CN103603720A - 具有扫气功能的pfi发动机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆发动机结构，尤其涉及一种具有扫气功能的PFI发动机，其包括缸体、置于缸体内的活塞和火花塞、以及进气歧管，还包括连通设置在进气歧管与缸体之间扫气气道及油气混合气道，以及驱动扫气进气门和油气进气门异步开启的驱动机构。本发明同时涉及一种PFI发动机的控制方法。采用本发明的技术方案，通过驱动机构控制扫气进气门和油气进气门的异步开启，可先通过扫气通道向缸体内输送气体，以对缸体进行扫气，然后再开启油气进气门，使油气进入到缸体内进行燃烧，可以有效的提高发动机的动力性能，同时避免油气进入排气系统中燃烧而导致的燃油浪费及排放温度较高现象的发生。

Description

具有扫气功能的PFI发动机及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种车辆发动机结构，尤其涉及一种具有扫气功能的PFI发动机；本发明同时涉及一种PFI发动机的控制方法。

背景技术

对于现有的PFI（气道喷射）发动机结构中，其通常包括与发动机气缸的缸体相连的进气歧管，在进气歧管内设有喷油器，由进气歧管进入的气体，与喷油器喷出的燃油混合形成油气后，通过进气门的开启控制，进入到气缸内进行燃烧。现有的进气门驱动结构，通常采用固定在凸轮轴上的凸轮的转动而被驱动，以实现进气门将进气歧管与气缸之间进行导通控制。在如上结构的使用中，为了追求高的扭矩输出，一般会加大气门重叠角，所谓的气门重叠角，通常是指发动机进气门和排气门处于同时开启的一段时间用曲轴转角来表示，但如果气门重叠角过大，会造成扫气现象。所谓的扫气现象，是指进气歧管的油气混合气通过进气门进入气缸后，再由排气门进入到排气歧管，以使气缸内燃烧后的废气“挤”出汽缸外，在此过程中，势必导致部分油气排放至排气歧管内，导致油耗过高，且油气在排气系统中燃烧时，导致了排放温度过高。因此，为了避免该现象的发生，PFI发动机的气门重叠角设置的较小，但该过低的气门重叠角导致动力性能也相对降低。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种在提高发动机动力性能的同时，有效的避免扫气现象而导致油耗过高的具有扫气功能的PFI发动机。

为实现上述目的，本发明的具有扫气功能的PFI发动机，包括缸体、置于缸体内的活塞和火花塞、以及进气歧管，还包括：

扫气气道，连通设置在进气歧管与缸体之间的至少一个，其上设有通过开启和关闭以控制扫气气道与燃烧室导通的扫气进气门；

油气混合气道，连通设置在进气歧管与缸体之间的至少一个，其上设有通过开启和关闭以控制油气混合气道与燃烧室导通的油气进气门，在油气混合气道上设有喷油器；

驱动机构，与扫气进气门和油气进气门对应设置，其与扫气进气门和油气进气门之间具有驱动扫气进气门和油气进气门异步开启的驱动连接。

作为对上述方式的限定，所述的驱动机构为固定设置在凸轮轴上的驱动凸轮。

作为对上述方式的限定，所述的油气混合气道和扫气通道均为一个。

此外，本发明同时提供了一种PFI发动机的控制方法，该方法包括以下步骤：

步骤一，驱动机构驱动扫气进气门开启，使进气歧管的进气由扫气气道进入到燃烧室内以对燃烧室进行扫气；

步骤二，扫气完成后，驱动机构驱动油气进气门开启，使油气混合气道内的由进气和喷油器喷出的油液混合形成的油气进入到燃烧室内；

步骤三，将油气通过火花塞点燃。

采用本发明的技术方案，通过驱动机构控制扫气进气门和油气进气门的异步开启，可先通过扫气通道向燃烧室内输送气体，以对燃烧室进行扫气，然后再开启油气进气门，使油气进入到燃烧室内进行燃烧，可以有效的提高发动机的动力性能，同时避免油气进入排气系统中燃烧而导致的燃油浪费及排放温度较高现象的发生。

