[发明专利]一种缸内外冷水混合双喷射的汽油机结构

说明书

本发明涉及一种缸内外冷水混合双喷射的汽油机结构，包括汽油机机体、设置在汽油机机体上的进气歧管及排气歧管、喷油器、设置在汽油机机体内的火花塞、设置在汽油机机体内的缸内喷水器、与缸内喷水器相连通的高压水泵单元、设置在进气歧管中的缸外喷水器、与缸外喷水器相连通的低压水泵单元、电子控制器。与现有技术相比，本发明利用缸内喷入的冷水吸收热量，降低燃烧上止点附近缸内的温度，抑制爆震倾向，同时作为额外的工质，提高汽油机的热效率，改善燃油经济性和排放特性；在进气歧管喷水，用水的蒸发吸热，降低进入气缸的气体温度，增加进气密度，增加充量系数，由此提高汽油机升功率，改善动力性。

技术领域

本发明属于内燃机技术领域，涉及一种缸内外冷水混合双喷射的汽油机结构。

背景技术

机动车技术的快速发展给人类社会带来了巨大的便利，同时也带来了能源、环境污染等一系列负面影响。机动车的能源消耗问题受到广泛关注，油耗与排放标准也愈发严格。因此，节能减排也成为机动车行业发展的主要旋律。

为了进一步提高机动车工作效率，降低能源消耗，目前提出了内燃机增压与小型化技术。内燃机小型化技术可以增加内燃机常用工况的负荷，降低泵气损失，提高燃油经济性。而增压技术可以弥补由于内燃机小型化造成的动力性不足的缺点。但由于压缩比较高，压缩上止点温度很高，小排量增压汽油机的热效率受到爆震的限制。为了充分利用小排量增压汽油机的潜力，喷水技术应运而生。喷水技术的特点在于利用缸内喷入的冷水吸收热量，从而降低温度，抑制爆震倾向，可以进一步提高诸如压缩比、点火提前角在内的汽油机参数，改善热效率。缸内喷水技术现已得到学术界与工业界的广泛关注，如德国宝马汽车集团、德国博世集团、韩国现代汽车集团及日本丰田汽车集团在内的多家研究机构都开始对缸内喷水技术进行优化研究。但是以往的技术研究均局限于仅在缸内喷水，限制了汽油机热效率、升功率的进一步提高。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种既提高汽油机热效率、升功率，又有效抑制爆震的缸内外冷水混合双喷射的汽油机结构。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种缸内外冷水混合双喷射的汽油机结构，该结构包括汽油机机体、设置在汽油机机体上的进气歧管及排气歧管、喷油器、设置在汽油机机体内的火花塞、设置在汽油机机体内的缸内喷水器、与缸内喷水器相连通的高压水泵单元、设置在进气歧管中的缸外喷水器、与缸外喷水器相连通的低压水泵单元、分别与喷油器、火花塞、缸内喷水器、高压水泵单元、缸外喷水器及低压水泵单元电连接的电子控制器。

所述的低压水泵单元包括水箱、设置在水箱中的低压水泵、与低压水泵相连通的低压水轨、将低压水轨与缸外喷水器相连通的低压水管。

所述的低压水泵将水压加至0.3-1MPa再输送至低压水轨。

所述的高压水泵单元包括与低压水泵相连通的高压水泵、与高压水泵相连通的高压水轨、将高压水轨与缸内喷水器相连通的高压水管。

所述的高压水泵将水加压至35MPa后再输送至高压水轨。

所述的喷油器包括设置在汽油机机体内的缸内喷油器或设置在进气歧管上的缸外喷油器中的一种或两种。

所述的汽油机的曲轴上设有与电子控制器电连接的转速传感器。

在工作状态下，所述的转速传感器能够实时监测汽油机的转速，并将数据反馈至电子控制器中。

所述的水箱内设有与电子控制器电连接的液位仪。

在工作状态下，所述的液位仪实时监测水箱中的液位，判断剩余水量，并即时反馈至电子控制器，当水箱中的液位低于预设值时，将进行报警，以提示需要补充水，避免出现储水不足的情况。

所述的高压水轨与低压水轨上均设有稳压阀，稳压阀能够对水压进行控制，使水压处于合适的范围内，保证工作稳定性。