[發(fā)明專利]用于混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的主動(dòng)預(yù)燃室點(diǎn)火系統(tǒng)及燃燒系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910337905.0
• 申請(qǐng)日: 2019-04-25
• 公開（公告）號(hào): CN110206629B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王志;趙自慶;李富柏;王博遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): F02B19/10
• 分類號(hào): F02B19/10;F02B19/18;F02M33/00;F02M37/00;F02M51/06;F02M61/10;F02M61/14;F02M61/18
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 苗青盛;魏雪梅

本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種用于混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的主動(dòng)預(yù)燃室點(diǎn)火系統(tǒng)及燃燒系統(tǒng)，其中主動(dòng)預(yù)燃室點(diǎn)火系統(tǒng)包括預(yù)燃室和設(shè)置在預(yù)燃室上的火花塞，還包括供油管路、供氣管路、油氣混合室和設(shè)置于預(yù)燃室上的噴射閥，供油管路連接于油氣混合室的進(jìn)油口，供氣管路連接于油氣混合室的進(jìn)氣口，油氣混合室用于將燃油和空氣混合后，經(jīng)噴射閥的出口噴射至預(yù)燃室內(nèi)。通過設(shè)置油氣混合室可以使燃油被充足良好地霧化和氣化，從而避免在狹小的預(yù)燃室內(nèi)部進(jìn)行燃油噴射而造成的濕壁，同時(shí)將噴射閥同火花塞集成一體的預(yù)燃室方案，使預(yù)燃室體積更小、更緊湊且易于布置。該主動(dòng)預(yù)燃室點(diǎn)火系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)良好的燃油霧化，有利于預(yù)燃室內(nèi)混合氣的燃燒。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的主動(dòng)預(yù)燃室點(diǎn)火系統(tǒng)及燃燒系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著能源與環(huán)境問題的日益突出，人們的環(huán)保及節(jié)能意識(shí)也越來(lái)越強(qiáng)。車輛作為日常的交通工具，由于保有量巨大，所產(chǎn)生的排放不同忽視。世界各國(guó)針對(duì)車輛的排放和油耗法規(guī)越來(lái)越嚴(yán)格，內(nèi)燃機(jī)作為車輛的主要?jiǎng)恿υ?，也面臨著嚴(yán)峻的轉(zhuǎn)型升級(jí)的挑戰(zhàn)。只有不斷提高內(nèi)燃機(jī)自身的品質(zhì)，積極調(diào)整配合電氣化程度越來(lái)越高的動(dòng)力總成，才能獲得更強(qiáng)大的生命力。

混動(dòng)機(jī)技術(shù)的不斷成熟給內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展帶來(lái)了新的機(jī)遇。對(duì)內(nèi)燃機(jī)而言，高效的運(yùn)行區(qū)間是局限的。傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)需要全工況運(yùn)行，并且大部分工況是運(yùn)行在效率相對(duì)低下的非經(jīng)濟(jì)油耗區(qū)，而混動(dòng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展使內(nèi)燃機(jī)擺脫了全工況運(yùn)行的使命，通過內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)的配合，使內(nèi)燃機(jī)僅工作在“點(diǎn)”工況、“線”工況，保證了內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行在理想的經(jīng)濟(jì)油耗區(qū)域，因此混動(dòng)改變了傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)，而發(fā)動(dòng)機(jī)也依托混動(dòng)專職工作在高效的區(qū)域成為了高效的混動(dòng)專用發(fā)動(dòng)機(jī)。在這個(gè)前提下，追求內(nèi)燃機(jī)最高熱效率有了更實(shí)際的意義。

當(dāng)前實(shí)現(xiàn)專用發(fā)動(dòng)機(jī)50％甚至更高熱效率的技術(shù)之一就是稀燃，即通過采用稀空燃比的燃燒。傳統(tǒng)的火花塞點(diǎn)火由于點(diǎn)火能量不足難以在高湍流、超稀混合氣的情況下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定點(diǎn)火；傳統(tǒng)火花塞點(diǎn)火存在點(diǎn)火能量的上限并且容易對(duì)放電電極產(chǎn)生侵蝕；主動(dòng)預(yù)燃室點(diǎn)火是一種有效拓展混合氣稀燃極限，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定燃燒的點(diǎn)火方式。主動(dòng)預(yù)燃室點(diǎn)火系統(tǒng)是面向未來(lái)的點(diǎn)火方式，當(dāng)前的主動(dòng)預(yù)燃室點(diǎn)火方案通過適配件分別將噴油器和火花塞實(shí)現(xiàn)耦合，尺寸較大，導(dǎo)致對(duì)當(dāng)前高度集成的發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋改動(dòng)較大，而且由于預(yù)燃室容積較小，當(dāng)前的主動(dòng)預(yù)燃室方案中，噴油器同預(yù)燃室的適配性較差，過量的燃油噴射，造成燃燒不完全產(chǎn)生的碳煙隨著時(shí)間的積累有堵塞預(yù)燃室噴孔的風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的主動(dòng)預(yù)燃室點(diǎn)火系統(tǒng)及燃燒系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有主動(dòng)預(yù)燃室點(diǎn)火系統(tǒng)中預(yù)燃室尺寸較大、噴油霧化差、噴油濕壁、點(diǎn)火及燃燒不穩(wěn)定性的問題。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的主動(dòng)預(yù)燃室點(diǎn)火系統(tǒng)，包括預(yù)燃室和設(shè)置于所述預(yù)燃室上的火花塞，還包括供油管路、供氣管路、油氣混合室和設(shè)置于所述預(yù)燃室上的噴射閥，所述供油管路連接于所述油氣混合室的進(jìn)油口，所述供氣管路連接于所述油氣混合室的進(jìn)氣口，所述油氣混合室用于將燃油和空氣混合后，經(jīng)所述噴射閥的出口噴射至所述預(yù)燃室內(nèi)。

其中，所述油氣混合室包括設(shè)置于所述預(yù)燃室外的霧化箱，所述供油管路的出口通過霧化噴油器連接于所述霧化箱的進(jìn)油口，所述供氣管路的出口連接于所述霧化箱的進(jìn)氣口，所述供氣管路上設(shè)有空氣電磁閥，所述霧化箱的混合氣出口通過混合氣單向閥連接于所述噴射閥的進(jìn)口，所述噴射閥的出口連通于所述預(yù)燃室。

其中，沿所述霧化箱的長(zhǎng)度方向間隔設(shè)有多個(gè)擾流板，多個(gè)所述擾流板依次交叉設(shè)置在所述霧化箱相對(duì)的兩個(gè)內(nèi)壁上。

其中，所述霧化箱的外壁設(shè)有電加熱管和/或連通于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液系統(tǒng)的循環(huán)加熱管路。