[发明专利]发动机稀薄燃烧装置、控制方法、发动机及汽车

说明书

本发明属于发动机技术领域，涉及一种发动机稀薄燃烧装置、控制方法、发动机及汽车，该发动机稀薄燃烧装置包括缸套、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，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。本申请的发动机稀薄燃烧装置，后处理可采用氧化催化器替代三元催化器，不需要添加额外的稀燃废气后处理装置，降低了发动机的结构复杂度及制造成本。

技术领域

本发明属于发动机技术领域，特别是涉及一种发动机稀薄燃烧装置、控制方法、发动机及汽车。

背景技术

稀薄燃烧和EGR(废气再循环)技术以其高热效率和低油耗，低NOx排放等优点，已成为目前发动机技术发展的新趋势。

现有的稀薄燃烧是一种通过吸入过量空气来实现分层燃烧，并采用多次燃油喷射来形成火花塞附近浓、周围稀的燃料分层的技术，稀薄燃烧技术在保证稳定燃烧的前提下能大幅提高热效率。但是，由于缸内总过量空气系数大于1，无法使用传统的三元催化器对排放尾气进行催化转化，需要添加复杂的后处理设备，增加了发动机的结构复杂度及成本，尾气处理的难度加大。

现有的低压EGR是一种将排气冷却后通入压气机前与新鲜空气混合、增压并喷入缸内与燃料进行混合燃烧的技术。低压EGR由于导入EGR的位置为压气机前，冷却后的EGR废气对压气机有腐蚀作用，对压气机的材料和防腐蚀性提出了更高的要求。

现有的高压EGR是一种将排气通入压气机后与新鲜空气一起喷入缸内与燃料进行混合燃烧的技术。高压EGR由于导入EGR的位置为压气机后，虽然可以避免低压EGR的缺点，但其运行工况大为收窄，不利于大范围推广。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有的发动机稀薄燃烧技术，无法使用传统的三元催化器对排放尾气进行催化转化，需要添加复杂的后处理设备，增加了发动机的结构复杂度及成本的问题，为此，提供一种发动机稀薄燃烧装置、控制方法、发动机及汽车。

为解决上述技术问题，一方面，本发明实施例提供一种发动机稀薄燃烧装置，包括缸套、活塞、进气道、进气门、排气道、排气门、喷射器、直喷汽油喷油器、火花塞、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。

可选地，所述喷射器安装在发动机的缸盖上并伸入所述第二流道。

可选地，所述分隔元件为隔板，所述隔板与所述排气道的走向一致；