[發明專利]一種具有夾氣噴嘴的預燃系統、內燃機及預燃控制方法

在審

• 申請號: 201911378399.6
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN110953059A
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 岳鋒飛;張浩凡;劉付勇;朱敬鋒
• 申請（專利權）人: 天津軒云科技有限公司
• 主分類號: F02B19/10
• 分類號: F02B19/10;F02B19/16;F02M29/00;F02D41/30
• 代理公司: 天津市尚儀知識產權代理事務所(普通合伙) 12217
• 代理人: 王山

本發明公開了一種具有夾氣噴嘴的預燃系統，包括預燃室、夾氣噴嘴機構、點火機構和控制機構，通過設置夾氣噴嘴機構，能夠實現燃料和空氣的混合，將其混合氣噴入預燃室，從而解決廢氣排出以及燃料和空氣的供給問題；無需在預燃室增加預燃室進氣道及相關結構，大大簡化了預燃室結構；本發明提供了一種具有夾氣噴嘴的預燃控制系統，通過設置控制機構能夠實現夾氣噴嘴機構中燃料混合量、壓縮空氣混合量、混合氣噴射時刻和噴射持續期的控制，能夠消除預燃室內殘余廢氣，從而提高點火和燃燒的穩定性和精確控制，實現從怠速到最大轉速和低負荷到全負荷的高效率，高性能和低排放的燃燒過程的內燃機工作。

技術領域

本發明屬于發動機技術領域，特別是涉及具有夾氣噴嘴的預燃系統、內燃機及預燃控制方法。

背景技術

現有帶預燃室的內燃機發動機結構布置方式有三種，第一種在預燃室只布置火花塞；第二種，在預燃室布置火花塞和噴油器；第三種，在預燃室布置火花塞、噴油泵和預燃室進氣道。第一種結構如圖1所示，由于只在預燃室布置火花塞，在一次燃燒完成后，預燃室內的廢氣無法完全排出，燃料（燃油/燃氣）和空氣不易進入預燃室，難以達成稀薄燃燒，甚至存在燃燒困難的風險，因此只適合應用于很窄的內燃機工況范圍。第二種結構如圖2所示，由于只在預燃室布置火花塞和噴油器，雖然在第一次燃燒后解決了預燃室燃料供應的問題，廢氣依然不能完全排出，并且空氣同樣不易進入預燃室，同樣難以達成稀薄燃燒，在怠速和冷啟動狀態下存在燃燒困難，特別是不適用于使用3元催化后處理裝置的當量比燃燒的內燃機。第三種結構如圖3所示，由于在預燃室布置了噴油器、噴油泵和預燃室進氣道，因此解決了第一次燃燒后預燃室的廢氣排出以及燃料和空氣的供給問題，并且可以達成稀薄燃燒，并適用于使用3元催化后處理裝置的當量比帶有廢氣再循環的稀釋燃燒的內燃機。但是在預燃室增加了預燃室進氣道，預燃室進氣道還需要單獨控制的零部件，會導致結構過大和系統復雜度過高，不僅成本大為增加而且所需的氣缸蓋空間過大限制了其可用性。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供具有夾氣噴嘴的預燃系統、內燃機及預燃控制方法，能夠提升燃燒效率，無需在預燃室增加預燃室進氣道及相關結構，大大簡化預燃室結構。

本發明的一種具有夾氣噴嘴的預燃系統，包括預燃室主體，所述預燃室主體內設有預燃室，還包括：

夾氣噴嘴機構，所述夾氣噴嘴機構設于所述預燃室的上方，所述夾氣噴嘴機構包括燃料噴嘴組件、進氣組件和混合氣噴嘴，燃料和空氣分別經過所述燃料噴嘴組件和進氣組件進入所述夾氣噴嘴機構內混合形成混合氣，所述混合氣噴嘴用于將所述混合氣噴入所述預燃室；

點火機構，所述點火機構設于所述預燃室的上方，且位于所述夾氣噴嘴機構的一側，用于點燃所述混合氣；

控制機構，所述燃料噴嘴組件和所述進氣組件分別與所述控制機構通訊連接。

以上技術方案優選的，所述燃料噴嘴組件包括燃料噴嘴和電磁閥，所述燃料噴嘴用于噴出所述燃料，所述電磁閥用于控制所述燃料噴嘴的啟閉，所述電磁閥與所述控制機構通訊連接。

以上技術方案優選的，所述夾氣噴嘴機構還包括混合腔，所述混合腔設于所述混合氣噴嘴的上方，且位于所述燃料噴嘴組件和進氣組件的下方。

以上技術方案優選的，所述進氣組件包括進氣通道，所述進氣通道的一端與所述混合腔連接，所述進氣通道的另一端通過氣體管路與空氣壓縮機連接，所述氣體管路上設有穩壓閥，所述空氣壓縮機和穩壓閥均與所述控制機構通訊連接。

以上技術方案優選的，所述點火機構為火花塞。

以上技術方案優選的，所述夾氣噴嘴機構與所述點火機構呈角度安裝，夾角為150°-180°。

以上技術方案優選的，所述預燃室的下方設有隔離板，所述隔離板上均設有多個小孔。

以上技術方案優選的，所述小孔為4-6個，所述小孔的孔徑為1.5-2mm。