[发明专利]基于可变气道的双燃料点燃式内燃机及控制方法

摘要

本发明设计出一种基于可变气道的双燃料点燃式内燃机及控制方法，其目的在于解决传统进气结构的内燃机，特别是采用四气门结构的内燃机，其进气流量和气流方向在气道中无法进行有效调节的问题，同时解决稀薄燃烧时产生的燃烧不稳定、点火困难和失火等问题，开发出一种基于可变气道的双燃料点燃式内燃机及控制方法。本发明提供一种可变进气系统，通过控制涡流控制阀的开闭，配合特殊形状的活塞顶面，获得不同工况下的最佳气流运动。本发明是基于可变进气系统，利用两种燃料的物化特性和燃料喷射方式的差异性，并结合可调节的气流运动实现缸内混合气的不同燃烧模式，进而提高内燃机在不同工况下的工作效率，降低油耗和排放。

主权项

1.基于可变气道的双燃料点燃式内燃机，其特征在于，该内燃机由可变进气系统、双燃料喷射系统和点燃式内燃机(17)组成；可变进气系统由进气总管(1)、节气门(2)、进气总成(3)、第一进气歧管(4)、第二进气歧管(5)、旁通道(8)、涡流控制阀(6)、直进气道(9)、螺旋气道(10)和导流块(31)组成；涡流控制阀(6)布置在直进气道(9)内，涡流控制阀(6)的旋转轴线与旁通道(8)靠近气缸一侧的内壁相切，旋转叶片呈椭圆形，涡流控制阀(6)处于关闭状态时气体无法从直进气道(9)流入缸内，通过调节涡流控制阀(6)的开闭、打开角度改变直进气道(9)和螺旋气道(10)内的空气量分布，再利用螺旋气道(10)和导流块(31)获得不同强度和方向的涡流；在双燃料喷射系统中，第一燃料为主燃料，第二燃料为辅助燃料，第二燃料在燃烧性能上优于第一燃料，主要表现在燃烧速度快、点火能量低以及着火界限宽三方面，第一燃料喷射器(7)布置在第二进气歧管(5)内，且靠近螺旋气道(10)，第二燃料喷射器(14)布置在缸盖上，第二燃料直接喷入缸内，利用第二燃料引燃第一燃料以解决稀薄燃烧时可能出现的失火问题；根据转矩需求采用不同的燃烧模式，在小负荷下采用分层稀燃，中负荷下采用均质稀燃，大负荷下采用均质燃烧。