專(zhuān)利名稱(chēng)：基于燃料實(shí)時(shí)設(shè)計(jì)與噴射管理的復(fù)合均質(zhì)壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種均質(zhì)壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是一種基于燃燒實(shí)時(shí)設(shè)計(jì)與噴射管理的復(fù) 合均質(zhì)壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)，屬于內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
面對(duì)能源的日益緊缺和排放法規(guī)的愈加嚴(yán)格，未來(lái)內(nèi)燃機(jī)發(fā)展的必然方向是在提 高經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)降低有害氣體的排放。相對(duì)于火花點(diǎn)火的發(fā)動(dòng)機(jī)，壓縮著火的燃燒方式以 其較高的熱效率獲得了更多的關(guān)注。但是傳統(tǒng)的壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)油氣分布不均勻，造成 相當(dāng)高的NOx和碳煙排放。為解決這一問(wèn)題，均質(zhì)充量壓縮燃燒逐漸引起人們的關(guān)注。均質(zhì)充量壓縮燃燒是燃料和空氣預(yù)混合所形成的稀薄工質(zhì)經(jīng)過(guò)低溫反應(yīng)生成的 活化基團(tuán)，隨著壓縮沖程缸內(nèi)溫度上升到燃料的自燃溫度(1000K左右)時(shí)，在整個(gè)燃燒室 內(nèi)多點(diǎn)自燃著火。因而理想的均質(zhì)充量壓縮燃燒放熱反應(yīng)是均勻分布于整個(gè)燃燒室空間的 低溫反應(yīng)，沒(méi)有火焰鋒面和火焰?zhèn)鞑?，也沒(méi)有局部高溫富氧或富油，所以可以同時(shí)有效抑制 NOx和碳煙的生成。然而，均質(zhì)充量壓縮燃燒是由燃空混合氣自身的化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)所控制的，燃空 混合氣進(jìn)入氣缸后經(jīng)壓縮升溫直至最終著火主要是由燃料的理化特性、混合氣濃度以及溫 升歷程所決定的。均質(zhì)充量壓縮燃燒從本質(zhì)上缺少直接的控制手段，無(wú)法利用火花點(diǎn)火或 者直噴時(shí)刻來(lái)控制其著火，并且由于均質(zhì)充量壓縮燃燒對(duì)混合氣初始條件以及壓縮過(guò)程的 溫度壓力變化較為敏感，導(dǎo)致其著火時(shí)刻和燃燒速率難以控制，特別是在小負(fù)荷易失火、大 負(fù)荷易爆震以及在過(guò)渡工況下不穩(wěn)定，從而難以完全拓展發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷范圍。這就決定了 均質(zhì)充量壓縮燃燒的控制問(wèn)題是其走向?qū)嵱没募夹g(shù)難題與瓶頸。已有技術(shù)中，專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)為CN 1504636A，名稱(chēng)為“雙燃料多燃燒模式新概念發(fā)動(dòng) 機(jī)”發(fā)明專(zhuān)利，提出一種使用雙燃料(天然氣和二甲醚)，運(yùn)轉(zhuǎn)在雙模式(均質(zhì)壓燃和火花 點(diǎn)火)下的發(fā)動(dòng)機(jī)。該發(fā)明有效的拓寬了均質(zhì)壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷范圍，但是存在的主要問(wèn) 題是由火花點(diǎn)火模式向均質(zhì)壓燃模式切換時(shí)，過(guò)渡工況下燃燒不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有技術(shù)的不足和缺陷，本發(fā)明提出一種新型的復(fù)合均質(zhì)壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)， 該發(fā)動(dòng)機(jī)采用基于燃燒實(shí)時(shí)設(shè)計(jì)與噴射管理的復(fù)合均質(zhì)壓縮燃燒模式，通過(guò)調(diào)制合理的燃 燒相位和控制燃燒速率，能夠解決均質(zhì)充量壓縮燃燒的負(fù)荷拓展難題，并最大限度的保持 均質(zhì)充量壓縮燃燒高效清潔的優(yōu)越性。