[實用新型]一種能有效拓展汽油壓燃高效清潔運行范圍的控制系統

有效

• 申請號: 201821617328.8
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN209398491U
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 王滸;張弟平;堯命發;劉佳林;鄭尊清;劉海峰
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: F02B1/12
• 分類號: F02B1/12;F01L1/34;F02B29/04;F02D41/30;F02M26/42;F02M31/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 吳學穎

本實用新型公開了一種能有效拓展汽油壓燃高效清潔運行范圍的控制系統，雙可變氣門機構的每個氣缸進氣口均連接進氣總管出氣口，進氣總管進氣口連接壓氣機；每個氣缸排氣口均連接排氣總管進氣口，排氣總管排氣口連接渦輪機，進氣總管設置進氣加熱器，進氣加熱器進氣口設置進氣加熱器流量控制閥；進氣加熱器進氣口和排氣口之間通過管路并聯中冷器，中冷器進氣口設置中冷器流量控制閥；進氣道低壓噴油器、進氣溫度傳感器、缸內直噴高壓噴油器、進氣加熱器、進氣加熱器流量控制閥、中冷器流量控制閥、EGR單向閥和高壓EGR閥均與電子控制單元電連接。本實用新型解決了目前缸內直噴技術存在的顆粒數排放高的問題。

技術領域

本實用新型涉及內燃機領域，更具體地說，是涉及一種能有效拓展汽油壓燃高效清潔運行范圍的控制系統。

背景技術

隨著汽車保有量的日益增多，其對能源和環境所帶來的負面效應日益受到人們的重視。各國也相繼制定了更為嚴格的排放法規以限制有害排放物和CO₂等溫室氣體的排放。因此，探索內燃機高效清潔燃燒的控制技術對各國實現節能減排有重大意義。

傳統的汽油機為當量比燃燒控制，后處理可以完全依靠簡單的三元催化劑，由于其成本低、控制簡單，因而被廣泛的采用。但傳統汽油機的負荷由節氣門控制，在部分負荷工況泵氣損失較大，而且壓縮比低，導致熱效率較低。為了滿足未來高效節能的發展趨勢，目前汽油機已經廣泛采用的是“缸內直噴、分層稀薄燃燒”(GDI)的控制技術，GDI通過噴油量直接控制負荷，取消了對節氣門的依賴； GDI噴油壓力高，能使燃油充分與空氣混合，使燃料燃燒更加充分；GDI形成的分層稀薄混合氣，對爆震的抑制能力增強，可以適當增大壓縮比。因此GDI相比傳統多點噴射(MPI)汽油機具有更高的熱效率。但是，GDI也存在著不足：首先有研究表明，GDI尾氣中的顆粒濃度是傳統多點噴射汽油發動機的10倍以上，主要由于其混合氣形成時間短，以及較高噴射壓力使燃油撞壁等原因形成局部高溫過濃區導致碳煙形成；其次，在GDI發動機中，火花塞點火燃燒混合氣區域較小，而且較高噴油壓力使混合氣擴散邊界處的空燃比較高，使火焰在向周邊傳播的過程中逐漸衰弱，甚至火焰傳播中斷，使混合氣不能充分燃燒；最后，GDI稀薄燃燒雖然高效節能，但是空燃比不在理論空燃比附近，使廣泛采用的三元催化轉化器不能高效工作。

大量研究表明，提高混合氣在著火前的均勻程度可以改善碳煙排放；大比例冷卻EGR可以實現NOx超低排放；提高壓縮比可以改善燃油經濟性；通過內部 EGR與噴油策略耦合采用壓縮著火的方式可以實現汽油小負荷穩定燃燒。因此，基于以上理論，針對GDI存在的問題，本實用新型提出了一種能有效拓展汽油壓燃高效清潔運行范圍的控制系統和方法。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了克服現有技術中的不足，提供一種能有效拓展汽油壓燃高效清潔運行范圍的控制系統，解決了目前缸內直噴(GDI)技術存在的顆粒數排放高的問題；解決了為改善汽油壓燃在小負荷燃燒不穩定，而在大負荷工作粗暴的問題。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的。

本實用新型的能有效拓展汽油壓燃高效清潔運行范圍的控制系統，包括設置于壓燃式發動機內的雙可變氣門機構，所述雙可變氣門機構的每個氣缸進氣口均連接有進氣歧管，所有進氣歧管均連接進氣總管出氣口，所述進氣總管進氣口連接壓氣機排氣口，所述壓氣機進氣口連接空氣濾清器；所述雙可變氣門機構的每個氣缸排氣口均連接有排氣歧管，所有排氣歧管均連接排氣總管進氣口，所述排氣總管排氣口連接渦輪機進氣口，

每個所述進氣歧管內均設置有進氣道低壓噴油器，所述進氣總管出氣口設置有進氣溫度傳感器，所述雙可變氣門機構的每個氣缸內均設置有缸內直噴高壓噴油器；所述進氣總管設置有進氣加熱器，所述進氣加熱器進氣口設置有進氣加熱器流量控制閥，所述進氣加熱器進氣口端連接的進氣總管與排氣總管之間連接有排氣支路，所述排氣支路設置有EGR單向閥和高壓EGR閥；所述進氣加熱器的進氣口和排氣口之間通過管路并聯有中冷器，所述中冷器進氣口設置有中冷器流量控制閥；