预混合压缩自点火式发动机的运转方法技术

即使是很难压缩自点火的运转条件，也可通过火花点火来诱发压缩自点火，从而实现稳定的点火，扩大可进行压缩自点火运转的运转范围。另外，通过适当地调整汽缸内的压缩自点火时间，可提高循环效率和热效率并抑制大气污染物质的排出。一种使预先将燃料与空气混合后的混合气在汽缸内的燃烧室中压缩自点火并燃烧的预混合压缩自点火式发动机（１１）的运转方法，预混合压缩自点火式发动机（１１）包括对混合气进行火花点火的火花塞（３７），分别设定了可诱发混合气的压缩自点火的火花点火时间的提前角界限（ｔ１）和滞后角界限（ｔ２），在两个界限之间，根据运转条件辅助地对混合气进行火花点火。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种预混合压縮自点火式(HCCI: Homogeneous Charge Compressed Ignition)发动机的运转方法。
技术介绍
作为这种发动机，例如在专利文献1中公开了将预先混合了空气和燃料的 混合气朝缸内的燃烧室供给、并通过对该混合气进行压缩来使其自点火的予混 合压縮式自点火式发动机。与火花点火式的发动机相比，这种予混合压縮式自点火式发动机因能以较高的压縮比进行运转而具有热效率高的优点。不过，由于可降低燃烧温度，因此还能抑制N0x的生成。但是，由于使混合气自然点火，因此极难控制点火时间。另外，由于转矩(负载)与进气温度间的关系，压縮自点火只能在极为狭窄的运转范围内适当地进行。在具有多个汽缸的预混合压縮自点火式发动机时，各汽缸的受热性、散热性因其配置等而不同，因此，压縮端的汽缸内温度会产生差异。一般而言，在压縮端的汽缸内温度较高时，自点火时间提早，在汽缸 内温度较低时，自点火时间变晚，因此，各汽缸的自点火时间容易产生偏 差。汽缸间的点火时间的偏差会使循环效率和热效率下降，并使排气气体 中含有的未燃碳氢化合物、 一氧化碳、NOx等大气污染物质的排出量增大。 专利文献l:日本专利特开2005 — 69097号公报
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的在于，即使是很难压縮自点火的运转条 件，通过火花点火来诱发压縮自点火，也能实现稳定的点火，从而扩大可进行压縮自点火运转的运转范围。另外，本专利技术的目的还在于，通过适当 地调整汽缸内的压縮自点火时间，来提高循环效率和热效率并抑制大气污 染物质的排出。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术是一种使预先将燃料与空气混合后的混合气在汽缸内的燃烧室 中压縮自点火并燃烧的预混合压縮自点火式发动机的运转方法，其特征是， 上述预混合压縮自点火式发动机包括对上述混合气进行火花点火的火花点 火装置，分别设定了可诱发上述混合气的压縮自点火的火花点火的提前角 界限和滞后角界限，在提前角界限与滞后角界限之间，根据运转条件辅助 地对上述混合气进行火花点火。本专利技术最好还包括如下结构。(1) 上述发动机包括多个汽缸，在规定汽缸中进行火花点火，以使各 汽缸的压縮自点火时间统一 。(2) 调整进行上述火花点火的时间，以对上述混合气的压縮自点火时间进行调整。(3) 上述发动机包括多个汽缸，对每个汽缸调整进行火花点火的时间， 以使各汽缸的压縮自点火时间统一。(4) 设定作为目标的压縮自点火时间，对该目标压縮自点火时间与实 际的压縮自点火时间进行比较，并根据该比较来进行火花点火，以使实际 的压縮自点火时间成为目标压縮自点火时间。另外，该结构也可包括在上 述结构(1)中。(5) 在上述结构(2)或上述结构(3)中，设定作为目标的压縮自点 火时间，对该目标压縮自点火时间与实际的压縮自点火时间进行比较，并 根据该比较来调整进行火花点火的时间，以使实际的压縮自点火时间成为 目标压縮自点火时间。