CN100591905C - 车用汽油机燃油复合喷射机构及其方式 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种车用汽油机燃油复合喷射机构及其方式，复合喷射机构包括燃烧室、进气道、进气歧管，进气道下方设有高压喷油器，进气歧管每缸的支管上设有低压喷油器，低、高压喷油器由电控单元控制。复合喷射方式包括：1、启动工况时，高压喷油器不工作，低压喷油器在进气歧管内进行喷射；2、触媒暖机时，高、低压喷油器均工作；3、部分负荷时，低压喷油器进行少量喷油，形成稀薄均匀混合气进入燃烧室；压缩行程时，高压喷油器喷射，在火花塞附近形成浓混合气，实现缸内混合气分层；4、高速全负荷时，高压喷油器工作，低压喷油器不工作。本发明实现缸内喷射和缸外喷射相结合的复合喷射，改善汽油燃烧情况，降低未燃碳氢化合物HC排放。
Description
技术领域
本发明属于汽车制造领域，尤其涉及一种车用汽油机燃油复合喷射机构及其方式。
背景技术
目前缸内直喷发动机相对传统进道喷射发动机能够降低部分负荷时的燃油消耗，并提高高负荷时的扭据和动力性。缸内直喷技术经济性主要是缸内混合气分层，并实现稀薄燃烧。但该技术对发动机气缸盖气道、燃烧室的设计的要求极为苛刻，同时也要求发动机控制策略复杂而精确。表现在部分负荷时喷油器直到压缩行程时才喷射燃油，火花塞附近易形成浓混合气，燃烧室进气侧混合气偏稀，混合气分布不均，在超出可燃范围的过浓、过稀区域，会产生未燃碳氢化合物(HC)排出，并带来扭矩波动。缸内直喷汽油机在启动时，油轨内升压滞后，所以，喷油器在较低压力下喷油，喷雾的微粒化与气道喷射比恶化，其结果，HC排放恶化。
发明内容
本发明为了解决直喷发动机存在的上述技术问题，提供一种将缸内喷射和缸外喷射结合于一起，在不影响传统单一缸内直喷优势的前提下减小扭据波动和降低HC排放，实现启动工况的优良排放，同时大幅度降低发动机低速域的燃油消耗的车用汽油机燃油复合喷射机构及其方式。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明的车用汽油机燃油复合喷射机构，包括燃烧室、进气道、进气歧管，进气道下方设有高压喷油器，在所述的进气歧管每缸的支管上设有低压喷油器，所述的低压喷油器、高压喷油器由电控单元控制。高压喷油器由高压油泵供油，实现缸内燃油喷射；低压喷油器由燃油箱里的低压油泵直接供油，实现气道燃油喷射。由于气道喷射的低压喷油器布置在进气歧管上，保证气缸盖气道拥有了更大优化设计的空间，使得发动机采用高流量气道成为可能，从而大大提高充气效率。通过电控单元控制高、低压喷油器的工作状况，包括喷射、不喷射及喷射量多少，实现高压喷油器缸内喷射和低压喷油器缸外喷射相结合的复合喷射。
本发明的车用汽油机燃油复合喷射机构的复合喷射方式，包括以下步骤：
(1).启动工况时，高压喷油器不工作，低压喷油器在进气歧管内进行喷射。启动工况时，为改善发动机启动未燃碳氢化合物HC排放，并降低启动工况燃油消耗，高压喷油器不进行工作，使用低压喷油器在进气歧管内进行喷射。燃油由进气歧管进入燃烧室这一段时间内可得到充分的雾化，并形成均匀混合气体，使启动工况发动机燃烧更加充分，达到优化HC的目的。
(2).触媒暖机时，高压喷油器、低压喷油器均工作。采用气道喷射和缸内喷射相结合的复合喷射，可达到快速暖机，降低排放。
(3).部分负荷时，低压喷油器进行少量喷油，形成稀薄均匀混合气进入燃烧室；压缩行程时，高压喷油器喷射，在火花塞附近形成浓混合气，实现缸内混合气分层。确保燃油经济性得到进一步提高。