并且，該發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況穩(wěn)定，不存在燃燒模式的切 換問(wèn)題。燃燒設(shè)計(jì)與噴射管理這一概念，包括兩個(gè)方面內(nèi)容燃料設(shè)計(jì)與燃料噴射管理。 首先，燃料的分子結(jié)構(gòu)和成分、辛烷值/十六烷值、自燃溫度等理化參數(shù)與燃料的燃燒特性 密切相關(guān)，其中辛烷值/十六烷值對(duì)燃料著火的影響尤為突出，它們分別代表燃料的抗爆 性和壓縮自燃的能力，直接影響燃料的著火與燃燒。燃料設(shè)計(jì)是指通過(guò)多種不同理化特性
3燃料的優(yōu)化組合，結(jié)合互溶、互混技術(shù)對(duì)燃料進(jìn)行重新配方，從而改變?nèi)剂系某煞趾屠砘瘏?數(shù)，調(diào)制缸內(nèi)形成的混合氣的理化性質(zhì)，從而控制燃燒相位和燃燒速率，以期在發(fā)動(dòng)機(jī)上實(shí) 現(xiàn)高效率、低排放的目的。然而，常見(jiàn)的燃料設(shè)計(jì)方法大都只是在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)前事先把燃料配制好，一旦燃 料配好，混合燃料理化特性也就無(wú)法改變。這種固定配比混合燃料的單一物性往往無(wú)法適 應(yīng)變化的均質(zhì)壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)工況，不能發(fā)揮混合燃料負(fù)荷拓展?jié)摿Γ瑫r(shí)導(dǎo)致在負(fù)荷拓展與 排放控制上顧此失彼，因而傳統(tǒng)的燃料設(shè)計(jì)思想和方法有待革新。本發(fā)明基于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷 的燃料實(shí)時(shí)設(shè)計(jì)的新方法，可以依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀況，利用電子控制單元實(shí)時(shí)改變?nèi)剂?的理化性質(zhì)和可燃混合氣成分，以達(dá)到優(yōu)化控制燃料的著火、燃燒以及擴(kuò)展負(fù)荷的目的。燃料噴射管理是指選取燃料的噴射方式，并調(diào)節(jié)燃料的噴射時(shí)刻、噴射壓力和噴 射次數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)不同的缸內(nèi)油氣混合氣的制備方式，進(jìn)而調(diào)制形成的可燃混合氣的特性。 燃料噴射方式從噴射位置上來(lái)分為氣道噴射和缸內(nèi)直噴兩種。氣道噴射采用外部混合氣形 成方式，燃料通過(guò)裝在進(jìn)氣道的噴油器噴入進(jìn)氣道內(nèi)，與空氣一道進(jìn)入氣缸形成可燃混合 氣。而缸內(nèi)直噴是將燃料通過(guò)噴油器在高壓下直接噴入燃燒室，形成內(nèi)部混合氣來(lái)實(shí)現(xiàn)燃 燒過(guò)程。因此，對(duì)于缸內(nèi)直噴的燃料噴射方式來(lái)說(shuō)，噴射時(shí)刻和噴射壓力是影響缸內(nèi)油氣混 合氣特性極其重要的因素，也是燃料噴射管理和優(yōu)化的主要參數(shù)。不僅如此，本發(fā)明中的燃 料噴射管理，還包括調(diào)節(jié)氣道噴射油量和缸內(nèi)直噴的油量，以及優(yōu)化二者的比例。本發(fā)明將燃料實(shí)時(shí)設(shè)計(jì)與噴射管理相結(jié)合，不但可以對(duì)進(jìn)入缸內(nèi)的燃料的理化特 性進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，還可以在進(jìn)氣道噴射和缸內(nèi)直噴兩種方式的共同作用下從時(shí)間尺度和空 間尺度上對(duì)整個(gè)混合氣制備過(guò)程進(jìn)行控制和管理。通過(guò)調(diào)整燃料的理化特性，優(yōu)化缸內(nèi)直 噴時(shí)刻、噴射壓力以及氣道噴射油量與缸內(nèi)直噴油量的比例，實(shí)現(xiàn)燃燒相位和放熱速率的 合理調(diào)制，使得該種復(fù)合均質(zhì)壓縮燃燒既有與均質(zhì)充量壓縮燃燒相當(dāng)?shù)某团欧牛帜苁?