具体技术细节
[0004] 本发明提供了一种发动机燃烧器,以利用甲醇作为燃料,通过对废气再循环通路和中冷器通路进行改造设置,以及通过控制单元在发动机处于不同工况时对进气管的空气和排气的温度进行精准调控,实现了在发动机处于不同工况下时均可保证甲醇正常燃烧,结构简单,成本低。
[0005] 本发明提供了一种发动机燃烧器,包括控制单元、多个气缸、多个甲醇喷射器、多个电热塞、进气管、排气管、废气再循环通路和中冷器通路;
[0006] 进气管的进气口分别与废气再循环通路和中冷器通路连通,进气管的出气口与气缸的进气口连通,气缸的出气口与排气管的进气口连通,电热塞、甲醛喷射器和气缸的数量相同,且电热塞和甲醛喷射器设置于气缸内;
[0007] 废气再循环通路包括第一通路和第二通路,第一通路用于对排气进行冷却;中冷器通路包括第三通路和第四通路,第三通路用于对外界的空气进行冷却;
[0008] 控制单元与电热塞电连接,控制单元用于根据发动机所处的工况控制电热塞的温度;
[0009] 根据发动机所处的工况,控制单元还用于控制第一通路、第二通路、第三通路和第四通路的导通和关闭,以及控制第一通路和第三通路是否对空气和排气进行冷却,以调节流通至进气管的温度;
[0010] 排气管用于将气缸内产生的排气排出,进气管用于将空气和排气流通至气缸,甲醛喷射器用于喷射甲醛,以使甲醛与空气和排气进行混合,形成混合气体;气缸中的活塞受控压缩混合气体,以使混合气体的温度达到预设燃烧温度,实现自燃。
[0011] 可选的,发动机所处的工况包括发动机冷启动或小负荷工况、中负荷或低速工况和高负荷工况;
[0012] 在发动机处于发动机冷启动或小负荷工况时,控制单元还用于控制第一通路和第三通路关闭,第二通路和第四通路导通,并控制第一通路和第三通路不对空气和排气进行冷却,以使流通至进气管的温度处于第一预设温度范围;控制单元还用于控制电热塞处于第二预设温度范围,辅助混合气体,以使混合气体的温度达到预设燃烧温度;或者,[0013] 在发动机处于中负荷或低速工况时,控制单元还用于控制第一通路或第三通路关闭,并在第一通路关闭时控制第二通路导通,在第三通路关闭时控制第四通路导通,并控制第一通路或第三通路对空气和排气进行冷却,以使流通至进气管的温度处于第三预设温度范围;控制单元还用于控制电热塞处于第四预设温度范围,以使混合气体的温度达到预设燃烧温度;或者,
[0014] 在发动机处于高负荷工况时,控制单元还用于控制第一通路和第三通路导通,第二通路和第四通路关闭,并控制第一通路和第三通路对空气和排气进行冷却,以使流通至进气管的温度处于第五预设温度范围;控制单元还用于控制电热塞处于第六预设温度范围,以使混合气体的温度达到预设燃烧温度;
[0015] 第一预设温度范围小于第三预设温度范围,第三预设温度范围小于第五预设温度范围,第二预设温度范围大于第四预设温度范围,第二预设温度范围大于第六预设温度范围。
[0016] 可选的,第一通路上设置有EGR冷却器,第三通路上设置有中冷器,控制单元分别与EGR冷却器和中冷器电连接,以控制EGR冷却器对排气进行冷却,以及控制中冷器对空气进行冷却。
[0017] 可选的,第一通路和第二通路相交,且相交处设置有第一旁通阀;第三通路和第四通路相交,且相交处设置有第二旁通阀;
[0018] 控制单元还分别与第一旁通阀和第二旁通阀电连接,控制单元还用于控制第一旁通阀的开度,以控制第一通路和第二通路的流量大小;
[0019] 控制单元还用于控制第二旁通阀的开度,以控制第三通路和第四通路的流量大小。
[0020] 可选的,发动机燃烧器还包括排气歧管;
