主动预燃室燃料供给系统技术方案

一种主动预燃室燃料供给系统，包括气缸总成，所述气缸总成包括缸盖、缸体和活塞，所述缸盖、所述缸体和所述活塞组成主燃室，所述主动预燃室燃料供给系统还包括预燃室总成和柱塞气泵总成，所述预燃室总成与所述主燃室连通，所述柱塞气泵总成与所述预燃室总成连通，所述柱塞气泵总成能够主动将空气和燃料混合为混合燃气并输入至所述预燃室总成内。本发明专利技术的主动预燃室燃料供给系统通过在预燃室总成上增加柱塞气泵总成，基于与活塞相反的往复行程为预燃室输送混合燃气，安全可靠且效率高。安全可靠且效率高。安全可靠且效率高。

【技术实现步骤摘要】
主动预燃室燃料供给系统


[0001]本专利技术涉及汽车发动机
，尤其涉及一种主动预燃室燃料供给系统。

技术介绍

[0002]随着汽油机技术的发展以及排放法规和油耗法规的日益严格，现有汽油机技术受到了更为严峻的挑战，在提高汽油机的热效率的同时降低燃油消耗一直都是各大厂商追求的目标。
[0003]稀薄燃烧和废气再循环(EGR)是提高汽油机热效率的有效途径之一。现有实验数据表明，汽油机若采用过量空气系数(lambda)在1到1.5之间的轻度稀燃，可提高热效率，但由于偏离理论空燃比，无法使用三元催化转化器，需要昂贵的NOx后处理设备才能满足排放法规的要求；汽油机若采用过量空气系数大于1.5的超稀薄燃烧，则能在提高汽油机热效率的同时，不导致过高的NOx排放。另一方面，采用大EGR率混合燃气(EGR率>20％)可降低泵气损失，减轻爆震倾向，提高热效率。
[0004]然而，常规火花塞难以点燃超稀薄混合燃气或大EGR率混合燃气，超稀薄混合燃气或大EGR率混合燃气燃烧需要高能点火装置才能满足的使用要求，因此，预燃室技术受到了广泛的关注。
[0005]目前最常见的主动式预燃室能够单独加浓预燃室中的混合燃气，且采用常规火花塞就能满足稳定点火要求。混合燃气在预燃室内燃烧后，高温燃烧混合物从预燃室喷入主燃室，快速引燃主燃室中的稀薄混合燃气，随后预燃室喷射点火，在喷孔喷射区域产生多个点火源，实现非常快的燃烧速率。也就是说，主动式预燃室能够一定程度上降低超稀薄燃烧和大EGR率工况的点火难度，提高燃烧速率，克服常规汽油机在超稀薄燃烧和大EGR率下火焰传播速度慢、燃烧循环变动大的缺点。但主动式预燃室在应用于大EGR率混合燃气的情况下效果并不佳，而且主动式预燃室通常采用汽油直喷的方式，直喷方式还存在以下缺点：
[0006]1、由于预燃室体积较小，直喷方式会导致燃油撞壁严重，易结焦和生成碳烟；
[0007]2、在大EGR率工况下若废气浓度过高，则可能会导致预燃室失火；
[0008]3、火花塞处的燃油浓度稳定性较差，导致火焰发展的不确定性增强，发动机循环变动大；
[0009]4、直喷后燃油可能在预燃室内气化吸热，使得冷启动更为困难；
[0010]若采用对燃油喷射正时和喷射量进行修正调整来克服上述缺点，则会控制逻辑更加复杂，增加了成本。

