一种具有火花控制的压燃式内燃机及其控制方法技术

本发明专利技术提供了一种具有火花控制的压燃式内燃机，具有物理上相对分离的两个燃烧室，两个燃烧室之间具有气流通道(26)，两个燃烧室内的混合气的组分和温度通过各自的进排气系统和喷油策略进行控制；其中一个技术方案包括一个相位器，所述相位器能够改变内燃机压缩比ε，同时改变两个燃烧室的容积百分比；所述内燃机具有两种点火与燃烧模式，并可在两种点火与燃烧模式中进行切换，形成5冲程工作循环和4冲程工作循环两种循环模式。

【技术实现步骤摘要】
一种具有火花控制的压燃式内燃机及其控制方法
本专利技术涉及到一种内燃机技术，尤其涉及一种具有火花控制的可变压缩比ε压燃式内燃机及其控制方法。
技术介绍
点燃式汽油机经过化油器、进气管汽油喷射、缸内直喷和分层稀薄气体燃烧技术的发展，其热效率仍然低于柴油机。点燃式汽油机指示热效率不高主要是由于其燃烧方式造成的。从燃烧机理来说，传统的汽油机是均质混合的火花点火，为了使混合气能够被点燃，火焰能够传播，混合气的空燃比必需控制在一定范围，同时，为了避免火焰前锋面前面的未燃混合气突然发生大规模自燃，产生爆震，汽油机的压缩比ε受到限制。这两个限制都影响了热效率。均质压燃(HCCI)能使汽油机的指示热效率达到甚至超过柴油机水平。由于采用了压燃，混合气的空燃比不再受到混合气点燃和火焰传播的限制，其压缩比ε也不再受到爆震的限制。与此同时，由于能够在稀薄混合气中进行燃烧，NOx的生成受到抑制，减轻了排气后处理的困难。从表面上看，均质压燃汽油机是点燃式汽油机和压燃式柴油机的结合：采用预混的均匀混合气，混合气自燃。实际上，均质压燃汽油机与点燃式汽油机和压燃式柴油机的燃烧过程都不相同：点燃式汽油机和压燃式柴油机的燃烧都是扩散燃烧过程，而理想的均质压燃汽油机燃烧过程是一种“非扩散”的，在整个燃烧室内各处同时瞬间发生的均匀燃烧过程。这种燃烧过程的燃烧持续期非常短，在燃烧室内同时产生巨大的压力，而不是随着火焰通过火花点火内燃机的燃烧室而逐渐增加压力。在混合气压缩点火(HCCI)内燃机中，这种立即增加的压力特别高，非常容易导致内燃机的损坏。特别是由于采用压燃，其燃烧时刻常常发生在活塞的上行过程中，并且其混合气燃烧时刻也很难精准控制，因此，目前只能使均质压燃汽油机使用在非常小的负荷区域。一般认为，推迟着火时刻，使着火时刻发生在活塞下行过程(膨胀阶段)，将有助于避免压力波动，从而扩大均质压燃汽油机的工作负荷区域。HCCI内燃机由于压缩点燃时刻的混合气温度必需达到一个很高的阈值，这使得HCCI内燃机在冷启动时因为混合气温度很低无法直接压燃，是HCCI内燃机的另一个困难。为了使均质压燃技术得到实际应用，改进均质压燃技术，人们研究了很多不同的压燃过程，并提出了诸于均质压缩点火(HCl)、均质压缩点火(HCSI)、汽油均质混合气柴油引燃(HCII)、柴油/分层混合气压缩点火(SCCI)、气体直接压缩点火(GDCI)，火花控制的压缩点火(SPCCI)，柴油和其他燃料，以及混合燃料、化油器和/或喷射燃料，作为不同类型的燃料和燃料混合物压缩点火、火花辅助点火、燃料辅助点火等。