一种抑制直喷增压汽油发动机低速提前点火的方法技术

本发明专利技术提供一种抑制直喷增压汽油发动机低速提前点火的方法，在当前功率小于参考功率时采用高水温冷却发动机，提高滞留在进气道壁面上的液体润滑油颗粒的蒸发性。并在发生提前点火时，将发动机的部分高温排气以废气再循环的方式与增压器压缩机输出的压缩空气一同输送至进气歧管，提高整体进气的瞬态温度，使滞留在进气道壁面和进气门盘壁面上的润滑油颗粒迅速蒸发，并使悬浮在进气中的润滑油颗粒加速汽化。此外，该方法在当前过量空气系数大于参考过量空气系数时增大发动机的喷油系统的喷油量，将当前过量空气系数调整至参考过量空气系数，减弱利用EGR对发动机的进气道清洁时产生的瞬态动力输出下降及高温进气对常规可控爆震强度的影响。

Method for inhibiting low speed early ignition of direct injection supercharged gasoline engine

The invention provides a method for inhibiting the direct injection turbocharged gasoline engine low ignition, the high temperature cooling of the engine in the current power is less than the reference power, improve the evaporation of the liquid lubricant particles remain in the inlet on the wall. And in the case of the ignition when the air is compressed together delivered to the intake manifold part of high temperature exhaust engine with exhaust gas recirculation and turbocharger compressor output, improve the transient temperature integral intake, so that remaining in the intake surface and the intake valve plate on the wall surface of the lubricating oil and the rapid evaporation of particles, suspended lubrication the oil particles in the air intake in the accelerated vaporization. In addition, the method is greater than the injection quantity of fuel injection system of engine increases reference when excess air coefficient in the current excess air coefficient, the excess air coefficient is adjusted to the reference coefficient of excess air, reduce effect of transient power output and high temperature of the engine intake decreased when the inlet cleaning by EGR of conventional controllable knock intensity.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车
，尤其涉及一种抑制直喷增压汽油发动机低速提前点火的方法。
技术介绍
缸内直喷和增压技术是使汽油机小型化的一种有效方法，由于均质计量混合气燃烧可以采用成熟的三元催化后处理技术，这种燃烧模式被广泛地应用于小型直喷增压汽油机。采用这种燃烧模式的发动机在低速高增压工况会遇到一种由进入气缸的润滑油引发的提前点火导致的强烈爆震现象，其压力震荡的峰值可达正常燃烧时气缸爆发压力的数量级，因而被称为超级震爆。鉴于这种不正常燃烧仅发生在直喷增压汽油机的低转速工况，称这种现象低速提前点火或LSPI(low speed pre-ignition)。LSPI主要发生在2500转以下及平均有效压力高于16bar的低速高增压工况，如频繁发生可造成火花塞、排气门、活塞及连杆等发动机零部件失效。由于爆震产生的高频压力波会清理掉附着在燃烧室壁面上的残余润滑油，这种自清洁作用使LSPI具有随机性及不持续性。如图1至图3所示，LSPI发生的区域和直喷增压汽油机的扫气区相吻合，即发生LSPI的工况进气压力高于排气压力。对直喷增压汽油机，在这个区域曲轴箱通风流量也接近发动机工作范围的最大值。由于直喷增加了燃油对发动机曲轴箱机油的稀释及被稀释的机油挥发性提高，曲轴箱通风再循环携带了可观的润滑油颗粒。发动机在增压模式工作时，曲轴箱通风再循环在增压前被引入进气系统，这使得小颗粒的润滑油得以在经中冷器冷却后聚合成大颗粒，有些大的润滑油颗粒会滞留在进气道壁面及进气门盘背面上。在低速大负荷工况发动机需借助进气扫气来提高增压压力，滞留在进气道壁面及进气门盘背面上润滑油颗粒可能会随扫气流短路气缸
进入排气道。扫气流动携带的部分较大的润滑油颗粒可能会滞留在位于缸盖上的燃烧室壁面上，其很有可能在压缩冲程的高温条件下蒸发并成为点火源，引发破坏力较大的LSPI，如图4和图5所示。鉴于上述LSPI的破坏力，如何抑制LSPI是开发高增压直喷汽油机必须考虑的问题，也是当前汽车小型化面临的一个挑战。因此，亟待针对上述技术问题，开发一种抑制直喷增压汽油发动机低速提前点火的方法，从而通过减少滞留在进气道或燃烧室壁面上的润滑油颗粒，以实现消除低速提前点火的现象。