運(yùn)行在該燃燒模式下的發(fā)動(dòng)機(jī)具有全負(fù)荷范圍工作的能力。需要指出的是，復(fù)合均質(zhì)壓縮 燃燒是一種新穎的燃燒模式，它的本質(zhì)是融合了均質(zhì)充量壓縮燃燒與傳統(tǒng)擴(kuò)散燃燒的分布 式放熱規(guī)律。本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明包括缸內(nèi)直噴燃料燃油泵、缸內(nèi)直 噴燃料油量傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角位置傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸、電子控制單元、發(fā)動(dòng)機(jī)上止 點(diǎn)信號(hào)傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管、缸內(nèi)直噴燃料噴油器、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣總管、第一歧管、第二歧 管、高辛烷值燃料進(jìn)氣道噴油器、高十六烷值進(jìn)氣道噴油器、高辛烷值燃料低壓油軌、高 十六烷值燃料低壓油軌、高辛烷值燃料燃油箱、高十六烷值燃料濾清器、高十六烷值燃料燃 油箱、缸內(nèi)直噴燃料濾清器、高辛烷值燃料電動(dòng)燃油泵、高十六烷值燃料電動(dòng)燃油泵、高辛 烷值燃料濾清器、缸內(nèi)直噴燃料燃油箱。第一歧管和第二歧管安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣總管的兩 側(cè)，形成V型雙飛翼式的進(jìn)氣道。發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角位置傳感器和發(fā)動(dòng)機(jī)上止點(diǎn)信號(hào)傳感器 均安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸上，缸內(nèi)直噴燃料油量傳感器安裝在缸內(nèi)直噴燃料燃油泵上；缸內(nèi)直 噴燃料噴油器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的頂部，高十六烷值燃料進(jìn)氣道噴油器安裝在第二歧管的 進(jìn)口處，高辛烷值燃料進(jìn)氣道噴油器安裝在第一歧管的進(jìn)口處。缸內(nèi)直噴燃料燃油箱的出 口通過(guò)缸內(nèi)直噴燃料濾清器與缸內(nèi)直噴燃料燃油泵進(jìn)口連接，缸內(nèi)直噴燃料燃油泵出口與 缸內(nèi)直噴燃料噴油器進(jìn)口連接，缸內(nèi)直噴燃料噴油器的回油口與缸內(nèi)直噴燃料燃油箱的回 油進(jìn)口連接，它們構(gòu)成缸內(nèi)直噴的燃料供給和噴射系統(tǒng)。高十六烷值燃料燃油箱的出口通過(guò)高十六烷值燃料濾清器與高十六烷值燃料電動(dòng)燃油泵進(jìn)口連接，高十六烷值燃料電動(dòng)燃 油泵出口與高十六烷值燃料低壓油軌進(jìn)口連接，高十六烷值燃料低壓油軌出口與高十六烷 值燃料進(jìn)氣道噴油器連接，高十六烷值燃料低壓油軌回油口與高十六烷值燃料電動(dòng)燃油泵 的回油進(jìn)口連接，它們構(gòu)成高十六烷值燃料進(jìn)氣道噴射的燃料供給和噴射系統(tǒng)。高辛烷值 燃料燃油箱的出口通過(guò)高辛烷值燃料濾清器與高辛烷值燃料電動(dòng)燃油泵進(jìn)口連接，高辛烷 值燃料電動(dòng)燃油泵出口與高辛烷值燃料低壓油軌進(jìn)口連接，高辛烷值燃料低壓油軌出口與 高辛烷值燃料進(jìn)氣道噴油器連接，高辛烷值燃料低壓油軌回油口與高辛烷值燃料電動(dòng)燃油 泵的回油進(jìn)口連接，它們構(gòu)成高辛烷值燃料進(jìn)氣道噴射的燃料供給和噴射系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)曲 軸轉(zhuǎn)角位置傳感器、上止點(diǎn)信號(hào)傳感器和缸內(nèi)直噴燃料油量傳感器的輸出端均與電子控制 單元的輸入端電連接，電子控制單元的輸出端分別與缸內(nèi)直噴燃料燃油泵、高辛烷值燃料 進(jìn)氣道噴油器和高十六烷值燃料進(jìn)氣道噴油器的控制端電連接。