美国专利US6,557,520B2公开了一种压燃式内燃机，通过在缸盖上设置的圆柱形凸台和在活塞顶部设置的相应形状的凹坑，当活塞上行至与缸盖圆柱凸台相遇时，形成两个分割的燃烧室，即活塞凹坑与缸盖凸台之间的第一燃烧室，以及缸盖凸台径向以外底面、活塞顶面和气缸之间的环形的第二燃烧室，其中第一燃烧室压缩比ε高于第二燃烧室压缩比ε，使得混合气首先在第一燃烧室被压燃或被火花塞点燃，其第一燃烧室燃烧后的高温高压气体经过活塞凹坑与缸盖凸台之间的“缝隙”形成的气流通道喷入第二燃烧室，并加热第二燃烧室混合气，当第二燃烧室混合气温度被加热至自燃温度时，其混合气几乎同时自燃。显然，第一燃烧室的压燃或火花塞点燃事件是在活塞处于上止点前发生的，当燃烧扩展到第二燃烧室的时候，活塞已经处于从上止点向下运动的位置，活塞的下行导致第二燃烧室内压缩比ε下降。这种燃烧方式推迟了第二燃烧室的燃烧起始点，降低了缸内压力升高率和最高压力，扩展了HCCI的负荷运行区间。美国专利US10,125,666B2公开的内容，则是在活塞顶部设置一个圆柱形凸台，并在缸盖上设置一个与所述凸台形状一致的凹坑用于接受该活塞顶部的凸台，同样，也能够形成两个燃烧室，与美国专利US6,557,520B2的工作原理相似。以上两个专利是将气缸分成两个燃烧室，一个很小的第一燃烧室和一个大的第二燃烧室，第一燃烧室压缩点火或者火花塞点火，使第一燃烧室燃烧产生的热量传入第二燃烧室，加热第二燃烧室混合气直至其达到自燃温度而自燃。这种点火和燃烧模式极大地延迟了第二燃烧室(也是主要燃烧室)的着火时刻，其着火时刻是在活塞离开上止点下行至其后15°-25°的位置，此时，第二燃烧室压缩比ε已经大大降低，且活塞处于下降过程中，其活塞的下降速度也大大增加，有效控制了缸内的压力升高率和最大缸内压力。能够看出，所述两个专利具有重大创新性。其创新性首先表现在第二燃烧室采用了火花控制引燃模式，提升了燃烧效率；其次表现在第二燃烧室均质引燃时刻发生在活塞离开上止点下行至其后15°-25°的位置，扩展了火花控制引燃模式的负荷区间。在以上专利的描述中，其内燃机运行时，通过第一燃烧室火花塞点燃或压燃并在第一燃烧室产生高温高压气体，所述高温高压气体通过活塞凹坑与凸台或活塞凸台与缸盖上凹坑之间的“缝隙”(以下简称缝隙)进入第二燃烧室，使第二燃烧室内的混合气得以加热直至达到能够被均质压燃的温度，引导第二燃烧室的燃烧。这个“点燃(或压燃)+均质压燃过程”被下述的因素所干扰，导致控制的困难和失效：第一、上述缝隙的存在，使得在第一燃烧室混合气被活塞上行压缩时，其第一燃烧室内的气体压力大于第二燃烧室气体压力，使第一燃烧室内的混合气沿着所述缝隙向第二燃烧室逃逸，滞留在第一燃烧室内混合气的质量(以下简称滞留量)，决定了第一燃烧室燃烧以后所产生热能的多少，而从第一燃烧室通过所述缝隙转移至第二燃烧室的能量，决定了第二燃烧室混合气被加热的程度。如果较多的热量转移至第二燃烧室，第二燃烧室混合气将会较早时刻到达均质引燃第二燃烧室混合气的自燃温度，从而提早均质引燃第二燃烧室混合气，这将会导致第二燃烧室较大的压力升高率和气缸最大压力；如果较少的热量转移至第二燃烧室，第二燃烧室混合气将不会达到自燃温度，从而导致均质引燃第二燃烧室混合气失败，特别是内燃机处于低速小负荷时，情况更加严重。因此，该缝隙的大小直接决定了第二燃烧室的燃烧开始时刻。加工精度则决定了所述缝隙的大小，影响所述滞留量。从目前的加工制造水平，难以保证所需的精度，大批量生产难以实现。这不仅会使生产出来的不同的内燃机具有不同的引燃时刻，也会使同一台内燃机的各气缸之间产生不同的引燃时刻，严重影响各缸均匀性。