[0021] 排气歧管的进气口分别与各气缸的出气口连通,排气歧管的出气口与排气管的进气口连通,排气歧管用于将各气缸产生的排气排出至排气管。
[0022] 可选的,发动机燃烧器还包括涡轮机;
[0023] 涡轮机的进气口与排气管的出气口连通,以使多余的排气以废气排出。
[0024] 可选的,发动机燃烧器还包括压气机;
[0025] 压气机与涡轮机通过增压器轴固定连接;涡轮机还用于带动压气机,以使压气机工作;
[0026] 压气机与中冷器通路的进气口连通,压气机用于对吸入的空气进行压缩。
[0027] 可选的,气缸的压缩比ε满足:ε≥20。
[0028] 可选的,发动机燃烧器还包括进气歧管;
[0029] 进气歧管的进气口与进气管的出气口连通,进气歧管的出气口分别与各气缸的进气口连通,进气歧管用于将空气和排气均匀流通至各气缸内。
[0030] 可选的,发动机燃烧器还包括EGR阀;
[0031] EGR阀设置于废气再循环通路的出气口与中冷器通路的出气口之间;
[0032] 控制单元还与EGR阀电连接,用于控制EGR阀的开度,以对排气的流量进行调节。
[0033] 本发明的技术方案,在发动机处于不同工况时,通过控制单元对第一通路、第二通路、第三通路和第四通路的导通和关闭进行控制,使得排气管中流通的甲醇燃烧后产生的排气通过第一通路或第二通路后可以流通至进气管,同时外界新鲜空气通过第三通路或第四通路后流通至进气管,进气管会流通空气和排气,且进气管中流通的空气和排气的温度根据第一通路、第二通路、第三通路和第四通路的导通和关闭情况有所不同。进气管会将空气和排气流通至气缸内,气缸内甲醇喷射器喷射甲醇,甲醇与空气和排气混合形成混合气体,气缸内的活塞受控压缩混合气体,并通过控制单元对电热塞的温度进行控制输出,使压缩后的混合气体达到预设燃烧温度,实现自燃。利用上述结构,利用甲醇作为燃料,通过对废气再循环通路和中冷器通路进行改造设置,以及通过控制单元在发动机处于不同工况时对进气管的空气和排气的温度进行精准调控,实现了在发动机处于不同工况下时均可保证甲醇正常燃烧,结构简单,成本低。
[0034] 应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
法律保护范围
涉及权利要求数量10:其中独权1项,从权-1项
1.一种发动机燃烧器,其特征在于,包括控制单元、多个气缸、多个甲醇喷射器、多个电热塞、进气管、排气管、废气再循环通路和中冷器通路;
所述进气管的进气口分别与所述废气再循环通路和所述中冷器通路连通,所述进气管的出气口与所述气缸的进气口连通,所述气缸的出气口与所述排气管的进气口连通,所述电热塞、所述甲醛喷射器和所述气缸的数量相同,且所述电热塞和所述甲醛喷射器设置于所述气缸内;
所述废气再循环通路包括第一通路和第二通路,所述第一通路用于对所述排气进行冷却;所述中冷器通路包括第三通路和第四通路,所述第三通路用于对外界的空气进行冷却;
所述控制单元与所述电热塞电连接,所述控制单元用于根据所述发动机所处的工况控制所述电热塞的温度;
根据所述发动机所处的工况,所述控制单元还用于控制所述第一通路、所述第二通路、所述第三通路和所述第四通路的导通和关闭,以及控制所述第一通路和所述第三通路是否对所述空气和所述排气进行冷却,以调节流通至所述进气管的温度;
所述排气管用于将所述气缸内产生的所述排气排出,所述进气管用于将所述空气和所述排气流通至所述气缸,所述甲醛喷射器用于喷射甲醛,以使所述甲醛与所述空气和所述排气进行混合,形成混合气体;所述气缸中的活塞受控压缩所述混合气体,以使所述混合气体的温度达到预设燃烧温度,实现自燃。
2.根据权利要求1所述的发动机燃烧器,其特征在于,所述发动机所处的工况包括发动机冷启动或小负荷工况、中负荷或低速工况和高负荷工况;