上止點(diǎn)信號(hào)傳感器記錄發(fā) 動(dòng)機(jī)上止點(diǎn)信號(hào)，曲軸轉(zhuǎn)角位置傳感器記錄發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)角位置，缸內(nèi)直噴燃料油量傳 感器記錄缸內(nèi)直噴燃料的油量，這三個(gè)信號(hào)決定了發(fā)動(dòng)機(jī)的工況，它們采集的信號(hào)輸入電 子控制單元，電子控制單元包括輸入信號(hào)處理電路、微控制器和驅(qū)動(dòng)電路三部分。輸入信號(hào) 處理電路對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行放大、整形、倍頻等處理后輸送給微控制器，微控制器根據(jù)采集 的信號(hào)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況，并讀取事先寫(xiě)進(jìn)去的脈譜(MAP)數(shù)據(jù)，得到此工況下缸內(nèi) 直噴燃料的最優(yōu)噴射參數(shù)(包括噴射時(shí)刻和噴射壓力)以及高十六烷值和高辛烷值進(jìn)氣道 噴射的最優(yōu)噴射量，并轉(zhuǎn)化成信號(hào)傳輸給驅(qū)動(dòng)電路，由驅(qū)動(dòng)電路將信號(hào)分別輸出給缸內(nèi)直 噴燃料燃油泵、高十六烷值燃料進(jìn)氣道噴油器和高辛烷值燃料進(jìn)氣道噴油器執(zhí)行。本發(fā)明的有益效果1、采用燃料實(shí)時(shí)設(shè)計(jì)的新方法，避免了固定配比混合燃料具有單一物性的缺陷， 它可以依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀況，利用電子控制單元實(shí)時(shí)改變進(jìn)氣噴射的高辛烷值燃料和高 十六烷值燃料的油量，從而改變氣道噴射燃料的理化特性，具有兼顧負(fù)荷拓展和排放控制 的潛力；2、利用燃料噴射管理的策略，選擇進(jìn)氣道噴射和缸內(nèi)直噴接合的方式，通過(guò)優(yōu)化 缸內(nèi)直噴時(shí)刻、噴射壓力以及氣道噴射油量與缸內(nèi)直噴油量的比例等參數(shù)，從時(shí)間尺度和 空間尺度上對(duì)整個(gè)混合氣制備過(guò)程進(jìn)行管理，從而控制缸內(nèi)燃料的燃燒和排放特性；3、設(shè)計(jì)了 V型雙飛翼式的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道，解決了雙噴油器在進(jìn)氣道上的安裝問(wèn) 題，可以保證噴油器噴出的高十六烷值/高辛烷值燃料離進(jìn)氣口很近，有利于實(shí)現(xiàn)兩種燃 料的混合與蒸發(fā)；4、本發(fā)明中的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行在一種新穎的復(fù)合均質(zhì)壓縮燃燒模式，通過(guò)調(diào)制合理的 燃燒相位和控制燃燒速率，能夠解決均質(zhì)充量壓縮燃燒的負(fù)荷拓展難題，并最大限度的保 持均質(zhì)充量壓縮燃燒高效清潔的優(yōu)越性；5、本發(fā)明同樣適用于其它理化特性不同的燃料組合，并有向?qū)嶋H應(yīng)用中的燃 料——汽油和柴油拓展的潛力，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。


圖1是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明電子控制單元控制原理示意圖。
圖中1為缸內(nèi)直噴燃料燃油泵，2為缸內(nèi)直噴燃料油量傳感器，3為發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn) 角位置傳感器，4為發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，5為電子控制單元，6為發(fā)動(dòng)機(jī)上止點(diǎn)信號(hào)傳感器，7為發(fā)動(dòng) 機(jī)排氣管，8為缸內(nèi)直噴燃料噴油器，9為發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣總管，10為第一歧管，11為第二歧管， 12為高辛烷值燃料進(jìn)氣道噴油器，13為高十六烷值燃料進(jìn)氣道噴油器，14為高辛烷值燃料 低壓油軌，15為高十六烷值燃料低壓油軌，16為高辛烷值燃料燃油箱，17為高十六烷值燃 料濾清器，18為高十六烷值燃料燃油箱，19為缸內(nèi)直噴燃料濾清器，20為高辛烷值燃料電 動(dòng)燃油泵，21為高十六烷值燃料電動(dòng)燃油泵，22為高辛烷值燃料濾清器，23為缸內(nèi)直噴燃 料燃油箱，24為信號(hào)處理電路，25為微控制器，26為驅(qū)動(dòng)電路。