(4).高速全负荷时，高压喷油器工作，低压喷油器不工作。在高速全负荷域只采用缸内直喷。由于直喷可利用汽化潜热，降低缸内温度和压力、提高充气效率，很好地控制爆震。充分利用直喷优势，提高发动机动力性指标。
本发明的有益效果是：通过在进气歧管每缸的支管上加装一个低压喷油器，实现缸外喷射，结合高压喷油器的缸内直喷，实现复合喷射，改善汽油燃烧情况，降低未燃碳氢化合物HC排放。其优点是在不影响传统单一缸内直喷优势的前提下减小扭据波动和降低HC排放，实现启动工况的优良排放，同时大幅度降低发动机低速域的燃油消耗。
附图说明
图1是本发明车用汽油机燃油复合喷射机构的一种立体结构示意图。
图中1.燃烧室，2.进气道，3.进气歧管，4.高压喷油器，5.低压喷油器。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：本实施例的车用汽油机燃油复合喷射机构及其方式，如图1所示，车用汽油机燃油复合喷射机构包括燃烧室1、进气道2、进气歧管3、高压喷油器4、低压喷油器5，高压喷油器4安装在每个进气道2的下方，低压喷油器5安装于进气歧管3每缸的支管上，低压喷油器5、高压喷油器4由电控单元控制完成各种工作状况，如喷射、不喷射及喷射量的多少。
车用汽油机燃油复合喷射机构的复合喷射方式包括以下步骤：
(1).启动工况时，高压喷油器4不工作，低压喷油器5在进气歧管3内进行喷射；
(2).触媒暖机时，高压喷油器4、低压喷油器5均工作；
(3).部分负荷时，低压喷油器5进行少量喷油，形成稀薄均匀混合气进入燃烧室；压缩行程时，高压喷油器4喷射，在火花塞附近形成浓混合气，实现缸内混合气分层；
(4).高速全负荷时，高压喷油器4工作，低压喷油器5不工作。
启动工况时，为改善发动机启动未燃碳氢化合物HC排放，并降低启动工况燃油消耗，高压喷油器不进行工作，使用低压喷油器在进气歧管内进行喷射。燃油由进气歧管进入燃烧室这一段时间内可得到充分的雾化，并形成均匀混合气体，使启动工况发动机燃烧更加充分，达到优化HC的目的。触媒暖机时，采用气道喷射和缸内喷射相结合的复合喷射，可达到快速暖机，降低排放。部分负荷时，确保燃油经济性得到进一步提高。在高速全负荷域只采用缸内直喷。由于直喷可利用汽化潜热，降低缸内温度和压力、提高充气效率，很好地控制爆震。充分利用直喷优势，提高发动机动力性指标。
本发明实现高压喷油器缸内喷射和低压喷油器缸外喷射相结合的复合喷射方式，同时优化气缸盖进气道，调整发动机控制系统的控制策略，确保在不影响传统单一缸内直喷优势的前提下减小扭据波动和降低未燃碳氢化合物HC的排放，实现启动工况的优良排放，同时大幅度降低发动机低速域的燃油消耗，提高汽油发动机的综合性能。
Claims (1)
1.一种车用汽油机燃油复合喷射机构的复合喷射方式，其特征在于复合喷射机构包括燃烧室(1)、进气道(2)、进气歧管(3)，所述的进气道(2)下方设有高压喷油器(4)，所述的进气歧管(3)每缸的支管上设有低压喷油器(5)，所述的低压喷油器(5)、高压喷油器(4)由电控单元控制；上述复合喷射机构的复合喷射方式包括以下步骤：
(1).启动工况时，所述的高压喷油器(4)不工作，所述的低压喷油器(5)在所述的进气歧管(3)内进行喷射；
(2).触媒暖机时，所述的高压喷油器(4)、低压喷油器(5)均工作；
(3).部分负荷时，所述的低压喷油器(5)进行少量喷油，形成稀薄均匀混合气进入燃烧室；压缩行程时，所述的高压喷油器(4)喷射，在火花塞附近形成浓混合气，实现缸内混合气分层；
(4).高速全负荷时，所述的高压喷油器(4)工作，所述的低压喷油器(5)不工作。
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