本发明专利技术公开了一种高低分区分层稀薄燃烧发动机，包括气缸及依次连接在其排气出口上的控制阀、电磁控制器和废气储存容器、电子控制单元，废气储存容器通过废气回流管连接到气缸进气管上；气缸顶部位置设有汽缸盖，汽缸盖上设置有汽缸盖分区隔板，活塞的顶部位置设置有活塞顶部分区隔板，汽缸盖分区隔板和活塞顶部分区隔板相错设置，并将燃烧室隔离成小燃烧区和大燃烧区，当活塞运动到上止点时，汽缸盖分区隔板与活塞顶部分区隔板的突起紧贴在一起；本发明专利技术实现了发动机在汽车怠速、小负荷时提高了发动机内燃油的燃烧效率，降低了发动机油耗和排除的废气，从而提高了汽车在行驶时的环保性能和减少了其使用成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及发动机
，特别是涉及一种高低分区分层稀薄燃烧发动机。
技术介绍
目前，汽车发动机多为往复式活塞发动机，往复式活塞发动机是汽车上应用最多的发动机，但存在以下不足之处:(I)在怠速完全关闭节气门，只有很少空气通过节气门怠速通道进入气缸，使吸气时形成很大的真空度，必然会使进气消耗的能量增大，增大栗气损失；同时由于此时进气管的真空度很大，在进气门开启时，气缸内的压力高于进气管压力，废气膨胀进入进气管，在吸气冲程时，这些废气和新混合气同时吸入气缸，为了保证这种经废气稀释过的混合气能正常燃烧，就必须供给更多的燃油，把混合气加浓，必然增大油耗；在小负荷时，节气门的开度很小，使吸气时形成较大的真空度，在进气门开启时，气缸内的压力高于进气管压力，在吸气冲程时，同样有部分废气膨胀进入进气管，为了保证这种经废气稀释过的混合气能正常燃烧，同样要供给较多的燃油，增大了油耗；(3)常规汽油机其混合气是均质，一般只能在空燃比12?17范围内工作，为了防止发生爆燃，采用较低的压缩比，导致热效率较低；(4)采用进气管节流方式对混合气充量进行量调节，使得栗气损失较大，在化学计量比附近燃烧，使得NOx排放较高。专利申请号为201410721132.3，名称为一种分区分层稀薄燃烧发动机，采用涡轮增压器和电磁控制阀配合废气储存容器，进行废弃处理、分流、挤压实现发动机废气的循环使用，实现了发动机在汽车怠速、小负荷时，提高发动机内燃油的燃烧效率，降低发动机排除的废气和油耗，从而提高汽车在行驶时的环保性能和减少其使用成本。但是上述问题1-4得不到充分的解决。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种高低分区分层稀薄燃烧发动机，其目的在于实现发动机在汽车怠速、小负荷时，提高发动机内燃油的燃烧效率，降低发动机排除的废气和油耗，从而提高汽车在行驶时的环保性能和减少其使用成本。本专利技术所采用的技术方案是:一种高低分区分层稀薄燃烧发动机，包括气缸及依次连接在其排气出口上的控制阀、电磁控制器和废气储存容器、电子控制单元，废气储存容器通过废气回流管连接到气缸进气管上；气缸顶部位置设有汽缸盖，汽缸盖上设置有汽缸盖分区隔板，活塞的顶部位置设置有活塞顶部分区隔板，汽缸盖分区隔板和活塞顶部分区隔板相错设置，所述活塞处于大燃烧区的顶部与处于小燃烧区的顶部相差一定的高度；所述活塞的顶部位置设置有活塞顶部分区隔板，所述活塞顶部分区隔板在大燃烧区与小燃烧区之间设置有凸起；并将燃烧室隔离成小燃烧区和大燃烧区，当活塞运动到上止点时，汽缸盖分区隔板与活塞顶部分区隔板紧贴在一起；小燃烧区和大燃烧区整体形成台阶状；燃烧室上在大燃烧区顶部分别设置有:进气门1、排气门1、大火花塞I ;燃烧室上在小燃烧区顶部分别设置有:进气门I1、排气门I1、火花塞II ;大燃烧区和小燃烧区上分别连接有一个气缸进气管，并每一个气缸进气管内设置有一个气缸进气管分道板，将每一个气缸进气管分为大进气道和小进气道；废气回流管与每一个气缸进气管之间分别设置有进气转换阀门1、进气转换阀门II;两个气缸进气管上分别连接有喷油器I和喷油器II ;电子控制单元还分别连接进气转换阀门1、进气转换阀门I1、喷油器I和喷油器II。本专利技术的进一步改进在于，汽缸盖分区隔板与活塞顶部分区隔板的非贴合面上分别设置有球形弧面；活塞顶部分区隔板在大燃烧区与小燃烧区之间设置有凸起；球形弧面分别与凸起、活塞、气缸围成两个半橄榄球形大、小燃烧区，处于大燃烧区的活塞顶面与小燃烧区的活塞顶面之间有一个高度差，高度差为1.5-2 Cm，形成一个台阶，使分区时间更长。本专利技术的进一步改进在于，活塞顶部分区隔板的凸起的高度为0.2-0.8cm。本专利技术的进一步改进在于，汽缸盖分区隔板与活塞顶部分区隔板的凸起间保持0.5?1.0mm的间隙。本专利技术的进一步改进在于，凸起向着大燃烧区的侧面两端呈弧形，而其另一个侧面与汽缸盖分区隔板相适配。本专利技术的进一步改进在于，大燃烧区和小燃烧区的容积比为51:49至70:30。较佳的容积比为65:35o本专利技术的进一步改进在于，大燃烧区靠近其顶部位置的内侧分别设有向下凸起的挤气凸起，挤气凸起的底面形成挤气面。废气储存容器与废气回流管之间设置有节气门，并空气进气管上也连接有节气门。本专利技术的进一步改进在于，节气门与废气储存容器之间还设置有气体滤清器。