技术实现思路
本专利技术的目的为提供一种抑制直喷增压汽油发动机低速提前点火的方法，以减少滞留在进气道或燃烧室壁面上的润滑油颗粒，从而消除低速提前点火的现象。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种抑制直喷增压汽油发动机低速提前点火的方法，包括如下步骤：1)检测发动机的当前功率；2)把发动机在发生低速提前点火上限转速的全负荷功率作为参考功率，比较所述发动机的当前功率与所述发动机的参考功率的大小，若前者小于后者，执行步骤3)；若前者大于后者，执行步骤4)；3)采用第一水温冷却所述发动机；4)采用第二水温冷却所述发动机；再执行步骤11)；11)保持发动机正常运行；其中，所述第一水温高于第二水温。采用这种方法，以低速全负荷功率把发动机100冷却水温分为两个区域：由于LSPI发生在小于参考功率的区域，因此在该区域采用较高的第一水温冷却水进行高温冷却，能使进气道具有较高的壁温，提高滞留在进气道壁面上的液体润滑油颗粒的蒸发性，从而消弱低速提前点火发生的可能性，并能够减少该区域发动机100的散热损失。而在大于参考功率的区域采用较低的第二水温冷却水进行低温冷却，
能够抑制发动机100的常规爆震，减少因控制爆震对缸内混合气的加浓而引起的发动机100油耗增加。由此可见，上述方法通过在LSPI发生的区域通过高温冷却蒸发滞留在进气道壁面的液体润滑油，从而起到预防超级爆震的效果。优选地，所述第一水温的范围为105℃～108℃，所述第二水温的范围为90℃～95℃。优选地，所述发动机的冷却系统在发动机冷却水进水侧设有电子节温器，步骤3)、步骤4)通过对所述电子节温器的开启温度进行标定而实现。优选地，在步骤3)之后，还包括如下步骤：5)检测所述发动机是否发生低速提前点火；若是，执行步骤6)；若否，执行步骤7)；6)将所述发动机的高温废气的一部分与增压器压缩机输出的压缩空气一同输送至所述发动机的进气歧管；7)仅将所述增压器压缩机输出的压缩空气输送至所述进气歧管。优选地，步骤6)具体通过如下方式实现：预设EGR引射器和开关阀，在所述EGR引射器的入口端设置压缩空气入口、套装于所述压缩空气入口内部的EGR入口，在其出口端设有锥形扩压管，并将所述压缩空气入口与所述增压器压缩机出口连接、所述EGR入口与所述发动机的排气歧管连接、所述出口端通过所述开关阀与所述进气歧管连接。优选地，步骤6)中进入进气歧管的气体温度范围为120℃～150℃。优选地，在所述步骤6)之后，还包括步骤：8)检测缸内混合气的当前过量空气系数；9)比较所述当前过量空气系数、最大功率混合气对应的参考过量空气系数；若前者大于后者，执行步骤10)；若前者等于后者，执行步骤11)；10)增大所述发动机的喷油系统的喷油量，将所述当前过量空气
系数调整至所述参考过量空气系数，并持续运行预设时间段，再执行步骤11)。附图说明图1为常见的发生LSPI的发动机转速及负荷区；图2为直喷增压汽油机全负荷工况下扫气区转速和LSPI区的关系；图3为直喷增压汽油机曲轴箱通风量和LSPI的关系；图4为高增压直喷汽油发动机的LSPI引发的超级爆震现象；图5为超级震爆发生时发动机爆震传感器测得的缸压震荡；图6为本专利技术所提供抑制直喷增压汽油发动机低速提前点火的方法的一种具体实施方式的流程框图；图7为本专利技术所涉及的直喷增压汽油机冷却系统的结构示意图；图8为本专利技术所涉及将部分高温废气引入进气歧管的具体实施结构图；图9为图8中EGR引射泵的结构示意图。其中，图7和图8、图9中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：散热器11；电子节温器12；冷却水进水管13；冷却水泵14；散热器主风扇15；散热器辅助风扇16；水温传感器17；增压器涡轮机21；增压器压缩机22；中冷器23；节气门24；单向阀25；进气歧管26；EGR引射泵27；压缩空气入口271；EGR入口272；混合器273；扩压器274；引射喷管275；开关阀28；排气歧管29；三元催化器30；氧传感器31；喷油系统3；发动机100。具体实施方式本专利技术的核心为提供一种抑制直喷增压汽油发动机低速提前点火
的方法，该方法能减少滞留在进气道或燃烧室壁面上的润滑油颗粒，从而消除低速提前点火的现象。为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。请参考图6，图6为本专利技术所提供抑制直喷增压汽油发动机低速提前点火的方法的一种具体实施方式的流程框图。在一种具体实施方式中，如图6所示，本专利技术提供一种抑制直喷增压汽油发动机100低速提前点火的方法，包括如下步骤：S1：检测发动机100的当前功率；S2：把发动机在发生低速提前点火上限转速的全负荷功率作为参考功率，比较所述发动机的当前功率与所述发动机的参考功率的大小，若前者小于后者，执行步骤S3；若前者大于后者，执行步骤S4；S3：采用第一水温冷却所述发动机；S4：采用第二水温冷却所述发动机；再执行步骤S11；S11：保持发动机正常运行；其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抑制直喷增压汽油发动机低速提前点火的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)检测发动机的当前功率；2)把发动机在发生低速提前点火上限转速的全负荷功率作为参考功率，比较所述发动机的当前功率与所述发动机的参考功率的大小，若前者小于后者，执行步骤3)；若前者大于后者，执行步骤4)；3)采用第一水温冷却所述发动机；4)采用第二水温冷却所述发动机；再执行步骤11)；11)保持发动机正常运行；其中，所述第一水温高于第二水温。

