專利名稱：內(nèi)燃機(jī)燃油的噴射方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)的，更具體地說，是關(guān)于內(nèi)燃機(jī)燃油的噴射方法。
目前，氣道內(nèi)燃油噴射技術(shù)多采用燃油一次噴射方法，這種噴射方法可形成層狀分布的混合氣，但其濃混合區(qū)域范圍大，燃空比濃度高，缸內(nèi)混合氣流分布不均勻，并生成較多的NOx有害氣體。
本發(fā)明的目的是克服燃油一次噴射的缺點(diǎn)，提供一種氣道內(nèi)燃油二次噴射的方法，它具有著火穩(wěn)定、耗油低、降低NOx排放濃度等特點(diǎn)。
本發(fā)明的目的通過下述方案予以實(shí)現(xiàn)。
將每次循環(huán)所需的燃油量分為兩部分，分兩次噴射，將第一部分燃油在進(jìn)氣行程之前噴射；將第二部分燃油在進(jìn)氣行程中噴射；二次噴油的時(shí)間間隔為180～540曲軸轉(zhuǎn)角，以360曲軸轉(zhuǎn)角為最佳。
本發(fā)明二次燃油噴射方法的優(yōu)點(diǎn)是1)改善了混合氣的分布，使著火更加穩(wěn)定。
2)擴(kuò)大了內(nèi)燃機(jī)的稀燃極限。
3)改善了內(nèi)燃機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性能，與相同空燃比的單次噴油方法相比，可降低比油耗8％以上。
4)降低了NOx排放濃度。
5)易于實(shí)施。
下面結(jié)合實(shí)施例、附圖
及工作原理對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
附圖為兩種噴油方式稀燃區(qū)間對(duì)比圖。
在氣道內(nèi)燃油噴射的發(fā)動(dòng)機(jī)中將每循環(huán)所需的燃油量分為相等或不相等的兩部分，分別在不同期間噴射，一部分在進(jìn)氣行程之前噴射，另一部分在進(jìn)氣行程噴射。前者為均質(zhì)混合氣的形成提供條件，后者為保證著火而在火花塞周圍將混合氣加濃。兩次噴油期間留有足夠的時(shí)間間隔，兩次噴射之間的時(shí)間間隔在180度以上。它一方面使第一次噴射的燃油得到充分的加熱和蒸發(fā)，另一方面使噴油器得到一定的間歇，以保證工作的可靠性。控制每循環(huán)中兩次噴油的分配量，從而調(diào)節(jié)火花塞附近的可燃混合氣濃度以及大空間的稀混合氣濃度。
本發(fā)明的方法應(yīng)用在具有混合氣分層能力的統(tǒng)一式燃燒汽油機(jī)中，第一次噴油時(shí)刻設(shè)在進(jìn)氣門開啟前的燃燒行程期間，燃油聚集在氣門口附近得到預(yù)熱，第二次噴油時(shí)刻設(shè)在進(jìn)氣行程期間。
附圖描繪的是CA1102Q五氣門汽油機(jī)三進(jìn)氣門工作模式的兩種噴油方式在同一工況下噴油時(shí)刻對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性影響的實(shí)驗(yàn)對(duì)比。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1500r/min，平均有效壓力0。29MPa，節(jié)氣門開度15％，平均空燃比在19～21范圍。二次燃油噴射將每次循環(huán)燃燒所需的燃油量分作了兩部分分別噴射，第一次噴油是在上一循環(huán)的膨脹行程中將燃油噴到進(jìn)氣門口附近，第二次噴射是在進(jìn)氣行程期間、噴油脈寬3.0ms。
附圖示出采用二次噴油技術(shù)與單次噴油相比有一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)，這就是擴(kuò)大了稀燃的燃油時(shí)刻區(qū)域，減小了工作不穩(wěn)定區(qū)范圍。表明應(yīng)用二次燃油噴射技術(shù)肯定是改善了混合氣的質(zhì)量和分布狀況，提高了著火和燃燒的穩(wěn)定性。
在三進(jìn)氣模式小負(fù)荷工況下二次燃油噴射方式較之單次燃油噴射方式在相同混合氣濃度時(shí)，燃油經(jīng)濟(jì)性得到改善。平均混合氣濃度越稀，二次噴油技術(shù)對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性的改善越明顯。混合氣A/F=14.7時(shí)，火花塞處混合氣的著火條件良好，而混合氣濃度A/F=19.5時(shí)，無論是早噴油還是晚噴油的單次噴油方式，火花塞處混合氣的著火條件都很差，出現(xiàn)了不穩(wěn)定燃燒。采用二次燃油噴射技術(shù)后，雖然第二次噴油量?jī)H占總循環(huán)噴油量的25％左右，但卻有效地改善了火花塞處混合氣的著火條件，因而比油耗降低了12％以上。
在大負(fù)荷工況下，受進(jìn)氣過量空氣系數(shù)的限制，二次噴油與單次噴油所能達(dá)到的混合氣稀釋度是相同的。雖然單次噴油在節(jié)氣門全開時(shí)能在稀混合氣情況下穩(wěn)定燃燒，但是每循環(huán)的供油量較大，一次性將燃油供入燃燒室，所形成的混合氣中油滴直徑大，對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性有不利影響。采用二次噴油，提高了燃油汽化和擴(kuò)散的質(zhì)量，也改善了火花塞處混合氣的著火條件。圖2示出二次燃油噴射技術(shù)對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性的改善情況。二次噴油比相同空燃比的稀燃單次噴油比油耗降低7.4％，比原機(jī)降低19.2％。與原機(jī)對(duì)比，二次噴油對(duì)經(jīng)濟(jì)性的改善因素包括由燃油噴射方式替代了化油器供油、稀混合氣燃燒以及二次燃油噴射。在原機(jī)比油耗降低19.2％中，燃油噴射替代化油器供油改善經(jīng)濟(jì)性占18％，進(jìn)一步采用稀燃改善經(jīng)濟(jì)性占49％，在此基礎(chǔ)上實(shí)施二次燃油噴射技術(shù)改善燃油經(jīng)濟(jì)性占33％。由此可見，二次燃油噴射技術(shù)的應(yīng)用在本發(fā)明中甚至比由電控燃油噴射技術(shù)替代化油器供油的意義更大。
權(quán)利要求
1．一種內(nèi)燃機(jī)氣道內(nèi)燃油的噴射方法，其特征在于，將每次循環(huán)所需的燃油量分為兩部分，分兩次進(jìn)行噴射；第一部分燃油在進(jìn)氣行程之前噴射；第二部分燃油在進(jìn)氣行程中噴射；兩次噴油之間的時(shí)間間隔為180～540曲軸轉(zhuǎn)角。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射方法，其特征在于兩次噴油量的總和為脈寬2～4ms。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種內(nèi)燃機(jī)燃油的噴射方法。將每次循環(huán)所需的燃油量分為兩部分,分兩次噴射;第一部分燃油在進(jìn)氣行程之前噴射;第二部分在進(jìn)氣行程中噴射。本發(fā)明的二次燃油噴射方法改善了混合氣的分布,擴(kuò)大了內(nèi)燃機(jī)的稀燃極限,改善了內(nèi)燃機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性,比相同空燃比的一次噴油方式降低比油耗8%以上,降低了NO
文檔編號(hào)F02M45/00GK1233712SQ9810769
公開日1999年11月3日 申請(qǐng)日期1998年4月25日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月25日
發(fā)明者劉書亮, 裴普成, 范永健 申請(qǐng)人:天津大學(xué)