一种基于D-EGR的汽油机燃烧系统技术方案

本发明专利技术实施例提供了一种基于D‑EGR的汽油机燃烧系统，其特征在于，包括压气机、涡轮机、总进气管路、第一进气管路、第二进气管路、进气歧管，第一排气管路、排气歧管、第一缸、第二缸、第三缸、第四缸、EGR混合器和进气凸轮轴，其中：进气凸轮轴设置有用于分别控制第一缸的进气门、第二缸的进气门、第三缸的进气门的第一奥托凸轮、第二奥托凸轮和第三奥托凸轮，以及用于控制第四缸的进气门的米勒凸轮，从而利用米勒凸轮改变第四缸的实际压缩比，并利用第四缸的燃烧产物的惰性，抑制第一缸、第二缸、第三缸和第四缸的爆震，从而使得第一缸、第二缸、第三缸和第四缸可以采用相同的结构以及相同的高几何压缩比，既降低了发动机制造成本，又提高了热效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于D-EGR的汽油机燃烧系统
本专利技术属于高效汽油机
，具体涉及一种基于D-EGR的汽油机燃烧系统。
技术介绍
从1916年开始到1919年的第4阶段，中国轻型车企业平均燃料消耗量限值将从6.9L/(100km)逐步加严到5.0L/(100km)。1925年预测中国轻型车企业平均燃料消耗量为4.0L/(100km)。混合动力乘用车是满足未来油耗和排放法规的主流技术路线，而高效汽油机是混合动力总成关键技术之一。西南研究院提出了一种分体式歧管D-EGR汽油机，采用第4缸未充分燃烧的气体来有效避免第1-3缸的爆震，在性能方面可实现发动机有效热效率≥42％且升功率≥75kW/L。在实现本公开的过程中，专利技术人发现相关技术至少存在以下问题：西南研究院提出分体式歧管D-EGR汽油机中，第一至三缸和第四缸采用的几何压缩比存在较大差异，继而造成第一至三缸和第四缸的缸盖、燃烧室形状、活塞顶面结构和喷油器布置存在差异，这种差异会带来汽油机制造成本的增加；同时西南研究院提出分体式歧管D-EGR汽油机中的第四缸采用低压缩比，也不利于整机有效热效率的提升。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种基于D-EGR的汽油机燃烧系统，在该燃烧系统中的四个气缸都是结构相同的高压缩比气缸，在降低了发动机制造成本的同时提高了发动机热效率。具体而言，包括以下的技术方案：一方面，本专利技术提供了一种基于D-EGR的汽油机燃烧系统，所述系统包括压气机、涡轮机、总进气管路、第一进气管路、第二进气管路、进气歧管，第一排气管路、排气歧管、第一缸、第二缸、第三缸、第四缸、EGR混合器和进气凸轮轴，其中，所述总进气管路的第一端和所述压气机连通，第二端与所述第一进气管路的第一端和所述第二进气管路的第一端分别连通；所述EGR混合器的第一岔口与所述第二进气管路的第二端连通，所述EGR混合器的第二岔口与所述第一排气管路的第一端连通，所述EGR混合器的第三岔口与所述进气歧管的第一端连通；所述第一排气管路的第二端与所述第四缸的排气门连通；所述进气歧管的第二端与所述第一缸的进气门、第二缸的进气门和第三缸的进气门分别连通；所述排气歧管的第一端与所述第一缸的排气门、第二缸的排气门和第三缸的排气门分别连通，所述排气歧管的第二端与所述涡轮机连通，所述进气凸轮轴设置有用于分别控制所述第一缸的进气门、第二缸的进气门、第三缸的进气门的第一奥托凸轮、第二奥托凸轮和第三奥托凸轮，以及用于控制所述第四缸的进气门的米勒凸轮。可选择地，所述第一缸、第二缸、第三缸和第四缸的结构和几何压缩比均相同，且所述几何压缩比大于或等于12。可选择地，所述系统还包括第一电子节气门、第二电子节气门，其中：所述第一电子节气门设置在所述进气歧管上，所述第一电子节气门用于将通过所述第一电子节气门的气体流量调节为第一流量；所述第二电子节气门设置在所述第二进气管路上，所述第二电子节气门用于将通过所述第二电子节气门的气体流量调节为第二流量。可选择地，所述系统还包括第一中冷器、第二中冷器，其中：所述第一中冷器设置在所述总进气管路上；所述第二中冷器设置在所述进气歧管上。