[发明专利]发动机稀薄燃烧装置、控制方法、发动机及汽车

权利要求书

1.一种发动机稀薄燃烧装置，其特征在于，包括缸套、活塞、火花塞、进气道、进气门、排气道、排气门、喷射器、直喷汽油喷油器、废气回流机构及电控单元；

所述缸套内形成燃烧室，所述进气道与所述燃烧室相接的位置形成进气口，所述进气门可开启或关闭所述进气口，所述排气道与所述燃烧室相接的位置形成排气口，所述排气门可开启或关闭所述排气口，所述电控单元用于控制所述排气门的开启时刻和开启时长；

所述直喷汽油喷油器用于向缸内喷入燃油，喷入的燃油与流经所述进气道的空气混合后被所述火花塞点燃；

所述废气回流机构包括分隔元件及单向流通元件，所述分隔元件将所述排气道分隔成第一流道和第二流道，所述单向流通元件设置在所述第一流道上，所述喷射器用于向所述第二流道内喷射可催化生成氢气的物质；

在发动机的排气行程，所述电控单元控制所述排气门保持整个行程开启，所述单向流通元件允许由所述燃烧室排出的废气通过，所述燃烧室排出的废气经过所述第一流道及第二流道流向尾气排放装置；

在发动机的进气行程，所述电控单元控制所述排气门在预设时间段保持开启，以使所需流量的废气向所述燃烧室回流；在废气向所述燃烧室回流的过程中，所述单向流通元件阻挡向所述燃烧室回流的废气，向所述燃烧室回流的废气通过所述第二流道流入燃烧室。

2.根据权利要求1所述的发动机稀薄燃烧装置，其特征在于，所述喷射器安装在发动机的缸盖上并伸入所述第二流道。

3.根据权利要求1所述的发动机稀薄燃烧装置，其特征在于，所述分隔元件为隔板，所述隔板与所述排气道的走向一致；

所述单向流通元件为单向阀，所述单向阀仅允许所述第一流道中的废气由燃烧室流向尾气排放装置。

4.根据权利要求1所述的发动机稀薄燃烧装置，其特征在于，所述活塞的顶部设置有导气面。

5.根据权利要求1所述的发动机稀薄燃烧装置，其特征在于，所述排气门背离所述活塞的表面涂覆有利于将所述喷射器喷射的物质催化产生氢气的催化剂。

6.一种权利要求1-5任意一项所述的发动机稀薄燃烧装置的控制方法，其特征在于，包括：

将由进气道引入缸内的新鲜空气与直喷汽油喷油器向缸内喷射的燃油混合，以形成可燃混合气；

在发动机的进气行程，通过电控单元控制排气门在预设时间段开启，以使所需流量的废气向燃烧室回流；

通过喷射器向第二流道内喷射可催化生成氢气的物质，使第二流道内的回流废气与由该物质生成的氢气混合，以生成重整废气；

通过进气道引入缸内的新鲜空气裹挟回流缸内的重整废气，实现内部可燃混合气且外部重整废气的缸内热EGR分层；

活塞运行至上止点，控制火花塞跳火以点燃缸内的可燃混合气。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，在发动机的进气行程，通过电控单元控制排气门在预设时间段开启包括：

在发动机的进气行程且发动机处于小负荷工况时，通过电控单元控制排气门在进气行程的后期所对应的时间段保持开启；

在发动机的进气行程且发动机处于大负荷工况时，通过电控单元控制排气门在进气行程的前期所对应的时间段保持开启。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，直喷汽油喷油器向缸内喷射燃油包括：

在发动机的进气行程，直喷汽油喷油器根据发动机当前的运行工况向缸内喷射1次或2次燃油；

在发动机的压缩行程的中段，直喷汽油喷油器向缸内喷射1次燃油。

9.一种发动机，其特征在于，包括权利要求1-5任意一项所述的发动机稀薄燃烧装置。

10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1-5任意一项所述的发动机稀薄燃烧装置。