在所述发动机处于所述发动机冷启动或小负荷工况时,所述控制单元还用于控制所述第一通路和所述第三通路关闭,所述第二通路和所述第四通路导通,并控制所述第一通路和所述第三通路不对所述空气和所述排气进行冷却,以使流通至所述进气管的温度处于第一预设温度范围;所述控制单元还用于控制所述电热塞处于第二预设温度范围,辅助所述混合气体,以使所述混合气体的温度达到所述预设燃烧温度;或者,
在所述发动机处于所述中负荷或低速工况时,所述控制单元还用于控制所述第一通路或所述第三通路关闭,并在所述第一通路关闭时控制所述第二通路导通,在所述第三通路关闭时控制所述第四通路导通,并控制所述第一通路或所述第三通路对所述空气和所述排气进行冷却,以使流通至所述进气管的温度处于第三预设温度范围;所述控制单元还用于控制所述电热塞处于第四预设温度范围,以使所述混合气体的温度达到所述预设燃烧温度;或者,
在所述发动机处于所述高负荷工况时,所述控制单元还用于控制所述第一通路和所述第三通路导通,所述第二通路和所述第四通路关闭,并控制所述第一通路和所述第三通路对所述空气和所述排气进行冷却,以使流通至所述进气管的温度处于第五预设温度范围;
控制单元还用于控制所述电热塞处于第六预设温度范围,以使所述混合气体的温度达到所述预设燃烧温度;
所述第一预设温度范围小于所述第三预设温度范围,所述第三预设温度范围小于所述第五预设温度范围,所述第二预设温度范围大于所述第四预设温度范围,所述第二预设温度范围大于所述第六预设温度范围。
3.根据权利要求1所述的发动机燃烧器,其特征在于,所述第一通路上设置有EGR冷却器,所述第三通路上设置有中冷器,所述控制单元分别与所述EGR冷却器和所述中冷器电连接,以控制所述EGR冷却器对所述排气进行冷却,以及控制所述中冷器对所述空气进行冷却。
4.根据权利要求1所述的发动机燃烧器,其特征在于,所述第一通路和所述第二通路相交,且相交处设置有第一旁通阀;所述第三通路和所述第四通路相交,且相交处设置有第二旁通阀;
所述控制单元还分别与所述第一旁通阀和所述第二旁通阀电连接,所述控制单元还用于控制所述第一旁通阀的开度,以控制所述第一通路和所述第二通路的流量大小;
所述控制单元还用于控制所述第二旁通阀的开度,以控制所述第三通路和所述第四通路的流量大小。
5.根据权利要求1所述的发动机燃烧器,其特征在于,还包括排气歧管;
所述排气歧管的进气口分别与各所述气缸的出气口连通,所述排气歧管的出气口与所述排气管的进气口连通,所述排气歧管用于将各所述气缸产生的所述排气排出至所述排气管。
6.根据权利要求1所述的发动机燃烧器,其特征在于,还包括涡轮机;
所述涡轮机的进气口与所述排气管的出气口连通,以使多余的所述排气以废气排出。
7.根据权利要求6所述的发动机燃烧器,其特征在于,还包括压气机;
所述压气机与所述涡轮机通过增压器轴固定连接;所述涡轮机还用于带动所述压气机,以使所述压气机工作;
所述压气机与所述中冷器通路的进气口连通,所述压气机用于对吸入的空气进行压缩。
8.根据权利要求1所述的发动机燃烧器,其特征在于,所述气缸的压缩比ε满足:ε≥20。
9.根据权利要求1所述的发动机燃烧器,其特征在于,还包括进气歧管;
所述进气歧管的进气口与所述进气管的出气口连通,所述进气歧管的出气口分别与各所述气缸的进气口连通,所述进气歧管用于将所述空气和所述排气均匀流通至各所述气缸内。
10.根据权利要求1所述的发动机燃烧器,其特征在于,还包括EGR阀;
所述EGR阀设置于所述废气再循环通路的出气口与所述中冷器通路的出气口之间;
所述控制单元还与所述EGR阀电连接,用于控制所述EGR阀的开度,以对所述排气的流量进行调节。