[发明专利]一种具有喷水系统的发动机

说明书

本发明公开了一种具有喷水系统的发动机，包括主燃烧室、预燃室和喷水系统，所述喷水系统包括供水装置、喷射装置和电子控制单元，供水装置与喷射装置通过水管连通；供水装置包括储水箱、第二水泵和蓄能器，第二水泵设置于储水箱与蓄能器之间；喷射装置包括第一水泵、水压传感器和喷水器，第一水泵靠近蓄能器设置，喷水器设置于预燃室中。本发明通过在发动机中设置喷水系统，并将喷嘴设置于预燃室内，相对于重新设计燃烧室的缸盖水套，设置喷水系统能够更加快速、有效地降低预燃室内部温度；储水箱中水源来自注水口、EGR系统冷凝水及空调冷凝水，减少了日常行驶加水频率。

技术领域

本发明涉及汽车发动机领域，尤其涉及一种具有喷水系统的发动机。

背景技术

未来的汽油发动机在满足日益严苛的油耗及排放法规的同时，同样需要为用户提供高扭矩，高功率及低成本的产品。虽然高压缩比、小型增压结合直喷技术可以最大限度的提升发动机热效率，但发动机的效率和性能提升被爆震限制着，通常抑制爆震可以通过采用冷却EGR技术，可变压缩比，miller循环，稀薄燃烧，喷水技术，预燃室技术等，其中预燃室技术是将燃烧室分为主燃烧室和预(副)燃烧室，两室通过一通道相连，预燃烧室的混合气按化学当量比配给，有利于混合气点火，主燃烧室配给稀混合气，有利于降低NOx排放。当预燃烧室的混合气被火花塞点燃并燃烧后，高温高压的混合气以火焰的形式从预燃烧室喷入主预燃室，然后迅速点燃主燃烧室的稀混合气。这种燃烧系统可以实现更高的热效率和低NOx排放。提升压缩比、小型增压器结合缸内直喷可以提升发动机热效率，提升燃油经济性，但随着压缩比、增压化的提高，在中高负荷时由于缸内温度过高会引起爆震，甚至超级爆震，同样会使发动机零部件在极端条件下运行，影响零部件耐久性，从而抑制发动机热效率的提升。

为抑制高压缩比、小型增压和缸内直喷引发的爆震，可以通过采用EGR系统，可变压缩比，Miller循环及喷水技术，但采用EGR技术，发动机零部件改动较大，且随着EGR浓度的提高，缸内混合气内氧气浓度随之降低，从而造成缸内混合气难以点燃；可变压缩比应用成本较高，且运动副增多，从而使摩擦功增高；Miller循环会影响进气滚流，且进气回流会增加增压器控制难度。预燃室技术有助于实现稀薄燃烧，预先点燃预燃室内少部分浓混合气，利用这部分混合气形成的燃烧火焰进一步引燃主燃烧室内的稀混合气，能够极大限度的提高热效率。但是预燃室本身存在温度过高，预燃室冷却困难，火花塞冷却困难问题。目前解决方案有对气缸盖水套进行重新设计，但是工作量大，可行性不高；或在预燃室外增加水道，但效果不好。

因此，有必要提供一种能够使预燃室快速降温且热效率高的发动机。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种具有喷水系统的发动机。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种具有喷水系统的发动机，包括主燃烧室、预燃室和喷水系统，所述主燃烧室与所述预燃室通过喷嘴相连通，所述喷水系统包括供水装置、喷射装置和电子控制单元，所述供水装置与所述喷射装置通过水管连通；

所述供水装置包括储水箱、第二水泵和蓄能器，所述第二水泵与所述蓄能器依次设置于所述水管沿线上，所述第二水泵的进水口、出水口分别与所述水管相连通，所述蓄能器的液体接口端与所述水管相连通，所述第二水泵设置于所述储水箱与所述蓄能器之间；

所述喷射装置包括第一水泵、水压传感器和喷水器，所述第一水泵与所述水压传感器依次设置于所述水管沿线上，所述第一水泵的进水口、出水口分别与所述水管相连通，所述水压传感器的探头端设置于所述水管中，所述第一水泵靠近所述蓄能器设置，所述水管远离所述第一水泵一端设置有第一水管，所述第一水管与所述喷水器通过分水管连通，所述喷水器设置于所述预燃室中。

进一步地，所述第二水泵与所述蓄能器之间依次设置有溢流阀、第一过滤器和节流阀，所述溢流阀设置于所述水管侧边，所述溢流阀远离所述水管一端通过管道与所述储水箱连通，所述蓄能器远离所述第二水泵一侧的水管侧边设置有除气阀。