[发明专利]一种高燃油效率低排放内燃机及控制方法

说明书

本发明提供一种高燃油效率低排放内燃机及控制方法，该内燃机包括：一气缸；一安装于气缸顶部的低压直喷喷射器；一安装于气缸的进气管的进气道喷射器；一监测模块，用于监测内燃机的负荷状态；以及一控制模块，用于获取内燃机的负荷状态并根据该负荷状态控制进气道喷射器以及低压直喷喷射器的喷射时间以及喷射次数。本发明可以灵活的控制燃烧时刻、扩展发动机工作负荷区间、避免高负荷工况下的爆震现象以及避免低负荷工况下的失火现象，其内燃机可以达到接近50％的燃烧效率，以及接近零的碳烟排放和氮氧化物排放。

技术领域

本发明涉及内燃机技术领域，具体涉及一种高燃油效率低排放内燃机及控制方法。

背景技术

传统的内燃机的燃烧方式两种：一种是以汽油车为主要应用的火花塞点燃式发动机，另一种是以柴油车为主要应用的压燃式发动机。由于燃烧原理的不同，点燃式发动机的排放较低，但是由于爆震现象，限制其压缩比不能太高，因而燃油效率较低；而压燃式发动机由于压缩比较高，燃烧效率比较高，比较省油，但是碳烟和氮氧化物排放较高。

发明内容

为了获得既像点燃式发动机那样清洁，又像压燃式发动机那样经济的内燃机，本发明提出一种高燃油效率低排放内燃机及控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高燃油效率低排放内燃机，该内燃机包括：

一气缸；

一安装于气缸顶部的低压直喷喷射器；

一安装于气缸的进气管的进气道喷射器；

一监测模块，用于监测内燃机的负荷状态；以及

一控制模块，用于获取内燃机的负荷状态并根据该负荷状态控制进气道喷射器以及低压直喷喷射器的喷射时间以及喷射次数。

优选地，监测模块通过监测节气门开度来判断内燃机的负荷状态。

优选地，内燃机节气门开度在0-30％为低负荷状态，节气门开度在30％-70％为中负荷状态，节气门开度70％-100％为高负荷状态。

优选地，内燃机的压缩比为12-14。

一种高燃油效率低排放内燃机控制方法，该控制方法为：根据该内燃机负荷状态控制进气道喷射器以及低压直喷喷射器的喷射时间以及喷射次数。

优选地，该控制方法包括：

获取内燃机的负荷状态；

根据内燃机所述的运行阶段来控制进气道喷射器以及低压直喷喷射器的喷射时间以及喷射次数。

优选地，在低负荷状态下，采用“单次早喷”的喷射策略，高十六烷值燃料通过低压直喷喷射器5在压缩冲程的前期喷射1次。

优选地，在中负荷状态下，采用“双次喷射”策略，高十六烷值燃料通过低压直喷喷射器在压缩冲程前期进行第一次喷射，在压缩冲程上止点处进行第二次喷射，辅以火花塞点火。

优选地，在高负荷状态下，采用“单次晚喷”的喷射策略，高十六烷值燃料在压缩冲程的上止点处喷射一次，或者只通过火花塞点燃。

优选地，内燃机的压缩比为12-14。

本发明具有的优点和积极效果是：本发明可以灵活的控制燃烧时刻、扩展发动机工作负荷区间、避免高负荷工况下的爆震现象以及避免低负荷工况下的失火现象，其内燃机可以达到接近50％的燃烧效率，以及接近零的碳烟排放和氮氧化物排放。

附图说明

图1是本发明内燃机的结构示意图；

图2是本发明低负荷状态下，采用“单次早喷”的喷射策略的示意图；