一種雙燃料噴射抑制增壓汽油機(jī)超級爆震的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及涉及內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種雙燃料噴射抑制增壓汽油機(jī)超級爆震的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車產(chǎn)業(yè)是我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，而大部分乘用車均以汽油機(jī)作為動力來源。直噴增壓小排量(Downsizing)發(fā)動機(jī)相對于傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)具有大幅度節(jié)能減排潛力，在近十年中得到了長足的發(fā)展，正在成為發(fā)動機(jī)的主要節(jié)能途徑。但應(yīng)用增壓小排量技術(shù)，發(fā)動機(jī)在低速大負(fù)荷情況下容易發(fā)生一種對發(fā)動機(jī)危害極大的、至今尚未充分理解的非正常燃燒現(xiàn)象--超級爆震。大眾汽車公司稱之為Unwanted pre_ignit1n[1]，AVL公司稱之為 Mega Knockte]，IFP 研宄員稱之為 pre_ignit1n[3]，Shell 公司稱之為 Super-Knock⑷，清華大學(xué)稱之為Deto-knock[5]。這種新的爆震模式極具破壞性，瞬時缸內(nèi)壓力甚至超過200bar,已成為發(fā)動機(jī)提高功率密度的主要障礙。世界各國正在積極開展超級爆震研宄，但其產(chǎn)生機(jī)理和控制策略目前尚不明確。已有的研宄表明，超級爆震主要有以下的特征:(I)在火花點火之前發(fā)生早燃；(2)在火焰?zhèn)鞑ブ蟪霈F(xiàn)巨幅壓力振蕩；(3) —般和正常燃燒循環(huán)交替出現(xiàn)；(4)隨機(jī)發(fā)生，自行消失。
[0003]全球各大研宄機(jī)構(gòu)就抑制超級爆震的策略方面進(jìn)行了大量研宄。國內(nèi)關(guān)于超級爆震的抑制方法的研宄主要在2011年以后。奇瑞公司、清華大學(xué)、上海汽車公司、等陸續(xù)開展過超級爆震影響因素及控制方法研宄，采用的方法主要是加濃和改變可變氣門正時系統(tǒng)(VVT)。國外各大汽車公司及研宄機(jī)構(gòu)(大眾汽車公司，GM，KIT,西南研宄院，NGK, IFP)采用的策略主要有加濃、掃氣、冷卻EGR。上述控制方法中，加濃、掃氣容易導(dǎo)致發(fā)動機(jī)油耗、CO排放的增加；EGR系統(tǒng)裝置復(fù)雜、容易降低發(fā)動機(jī)功率密度。因此，尋找低成本、不降低發(fā)動機(jī)動力性、不損害發(fā)動機(jī)經(jīng)濟(jì)性和排放性的抑制超級爆震方法成為研宄超級爆震抑制措施的主要方向。
[0004]參考文獻(xiàn):
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0010](一)要解決的技術(shù)問題
[0011]本發(fā)明的目的是提供一種成本低、不影響增壓汽油機(jī)動力性和排放性的雙燃料噴射抑制增壓汽油機(jī)超級爆震的方法，以克服增壓汽油機(jī)在使用過程發(fā)生超級爆震的問題。
[0012](二)技術(shù)方案
[0013]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種雙燃料噴射抑制增壓汽油機(jī)超級爆震的方法，其特征在于:在增壓汽油機(jī)低速大負(fù)荷工況下，進(jìn)氣道內(nèi)單次噴射汽油，燃燒室內(nèi)一次或多次噴射醇類燃料。
[0014]優(yōu)選地，進(jìn)氣道內(nèi)單次噴射汽油，燃燒室10內(nèi)噴射一次醇類燃料，燃燒室內(nèi)第一次噴射發(fā)生在進(jìn)氣沖程，且處于60°C A ATDC?90°C A ATDC范圍內(nèi)，或者第一次噴射發(fā)生在壓縮沖程，處于300°C A ATDC?330°C A ATDC范圍內(nèi)，或者第一次噴射發(fā)生在燃燒沖程，處于 360 °C A ATDC ?390 °C A ATDC 范圍內(nèi)。
[0015]優(yōu)選地，進(jìn)氣道內(nèi)單次噴射汽油，燃燒室內(nèi)噴射兩次醇類燃料，第一次噴射發(fā)生在進(jìn)氣沖程，第二次噴射發(fā)生在壓縮沖程。
