專利名稱：具有內(nèi)部egr低溫燃燒系統(tǒng)的小型汽油機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型主要涉及四沖程循環(huán)小型汽油機。特別是具有內(nèi)部EGR低溫燃燒系統(tǒng)的小型汽油機。
背景技術(shù)：
小型汽油機為了應(yīng)對更嚴格的排放標準，需要組織更有效的后處理方式和更為清潔的燃燒過程。小型汽油機為了得到較高的功率通常采用濃混合氣，但這樣會導致較高的 HC排放。采用較稀的混合氣可以降低HC排放，但氮氧化物(NOx)的排放成為新的問題。因此如何得到較低的HC和NOx排放總量成為最主要的問題。內(nèi)燃機廢氣再循環(huán)是控制NOx有害排放的一個有效技術(shù)，通過廢氣再循環(huán)系統(tǒng)能夠使得部分殘余廢氣(內(nèi)部EGR)留在氣缸中，并與進入氣缸的空氣-燃料混合物混合后再進行燃燒，有效地降低了發(fā)動機排氣污染物中的NOx的排放量。常規(guī)小型汽油機為了提高動力性和經(jīng)濟性，需要減少進排氣阻力損失，提高進氣充量。因此內(nèi)燃機的進氣閥需要提前開啟，而排氣閥要延遲關(guān)閉，在一段時間內(nèi)進氣門和排氣門同時處于開啟狀態(tài)，以便將燃燒廢氣充分排出，得到較高的發(fā)動機功率，因而難以實現(xiàn)內(nèi)部廢氣再循環(huán)(內(nèi)部EGR)技術(shù)。本實用新型提供一種能解決上述技術(shù)問題的具有內(nèi)部EGR低溫燃燒系統(tǒng)的小型汽油機。提供了一種在運轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)使排出氣體中包含的NOx濃度降低的具有內(nèi)部EGR低溫燃燒系統(tǒng)小型汽油機。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本實用新型，通過設(shè)計加工或利用某種調(diào)整機構(gòu)調(diào)整進氣閥和排氣閥凸輪相對位置，進而控制進氣閥與排氣閥的重疊角度以得到適當?shù)陌l(fā)動機內(nèi)部EGR量，進而實現(xiàn)低溫燃燒過程，降低NOx排放，其具體技術(shù)方案如下—種具有內(nèi)部EGR低溫燃燒系統(tǒng)的小型汽油機，所述汽油機具有進氣閥、排氣閥、 及用于控制進氣閥的進氣凸輪和用于控制排氣閥的排氣凸輪，進氣閥與排氣閥具有重疊角 θ s，其特征在于，通過調(diào)整進氣閥與排氣閥的重疊角θ s控制EGR量。所述進氣閥與排氣閥重疊角θ s為20° 45°曲軸轉(zhuǎn)角。所述進氣凸輪和排氣凸輪具有中心線夾角θ，通過調(diào)整所述進氣凸輪和排氣凸輪的中心線夾角θ來調(diào)整進氣閥與排氣閥的重疊角θ s。所述進氣凸輪和排氣凸輪的中心線夾角Θ為100° 112°。所述進氣凸輪和排氣凸輪的中心線夾角θ為直接設(shè)計加工而成或利用調(diào)整機構(gòu)調(diào)整而成。

圖1是配氣機構(gòu)。[0013]圖2是顯示配備有內(nèi)部EGR低溫燃燒系統(tǒng)的小型汽油機的排氣閥升程和進氣閥升程與曲柄角的關(guān)系圖。圖3是進氣凸輪與排氣凸輪位置關(guān)系圖。
具體實施方式
