双燃料发动机、发动机系统及车辆技术方案

本实用新型专利技术涉及双燃料发动机、发动机系统及车辆，包括缸体、缸盖和引火火焰喷射器，缸体内设有主燃烧室，缸盖上设有主燃料供应结构、主进气结构以及排气结构；引火火焰喷射器包括设于缸盖上且具有辅燃烧室的壳体，以及分别设于壳体上的辅燃料供应结构、辅进气结构、辅火花塞和火焰喷射结构；火焰喷射结构连通主燃烧室，用于将辅燃烧室内的引火火焰喷射至主燃烧室。辅燃料混合气浓度可控，且由辅火花塞点火形成引火火焰，再通过火焰喷射结构传播入主燃烧室内点燃主燃料混合气，在引火火焰喷射入主燃烧室之前辅燃料不会对主燃烧室内的气流运动、燃料分布产生影响，降低爆震倾向，提高稀燃极限，极大的提高汽油发动机的热效率。极大的提高汽油发动机的热效率。极大的提高汽油发动机的热效率。

【技术实现步骤摘要】
双燃料发动机、发动机系统及车辆


[0001]本技术属于发动机
，特别是涉及一种双燃料发动机、发动机系统及车辆。

技术介绍

[0002]基于点燃式发动机，增加压缩比是提高热效率、降低油耗最有效的手段之一，然而压缩比的增加会相应的增加缸内压缩终了的温度和压力，且火焰传播速度有限，爆震倾向将明显增大，一个直接的影响即造成点火时刻的推迟，进而造成燃烧的恶化，限制了压缩比增加对发动机中高负荷热效率和油耗的改善效果。
[0003]稀薄燃烧被普遍认为是改善发动机热效率和排放的有效手段，且在一定范围内随稀释比率增大，发动机热效率逐渐升高。但对于传统点燃式发动机，火花塞直接点燃汽油混合气，由于初始火焰传播速度较低，导致燃烧室内汽油整体燃烧速率较慢，在稀薄燃烧条件下，燃烧易不稳定，循环波动加大，稀燃能力受到限制，同时汽油混合气需求的点火能量较高，在较稀薄条件下，着火稳定性也较差，进一步限制了其稀燃能力，在燃料的稀燃极限基础上继续增大稀燃比率会导致发动机热效率下降。
[0004]为解决上述问题，已有双燃料发动机引入氢气点火，朝向位于主燃烧室内的火花塞直喷氢气，在火花塞附近形成氢气混合气团，火花塞点燃氢气混合气团形成初始氢气火焰，利用氢气火焰传播速度快的特点，加速缸内火焰传播及汽油混合气的燃烧，降低爆震倾向，同时有利于改善发动机运行过程中的燃烧稳定性，在超稀薄条件下，氢气火焰仍具有很好的燃烧稳定性及高速的火焰传播速度，可避免因汽油混合气点火能量不足导致着火稳定性差的问题，拓展了稀燃极限，但存在以下问题：
[0005]1)氢气混合气团本身会受到主燃烧室内的气流运动和汽油混合气浓度的影响，氢气混合气的浓度不易控制；
[0006]2)在燃烧之前，喷射的氢气会对主燃烧室内的气流运动及汽油混合气浓度产生影响；
[0007]3)火焰加速效果有限。
[0008]以上问题导致现有双燃料发动机，稀燃极限相对较低，抑制爆震的能力有限。