技术实现思路

[0011]有鉴于此，本专利技术提供了一种针对预燃室直喷辅助加浓方式缺点的主动预燃室燃料供给系统。
[0012]本专利技术的主动预燃室燃料供给系统包括主燃室，主燃室包括缸盖、缸体和活塞，主动预燃室燃料供给系统还包括预燃室总成和柱塞气泵总成，预燃室总成与主燃室连通，柱
塞气泵总成与预燃室总成连通，柱塞气泵总成能够将空气和燃料混合为混合燃气并输入至预燃室总成内。
[0013]进一步地，柱塞气泵总成包括柱塞气泵驱动器、柱塞气泵杆和柱塞气泵弹簧，柱塞气泵驱动器用于驱动柱塞气泵杆，柱塞气泵弹簧缠设于柱塞气泵杆上，柱塞气泵杆能够在柱塞气泵驱动器的驱动下在柱塞气泵腔体内上下滑动。
[0014]进一步地，预燃室总成包括火花塞和预燃室壳体，火花塞固定在预燃室壳体上，火花塞能够点燃预燃室腔体内的混合燃料，预燃室壳体上设有预燃室喷孔，预燃室总成通过预燃室喷孔与主燃室连通。
[0015]进一步地，预燃室腔体与柱塞气泵腔体相连。
[0016]进一步地，柱塞气泵杆能够控制柱塞气泵腔体和预燃室腔体连通或阻隔。
[0017]进一步地，预燃室壳体上还设有第一台阶和第二台阶，第一台阶与柱塞气泵弹簧的下端相抵并限位柱塞气泵弹簧，第二台阶能够与柱塞气泵杆的下端相抵并限位柱塞气泵杆。
[0018]进一步地，当主动预燃室燃料供给系统用于汽油机时，柱塞气泵腔体的直径在1-40mm范围内，柱塞气泵杆的行程在1-40mm范围内；当主动预燃室燃料供给系统用于柴油机时，柱塞气泵腔体的直径在10-500mm范围内，柱塞气泵杆的行程在5-500mm范围内。
[0019]进一步地，柱塞气泵总成还包括燃料供给管路总成，燃料供给管路分别与发动机和柱塞气泵腔体连通，燃料供给管路总成包括柱塞气泵管路进气管、空气压缩装置和气化混合装置，柱塞气泵管路进气管的入口端设于发动机空气滤清器和发动机进气管之间，空气压缩装置和气化混合装置通过管路与柱塞气泵管路进气管连通。
[0020]进一步地，燃料供给管路总成还包括柱塞气泵进气管，燃料供给管路总成通过柱塞气泵进气管与柱塞气泵总成连通，柱塞气泵进气管与柱塞气泵管路进气管的出口端连通。
[0021]进一步地，柱塞气泵驱动器驱动柱塞气泵杆的频率与活塞驱动发动机曲轴的频率之比为1：2。
[0022]进一步地，柱塞气泵驱动器驱动柱塞气泵杆的频率与活塞驱动发动机曲轴的频率之比为1:1或2:1。
[0023]综上，本专利技术的主动预燃室燃料供给系统通过在预燃室总成上增加柱塞气泵总成，基于与活塞相反的往复行程为预燃室输送混合燃气，安全可靠且效率高。预燃室腔体内的混合燃气采用了预混的方式，更易保证预燃室点火位置的当量比，同时避免出现混合气过浓所导致的结焦和碳烟生成和点火位置混合气过稀所导致的失火。预燃室外制备混合气，实现了预燃室气体组分与主燃室气体组分的部分解耦，可解决高EGR率工况下残余废气比例过高导致的失火问题。另外，由于本专利技术中的高压混合燃气是现用现制的，一方面省去了高压储气装置，降低了成本，降低了高压混合燃气泄露的风险，另一方面由于压缩后混合燃气温度会升高，在提高点火稳定性的同时还降低了冷启动的难度。
[0024]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
[0025]图1为本专利技术提供的主动预燃室燃料供给系统的示意图。
[0026]图2为本专利技术提供的燃料供给管路总成的示意图。
[0027]图3为本专利技术提供的柱塞气泵杆处于上止点时的示意图。
[0028]图4为本专利技术提供的柱塞气泵杆处于下止点时的示意图。
具体实施方式
[0029]为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本专利技术详细说明如下。
[0030]请参阅图1，本专利技术的主动预燃室燃料供给系统包括气缸总成10、预燃室总成20和柱塞气泵总成30，气缸总成10内包括主燃室16，主燃室16包括缸盖11、缸体14和活塞13，气缸总成10还包括进气门15和排气门12，分别用于进气和排气，柱塞气泵总成30包括燃料供给管路总成，燃料供给管路分别与发动机和柱塞气泵腔体301连通，预燃室总成20与主燃室16连通，柱塞气泵总成30与预燃室总成20连通。
[0031]进一步地，柱塞气泵总成30包括柱塞气泵驱动器31、柱塞气泵杆32和柱塞气泵弹簧33，柱塞气泵驱动器31用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种主动预燃室燃料供给系统，包括主燃室(16)，所述主燃室(16)包括缸盖(11)、缸体(14)和活塞(13)，其特征在于：所述主动预燃室燃料供给系统还包括预燃室总成(20)和柱塞气泵总成(30)，所述预燃室总成(20)与所述主燃室(16)连通，所述柱塞气泵总成(30)与所述预燃室总成(20)连通，所述柱塞气泵总成(30)能够将空气和燃料混合为混合燃气并输入至所述预燃室总成(20)内。2.根据权利要求1所述的主动预燃室燃料供给系统，其特征在于：所述柱塞气泵总成(30)包括柱塞气泵驱动器(31)、柱塞气泵杆(32)和柱塞气泵弹簧(33)，所述柱塞气泵驱动器(31)用于驱动所述柱塞气泵杆(32)，所述柱塞气泵弹簧(33)缠设于所述柱塞气泵杆(32)上，所述柱塞气泵杆(32)能够在所述柱塞气泵驱动器(31)的驱动下在柱塞气泵腔体(301)内上下滑动。3.根据权利要求2所述的主动预燃室燃料供给系统，其特征在于：所述预燃室总成(20)包括火花塞(21)和预燃室壳体(22)，所述火花塞(21)固定在所述预燃室壳体(22)上，所述火花塞(21)能够点燃预燃室腔体(221)内的混合燃料，所述预燃室壳体(22)上设有预燃室喷孔(222)，所述预燃室总成(20)通过所述预燃室喷孔(222)与所述主燃室(16)连通。4.根据权利要求3所述的主动预燃室燃料供给系统，其特征在于：所述预燃室腔体(221)与所述柱塞气泵腔体(301)相连。5.根据权利要求4所述的主动预燃室燃料供给系统，其特征在于：所述柱塞气泵杆(32)能够控制所述柱塞气泵腔体(301)和所述预燃室腔体(221)连通或阻隔。6.根据权利要求3所述的主动预燃室燃料供给系统，其特征在于：所述预燃室壳体(22)上还设有第一台阶(223)和第二台阶(224)，所述第一台阶(223)与所述柱塞气泵弹簧(33)的下端相抵并...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴坚，韦静思，武珊，许汉君，马桂香，刘明嘉，
申请(专利权)人：广州汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：