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施作進(jìn)一步描述。如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括缸內(nèi)直噴燃料燃油泵1，缸內(nèi)直噴燃料油量傳感器 2，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角位置傳感器3，發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸4，電子控制單元5，發(fā)動(dòng)機(jī)上止點(diǎn)信號(hào)傳感器 6，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管7，缸內(nèi)直噴燃料噴油器8，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣總管9，第一歧管10，第二歧管11， 高辛烷值燃料進(jìn)氣道噴油器12，高十六烷值燃料進(jìn)氣道噴油器13，高辛烷值燃料低壓油軌 14，高十六烷值燃料低壓油軌15，高辛烷值燃料燃油箱16，高十六烷值燃料濾清器17，高 十六烷值燃料燃油箱18，缸內(nèi)直噴燃料濾清器19，高辛烷值燃料電動(dòng)燃油泵20，高十六烷 值燃料電動(dòng)燃油泵21，高辛烷值燃料濾清器22，缸內(nèi)直噴燃料燃油箱23。其中，第一歧管 10和第二歧管11安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣總管9的兩側(cè)，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角位置傳感器3和發(fā)動(dòng)機(jī) 上止點(diǎn)信號(hào)傳感器6均安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸4上，缸內(nèi)直噴燃料油量傳感器2安裝在缸內(nèi)直 噴燃料燃油泵1上。缸內(nèi)直噴燃料噴油器8安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸4的頂部，高十六烷值燃料 進(jìn)氣道噴油器13安裝在第二歧管11的進(jìn)口處，高辛烷值燃料進(jìn)氣道噴油器12安裝在第一 歧管10的進(jìn)口處。缸內(nèi)直噴燃料燃油箱23的出口通過(guò)缸內(nèi)直噴燃料濾清器19與缸內(nèi)直 噴燃料燃油泵1進(jìn)口連接，缸內(nèi)直噴燃料燃油泵1出口與缸內(nèi)直噴燃料噴油器8進(jìn)口連接， 缸內(nèi)直噴燃料噴油器8的回油口與缸內(nèi)直噴燃料燃油箱23的回油進(jìn)口連接，它們構(gòu)成缸內(nèi) 直噴的燃料供給和噴射系統(tǒng)。高十六烷值燃料燃油箱18的出口通過(guò)高十六烷值燃料濾清 器17與高十六烷值燃料電動(dòng)燃油泵21進(jìn)口連接，高十六烷值燃料電動(dòng)燃油泵21出口與高 十六烷值燃料低壓油軌15進(jìn)口連接，高十六烷值燃料低壓油軌15出口與高十六烷值燃料 進(jìn)氣道噴油器13連接，高十六烷值燃料低壓油軌15回油口與高十六烷值燃料電動(dòng)燃油泵 21的回油進(jìn)口連接，它們構(gòu)成高十六烷值燃料進(jìn)氣道噴射的燃料供給和噴射系統(tǒng)。高辛烷 值燃料燃油箱16的出口通過(guò)高辛烷值燃料濾清器22與高辛烷值燃料電動(dòng)燃油泵20進(jìn)口 連接，高辛烷值燃料電動(dòng)燃油泵20出口與高辛烷值燃料低壓油軌14進(jìn)口連接，高辛烷值燃 料低壓油軌14出口與高辛烷值燃料進(jìn)氣道噴油器12連接，高辛烷值燃料低壓油軌14回油 口與高辛烷值燃料電動(dòng)燃油泵20的回油進(jìn)口連接，它們構(gòu)成高辛烷值燃料進(jìn)氣道噴射的 燃料供給和噴射系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角位置傳感器3、上止點(diǎn)信號(hào)傳感器6和缸內(nèi)直噴燃料 油量傳感器2的輸出端均與電子控制單元5的輸入端電連接，電子控制單元5的輸出端分 別與缸內(nèi)直噴燃料燃油泵1、高辛烷值燃料進(jìn)氣道噴油器12和高十六烷值燃料進(jìn)氣道噴油 器13的控制端電連接。上止點(diǎn)信號(hào)傳感器6記錄發(fā)動(dòng)機(jī)上止點(diǎn)信號(hào)，曲軸轉(zhuǎn)角位置傳感器3記錄發(fā)動(dòng)機(jī)
