燒室通過具有一定直徑的氣流通道連接。

所述高速電磁閥上設有壓力傳感器。

本實用新型的有益效果是：通過儲能室和高速電磁閥，實現儲能室中高溫氣體對主燃燒室中稀薄氣體或加濃氣體的加熱，促使主燃燒室中的氣體達到著火條件，實現多點著火燃燒，穩定了發動機燃燒過程，大大提升了發動機燃燒和排放品質。此外，主燃燒室中混合氣體可以為低濃度組分變化的煤層氣或者為低濃度石油基燃料，實現了燃燒介質的靈活替換。

附圖說明

圖1是本實用新型所提供的燃燒系統的結構示意圖。

圖中1、氣缸蓋；2、儲能室；3、進氣門；4、排氣門；5、火花塞；6、高速電磁閥；7、主燃燒室；8、活塞；9、氣缸體缸筒。

具體實施方式