技术实现思路

[0009]本技术所要解决的技术问题是：针对现有的稀燃极限相对较低的问题，提供一种双燃料发动机、发动机系统及车辆。
[0010]为解决上述技术问题，本技术实施例提供一种双燃料发动机，包括缸体和盖合于所述缸体上的缸盖，所述缸体内设有主燃烧室，所述缸盖上设有用于向所述主燃烧室注入主燃料的主燃料供应结构、用于向所述主燃烧室通入空气的主进气结构、以及用于排出废气的排气结构；
[0011]双燃料发动机还包括引火火焰喷射器；
[0012]所述引火火焰喷射器包括设于所述缸盖上的壳体，所述壳体内设有辅燃烧室；
[0013]所述引火火焰喷射器还包括分别设于所述壳体上的辅燃料供应结构、辅进气结构、辅火花塞和火焰喷射结构；
[0014]所述辅燃料供应结构用于向所述辅燃烧室通入辅燃料，所述辅进气结构用于向所述辅燃烧室通入空气，所述辅火花塞用于对所述辅燃烧室内的辅燃料混合气进行点火，以使辅燃烧室内的辅燃料混合气燃烧形成引火火焰；
[0015]所述火焰喷射结构连通所述主燃烧室，用于将所述辅燃烧室内的引火火焰喷射至所述主燃烧室。
[0016]可选地，所述缸盖上还设有用于对所述主燃烧室内的主燃料混合气进行点火的主火花塞。
[0017]可选地，所述火焰喷射结构包括火焰喷射流道和设于所述火焰喷射流道内的单向阀，所述单向阀允许火焰从辅燃烧室向所述主燃烧室单向通行。
[0018]可选地，所述火焰喷射流道设为多个。
[0019]可选地，所述辅燃料供应结构为气体燃料供应结构。
[0020]可选地，所述气体燃料供应结构的气道内设有第一气门，所述第一气门与第一电磁阀连接。
[0021]可选地，所述气体燃料供应结构为氢气喷射器。
[0022]可选地，所述辅进气结构的气道内设有第二气门，所述第二气门与第二电磁阀连接。
[0023]另一方面，本技术还提供了一种发动机系统，包括燃烧控制器和前述双燃料发动机，所述燃烧控制器与所述双燃料发动机连接。
[0024]另一方面，本技术还提供了一种车辆，包括前述发动机系统。
[0025]本技术实施例提供的双燃料发动机、发动机系统及车辆，与现有技术相比，引火火焰喷射器具有辅燃料供应结构、辅进气结构、辅火花塞和火焰喷射结构，辅燃料供应结构通入的辅燃料和辅进气结构通入的空气在辅燃烧室内独立混合形成辅燃料混合气，辅燃料混合气浓度可控，浓度可控的辅燃料混合气由辅火花塞独立点火，辅燃烧室内的辅燃料混合气形成引火火焰，再通过火焰喷射结构传播入主燃烧室内，通过辅燃料的浓度调整可控制燃烧速度，进而控制进入主燃烧室内的引火火焰的传播速度；主燃料混合气在主燃烧室内预先混合，在引火火焰喷射入主燃烧室之前辅燃料不会对主燃烧室内的气流运动、燃料分布产生影响，通过火焰喷射结构传播入主燃烧室内点燃主燃料混合气，加速主燃烧室内的火焰传播及主燃料的燃烧，降低爆震倾向，提高稀燃极限，极大的提高汽油发动机的热效率；
[0026]火焰喷射结构能够对引火火焰进行二次加速，引火火焰传播速度更快，有利于形成超高速射流引火火焰，拓展稀燃极限及抑制爆震的效果更好。
附图说明
[0027]图1是本技术一实施例提供的双燃料发动机的结构示意图。
[0028]说明书中的附图标记如下：
[0029]1、缸体；11、主燃烧室；2、活塞；3、缸盖；
[0030]4、主燃料供应结构；5、主进气结构；51、第三气门；6、排气结构；61、第四气门；7、主火花塞；
[0031]8、引火火焰喷射器；81、壳体；811、辅燃烧室；82、辅燃料供应结构；83、辅进气结构；831、第二气门；84、辅火花塞；85、火焰喷射结构；851、火焰喷射流道。
具体实施方式
[0032]为了使本技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0033]如图1所示，本技术实施例提供的一种双燃料发动机，包括缸体1和盖合于缸体1上的缸盖3，缸体1内设有主燃烧室11，缸盖3上设有用于向主燃烧室11注入主燃料的主燃料供应结构4、用于向主燃烧室11通入空气的主进气结构5、以及用于排出废气的排气结构6；
[0034]双燃料发动机还包括引火火焰喷射器8；
[0035]引火火焰喷射器8包括设于缸盖3上的壳体81，壳体81内设有辅燃烧室811；
[0036]引火火焰喷射器8还包括分别设于壳体81上的辅燃料供应结构82、辅进气结构83、辅火花塞84和火焰喷射结构85；
[0037]辅燃料供应结构82用于向辅燃烧室811通入辅燃料，辅进气结构83用于向辅燃烧室811通入空气，辅火花塞84用于对辅燃烧室811内的辅燃料混合气进行点火，以使辅燃烧室811内的辅燃料混合气燃烧形成引火火焰；
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双燃料发动机，包括缸体和盖合于所述缸体上的缸盖，所述缸体内设有主燃烧室，所述缸盖上设有用于向所述主燃烧室注入主燃料的主燃料供应结构、用于向所述主燃烧室通入空气的主进气结构、以及用于排出废气的排气结构；其特征在于，还包括引火火焰喷射器；所述引火火焰喷射器包括设于所述缸盖上的壳体，所述壳体内设有辅燃烧室；所述引火火焰喷射器还包括分别设于所述壳体上的辅燃料供应结构、辅进气结构、辅火花塞和火焰喷射结构；所述辅燃料供应结构用于向所述辅燃烧室通入辅燃料，所述辅进气结构用于向所述辅燃烧室通入空气，所述辅火花塞用于对所述辅燃烧室内的辅燃料混合气进行点火，以使辅燃烧室内的辅燃料混合气燃烧形成引火火焰；所述火焰喷射结构连通所述主燃烧室，用于将所述辅燃烧室内的引火火焰喷射至所述主燃烧室。2.根据权利要求1所述的双燃料发动机，其特征在于，所述缸盖上还设有用于对所述主燃烧室内的主燃料混合气进行点火的主火花塞。3.根据权利要求1或2所述的双燃料发动机，...

【专利技术属性】
技术研发人员：江枭枭，杜家坤，陈泓，李钰怀，
申请(专利权)人：广州汽车集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：