下面參照附圖詳細描述本實用新型的實施例。如圖1所示，一種具有內(nèi)部EGR低溫燃燒系統(tǒng)的小型汽油機，該汽油機具有進氣閥 11、排氣閥10、挺柱4和5、推桿6和7、搖臂8和9、及用于控制進氣閥的進氣凸輪3和用于控制排氣閥的排氣凸輪2，進氣凸輪3和排氣凸輪2均安裝在凸輪軸1上。排氣凸輪2通過挺柱4，推桿6以及搖臂8驅(qū)動排氣閥10開啟和關(guān)閉；而進氣凸輪通過挺柱5，推桿7以及搖臂9驅(qū)動排氣閥11開啟和關(guān)閉。進氣閥與排氣閥的運動升程如圖2所示。排氣閥10的升程曲線和進氣閥11的升程曲線與曲軸轉(zhuǎn)角的關(guān)系由Ex和h分別表示。通過適當?shù)臍忾y重疊角θ s，使得部分廢氣留在氣缸中，由此，實現(xiàn)降低混合氣燃燒溫度，減少NOx生成。本實用新型中重疊角θ8的計算基準為進排氣閥間隙為0.2mm。如果氣閥重疊角太小，則內(nèi)部EGR量過多，會導致發(fā)動機功率過?。蝗绻麣忾y重疊角過大，則內(nèi)部EGR量太小，不能有效地降低NOx排放量；因此應(yīng)合理選擇氣閥重疊角。重疊角θ s取20° 45°時可以實現(xiàn)適當?shù)膬?nèi)部EGR量。通過設(shè)計加工或調(diào)整機構(gòu)調(diào)整排氣凸輪2與進氣凸輪3的相對安裝位置，來調(diào)整進氣閥與排氣閥的重疊角度θ s。排氣凸輪2與進氣凸輪3的相對安裝位置由進氣凸輪3 中心線13與排氣凸輪2中心線12的夾角θ表示，如圖3所示。當進氣凸輪3中心線13與排氣凸輪2中心線12的夾角θ為112°時，進氣閥與排氣閥的重疊角度為20°曲軸轉(zhuǎn)角左右，此時NOx排放相對于氣門重疊角為45° 50°的發(fā)動機NOx排放值減少了 10%左右。當進氣凸輪3中心線13與排氣凸輪2中心線12的夾角θ為100°時，進氣閥與排氣閥的重疊角度為45°曲軸轉(zhuǎn)角左右，此時NOx排放相對于氣門重疊角為45° 50°的發(fā)動機NOx排放值減少了 25%左右。
權(quán)利要求1.一種具有內(nèi)部EGR低溫燃燒系統(tǒng)的小型汽油機，所述汽油機具有進氣閥、排氣閥、 及用于控制進氣閥的進氣凸輪和用于控制排氣閥的排氣凸輪，進氣閥與排氣閥具有重疊角 θ s，其特征在于，通過調(diào)整進氣閥與排氣閥的重疊角θ s控制EGR量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型汽油機，其特征在于，所述進氣閥與排氣閥重疊角θs為 20° 45°曲軸轉(zhuǎn)角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型汽油機，其特征在于，所述進氣凸輪和排氣凸輪具有中心線夾角θ，通過調(diào)整所述進氣凸輪和排氣凸輪的中心線夾角θ來調(diào)整進氣閥與排氣閥的重疊角θ S。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的小型汽油機，其特征在于，所述進氣凸輪和排氣凸輪的中心線夾角θ為100° 112°。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的小型汽油機，其特征在于，所述進氣凸輪和排氣凸輪的中心線夾角θ為直接設(shè)計加工而成或利用調(diào)整機構(gòu)調(diào)整而成。
專利摘要本實用新型主要涉一種具有內(nèi)部EGR低溫燃燒系統(tǒng)的小型汽油機，所述汽油機具有進氣閥、排氣閥、及用于控制進氣閥的進氣凸輪和用于控制排氣閥的排氣凸輪，進氣閥與排氣閥具有重疊角θs，通過調(diào)整進氣閥與排氣閥的重疊角θs控制EGR量，從而使得一部分燃燒廢氣留在發(fā)動機的氣缸中，并與下一循環(huán)進入氣缸中的空氣-燃料混合物混合。通過減少混合氣中的氧濃度，增加混合氣比熱容來降低混合氣燃燒溫度，進而減小排氣中的NOx濃度。
文檔編號F02M25/07GK202132135SQ201120221188
公開日2012年2月1日 申請日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者劉鵬, 林漫群, 秦靜, 程曉鳴, 賈濱, 趙亮 申請人:天津內(nèi)燃機研究所