可选择地，所述系统还包括总排气管路，所述总排气管路的第一端和所述涡轮机连通，第二端和外界连通，所述总排气管路上设置有第一三元催化器和第二三元催化器。可选择地，所述第一奥托凸轮、所述第二奥托凸轮和所述第三奥托凸轮中任一奥托凸轮的第一开启角度区间大小为第一预设奥托角度，所述第一开启角度区间表示对应的进气门从完全关闭状态变为完全打开状态时该奥托凸轮转过的角度；所述第一奥托凸轮、所述第二奥托凸轮、所述第三奥托凸轮的第一关闭角度区间大小为第二预设奥托角度，所述第一关闭角度区间表示对应的进气门从完全打开状态变为完全关闭状态时该奥托凸轮转过的角度；在所述第一奥托凸轮、所述第二奥托凸轮、所述第三奥托凸轮中任一奥托凸轮的一个旋转周期中，在该奥托凸轮处于除所述第一开启角度区间和所述第一关闭角度区间之外的任何位置时，对应的进气门保持关闭状态。可选择地，所述米勒凸轮的第二开启角度区间大小为第一预设米勒角度，所述第二开启角度区间表示对应的进气门从完全关闭状态变为完全打开状态时该米勒凸轮转过的角度；所述米勒凸轮的第二关闭角度区间大小为第二预设米勒角度，所述第二关闭角度区间表示对应的进气门从完全打开状态变为完全关闭状态时该米勒凸轮转过的角度；所述米勒凸轮的一个旋转周期中，在该米勒凸轮处于除所述第一开启角度区间和所述第一关闭角度区间之外的任何位置时，对应的进气门保持关闭状态。可选择地，所述第一预设米勒角度和所述第二预设米勒角度之和小于所述第一预设奥托角度和所述第二预设奥托角度之和。可选择地，所述米勒凸轮的形状适于在每个进气冲程结束前使所述第四缸的进气门提前第一预设时间关闭。可选择地，所述第一预设奥托角度小于所述第二预设奥托角度；所述第一预设米勒角度小于所述第二预设米勒角度。本专利技术实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：本专利技术实施例提供了一种基于D-EGR的汽油机燃烧系统，其特征在于，所述系统包括压气机、涡轮机、总进气管路、第一进气管路、第二进气管路、进气歧管，第一排气管路、排气歧管、第一缸、第二缸、第三缸、第四缸、EGR混合器和进气凸轮轴，其中：所述总进气管路的第一端和所述压气机连通，第二端与所述第一进气管路的第一端和所述第二进气管路的第一端分别连通，以使吸入发动机中的气体分成两路，一路供给第一缸、第二缸和第三缸的进气，一路供给第四缸的进气；所述EGR混合器的第一岔口与所述第二进气管路的第二端连通，所述EGR混合器的第二岔口与所述第一排气管路的第一端连通，所述EGR混合器的第三岔口与所述进气歧管的第一端连通，以利用EGR混合器将所述第四缸的燃烧产物和所述第一进气管路中的空气进行混合，并作为所述第一缸、第二缸和第三缸的进气；所述第一排气管路的第二端与所述第四缸的排气门连通；所述进气歧管的第二端与所述第一缸的进气门、第二缸的进气门和第三缸的进气门分别连通；所述排气歧管的第一端与所述第一缸的排气门、第二缸的排气门和第三缸的排气门分别连通，所述排气歧管的第二端与所述涡轮机连通，所述进气凸轮轴设置有用于分别控制所述第一缸的进气门、第二缸的进气门、第三缸的进气门的第一奥托凸轮、第二奥托凸轮和第三奥托凸轮，以及用于控制所述第四缸的进气门的米勒凸轮，从而利用米勒凸轮改变第四缸的实际压缩比，抑制第四缸的爆震，并通过将第四缸的燃烧产物和第一缸、第二缸、第三缸的进气相混合，以利用第四缸的燃烧产物的惰性抑制第一缸、第二缸和第三缸的爆震，从而使得第一缸、第二缸、第三缸和第四缸可以采用相同的结构以及相同的高几何压缩比，在降低了发动机的制造成本的同时，提高了发动机的热效率，减少了污染物的排放。