内燃机转速也直接影响所述滞留量。当内燃机转速较低时，所述滞留量将迅速减小，无法有效均质引燃第二燃烧室混合气。第二、活塞凹坑或缸盖凹坑(第一燃烧室)内残余废气不能被有效清除，难以控制第一燃烧室点燃条件。虽然上述专利在第一燃烧室内增加了进气门，对第一燃烧室内的残余废气进行扫气清除，由于第一燃烧室内需要安装喷油器、火花塞等，空间十分拥挤，安排布置上述进气门非常困难。第三、为使HCCI高效燃烧，大多数运行工况是在第二燃烧室混合气稀薄的条件下进行，此时第二燃烧室混合气的过量空气系数λλ远大于1，而第一燃烧室被点燃的条件则是其过量空气系数λλ等于1左右，因此，必须对第一燃烧室的混合气补充喷油。通常，在内燃机排气管中安装氧传感器用以检本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有火花控制的压燃式内燃机，其具有物理上相对分离的两个燃烧室，两个燃烧室之间具有气流通道(26)，两个燃烧室内的混合气的组分和温度通过各自的进排气系统和喷油策略进行控制；所述内燃机具有两种点火与燃烧模式，并可在两种点火与燃烧模式中进行切换，形成5冲程工作循环和4冲程工作循环两种循环模式，其特征在于：/n内燃机包括至少一个主气缸(1)、与主气缸(1)数量相等的辅助气缸(2)、主活塞(3)、辅助活塞(4)、主连杆(5)、辅助连杆(6)、主燃烧室(7)、辅助燃烧室(8)、气流通道(26)、喷孔(40)、主火花塞(9)、辅助火花塞(10)、主喷油器(11)、辅助喷油器、主曲轴(12)、辅助曲轴(13)、主气缸进排气系统、辅助气缸进排气系统、内部EGR系统和外部EGR系统；/n主活塞(3)安装在主气缸(1)中，通过主连杆(5)与主曲轴(12)相连，主曲轴(12)绕主曲轴中心(15)旋转运动；/n辅助活塞(4)安装在辅助气缸(2)中，通过辅助连杆(6)与辅助曲轴(13)相连，辅助曲轴(13)绕辅助曲轴中心(17)旋转运动；/n主曲轴(12)和辅助曲轴(13)同步旋转，它们的转速比为1：1；/n所述辅助气缸(2)被设置在主气缸(1)附近，或安置在与主气缸(1)同一个缸盖(19)中，或安置在与主气缸(1)同一个缸体(20)中；/n所述辅助气缸轴线(16)与主气缸轴线(14)平行或不平行；/n所述主曲轴(12)被安装在内燃机缸体(20)中，辅助曲轴(13)被安装在与主气缸(1)同一个缸体(20)中或安装在与主气缸(1)同一个缸盖(19)中；/n所述主气缸进排气系统为主气缸(1)提供新鲜空气和排除燃烧后的废气；/n所述辅助气缸进排气系统为辅助气缸(2)提供新鲜空气和排除燃烧后的废气；/n内燃机主气缸进气道(24)内或主燃烧室(7)内安装有主喷油器(11)，内燃机辅助气缸进气道(25)内或辅助燃烧室(8)内安装有辅助喷油器；/n所述内部EGR系统和外部EGR系统是将已经燃烧需要排放至大气的气体中的一部分再一次引入主气缸(1)，以此来改变进入主气缸(1)的混合气成分和温度；/n主燃烧室(7)和辅助燃烧室(8)之间设置至少一个气流通道(26)，气流通道(26)靠近主燃烧室(7)一侧设置有至少一个喷孔(40)，所述喷孔(40)布置在主燃烧室(7)缸盖一侧的中心部位，或偏向进气门一侧或偏向排气门一侧，其多个喷孔(40)则呈圆锥形布置，其喷孔方向均匀分布指向主燃烧室(7)空间；/n主燃烧室(7)