【技术特征摘要】
1.一种抑制直喷增压汽油发动机低速提前点火的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)检测发动机的当前功率；2)把发动机在发生低速提前点火上限转速的全负荷功率作为参考功率，比较所述发动机的当前功率与所述发动机的参考功率的大小，若前者小于后者，执行步骤3)；若前者大于后者，执行步骤4)；3)采用第一水温冷却所述发动机；4)采用第二水温冷却所述发动机；再执行步骤11)；11)保持发动机正常运行；其中，所述第一水温高于第二水温。2.根据权利要求1所述的抑制直喷增压汽油发动机低速提前点火的方法，其特征在于，所述第一水温的范围为105℃～108℃，所述第二水温的范围为90℃～95℃。3.根据权利要求2所述的抑制直喷增压汽油发动机低速提前点火的方法，其特征在于，所述发动机的冷却系统在发动机冷却水进水侧设有电子节温器，步骤3)、步骤4)通过对所述电子节温器的开启温度进行标定而实现。4.根据权利要求1-3任一项所述的抑制直喷增压汽油发动机低速提前点火的方法，其特征在于，在步骤3)之后，还包括如下步骤：5)检测所述发动机是否发生低速提前点火；若是，执行步骤6)；若否，执行步骤7)；6)将所述发动机的高温废气的一部分与增压器压缩机输出的压缩空...

【专利技术属性】
技术研发人员：腾和，苗瑞刚，熊春英，骆旭薇，胡庭军，
申请(专利权)人：江铃汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36