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图1为本专利技术实施例提供的基于D-EGR的汽油机燃烧系统的结构图；附图2为本专利技术实施例二提供的基于D-EGR的汽油机燃烧系统中的奥托凸轮的结构图；附图3为本专利技术实施例二提供的基于D本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于D‑EGR的汽油机燃烧系统，其特征在于，所述系统包括压气机(1)、涡轮机(2)、总进气管路(3)、第一进气管路(4)、第二进气管路(5)、进气歧管(6)，第一排气管路(7)、排气歧管(8)、第一缸(9)、第二缸(10)、第三缸(11)、第四缸(12)、EGR混合器(13)和进气凸轮轴(14)，其中，所述总进气管路(3)的第一端和所述压气机(1)连通，第二端与所述第一进气管路(4)的第一端和所述第二进气管路(5)的第一端分别连通；所述EGR混合器(13)的第一岔口与所述第二进气管路(5)的第二端连通，所述EGR混合器(13)的第二岔口与所述第一排气管路(7)的第一端连通，所述EGR混合器(13)的第三岔口与所述进气歧管(6)的第一端连通；所述第一排气管路(7)的第二端与所述第四缸(12)的排气门连通；所述进气歧管(6)的第二端与所述第一缸(9)的进气门、第二缸(10)的进气门和第三缸(11)的进气门分别连通；所述排气歧管(8)的第一端与所述第一缸(9)的排气门、第二缸(10)的排气门和第三缸(11)的排气门分别连通，所述排气歧管(8)的第二端与所述涡轮机(2)连通，所述进气凸轮轴(14)设置有用于分别控制所述第一缸(9)的进气门、第二缸(10)的进气门、第三缸(11)的进气门的第一奥托凸轮、第二奥托凸轮和第三奥托凸轮，以及用于控制所述第四缸(12)的进气门的米勒凸轮。...

【技术特征摘要】
1.一种基于D-EGR的汽油机燃烧系统，其特征在于，所述系统包括压气机(1)、涡轮机(2)、总进气管路(3)、第一进气管路(4)、第二进气管路(5)、进气歧管(6)，第一排气管路(7)、排气歧管(8)、第一缸(9)、第二缸(10)、第三缸(11)、第四缸(12)、EGR混合器(13)和进气凸轮轴(14)，其中，所述总进气管路(3)的第一端和所述压气机(1)连通，第二端与所述第一进气管路(4)的第一端和所述第二进气管路(5)的第一端分别连通；所述EGR混合器(13)的第一岔口与所述第二进气管路(5)的第二端连通，所述EGR混合器(13)的第二岔口与所述第一排气管路(7)的第一端连通，所述EGR混合器(13)的第三岔口与所述进气歧管(6)的第一端连通；所述第一排气管路(7)的第二端与所述第四缸(12)的排气门连通；所述进气歧管(6)的第二端与所述第一缸(9)的进气门、第二缸(10)的进气门和第三缸(11)的进气门分别连通；所述排气歧管(8)的第一端与所述第一缸(9)的排气门、第二缸(10)的排气门和第三缸(11)的排气门分别连通，所述排气歧管(8)的第二端与所述涡轮机(2)连通，所述进气凸轮轴(14)设置有用于分别控制所述第一缸(9)的进气门、第二缸(10)的进气门、第三缸(11)的进气门的第一奥托凸轮、第二奥托凸轮和第三奥托凸轮，以及用于控制所述第四缸(12)的进气门的米勒凸轮。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一缸(9)、第二缸(10)、第三缸(11)和第四缸(12)的结构和几何压缩比均相同，且所述几何压缩比大于或等于12。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第一电子节气门(15)、第二电子节气门(16)，其中：所述第一电子节气门(15)设置在所述进气歧管(6)上，所述第一电子节气门(15)用于将通过所述第一电子节气门(15)的气体流量调节为第一流量；所述第二电子节气门(16)设置在所述第二进气管路(5)上，所述第二电子节气门(16)用于将通过所述第二电子节气门(16)的气体流量调节为第二流量。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第一中冷器(17)、...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡鹏，王永生，刘华龙，
申请(专利权)人：奇瑞汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34