内安装有主火花塞(9)，辅助燃烧室(8)内安装有辅助火花塞(10)，形成在物理上两个相对分离的燃烧室，所述内燃机具有以下两种点火与燃烧模式：/n第一种点火与燃烧模式被称之为火花控制的压燃模式：/n首先，由辅助火花塞(10)点燃辅助燃烧室(8)内的混合气，通过火焰传播燃烧后产生的高温高压气体在高压作用下，推动所述辅助活塞(4)做功，完成火花点火燃烧，即SI燃烧；其次，辅助燃烧室(8)燃烧所产生的高温高压气体通过所述的气流通道(26)，形成高温高速的射流气体(27)，并穿过所述喷孔(40)，喷射进入主燃烧室(7)；所述喷孔(40)导致流经第一喷孔的气流速度提升，以至于将带有火焰的高温高压气体中的火焰在通过所述喷孔(40)时完全被淬熄，并形成无火焰的射流气体(27)，所述无火焰的射流气体(27)迅速与停留在主燃烧室(7)内的混合气混合并加热其混合气，直至其混合气达到自燃温度后，在主燃烧室(7)内混合气各处同时自燃着火，完成压缩点火燃烧，即CI燃烧，并推动主活塞(3)做功，所述自燃没有明显的火焰传播；/n以上在一个循环中既包含SI燃烧也包含CI燃烧；所述火花控制的压燃模式形成了5冲程循环模式，即吸气冲程-压缩冲程-辅助燃烧室点燃燃烧膨胀冲程-主燃烧室压燃燃烧膨胀冲程-排气冲程；/n第二种点火与燃烧模式被称之为双火花点火模式：/n即由辅助火花塞(10)点燃并燃烧辅助燃烧室(8)内的混合气，推动辅助活塞(4)做功，完成辅助气缸(2)SI燃烧，同时由主火花塞(9)点燃并燃烧主燃烧室(7)内的混合气，推动主活塞(3)做功，完成主气缸(1)SI燃烧；/n所述双火花点火模式在两个燃烧室内形成了各自的4冲程循环模式，即吸气冲程-压缩冲程-点燃燃烧膨胀冲程-排气冲程；/n所述火花控制的压燃模式和双火花点火模式分别应用于所述内燃机的不同工况，并在以上两种模式中能够进行工作模式的切换。/n...

【技术特征摘要】
1.一种具有火花控制的压燃式内燃机，其具有物理上相对分离的两个燃烧室，两个燃烧室之间具有气流通道(26)，两个燃烧室内的混合气的组分和温度通过各自的进排气系统和喷油策略进行控制；所述内燃机具有两种点火与燃烧模式，并可在两种点火与燃烧模式中进行切换，形成5冲程工作循环和4冲程工作循环两种循环模式，其特征在于：
内燃机包括至少一个主气缸(1)、与主气缸(1)数量相等的辅助气缸(2)、主活塞(3)、辅助活塞(4)、主连杆(5)、辅助连杆(6)、主燃烧室(7)、辅助燃烧室(8)、气流通道(26)、喷孔(40)、主火花塞(9)、辅助火花塞(10)、主喷油器(11)、辅助喷油器、主曲轴(12)、辅助曲轴(13)、主气缸进排气系统、辅助气缸进排气系统、内部EGR系统和外部EGR系统；
主活塞(3)安装在主气缸(1)中，通过主连杆(5)与主曲轴(12)相连，主曲轴(12)绕主曲轴中心(15)旋转运动；
辅助活塞(4)安装在辅助气缸(2)中，通过辅助连杆(6)与辅助曲轴(13)相连，辅助曲轴(13)绕辅助曲轴中心(17)旋转运动；
主曲轴(12)和辅助曲轴(13)同步旋转，它们的转速比为1：1；
所述辅助气缸(2)被设置在主气缸(1)附近，或安置在与主气缸(1)同一个缸盖(19)中，或安置在与主气缸(1)同一个缸体(20)中；
所述辅助气缸轴线(16)与主气缸轴线(14)平行或不平行；