(6) 在上述结构(2)中，设定作为目标的压縮自点火时间，对该目 标压縮自点火时间与实际的压縮自点火时间进行比较，根据该比较，在提 前角界限与滞后角界限之间调整进行火花点火的时间，以使实际的压縮自点火时间成为目标自点火时间，并将混合气的进气温度调整到可将实际的 压缩自点火时间调整成目标压縮自点火时间的范围内。(7) 在上述结构(3)中，针对每个汽缸，设定作为目标的压縮自点 火时间，对该目标压縮自点火时间与实际的压縮自点火时间迸行比较，根 据该比较，在提前角界限与滞后角界限之间调整进行火花点火的时间，以 使实际的压縮自点火时间成为目标压縮自点火时间，并针对所有汽缸，将 混合气的进气温度调整到可将实际的压縮自点火时间调整成目标压縮自点 火时间的范围内。(8) 在上述结构(2)中，设定作为目标的压縮自点火时间，并设定 能实现该目标压縮自点火时间的火花点火时间中的最佳的火花点火时间， 对上述目标压縮自点火时间与实际的压縮自点火时间进行比较，根据该比 较来调整进行火花点火的时间，以使实际的压縮自点火时间成为目标自点 火时间，再对进气温度进行调整，以使火花点火时间成为上述最佳火花点 火时间。(9) 在上述结构(3)中，针对每个汽缸，设定作为目标的压縮自点火时间，并设定能实现该目标压縮自点火时间的火花点火时间中的最佳的 火花点火时间，对该目标压縮自点火时间与实际的压縮自点火时间进行比 较，根据该比较来调整进行火花点火的时间，以使实际的压縮自点火时间 成为目标自点火时间，再对进气温度进行调整，以使火花点火时间最晚的 汽缸在最佳火花点火时间火花点火。(10) 在上述结构(7)中，使对火花点火时间达到提前角界限的汽缸 的燃料供给量相对于其它汽缸增大，使对达到滞后角界限的汽缸的燃料供 给量相对于其它汽缸减少。(11) 在上述结构(7)中，使火花点火时间达到提前角界限的汽缸的 有效压縮比相对于其它汽缸增大，使达到滞后角界限的汽缸的有效压缩比 相对于其它汽缸减少。(12) 在上述结构(7)中，包括使排气气体朝汽缸内回流的EGR装置， 使对火花点火时间达到提前角界限的汽缸的EGR量相对于其它汽缸增大，使对达到滞后角界限的汽缸的EGR量相对于其它汽缸减少或者成为零。(13) 在上述结构(7)中，使火花点火时间达到提前角界限的汽缸的 进气温度相对于其它汽缸提高，使达到滞后角界限的汽缸的进气温度相对 于其它汽缸降低。(14) 在上述结构(7)中，使火花点火时间达到提前角界限的汽缸的 温度相对于其它汽缸提高，使达到滞后角界限的汽缸的温度相对于其它汽 缸降低。(15) 在上述结构(7)中，利用热传导率相对于其它汽缸较低的材质 来形成火花点火时间达到提前角界限的汽缸的构成部件，利用热传导率相 对于其它汽缸较高的材质来形成火花点火时间达到滞后角界限的汽缸的构 成部件。(16) 在上述结构(3)中，针对每个汽缸设定作为目标的压縮自点火 时间，对该目标压縮自点火时间与实际的压缩自点火时间进行比较，根据 该比较来调整进行火花点火的时间，以使实际的压縮自点火时间成为目标 自点火时间，并对进气温度进行调整，以使火花点火时间最晚的汽缸进行 正常运转。(17) 对上述混合气的空气过剩率进行检测，并根据该空气过剩率来 变更上述提前角界限。(18) 上述发动机包括多个汽缸，对每个汽缸的混合气的空气过剩率 进行检测，并根据各空气过剩率来分别变更各汽缸的上述提前角界限。(19) 对上述混合气的进气温度进行检测，并根据该进气温度来变更 上述提前角界限。另外，该结构也可包括在上述结构(17)或上述结构(18) 中。(20) 上述发动机包括多个汽缸，针对每个汽缸检测混合气的进气温 度，并根据各进气温度来分别变更各汽缸的上述提前角界限。另外，该结 构也可包括在上述结构(17)或上述结构(18)中。专利技术效果根据本专利技术，例如在汽缸内温度较低且很难压縮自点火的条件下，通过辅助地进行火花点火来诱发压縮自点火，能可靠地实现压縮自点火，防 止不发火。因此，可扩大到以往无法进行压縮自点火运转的运转范围内进 行压縮自点火运转，可增大发动机输出功率。