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压燃射流着火燃烧系统及燃烧控制方法技术方案

技术编号:23599688 阅读:68 留言:0更新日期:2020-03-28 03:02
本发明专利技术涉及汽油机燃烧控制方法技术领域,尤其涉及一种压燃射流着火燃烧系统及燃烧控制方法。该压燃射流着火燃烧系统中,歧管喷油器和直喷喷油器共同构成双喷射结构,并无需在燃烧系统内设置火花塞。该燃烧系统的歧管喷油器的喷射口与进气通道连接;射流室设置在主燃室内,直喷喷油器的喷射口与射流室连接,射流室用于使直喷喷油器喷出的燃油被压燃以形成压燃燃气,并将压燃燃气分别散射到主燃室内。该燃烧系统在现有的发动机基础上无需复杂结构改动,成本低,保证燃烧稳定且鲁棒性强;与现有技术中的传统火焰射流燃烧模式相比具有更低的燃烧温度,降低发动机的机内氮氧化物排放,减轻稀燃催化剂负担,并实现了射流室与主燃室分时分区可控自燃。

Combustion system and combustion control method of compression ignition jet

【技术实现步骤摘要】
压燃射流着火燃烧系统及燃烧控制方法
本专利技术涉及汽油机燃烧控制方法
,尤其涉及一种压燃射流着火燃烧系统及燃烧控制方法。
技术介绍
节能减排车用发动机长期以来的主题。而汽油机作为乘用车发动机的主力,其高效清洁燃烧以实现极致热效率是近年来研究的热点。在电气化趋势日益明显的技术背景下,混合动力技术使传统汽油机中的某些新型燃烧方式在混动实车环境下应用出现可能,各大车企与相关研究院所正在积极研发混合动力专用汽油机。在电机的辅助下,汽油机的转速与负荷同整车车速与动力需求解耦,运行工况点的自由度大幅增加。而以增程式与深度混联为代表的混合动力构型中,汽油机多数情况被优化在中等负荷的高效区工作,工况变化小,这既避免了爆震问题,又为均质混合气压缩着火(HCCI)、火花点火辅助压缩着火(SACI/SICI/SPCCI)、湍流射流点火(TJI/DJI)等燃烧模式的应用提供外部环境。但是,相比于HCCI燃烧,火花点火辅助压缩着火能够提高发动机燃烧相位控制力,拓展发动机工作点向更高负荷移动,但火花点火受到稀燃极限的影响,即使采用分层混合气也容易产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压燃射流着火燃烧系统,其特征在于,包括主燃室、射流室、直喷喷油器和歧管喷油器,所述主燃室分别连接有进气通道和排气通道,所述歧管喷油器的喷射口与所述进气通道连接;所述射流室设置在所述主燃室内,所述直喷喷油器的喷射口与所述射流室连接,所述射流室用于使所述直喷喷油器喷出的燃油被压燃以形成压燃燃气,并将所述压燃燃气分别散射到所述主燃室内。/n

【技术特征摘要】
1.一种压燃射流着火燃烧系统,其特征在于,包括主燃室、射流室、直喷喷油器和歧管喷油器,所述主燃室分别连接有进气通道和排气通道,所述歧管喷油器的喷射口与所述进气通道连接;所述射流室设置在所述主燃室内,所述直喷喷油器的喷射口与所述射流室连接,所述射流室用于使所述直喷喷油器喷出的燃油被压燃以形成压燃燃气,并将所述压燃燃气分别散射到所述主燃室内。


2.根据权利要求1所述的压燃射流着火燃烧系统,其特征在于,所述射流室包括射流壁和若干个射流孔,所述射流壁连接在所述主燃室的顶部,以将所述主燃室内分隔为气缸和所述射流室,所述进气通道和所述排气通道分别与所述气缸连接;所述射流壁上分布有若干个所述射流孔,所述射流孔用于将所述射流室内的压燃燃气分别散射到所述气缸内。


3.根据权利要求2所述的压燃射流着火燃烧系统,其特征在于,所述射流壁上朝向所述射流室的表面设有隔热层,所述隔热层用于使所述射流室与所述主燃室在压缩上止点前的温度差不低于60K。


4.根据权利要求2所述的压燃射流着火燃烧系统,其特征在于,所述气缸的两侧分别设有进气门和排气门,所述射流室设置在所述气缸的缸盖底面中心,并位于所述进气门和排气门之间,所述直喷喷油器沿所述主燃室的轴向连接在所述射流室的顶部;所述进气门和排气门分别与所述进气通道和排气通道连接。


5.根据权利要求1-4任一项所述的压燃射流着火燃烧系统,其特征在于,所述主燃室底部设有活塞,所述活塞的几何压缩比不低于17,且有效压缩比不低于13,所述主燃室的压缩上止点的温度范围为750K~860K,所述射流室的容积为所述主燃室容积的1.5%~2%。


6.一种基于权利要求1-5任一项所述的压燃射流着火燃烧系统的燃烧控制方法,其特征在于,该方法应用于所述压燃射流着火燃烧系统处于启动工况、小负荷工况和中负荷工况运行情况下;
该方法具体包括:
利用所述歧管喷油器向所述进气通道内喷射燃油,以使所述主燃室的下部形成温和自燃区;
利用所述直喷喷油器向所述射流室内喷射燃油,所述射流室内的燃油被压燃形成压燃燃气以后,所述射流室将所述压燃燃气分别向所述主燃室内的温和自燃区上散射,以在所述温和自燃区上方形成若干条压燃射流;
所有的所述压燃射流分别与所述温和自燃区的表面相接触并产生点燃反应,从而使所述温和自燃区的表面形成湍...

【专利技术属性】
技术研发人员:王志范钦灏刘伟赵自庆
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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