所述主曲轴(12)被安装在内燃机缸体(20)中，辅助曲轴(13)被安装在与主气缸(1)同一个缸体(20)中或安装在与主气缸(1)同一个缸盖(19)中；
所述主气缸进排气系统为主气缸(1)提供新鲜空气和排除燃烧后的废气；
所述辅助气缸进排气系统为辅助气缸(2)提供新鲜空气和排除燃烧后的废气；
内燃机主气缸进气道(24)内或主燃烧室(7)内安装有主喷油器(11)，内燃机辅助气缸进气道(25)内或辅助燃烧室(8)内安装有辅助喷油器；
所述内部EGR系统和外部EGR系统是将已经燃烧需要排放至大气的气体中的一部分再一次引入主气缸(1)，以此来改变进入主气缸(1)的混合气成分和温度；
主燃烧室(7)和辅助燃烧室(8)之间设置至少一个气流通道(26)，气流通道(26)靠近主燃烧室(7)一侧设置有至少一个喷孔(40)，所述喷孔(40)布置在主燃烧室(7)缸盖一侧的中心部位，或偏向进气门一侧或偏向排气门一侧，其多个喷孔(40)则呈圆锥形布置，其喷孔方向均匀分布指向主燃烧室(7)空间；
主燃烧室(7)内安装有主火花塞(9)，辅助燃烧室(8)内安装有辅助火花塞(10)，形成在物理上两个相对分离的燃烧室，所述内燃机具有以下两种点火与燃烧模式：
第一种点火与燃烧模式被称之为火花控制的压燃模式：
首先，由辅助火花塞(10)点燃辅助燃烧室(8)内的混合气，通过火焰传播燃烧后产生的高温高压气体在高压作用下，推动所述辅助活塞(4)做功，完成火花点火燃烧，即SI燃烧；其次，辅助燃烧室(8)燃烧所产生的高温高压气体通过所述的气流通道(26)，形成高温高速的射流气体(27)，并穿过所述喷孔(40)，喷射进入主燃烧室(7)；所述喷孔(40)导致流经第一喷孔的气流速度提升，以至于将带有火焰的高温高压气体中的火焰在通过所述喷孔(40)时完全被淬熄，并形成无火焰的射流气体(27)，所述无火焰的射流气体(27)迅速与停留在主燃烧室(7)内的混合气混合并加热其混合气，直至其混合气达到自燃温度后，在主燃烧室(7)内混合气各处同时自燃着火，完成压缩点火燃烧，即CI燃烧，并推动主活塞(3)做功，所述自燃没有明显的火焰传播；
以上在一个循环中既包含SI燃烧也包含CI燃烧；所述火花控制的压燃模式形成了5冲程循环模式，即吸气冲程-压缩冲程-辅助燃烧室点燃燃烧膨胀冲程-主燃烧室压燃燃烧膨胀冲程-排气冲程；
第二种点火与燃烧模式被称之为双火花点火模式：
即由辅助火花塞(10)点燃并燃烧辅助燃烧室(8)内的混合气，推动辅助活塞(4)做功，完成辅助气缸(2)SI燃烧，同时由主火花塞(9)点燃并燃烧主燃烧室(7)内的混合气，推动主活塞(3)做功，完成主气缸(1)SI燃烧；
所述双火花点火模式在两个燃烧室内形成了各自的4冲程循环模式，即吸气冲程-压缩冲程-点燃燃烧膨胀冲程-排气冲程；
所述火花控制的压燃模式和双火花点火模式分别应用于所述内燃机的不同工况，并在以上两种模式中能够进行工作模式的切换。


2.一种具有火花控制的压燃式内燃机，其具有物理上相对分离的两个燃烧室，两个燃烧室之间具有气流通道(26)，在气流通道(26)靠近主燃烧室(7)一侧连接一个射流阀(18)，两个燃烧室内的混合气的组分和温度通过各自的进排气系统和喷油策略进行控制；所述内燃机具有两种点火与燃烧模式，并可在两种点火与燃烧模式中进行切换，形成5冲程工作循环和4冲程工作循环两种循环模式，其特征在于：