6的曲軸轉(zhuǎn)角位置，缸內(nèi)直噴燃料油量傳感器記錄缸內(nèi)直噴燃料的油量，這三個(gè)信號(hào)決定了 發(fā)動(dòng)機(jī)的工況，它們采集的信號(hào)輸入電子控制單元5，電子控制單元5中的輸入信號(hào)處理電 路23對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行放大、整形、倍頻等處理后輸送給微控制器24，微控制器24根據(jù)采 集的信號(hào)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況，并讀取脈譜(MAP)數(shù)據(jù)，得到此工況下缸內(nèi)直噴燃料的 最優(yōu)噴射參數(shù)(包括噴射時(shí)刻和噴射壓力)以及高十六烷值和高辛烷值進(jìn)氣道噴射的最優(yōu) 噴射量，并轉(zhuǎn)化成輸出信號(hào)傳輸給驅(qū)動(dòng)電路25，由驅(qū)動(dòng)電路25將信號(hào)分別輸出給缸內(nèi)直噴 燃料燃油泵、高十六烷值燃料進(jìn)氣道噴油器和高辛烷值燃料進(jìn)氣道噴油器執(zhí)行。
權(quán)利要求
一種基于燃燒實(shí)時(shí)設(shè)計(jì)與噴射管理的復(fù)合均質(zhì)壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)，包括缸內(nèi)直噴燃料燃油泵(1)、缸內(nèi)直噴燃料油量傳感器(2)、發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角位置傳感器(3)、發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸(4)、電子控制單元(5)、發(fā)動(dòng)機(jī)上止點(diǎn)信號(hào)傳感器(6)、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管(7)、缸內(nèi)直噴燃料噴油器(8)、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣總管(9)、第一歧管(10)、第二歧管(11)、高辛烷值燃料進(jìn)氣道噴油器(12)、高十六烷值進(jìn)氣道噴油器(13)、高辛烷值燃料低壓油軌(14)、高十六烷值燃料低壓油軌(15)、高辛烷值燃料燃油箱(16)、高十六烷值燃料濾清器(17)、高十六烷值燃料燃油箱(18)、缸內(nèi)直噴燃料濾清器(19)、高辛烷值燃料電動(dòng)燃油泵(20)、高十六烷值燃料電動(dòng)燃油泵(21)、高辛烷值燃料濾清器(22)、缸內(nèi)直噴燃料燃油箱(23)；其特征在于第一歧管(10)和第二歧管(11)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣總管(9)的兩側(cè)，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角位置傳感器(3)和發(fā)動(dòng)機(jī)上止點(diǎn)信號(hào)傳感器(6)均安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸(4)上，缸內(nèi)直噴燃料油量傳感器(2)安裝在缸內(nèi)直噴燃料燃油泵(1)上；缸內(nèi)直噴燃料噴油器(8)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸(4)的頂部，高十六烷值燃料進(jìn)氣道噴油器(13)安裝在第二歧管(11)的進(jìn)口處，高辛烷值燃料進(jìn)氣道噴油器(12)安裝在第一歧管(10)的進(jìn)口處；缸內(nèi)直噴燃料燃油箱(23)的出口通過(guò)缸內(nèi)直噴燃料濾清器(19)與缸內(nèi)直噴燃料燃油泵(1)進(jìn)口連接，缸內(nèi)直噴燃料燃油泵(1)出口與缸內(nèi)直噴燃料噴油器(8)進(jìn)口連接，缸內(nèi)直噴燃料噴油器(8)的回油口與缸內(nèi)直噴燃料燃油箱(23)的回油進(jìn)口連接，它們構(gòu)成缸內(nèi)直噴的燃料供給和噴射系統(tǒng)；高十六烷值燃料燃油箱(18