[發(fā)明專利]一種預(yù)燃室熱射流高能點火系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110332792.2
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN112855336B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 解方喜;王斌;谷樂祺;洪偉;劉宇;王忠恕;李小平;王金港;蘇巖;姜北平;金兆輝;馮爽;王向陽;楊景勛
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: F02B19/12
• 分類號: F02B19/12;F02M45/08;F02M47/00;F02M61/16;F02M61/18;F02M63/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 邵銘康;朱世林

一種預(yù)燃室熱射流高能點火系統(tǒng)屬于汽車發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明通過對主動式預(yù)燃室熱射流機構(gòu)進行改進，將噴油器、火花塞和進氣控制機構(gòu)錯落布置，使主動式預(yù)燃室熱射流機構(gòu)更加緊湊而且便于安裝，實現(xiàn)系統(tǒng)的小型化以便于實現(xiàn)預(yù)燃室熱射流機構(gòu)對傳統(tǒng)發(fā)動機火花塞部件的直接替換；通過預(yù)混腔來制備預(yù)燃室中的混合氣，從而同時實現(xiàn)預(yù)燃室內(nèi)混合氣的均勻混合以及混合氣量的精確控制；通過液壓機構(gòu)來控制預(yù)燃室氣門的開啟與關(guān)閉，實現(xiàn)氣門控制機構(gòu)的小型化以及靈活的預(yù)燃室噴油正時。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽車發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種預(yù)燃室熱射流高能點火系統(tǒng)。

背景技術(shù)

預(yù)燃室熱射流高能點火是一種極具應(yīng)用潛力的點燃式發(fā)動機節(jié)能減排技術(shù)措施。相比于傳統(tǒng)發(fā)動機火花塞點火系統(tǒng)，其火花塞放電后先引發(fā)預(yù)燃室內(nèi)的混合氣燃燒，隨后通過與主燃室連接的噴孔將燃燒火焰噴出，引燃主燃室內(nèi)的可燃混合氣。預(yù)燃室內(nèi)形成的射流火焰不僅能顯著增加主燃室混合氣獲得的引燃能量，還具備缸內(nèi)多點引燃及促進氣流運動的作用，現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)其在加快燃燒速率、提升燃燒穩(wěn)定性及降低有害污染物排放等方面均具有顯著效果。

預(yù)燃室熱射流高能點火裝置當(dāng)前主要有主動式和被動式兩種。被動式預(yù)燃室熱射流高能點火系統(tǒng)相對結(jié)構(gòu)簡單、實現(xiàn)方便，但是由于其預(yù)燃室內(nèi)的可燃混合氣通常來源為發(fā)動機壓縮沖程自發(fā)動機汽缸壓入預(yù)燃室內(nèi)的高壓混合氣，進而當(dāng)發(fā)動機采用稀燃技術(shù)時，其預(yù)燃室內(nèi)混合氣的燃油濃度也會較低，導(dǎo)致熱射流的形成和引燃性能惡化，使發(fā)動機性能改善效果受到限制。

主動式預(yù)燃室射流點火裝置預(yù)燃室內(nèi)雖然具有單獨的燃料供給裝置，可實現(xiàn)預(yù)燃室內(nèi)混合氣濃度的靈活調(diào)整和控制，但是受當(dāng)前噴油器、火花塞等部件尺寸及耦合布置方案的限制，其實現(xiàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)尺寸通常相對較大，導(dǎo)致在當(dāng)前高度集成的發(fā)動機缸蓋上難于直接應(yīng)用實施，發(fā)動機需要大幅度改動；同時，由于預(yù)燃室體積較小，混合時間較短，進行燃料噴射時極易引起燃料碰壁，也使預(yù)燃室內(nèi)混合氣易于局部過濃或過稀，進而影響燃料完全燃燒并將惡化碳煙等排放，甚至存在預(yù)燃室噴孔被破壞的風(fēng)險。此外，由于當(dāng)前預(yù)燃室熱射流高能點火系統(tǒng)內(nèi)所需的新鮮空氣大多來源于發(fā)動機汽缸壓入，進而使得其在以廢氣為主要稀釋工質(zhì)的燃燒模式例如:HCCI、廢氣稀燃等中的應(yīng)用能力受到限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種新型預(yù)燃室熱射流高能點火系統(tǒng)，通過噴油器、火花塞和進氣控制機構(gòu)的錯落布置，實現(xiàn)系統(tǒng)的小型化。

本發(fā)明由預(yù)燃室熱射流機構(gòu)A、燃燒室1、進氣管2、節(jié)氣門3、預(yù)燃室進氣管a4、進氣門5、發(fā)動機缸蓋6、排氣門7和排氣管8組成，其中，預(yù)燃室熱射流機構(gòu)A固接于發(fā)動機缸蓋6的中心位置，預(yù)燃室熱射流機構(gòu)A中下體E的底端與燃燒室1連通；燃燒室1位于發(fā)動機缸蓋6下方，進氣管2固接于發(fā)動機缸蓋6左端，預(yù)燃室進氣管a4固接于進氣管2上，并與進氣管2連通；節(jié)氣門3安裝于進氣管2中，且于預(yù)燃室進氣管a4的左側(cè)；進氣門5和排氣門7對稱置于發(fā)動機缸蓋6的中心兩邊；排氣管8固接于發(fā)動機缸蓋6右端。

所述的預(yù)燃室熱射流機構(gòu)A由上壓板B、上體C、下壓板D、下體E、噴油器9、噴油器密封座10、火花塞11、預(yù)燃室氣路a12、液壓油回油管13、液壓油進油管14、液壓柱塞15、氣門16、彈簧擋塊17和復(fù)位彈簧18組成，所述的上壓板B為圓柱形，其近圓周處設(shè)有螺紋孔組a21的三個螺紋孔，圓柱前部自左至右順序設(shè)有噴油器安裝孔a20、預(yù)燃室氣路b19、進油管路23、回油管路22，進油管路23下端設(shè)有槽a24；圓柱后部設(shè)有孔b25。

所述的上體C為圓柱形，其近圓周處設(shè)有螺紋孔組b28的三個螺紋孔，圓柱后部設(shè)有孔d29，圓柱前半部自左至右順序設(shè)有孔c27、預(yù)燃室氣路c26和液壓油儲油室30；液壓油儲油室30下端分別依次設(shè)有緩沖座31和密封圈32，分別用以降低液壓柱塞對上體C的沖擊和密封液壓柱塞15；圓柱下半部前側(cè)為預(yù)混腔33。

所述的下壓板D為圓柱形，其上面近圓周處設(shè)有螺紋孔組c34的三個螺紋孔，圓盤柱前部頂面設(shè)有槽b36，圓柱前部底部設(shè)有氣門座37；圓盤柱后部設(shè)有孔e35。