[发明专利]利用预燃室的排气再循环的系统和方法

说明书

本公开提供了“利用预燃室的排气再循环的系统和方法”。提供了用于操作包括预燃室系统的发动机的气缸的方法和系统。在一个示例中，一种方法包括：在燃烧循环期间对发动机的气缸加燃料之前使气体从预燃室流到所述气缸；通过调整至所述预燃室的空气喷射量和至所述预燃室的燃料喷射量中的至少一者来调整所述气体的成分；以及经由预燃室点火事件点燃所述气缸中的空气‑燃料混合物，所述气缸中的所述空气‑燃料混合物包括来自所述预燃室的所述气体。以这种方式，可以调整所述气缸中的燃烧品质，以便提高所述气缸的性能和/或效率。

技术领域

本说明书总体上涉及用于具有预燃室系统的发动机的方法和系统。

背景技术

内燃发动机在气缸内燃烧空气-燃料混合物以产生扭矩，所述扭矩可以用于推进车辆。在一些此类发动机中，点火源用于在压缩冲程期间点燃每个气缸内的空气-燃料混合物。例如，在传统的火花点火发动机中，每个气缸包括用于直接点燃气缸内的空气-燃料混合物的火花塞。在其他示例中，气缸内的空气-燃料混合物可以被来自预燃烧腔室(在本文中称为“预燃室”)的热气体和火焰射流点燃。预燃室可以是位于气缸的余隙容积中的壁围腔室，并且可以包括火花塞、O₂或空气喷射器以及燃料喷射器。在发动机操作期间，将第一空气-燃料混合物引入预燃室中，并且将第二空气-燃料混合物引入气缸中。当请求点火时，预燃室中的火花塞致动，从而点燃第一空气-燃料混合物。当第一空气-燃料混合物燃烧时，火焰和热气体射流可以离开预燃室并经由预燃室壁中的一个或多个孔进入气缸。这些射流点燃气缸中的第二空气-燃料混合物以产生扭矩。

在一些情况下，预燃室点火可以提供优于火花点火发动机的性能和效率益处。例如，与火花点火发动机的类似气缸相比，具有预燃室点火的气缸可以在更高(例如，更稀)的空燃比(AFR)下操作，这可以导致具有预燃室点火的气缸中的燃料消耗较少。在其他示例中，具有预燃室点火的气缸可以产生比由火花塞点火的气缸更多的功率，这是由于气缸中燃烧速率增大，这可以减少发生爆震燃烧的时间量，由此允许点火正时进一步朝向最大制动扭矩(MBT)提前。

此外，经由预燃室壁中的一个或多个孔从预燃室流动到气缸的气体可能影响AFR和/或气缸的稀释。例如，来自主动预燃室的未燃尽空气或O₂可以从预燃室流到气缸，从而导致较高的(例如，较稀的)气缸AFR。作为另一个示例，来自预燃室的排气可以稀释气缸中的空气。作为又一个示例，来自预燃室的排气可以是富燃料的，这可以导致较低的(例如，较浓的)气缸AFR。

发明内容

本文发明人有利地认识到，可以利用从预燃室到气缸的气流来逐缸地快速调整内部排气再循环(EGR)。在一个示例中，一种方法包括：在燃烧循环期间对发动机的气缸加燃料之前使气体从预燃室流到所述气缸；通过调整至所述预燃室的空气喷射量和至所述预燃室的燃料喷射量中的至少一者来调整所述气体的成分；以及经由预燃室点火事件点燃所述气缸中的空气-燃料混合物，所述气缸中的所述空气-燃料混合物包括来自所述预燃室的所述气体。