[發(fā)明專利]壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)及其實(shí)現(xiàn)低溫燃燒模式的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910353061.9
• 申請(qǐng)日: 2019-04-29
• 公開（公告）號(hào): CN110206641B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 堯命發(fā);李臨蓬;鄭尊清;王滸
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): F02B47/02
• 分類號(hào): F02B47/02;F02B47/08;F02M25/028;F02M26/05;F02M26/06
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 鄢功軍

1.一種壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)低溫燃燒模式的方法，其特征在于，所述壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)包括發(fā)動(dòng)機(jī)本體、進(jìn)氣管道、排氣管道和增壓?jiǎn)卧渲校?/p>

所述進(jìn)氣管道用于向所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體提供進(jìn)氣，

所述排氣管道用于將所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體產(chǎn)生的廢氣排出，以及

所述增壓?jiǎn)卧u輪和壓氣機(jī)，其中：

渦輪，設(shè)置于排氣管道上，由所述排氣管道所排出廢氣的慣性沖力而推動(dòng)；

壓氣機(jī)，設(shè)置于進(jìn)氣管道上，用于提高進(jìn)氣壓力；

所述方法包括以下步驟：

步驟A：在所述壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)上獲取在渦輪前的排氣管道與壓氣機(jī)后的進(jìn)氣管道之間的第一壓差，以及在渦輪后的排氣管道與壓氣機(jī)前的進(jìn)氣管道之間的第二壓差；

步驟B：判斷所述第一壓差是否為正，如果是則

使用高壓廢氣再循環(huán)方式自所述渦輪前的排氣管道引出廢氣至壓氣機(jī)后的進(jìn)氣管道，以在進(jìn)氣中引入廢氣直至實(shí)現(xiàn)低溫燃燒模式，而當(dāng)所述第一壓差逐漸減小至0時(shí)還未實(shí)現(xiàn)低溫燃燒模式，則擇一執(zhí)行步驟C1或C2；

判斷所述第一壓差是否為負(fù)，如果是則

直接擇一執(zhí)行步驟C1或C2；

步驟C1：使用低壓廢氣再循環(huán)方式自所述渦輪后的排氣管道引出廢氣至壓氣機(jī)前的進(jìn)氣管道，以在進(jìn)氣中引入廢氣直至實(shí)現(xiàn)低溫燃燒模式，而當(dāng)所述第二壓差逐漸減小至0時(shí)還未實(shí)現(xiàn)低溫燃燒模式，則在進(jìn)氣中引入水，并逐漸提高引水量直至實(shí)現(xiàn)低溫燃燒模式；

步驟C2：在進(jìn)氣中引入水，并逐漸提高引水量直至實(shí)現(xiàn)低溫燃燒模式。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣中引水具有最大限值，當(dāng)所述引水量達(dá)到最大限值時(shí)，所述壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)進(jìn)氣的相對(duì)濕度達(dá)到100％。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述引水量的最大限值通過以下公式表示：

M＝(d′×(x-x×d₀×φ/1000)-x×d₀×φ)；

其中，M為最大引水量，單位為g/h；x為進(jìn)入所述壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)端的新鮮空氣質(zhì)量流量，單位為kg/h；d₀為在外部環(huán)境的大氣壓力為P₀、溫度為T₀時(shí)的飽和濕空氣的含濕量，單位為g/kg；φ為大氣壓力為P₀、溫度為T₀時(shí)空氣的相對(duì)濕度；d′為在進(jìn)氣溫度為T′，進(jìn)氣壓力為P′時(shí)的飽和濕空氣含濕量，單位為g/kg。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣中引入水的方式為單點(diǎn)或多點(diǎn)氣道噴水或者進(jìn)氣加濕。

5.一種實(shí)現(xiàn)低溫燃燒模式的壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)包括發(fā)動(dòng)機(jī)本體、進(jìn)氣管道、排氣管道、增壓?jiǎn)卧⒌蛪簭U氣再循環(huán)管道、高壓廢氣再循環(huán)管道、噴水單元以及電控單元，其中：

進(jìn)氣管道，其輸出端連接至所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體，用于向所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體提供進(jìn)氣；

排氣管道，其輸入端連接至所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體，用于將所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體產(chǎn)生的廢氣排出；

增壓?jiǎn)卧O(shè)置于排氣管道和進(jìn)氣管道之間，包括渦輪和壓氣機(jī)，其中，渦輪，設(shè)置于排氣管道上，由所述排氣管道所排出廢氣的慣性沖力而推動(dòng)；壓氣機(jī)，設(shè)置于進(jìn)氣管道上，用于提高進(jìn)氣壓力；

低壓廢氣再循環(huán)管道，其輸入端連接至所述渦輪后的排氣管道，輸出端連接至所述壓氣機(jī)前的進(jìn)氣管道，所述低壓廢氣再循環(huán)管道上設(shè)置有低壓廢氣再循環(huán)電控閥；

高壓廢氣再循環(huán)管道，其輸入端連接至所述渦輪前的排氣管道，輸出端連接至所述壓氣機(jī)后的進(jìn)氣管道，所述高壓廢氣再循環(huán)管道上設(shè)置有高壓廢氣再循環(huán)電控閥；

噴水單元，設(shè)置于高壓廢氣再循環(huán)管道后的進(jìn)氣管道，用于向進(jìn)氣中引入水；

電控單元，用于獲取在渦輪前的排氣管道與在壓氣機(jī)后的進(jìn)氣管道之間的第一壓差、以及在渦輪后的排氣管道與在壓氣機(jī)前的進(jìn)氣管道之間的第二壓差，并根據(jù)所述第一壓差和第二壓差對(duì)所述增壓?jiǎn)卧⒌蛪簭U氣再循環(huán)電控閥、高壓廢氣再循環(huán)電控閥以及噴水單元進(jìn)行控制，從而執(zhí)行如權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)低溫燃燒模式的方法。