另外，由于设定可诱发压缩 自点火的火花点火的提前角界限和滞后角界限，并在这两个界限时间之间 进行火花点火，因此能更可靠地实现压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预混合压缩自点火式发动机的运转方法，使预先将燃料与空气混合后的混合气在汽缸内的燃烧室中压缩自点火并燃烧，其特征在于，　所述预混合压缩自点火式发动机包括对所述混合气进行火花点火的火花点火装置，　分别设定了可诱发所述混合气的压缩 自点火的火花点火时间的提前角界限和滞后角界限，在提前角界限与滞后角界限之间，根据运转条件辅助地对所述混合气进行火花点火。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2006-8-31 234747/20061. 一种预混合压缩自点火式发动机的运转方法，使预先将燃料与空气混合后的混合气在汽缸内的燃烧室中压缩自点火并燃烧，其特征在于，所述预混合压缩自点火式发动机包括对所述混合气进行火花点火的火花点火装置，分别设定了可诱发所述混合气的压缩自点火的火花点火时间的提前角界限和滞后角界限，在提前角界限与滞后角界限之间，根据运转条件辅助地对所述混合气进行火花点火。2. 如权利要求l所述的预混合压縮自点火式发动机的运转方法，其特征在于，所述发动机包括多个汽缸，在规定汽缸中进行火花点火，以使各汽缸的压縮自点火时间统一。3. 如权利要求l所述的预混合压縮自点火式发动机的运转方法，其特 征在于，调整进行所述火花点火的时间，以调整所述混合气的压縮自点火 时间。4. 如权利要求l所述的预混合压縮自点火式发动机的运转方法，其特 征在于，所述发动机包括多个汽缸，对每个汽缸调整进行火花点火的时间，以使各汽缸的压縮自点火时间 统一。5. 如权利要求1或2所述的预混合压縮自点火式发动机的运转方法， 其特征在于，设定作为目标的压縮自点火时间，对该目标压縮自点火时间 与实际的压縮自点火时间进行比较，并根据该比较来进行火花点火，以使 实际的压縮自点火时间成为目标压縮自点火时间。6. 如权利要求3或4所述的预混合压縮自点火式发动机的运转方法， 其特征在于，设定作为目标的压縮自点火时间，对该目标压縮自点火时间 与实际的压縮自点火时间进行比较，并根据该比较来调整进行火花点火的时间，以使实际的压縮自点火时间成为目标压縮自点火时间。7. 如权利要求3所述的预混合压縮自点火式发动机的运转方法，其特征在于，设定作为目标的压縮自点火时间，并对该目标压縮自点火时间与 实际的压縮自点火时间进行比较，根据该比较，在提前角界限与滞后角界 限之间调整进行火花点火的时间，以使实际的压縮自点火时间成为目标自 点火时间，再将混合气的进气温度调整到可将实际的压縮自点火时间调整 成目标压縮自点火时间的范围内。8. 如权利要求4所述的预混合压縮自点火式发动机的运转方法，其特 征在于，针对每个汽缸，设定作为目标的压縮自点火时间，并对该目标压 縮自点火时间与实际的压缩自点火时间进行比较，根据该比较，在提前角 界限与滞后角界限之间调整进行火花点火的时间，以使实际的压縮自点火 时间成为目标压縮自点火时间，再针对所有的汽缸，将混合气的进气温度 调整到可将实际的压縮自点火时间调整成目标压縮自点火时间的范围内。9. 如权利要求3所述的预混合压縮自点火式发动机的运转方法，其特 征在于，设定作为目标的压縮自点火时间，并在能实现该目标压縮自点火时间 的火花点火时间中设定最佳的火花点火时间，对所述目标压縮自点火时间与实际的压縮自点火时间进行比较，根据 该比较来调整进行火花点火的时间，以使实际的压縮自点火时间成为目标 自点火时间，再对进气温度进行调整，以使火花点火时间成为所述最佳火花点火时间。10. 如权利要求4所述的预混合压縮自点火式发动机的运转方法，其 特征在于，针对每个汽...

【专利技术属性】
技术研发人员：大坪弘幸，中園徹，白水崇之，
申请(专利权)人：洋马株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]