内燃机包括至少一个主气缸(1)、与主气缸(1)数量相等的辅助气缸(2)、主活塞(3)、辅助活塞(4)、主连杆(5)、辅助连杆(6)、主燃烧室(7)、辅助燃烧室(8)、气流通道(26)、射流阀(18)、主火花塞(9)、辅助火花塞(10)、主喷油器(11)、辅助喷油器、主曲轴(12)、辅助曲轴(13)、主气缸进排气系统、辅助气缸进排气系统、内部EGR系统和外部EGR系统；
主活塞(3)安装在主气缸(1)中，通过主连杆(5)与主曲轴(12)相连，主曲轴(12)绕主曲轴中心(15)旋转运动；
辅助活塞(4)安装在辅助气缸(2)中，通过辅助连杆(6)与辅助曲轴(13)相连，辅助曲轴(13)绕辅助曲轴中心(17)旋转运动；
主曲轴(12)和辅助曲轴(13)同步旋转，它们的转速比为1：1；
所述辅助气缸(2)被设置在主气缸(1)附近，或安置在与主气缸(1)同一个缸盖(19)中，或安置在与主气缸(1)同一个缸体(20)中；
所述辅助气缸轴线(16)与主气缸轴线(14)平行或不平行；
所述主曲轴(12)被安装在内燃机缸体(20)中，辅助曲轴(13)被安装在与主气缸(1)同一个缸体(20)中或安装在与主气缸(1)同一个缸盖(19)中；
所述主气缸进排气系统为主气缸(1)提供新鲜空气和排除燃烧后的废气；
所述辅助气缸进排气系统为辅助气缸(2)提供新鲜空气和排除燃烧后的废气；
内燃机主气缸进气道(24)内或主燃烧室(7)内安装有主喷油器(11)，内燃机辅助气缸进气道(25)内或辅助燃烧室(8)内安装有辅助喷油器；
所述内部EGR系统和外部EGR系统是将已经燃烧需要排放至大气的气体中的一部分再一次引入主气缸(1)，以此来改变进入主气缸(1)的混合气成分和温度；
所述的射流阀(18)是一个单向阀，仅允许气流从辅助气缸(2)流向主气缸(1)，射流阀的阀口(41)布置在主燃烧室(7)缸盖一侧的中心部位，或偏向进气门一侧或偏向排气门一侧，阀口(41)呈圆锥形布置，气体射流方向均匀分布指向主燃烧室(7)空间；
所述射流阀(18)在达到设定的阈值时开启和关闭，所述设定的阈值指辅助燃烧室(8)内混合气压力与主燃烧室(7)内混合气的压力之间的压力差，此时，射流阀(18)为压差开启和关闭的单向阀；或者所述设定的阈值指主曲轴(12)的某一旋转转角，此时，射流阀(18)为凸轮机构开启和关闭的单向阀，或者为电磁力开启和关闭的单向阀；
所述主气缸(1)的压缩比在8：1-15：1，所述辅助气缸(2)的压缩比在10：1-18：1之间；
主燃烧室(7)内安装有主火花塞(9)，辅助燃烧室(8)内安装有辅助火花塞(10)，形成在物理上两个相对分离的燃烧室，所述内燃机具有以下两种点火与燃烧模式：
第一种点火与燃烧模式被称之为火花控制的压燃模式：
首先，由辅助火花塞(10)点燃辅助燃烧室(8)内的混合气，通过火焰传播燃烧后产生的高温高压气体在高压作用下，推动所述辅助活塞(4)做功，完成SI燃烧；其次，辅助燃烧室(8)燃烧所产生的高温高压气体通过所述的气流通道(26)和射流阀(18)，形成高温高速的射流气体(27)，并穿过所述阀口(41)，喷射进入主燃烧室(7)；经过所述阀口(41)提升所述射流气体(27)的气流速度，以至于将带有火焰的高温高压气体中的火焰在通过所述阀口(41)时完全被淬熄，并形成无火焰的射流气体(27)，所述无火焰的射流气体(27)迅速与停留在主燃烧室(7)内的混合气混合并加热其混合气，直至其混合气达到自燃温度后，在主燃烧室(7)内混合气各处同时自燃着火，完成CI燃烧，并推动主活塞(3)做功，所述自燃没有明显的火焰传播；
