【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于大功率特种发动机领域，尤其是涉及一种可变压缩比压燃发动机射流燃烧系统。
技术介绍
1、对于往复活塞式内燃机，发动机机械强度一定的前提下，很难同时将动力性和燃油经济性同时提高到极高水平。在以动力性为首要指标的压燃式发动机设计中，往往燃油经济性和发动机冷启动能力较差。可变压缩比技术可以在保证动力性的前提下更好的兼顾燃油经济性和工况适应性，并已经在乘用车发动机中成功应用，而在商用车压燃式发动机或特种发动机领域中较少应用。射流燃烧技术可一定程度上缩短燃烧持续期，具有将压燃式发动机向更高动力性和经济性方向拓展的潜力。本专利技术旨在提出一种可变压缩比压燃发动机射流燃烧系统。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术旨在提出一种可变压缩比压燃发动机射流燃烧系统，在现有压燃式发动机缸盖基础上改造，在排气道中增加可变腔和可变腔上方的边喷油器，在可变腔和现有燃烧室之间增加射流道，在启动工况时控制边喷油器，采用高压缩比；在大负荷、外特性或标定工况时，采用低压缩比。通过控制边喷油器和中喷油器的喷油策略，实现不同工况下压燃发动机射流燃烧。
2、为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、一种可变压缩比压燃发动机射流燃烧系统，包括发动机燃烧系统和设置在排气道中的可变压缩比射流结构；
4、所述可变压缩比射流结构包括依次相连通的可变腔、蒸汽口、射流道和射流口，所述蒸汽口设置在可变腔的重力反方向上方，可变腔的上方还设有边喷油器
5、所述边喷油器
6、射流道通过射流口与燃烧室连通。
7、进一步的，所述射流口的直径范围为3mm-20mm，射流口中流出工质的方向与竖直方向的夹角范围为1°-89°。
8、进一步的，可变压缩比射流结构用于燃用液体燃料的压燃和点燃式发动机。
9、首先在排气道中改造出可变腔，可变腔容积影响可变压缩比的范围。现有发动机上止点时单缸燃烧室容积v0，单缸排量v1，射流道容积v2，可变腔容积v3，改造后发动机压缩比cr用公式(1)计算，改变v3值即可改变发动机几何压缩比；
10、
11、几何压缩比的改变通过如下方式实现，可变腔上方安装边喷油器，边喷油器中使用和中喷油器相同的燃料供应系统。当发动机处于启动工况时，发动机整体温度低，控制边喷油器喷油，将可变腔充满，此时压缩比升高，有利于提高压燃着火概率，缩短启动时间。随发动机负荷升高，排气道温度升高，可变腔中燃料气化，经蒸汽口进入射流道，与射流道中的空气混合燃烧，射流道中工质温度压力升高，会将高温高压的混合气及部分燃烧中间产物喷入缸内，增加缸内湍动能并促进缸内油气混合，加速整体燃烧反应速率。在大负荷或标定工况时，排气道温度往往达到很高的水平，远远高于燃料终馏温度，边喷油器喷出的燃料会很快气化，几乎不保留不可压缩的液态从而影响可变腔的体积，此时即最低压缩比的状态，通过灵活控制边喷油器和中喷油器的喷油策略，调控射流而出的工质能量及整体燃烧反应速率，从而匹配发动机运行边界及机械边界。
12、相对于现有技术，本专利技术所述的一种可变压缩比压燃发动机射流燃烧系统具有以下优势：
13、(1)本专利技术所述的一种可变压缩比压燃发动机射流燃烧系统，可以通过两个喷油器的喷油策略实现发动机燃烧速率控制和压缩比可变调节，技术成熟度较高。
14、(2)本专利技术所述的一种可变压缩比压燃发动机射流燃烧系统，可以根据工况调节压缩比，可提高发动机的动力性、工况适应性和部分负荷时的燃油经济性。
15、(3)本专利技术所述的一种可变压缩比压燃发动机射流燃烧系统，射流道和可变腔提高了发动机燃烧室的面容比，存在提高传热损失的风险。
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1.一种可变压缩比压燃发动机射流燃烧系统，其特征在于：包括发动机燃烧系统和设置在排气道附近的可变压缩比射流结构；
2.根据权利要求1所述的一种可变压缩比压燃发动机射流燃烧系统，其特征在于：所述射流口的直径范围为3mm-20mm，射流口中流出工质的平均速度的方向与竖直方向的夹角范围为1°-89°。
3.根据权利要求1所述的一种可变压缩比压燃发动机射流燃烧系统，其特征在于：可变压缩比射流结构用于燃用液体燃料的压燃和点燃式发动机。
【技术特征摘要】
1.一种可变压缩比压燃发动机射流燃烧系统，其特征在于：包括发动机燃烧系统和设置在排气道附近的可变压缩比射流结构；
2.根据权利要求1所述的一种可变压缩比压燃发动机射流燃烧系统，其特征在于：所述射流口的直径范围为3m...
【专利技术属性】
技术研发人员：李扬，刘玮，郭瑾朋，张晓琴，李超凡，曹如楼，
申请(专利权)人：中国北方发动机研究所，
类型：发明
国别省市：
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