[发明专利]点火方法及发动机

说明书

本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种点火方法及发动机。点火方法包括：确定燃烧系统产生爆震；根据发动机的转速和发动机的扭矩确定多个爆震区域中至少一个作为高频爆震区域；根据确定的高频爆震区域确定主火花塞和副火花塞的点火时序。本发明提供的系统及方法中，火花塞的点火时序与高频爆震区域相对应，高频爆震区域首先点火并使火焰传播尽早通过，这样减小了主燃烧室边缘末端混合气的自燃，进而减小了爆震倾向。

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种点火方法及发动机。

背景技术

重型气体机日常承担着重载运输工作，因此对于发动机的功率密度和瞬态响应都有较高的要求。

传统的点燃式发动机采用单一火花塞点火的方式，火花塞点火的特点是中心点火火焰传播，由于重型发动机的缸径大，火焰传播距离长，同时天然气的分子结构稳定，层流火焰速度低，造成火焰传播到燃烧室边缘的时间长，因此爆震倾向进一步加剧。

现有技术中公开了一种基于优化稀薄燃烧的双火花塞异步点火方法，该方法通过双火花塞异步点火能够避免爆震燃烧，使发动机工作稳定性更好，使用寿命更长；同时能够使燃烧更加充分，从而使发动机效率和功率显著提高。但是该方法始终控制主火花塞首先点火，没有考虑具体的燃烧系统和火花塞形式，不能充分发挥双火花塞系统降低爆震的作用。

因此，亟需一种点火方法及发动机，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种点火方法及发动机，能够实现充分降低爆震的目的。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

点火方法，应用于发动机燃烧系统，发动机燃烧系统包括：

气缸盖，所述气缸盖设置有两个进气道和两个排气道；

活塞，所述气缸盖的内壁与所述活塞的端面形成有主燃烧室，所述主燃烧室具有多个爆震区域，多个爆震区域中至少有一个为高频爆震区域，所述高频爆震区域基于仿真和可视化试验的结果确定；

主火花结构，所述主火花结构设置于所述气缸盖内壁的中心处，所述主火花结构伸入所述主燃烧室的一端设置有多个喷孔，至少一个所述喷孔射流朝向所述高频爆震区域，所述主火花结构包括壳体和主火花塞，所述壳体的内腔形成预燃烧室，所述喷孔设置于所述壳体，所述主火花塞设置于所述预燃烧室内；

副火花塞，所述副火花塞设置于所述主火花塞的一侧，且所述副火花塞设置于所述排气道和所述进气道之间。

所述方法包括：

确定燃烧系统产生爆震；

根据发动机的转速和发动机的扭矩确定多个爆震区域中至少一个作为高频爆震区域；所述爆震区域至少包括两个第一爆震区域、三个第二爆震区域和三个第三爆震区域，所述第二爆震区域中心与所述主火花塞中心的距离大于所述进气道任一点与所述主火花塞中心的距离，每个所述进气道远离所述主火花塞的一侧均设置有一所述第二爆震区域，两个设置于所述进气道远离所述主火花塞一侧的第二爆震区域之间设置有一所述第二爆震区域，所述第三爆震区域中心与所述主火花塞中心的距离大于所述排气道任一点与所述主火花塞中心的距离，每个所述排气道远离所述主火花塞的一侧均设置有一所述第三爆震区域，两个设置于所述排气道远离所述主火花塞一侧第三爆震区域之间设置有一所述第三爆震区域，所述第一爆震区域设置于所述第二爆震区域与所述第三爆震区域之间，所述第一爆震区域中心与所述主火花塞中心的距离大于所述副火花塞任一点与所述主火花塞中心的距离，且所述副火花塞背离所述主火花塞的一侧设置有一第一爆震区域；

根据确定的高频爆震区域确定主火花塞和副火花塞的点火时序。

作为上述点火方法的一种优选技术方案，根据发动机的转速和发动机的扭矩确定多个爆震区域中至少一个作为高频爆震区域，包括：