[发明专利]一种基于重整气的单一燃料压燃式二冲程发动机及燃烧控制方法

说明书

本发明提供一种基于重整气的单一燃料压燃式二冲程发动机及燃烧控制方法，属于内燃机燃烧领域。在缸盖上设置缸盖主燃料喷嘴，在气缸套上设置气缸套重整气喷嘴。重整气中含有H2和CO，其参与缸盖主燃料的燃烧过程，能够使得发动机在所有工况范围内实现高效清洁燃烧。

技术领域

本发明涉及一种基于重整气的单一燃料压燃式二冲程发动机及燃烧控制方法，属于内燃机燃烧领域。

背景技术

发动机上掺氢的应用可以改善发动机的性能和排放，主要是其燃烧火焰传播速度快，促使燃料的充分燃烧，提高热效率，降低未燃产物，且点火温度低，能够改善发动机的冷启动。但是氢气的生产成本和存储是目前应用于发动机的一个难点。

能源和环境问题日益突出，预混合压燃的低温燃烧可以提高发动机的热效率，并降低NOx排放。但预混合压燃的着火正时受环境条件和发动机工况影响，难以可靠控制。另外，其工况范围小，冷启动和低负荷会产生过多的HC和CO，高负荷又会产生爆震。

发明内容

本发明公开了一种基于重整气的单一燃料压燃式二冲程发动机及燃烧控制方法。利用发动机废气余热对易重整制氢的燃料进行在线催化重整，调整喷射策略等措施，实现压燃式二冲程发动机所有工况范围内的高效清洁燃烧。

本发明采用的技术方案是：一种基于重整气的单一燃料压燃式二冲程发动机，包括扫气口、排气道和燃烧室，在缸盖上设置缸盖主燃料喷嘴,在气缸套上设置气缸套重整气喷嘴。

进一步地，气缸盖底部、进排气阀底部、活塞顶面和火力岸以及活塞环接触不到的缸套上部喷有绝热涂层和/或活塞顶部选择绝热材料。

进一步地，所述缸盖主燃料喷嘴为高扰动喷嘴。

进一步地，所述缸盖主燃料喷嘴设置在缸盖侧面，每种燃料喷嘴个数设置有至少2个；所述气缸套重整气喷嘴个数设置有至少1个。

进一步地，所述缸盖主燃料喷嘴的喷射采用多次喷射。

进一步地，采用可变气门技术和/或采用废气再循环技术。

进一步地，重整气是利用发动机废气余热能量和/或电加热装置对碳水化合物、醇类、醚类或烃类进行改质，和/或直接电解制得或加注纯氢。

进一步地，采用的主燃料为柴油、醚类、或含有柴油的混合燃料、或含有醚类的混合燃料。

一种基于重整气的单一燃料压燃式二冲程发动机的燃烧控制方法，所述发动机在各个工况，重整气喷嘴和缸盖主燃料喷嘴供给燃料。

冷启动时，采用可变气门技术提高压缩比。

本发明的有益效果是：这种基于重整气的单一燃料压燃式二冲程发动机，利用发动机废气余热对易重整制氢的燃料进行在线催化重整，既有效的进行了发动机的热管理，又解决了储氢的难点。在各个工况下都有重整气参与燃烧，实现所有工况范围内的高效清洁燃烧。。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明基于重整气的单一燃料压燃式二冲程发动机结构图。

图中：1、扫气口，2、排气道，3、燃烧室，4、气缸套重整气喷嘴，5、缸盖主燃料喷嘴。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。