[发明专利]用于内燃发动机的空燃比调节

说明书

本发明涉及用于内燃发动机的空燃比调节。具体地，提供一种用于内燃发动机的空气旁通系统。内燃发动机包括空气引入系统，其限定第一空气引入室和与第一空气引入室联接成流动连通的第二空气引入室。空气旁通系统包括至少一个旁通组件，其控制第一空气引入室和第二空气引入室之间的流动连通，所述至少一个旁通组件有助于在内燃发动机的膨胀冲程期间使空气流从第二空气引入室进入第一空气引入室中。

技术领域

本公开内容的领域主要涉及内燃发动机且更具体地涉及用于二冲程发动机的空气旁通系统。

背景技术

许多已知的内燃发动机燃烧燃料和空气的组合以产生呈扭矩形式的动力，其用于驱动其它装置，例如流体传输装置（也即，气体压缩机）。空气与燃料的比（也即，空燃比）对于发动机功率和效率具有重要的影响。此外，对空燃比的控制有助于减少包括NOx、CO和未燃碳氢化合物的燃烧排出组分的部分。因此，通常的控制策略是通过管理燃料空气质量流率来控制空燃比。

至少一些已知的内燃发动机使用二冲程循环。一般来讲，二冲程内燃发动机包括空气引入系统，其包括与填料盒（stuffing box）成流动连通地联接的空气引入仓室。填料盒与收容往复式活塞的动力缸成流动连通地联接。扫气阀（或簧片阀），其包括多个单向阀，定位在空气引入系统和填料盒之间并且仅允许空气流从仓室进入盒中。排气仓室联接至动力缸并且排气仓室联接至排气管。在压缩冲程期间，活塞远离填料盒内的空气引入仓室行进，从而归因于由活塞产生的真空而将空气经由扫气阀吸引到填料盒中。燃料注入到燃烧室中，并且空气和燃料燃烧来启动膨胀冲程（有时称为“动力冲程”）以促使活塞的相反运动。在膨胀冲程期间，燃烧气体导送至排气管以便从燃烧室移除。而且，在膨胀冲程期间，朝向填料盒的活塞运动使扫气阀关闭并且对填料盒内的截留空气加压。因此，许多二冲程发动机部分地由于不足的发动机空燃比控制而表现出低性能。此类低性能影响包括点火不良和部分燃烧，尤其是在低负载时，其导致增加的燃料消耗和增加的废气排放，也即较高的VOC（挥发性有机化合物）和未燃的碳氢化合物排放。

具体地，本发明还提供了如下技术方案。

技术方案1. 一种用于内燃发动机的空气旁通系统，所述内燃发动机包括空气引入系统，所述空气引入系统限定第一空气引入室和联接成与所述第一空气引入室流动连通的第二空气引入室，所述空气旁通系统包括：

至少一个旁通组件，其控制所述第一空气引入室和所述第二空气引入室之间的流动连通，所述至少一个旁通组件有助于在所述内燃发动机的膨胀冲程期间使空气流从所述第二空气引入室进入所述第一空气引入室中。

技术方案2. 根据技术方案1所述的空气旁通系统，其特征在于，所述至少一个旁通组件包括双向阀。

技术方案3. 根据技术方案1所述的空气旁通系统，其特征在于，所述空气旁通系统还包括联接至所述至少一个旁通组件的至少一个控制单元，所述至少一个控制单元构造成用以调节所述至少一个旁通组件在所述内燃发动机的膨胀冲程期间至少部分地打开。

技术方案4. 根据技术方案3所述的空气旁通系统，其特征在于，所述至少一个控制单元还构造成用以调节所述至少一个旁通组件在所述内燃发动机的压缩冲程期间至少部分地关闭。

技术方案5. 根据技术方案1所述的空气旁通系统，其特征在于，所述内燃发动机还包括联接成与所述第一空气引入室和所述第二空气引入室流动连通的引入阀组件，所述引入阀组件包括构造成用以从所述第一空气引入室导送空气至所述第二空气引入室的至少一个单向阀，所述至少一个旁通组件联接至所述引入阀组件。

技术方案6. 根据技术方案1所述的空气旁通系统，其特征在于，所述至少一个旁通组件包括促动器，所述促动器构造成用以调节所述至少一个单向阀的位置以使旁通空气能够从所述第二空气引入室经由所述至少一个单向阀流动至所述第一空气引入室。

技术方案7. 一种内燃发动机，包括：