[0016]優(yōu)選地，燃燒室內(nèi)噴射兩次醇類燃料，第一次噴射處于60°C A ATDC?90°CA ATDC范圍內(nèi)，第二次噴射處于300 °C A ATDC?330 °C A ATDC范圍內(nèi)。
[0017]優(yōu)選地，進(jìn)氣道內(nèi)單次噴射汽油，燃燒室內(nèi)噴射兩次醇類燃料，第一次噴射發(fā)生在進(jìn)氣沖程，第二次噴射發(fā)生在燃燒沖程。
[0018]優(yōu)選地，燃燒室內(nèi)噴射兩次醇類燃料，第一次噴射處于60°C A ATDC?90°CA ATDC范圍內(nèi)，第二次噴射處于360 °C A ATDC?390 °C A ATDC范圍內(nèi)。
[0019]優(yōu)選地，進(jìn)氣道內(nèi)單次噴射汽油，燃燒室內(nèi)噴射兩次醇類燃料，第一次噴射發(fā)生在壓縮沖程，第二次發(fā)生在燃燒沖程。
[0020]優(yōu)選地，燃燒室內(nèi)噴射兩次醇類燃料，第一次噴射處于300°C A ATDC?330°C AATDC范圍內(nèi)，第二次噴射處于360 °C A ATDC?390 °C A ATDC范圍內(nèi)。
[0021 ] 優(yōu)選地，進(jìn)氣道內(nèi)單次噴射汽油，燃燒室內(nèi)噴射三次醇類燃料，第一次噴射發(fā)生在進(jìn)氣沖程，且處于60°C A ATDC?90°C A ATDC范圍內(nèi)；第二次噴射發(fā)生在壓縮沖程，處于3000C A ATDC?330°C A ATDC范圍內(nèi)；第三次噴射發(fā)生在燃燒沖程，處于360°C A ATDC?390 0C A ATDC 范圍內(nèi)。
[0022]優(yōu)選地，所述雙燃料噴射之后，所述燃燒室內(nèi)的整體過量空氣系數(shù)比為I。
[0023](三)有益效果
[0024]本發(fā)明提供的雙燃料噴射抑制增壓汽油機(jī)超級爆震方法在所述發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣道噴射汽油，燃燒室內(nèi)一次或多次噴射醇類燃料，高汽化潛熱的醇類燃料在進(jìn)氣沖程噴射能降低進(jìn)氣溫度，增大充量系數(shù)，提高動力性；壓縮沖程噴射能降低壓縮終點混合氣溫度有效抑制早燃；燃燒過程中噴射能形成燃料分層混合氣，切斷爆震波的傳播途徑；利用一次或多次噴射有效抑制增壓小排量汽油機(jī)超級爆震的發(fā)生，從而為發(fā)動機(jī)節(jié)能減排提供重要支撐。同時，該系統(tǒng)僅需要在現(xiàn)有增壓汽油機(jī)上加裝一套進(jìn)氣道噴射噴嘴，成本低，對現(xiàn)有發(fā)動機(jī)產(chǎn)品技術(shù)升級提供有力支持，產(chǎn)業(yè)化前景好。
【附圖說明】
[0025]圖1為增壓汽油機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖中，1:進(jìn)氣道；2:排氣道；3:汽油噴嘴；4:醇類燃料噴嘴；5:火花塞；6:連桿；7:曲柄；8:曲車由；9:活塞；10:燃燒室。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0028]圖1是用來輔助說明利用雙燃料噴射抑制增壓汽油機(jī)超級爆震方法的增壓汽油機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中，汽油噴嘴3設(shè)置于進(jìn)氣道I內(nèi)，醇類燃料噴嘴4設(shè)置于燃燒室10內(nèi)，空氣由進(jìn)氣道I進(jìn)入燃燒室10，活塞9向下運動，燃燒室10內(nèi)充滿空氣、汽油和醇類燃料的混合物，然后活塞9向上返回，以壓縮空氣、汽油和醇類燃料的混合物，當(dāng)活塞9達(dá)到其沖程的頂部時，火花塞5發(fā)出火花，點燃空氣、汽油和醇類燃料的混合物，其產(chǎn)生的能量推動活塞9向下運動，當(dāng)活塞9到達(dá)其沖程的底部時，廢氣經(jīng)排氣道2排出燃燒室10，活塞9返回到頂部，從而完成一個四沖程循環(huán)，增壓汽油機(jī)不斷的進(jìn)行四沖程循環(huán)使活塞9不停的上下運動，并經(jīng)過連接桿6和曲柄7將活塞9的上下運動轉(zhuǎn)換為曲軸8的旋轉(zhuǎn)運動。
[0029]正常情況下，首先設(shè)定在一個四沖程循環(huán)內(nèi)進(jìn)氣道I內(nèi)的汽油噴嘴3和燃燒室10內(nèi)醇類燃料噴嘴4各噴射一次燃料，當(dāng)增壓汽油機(jī)在運轉(zhuǎn)時，如圖1所示的設(shè)置于進(jìn)氣道I內(nèi)的汽油噴嘴3噴射汽油，優(yōu)選地，噴射汽油量占總?cè)?