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果是:1、在怠速时，大燃烧区不燃烧工作，不充入可燃混合气，大燃烧区充入的是回流的废气，具体做法是:连接大燃烧区的进气转换阀门打开废气回流管，同时关闭空气进气管，向大燃烧区提供回流的废气，该进气道喷油器不喷油；此时，小燃烧区工作，充入可燃混合气，具体做法是:连接小燃烧区的进气转换阀门打开空气进气管，同时关闭废气回流管，向小燃烧区提供新鲜空气，该进气道喷油器喷油，这时只在小燃烧区形成可燃混合气，然后点火做功；这样操作的好处是:相对传统发动机有以下几个优点:(I)只需要更少量的燃油就能达到点火的浓度，达到节油的目的；(2)可以适当调大节气门怠速通道，使整个气缸充量增加，既可以降低栗气损失，又适当提高空燃比，提高热效率；(3)只有小燃烧区工作产生废气，因此排除的废气比传统发动机少很多。2、在小负荷时，大燃烧区同怠速一样不燃烧工作，不充入可燃混合气，充入的是回流的废气，此时只使用小燃烧区工作，具体做法是:连接小燃烧区的进气转换阀门打开空气进气管，同时关闭废气回流管，向小燃烧区提供新鲜空气，该进气道喷油器喷油，这时只在小燃烧区形成可燃混合气，然后点火做功；此时可以加大节气门开度，减少了栗气损失，在提高整个气缸的充量时也能在小燃烧区形成可靠的点火浓度，从而提高了空燃比，提高了热功转化率，尤其是在小负荷的大工况时，就可以使进气门处于最大开度，热功转化率能达到最佳；事实上:如果是2.0L排量的发动机，在小负荷时，本发动机实际相当于2.0X35%=0.7L排量的发动机工作，油耗当然大大减少，同时也只有相当于0.7L排量发动机产生废气，减少了废气排放。3、在中等负荷时，小燃烧区不工作，不充入可燃混合气，充入回流的废气，具体做法是:连接小燃烧区的进气转换阀门打开废气回流管，同时关闭空气进气管，向小燃烧区提供回流的废气，该进气道喷油器不喷油；此时，大燃烧区工作，充入可燃混合气，具体做法是:连接大燃烧区的进气转换阀门打开空气进气管，同时关闭废气回流管，向大燃烧区提供新鲜空气，该进气道喷油器喷油，这时只在大燃烧区形成可燃混合气，此时可以完全打开节气门，使空气进入量达到最大，提高压缩比至11?13，在中等负荷就能够实现空燃比25?50范围内稳定工作，大大提高热效率；事实上:如果是2.0L排量的发动机，在中等负荷时，本发动机实际相当于2.0X65%=1.3L排量的发动机满负荷工作，油耗当然大大减少，废气排放也只有1.3L发动机的排放量。4、在大负荷和满负荷时，大、小二个燃烧区都工作，都充入可燃混合气，二个火花塞都点火，发动机达到最大功率输出；由于本发动机是二个燃烧区分别燃烧，二个燃烧区都形成了挤气气流，而且是二个火花塞点火，所以燃烧快，火焰传播距离短，即使在很高压缩比时也能有效防止爆燃。5、由于是二个火花塞点火，火焰传播距离短，燃烧完成需要本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高低分区分层稀薄燃烧发动机，其特征在于：包括气缸（42）及依次连接在其排气出口（113）上的控制阀（29）、电磁控制器（110）和废气储存容器（12）、电子控制单元（28），所述废气储存容器（12）通过废气回流管（17）连接到气缸进气管（20）上；所述气缸（42）顶部位置设有汽缸盖（1）， 所述汽缸盖（1）上设置有汽缸盖分区隔板（2），所述活塞（7）的顶部位置设置有活塞顶部分区隔板（8），所述活塞顶部分区隔板（8）在大燃烧区（10）与小燃烧区（9）之间设置有突起（81）；所述汽缸盖分区隔板（2）和活塞顶部分区隔板（8）的突起(81)相错设置，并将燃烧室隔离成小燃烧区（9）和大燃烧区（10），当活塞（7）运动到上止点时，所述汽缸盖分区隔板（2）与活塞顶部分区隔板（8）的突起(81)紧贴在一起；所述小燃烧区（9）和大燃烧区（10）整体形成台阶状；所述燃烧室上在大燃烧区（10）顶部分别设置有：进气门Ⅰ（4）、排气门Ⅰ（5）、大火花塞Ⅰ（6）；所述燃烧室上在小燃烧区（9）顶部分别设置有：进气门Ⅱ（410）、排气门Ⅱ（510）、火花塞Ⅱ（610）；所述大燃烧区（10）和小燃烧区（9）上分别连接有一个气缸进气管（20），并每一个所述气缸进气管（20）内设置有一个气缸进气管分道板（22），将每一个所述气缸进气管（20）分为大进气道（23）和小进气道（24）；所述废气回流管（17）与每一个气缸进气管（20）之间分别设置有进气转换阀门Ⅰ（18）、进气转换阀门Ⅱ（38）；两个所述气缸进气管（20）上分别连接有喷油器Ⅰ（21）和喷油器Ⅱ（41）；所述电子控制单元（28）还分别连接进气转换阀门Ⅰ（18）、进气转换阀门Ⅱ（38）、喷油器Ⅰ（21）和喷油器Ⅱ（41）。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：汪辉，
申请(专利权)人：汪辉，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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