)的出口通過(guò)高十六烷值燃料濾清器(17)與高十六烷值燃料電動(dòng)燃油泵(21)進(jìn)口連接，高十六烷值燃料電動(dòng)燃油泵(21)出口與高十六烷值燃料低壓油軌(15)進(jìn)口連接，高十六烷值燃料低壓油軌(15)出口與高十六烷值燃料進(jìn)氣道噴油器(13)連接，高十六烷值燃料低壓油軌(15)回油口與高十六烷值燃料電動(dòng)燃油泵(21)的回油進(jìn)口連接，它們構(gòu)成高十六烷值燃料進(jìn)氣道噴射的燃料供給和噴射系統(tǒng)；高辛烷值燃料燃油箱(16)的出口通過(guò)高辛烷值燃料濾清器(22)與高辛烷值燃料電動(dòng)燃油泵(20)進(jìn)口連接，高辛烷值燃料電動(dòng)燃油泵(20)出口與高辛烷值燃料低壓油軌(14)進(jìn)口連接，高辛烷值燃料低壓油軌(14)出口與高辛烷值燃料進(jìn)氣道噴油器(12)連接，高辛烷值燃料低壓油軌(14)回油口與高辛烷值燃料電動(dòng)燃油泵(20)的回油進(jìn)口連接，它們構(gòu)成高辛烷值燃料進(jìn)氣道噴射的燃料供給和噴射系統(tǒng)；發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角位置傳感器(3)、上止點(diǎn)信號(hào)傳感器(6)和缸內(nèi)直噴燃料油量傳感器(2)的輸出端均與電子控制單元(5)的輸入端電連接，電子控制單元(5)的輸出端分別與缸內(nèi)直噴燃料燃油泵(1)、高辛烷值燃料進(jìn)氣道噴油器(12)和高十六烷值燃料進(jìn)氣道噴油器(13)的控制端電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于燃燒實(shí)時(shí)設(shè)計(jì)和噴射管理的復(fù)合均質(zhì)壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特 征是所述的第一歧管(10)和第二歧管(11)分別與進(jìn)氣總管(9)之間的夾角為150度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于燃燒實(shí)時(shí)設(shè)計(jì)和噴射管理的復(fù)合均質(zhì)壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其 特征是所述的電子控制單元(5)包括輸入信號(hào)處理電路(24)、微控制器(25)和驅(qū)動(dòng)電路 (26)，信號(hào)處理電路(24)的輸出端通過(guò)微控制器(25)與驅(qū)動(dòng)電路(26)的輸入端電連接。
全文摘要
基于燃料實(shí)時(shí)設(shè)計(jì)與噴射管理的復(fù)合均質(zhì)壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)，屬于內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明將燃料實(shí)時(shí)設(shè)計(jì)與噴射管理相結(jié)合，不但可以對(duì)進(jìn)入缸內(nèi)的燃料的理化特性進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，還可以在進(jìn)氣道噴射和缸內(nèi)直噴兩種方式的共同作用下從時(shí)間尺度和空間尺度上對(duì)整個(gè)混合氣制備過(guò)程進(jìn)行控制和管理。通過(guò)調(diào)整燃料的理化特性，優(yōu)化缸內(nèi)直噴時(shí)刻、噴射壓力以及氣道噴射油量與缸內(nèi)直噴油量的比例，實(shí)現(xiàn)燃燒相位和放熱速率的合理調(diào)制，使得該種復(fù)合均質(zhì)壓縮燃燒既有與均質(zhì)充量壓縮燃燒相當(dāng)?shù)某团欧?，又能使運(yùn)行在該燃燒模式下的發(fā)動(dòng)機(jī)具有全負(fù)荷范圍工作的能力。
文檔編號(hào)F02M35/104GK101907030SQ201010221678
公開(kāi)日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2010年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月9日
發(fā)明者吉麗斌, 呂興才, 馬駿駿, 黃震 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)