以上在一个循环中既包含SI燃烧也包含CI燃烧；所述火花控制的压燃模式形成了5冲程循环模式，即吸气冲程-压缩冲程-辅助燃烧室点燃燃烧膨胀冲程-主燃烧室压燃燃烧膨胀冲程-排气冲程；
第二种点火与燃烧模式被称之为双火花点火模式：
即由辅助火花塞(10)点燃并燃烧辅助燃烧室(8)内的混合气，推动辅助活塞(4)做功，完成辅助气缸(2)SI燃烧，同时由主火花塞(9)点燃并燃烧主燃烧室(7)内的混合气，推动主活塞(3)做功，完成主气缸(1)SI燃烧；
所述双火花点火模式在两个燃烧室内形成了各自的4冲程循环模式，即吸气冲程-压缩冲程-点燃燃烧膨胀冲程-排气冲程；
所述火花控制的压燃模式和双火花点火模式分别应用于所述内燃机的不同工况，并在以上两种模式中能够进行工作模式的切换。


3.一种具有火花控制的压燃式内燃机，其具有可变压缩比ε功能，并具有物理上相对分离的两个燃烧室，两个燃烧室之间具有气流通道(26)，两个燃烧室内的混合气的组分和温度通过各自的进排气系统和喷油策略进行控制；所述内燃机带有一个相位器，所述相位器能够改变内燃机压缩比ε，同时改变两个燃烧室的容积百分比；所述内燃机具有两种点火与燃烧模式，并可在两种点火与燃烧模式中进行切换，形成5冲程工作循环和4冲程工作循环两种循环模式，其特征在于：
内燃机包括至少一个主气缸(1)、与主气缸(1)数量相等的辅助气缸(2)、主活塞(3)、辅助活塞(4)、主连杆(5)、辅助连杆(6)、主燃烧室(7)、辅助燃烧室(8)、气流通道(26)、喷孔(40)、主火花塞(9)、辅助火花塞(10)、主喷油器(11)、辅助喷油器、主曲轴(12)、辅助曲轴(13)、主气缸进排气系统、辅助气缸进排气系统、内部EGR系统、外部EGR系统和相位器(60)；
主活塞(3)安装在主气缸(1)中，通过主连杆(5)与主曲轴(12)相连，主曲轴(12)绕主曲轴中心(15)旋转运动；
辅助活塞(4)安装在辅助气缸(2)中，通过辅助连杆(6)与辅助曲轴(13)相连，辅助曲轴(13)绕辅助曲轴中心(17)旋转运动；
主曲轴(12)和辅助曲轴(13)同步旋转，它们的转速比为1：1；
所述辅助气缸(2)被设置在主气缸(1)附近，或安置在与主气缸(1)同一个缸盖(19)中，或安置在与主气缸(1)同一个缸体(20)中；
所述辅助气缸轴线(16)与主气缸轴线(14)平行或不平行；
所述主曲轴(12)被安装在内燃机缸体(20)中，辅助曲轴(13)被安装在与主气缸(1)同一个缸体(20)中或安装在与主气缸(1)同一个缸盖(19)中；
所述主气缸进排气系统为主气缸(1)提供新鲜空气和排除燃烧后的废气；
所述辅助气缸进排气系统为辅助气缸(2)提供新鲜空气和排除燃烧后的废气；
内燃机主气缸进气道(24)内或主燃烧室(7)内安装有主喷油器(11)，内燃机辅助气缸进气道(25)内或辅助燃烧室(8)内安装有辅助喷油器；
所述内部EGR系统和...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈大兹，刘琦，关尽欢，
申请(专利权)人：湖南大兹动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43