附图说明

下面结合附图及具体实施方式对本发明作更进一步详细说明：

图1为本发明实施例的结构简图；

图中：

1、缸体；2、活塞；3、火花塞；4、进气歧管；5、扫气气道；6、扫气进气门；7、油气混合气道；8、喷油器；9、油气进气门；10、凸轮驱动机构；101、凸轮轴；102、凸轮。

具体实施方式

本实施例涉及一种具有扫气功能的PFI发动机，由图1所示，其包括缸体1，置于缸体1内的活塞2，在缸体1的顶部设有火花塞3，在图示状态缸体1的上方设有进气歧管4，为了便于清楚的描述本发明的创新之处，图1中仅示出了发动机的部分结构，涉及发动机的排气歧管及其他结构，均可采用现有的发动机结构设置。

在进气歧管4与缸体1之间连通设有一个扫气气道5，在扫气气道5与缸体1的结合处设有扫气进气门6，扫气进气门6采用现有的气门结构，通过对扫气进气门6的开启和关闭控制，可以实现扫气气道5与缸体1内的燃烧室的连通。

在进气歧管4与缸体1之间连通设有一个油气混合气道7，该油气混合气道7主要是将进气歧管4内的进气与燃油进行混合后，让混合形成的油气输送至缸体1的燃烧室内。在本实施例中，油气混合气道7与扫气通道5并联设置，在油气混合气道7的中部设有喷油器8，且在油气混合气道7与缸体1结合处设有油气进气门9，油气进气门9同样采用现有的气门结构，通过对油气进气门9的开启和关闭控制，可以实现油气混合气道7与缸体1内燃烧室的连通。

此外，本发明的发动机结构中，还包括一个驱动机构，该驱动机构与扫气进气门6和油气进气门9对应设置，用于驱动扫气进气门6和油气进气门9的异步开启和关闭。在本实施例中，驱动机构由两个凸轮驱动结构10构成，各凸轮驱动机构10分置在扫气进气门6和油气进气门9的上方，以分别对扫气进气门6和油气进气门9进行开启和关闭的驱动，每个凸轮驱动机构10均由动力装置驱动的凸轮轴101、以及固定在凸轮轴101上的凸轮102构成，由凸轮102的旋转而驱动各进气门的开启和关闭，凸轮102与各进气门之间的驱动连接结构，可采用现有的进气门的凸轮驱动连接结构，图1中仅示意性的示出凸轮与各进气门的位置关系。

下面，基于如上结构，通过其工作过程的描述，对本发明涉及的PFI发动机的控制方法叙述如下，在发动机为了达到大的扭矩输出时，需要对缸内进行扫气，以尽量的将缸内燃烧完的废气排出，其具体步骤为：

步骤一，通过提前扫气进气门6上方的凸轮驱动机构10中的凸轮102的角度，使该凸轮102以图示中箭头所示的旋转方向先驱动扫气进气门6提前于油气进气门9开启，如果扫气进气门6提前的角度达到了扫气的重叠角度，进气歧管4中的进气由扫气气道5进入到缸体1内的燃烧室中，并最终通过图中未示出的排气门，以对缸体1内的燃烧室进行扫气，

步骤二，随着位于扫气进气门6上方的凸轮102的旋转，使扫气完成后，位于油气进气门9上方的凸轮驱动机构10以图中所示的箭头方向旋转而驱动油气进气门9打开，喷油器8喷出的油同进气歧管4进入的空气混合形成的油气，由油气混合气道7进入到缸体1内的燃烧室中，最终该油气由火花塞点燃燃烧。

Claims (4)

1.一种具有扫气功能的PFI发动机，包括缸体、置于缸体内的活塞和火花塞、以及进气歧管，其特征在于：

扫气气道，连通设置在进气歧管与缸体之间的至少一个，其上设有通过开启和关闭以控制扫气气道与燃烧室导通的扫气进气门；

油气混合气道，连通设置在进气歧管与缸体之间的至少一个，其上设有通过开启和关闭以控制油气混合气道与燃烧室导通的油气进气门，在油气混合气道上设有喷油器；

驱动机构，与扫气进气门和油气进气门对应设置，其与扫气进气门和油气进气门之间具有驱动扫气进气门和油气进气门异步开启的驱动连接。

2.根据权利要求1所述的具有扫气功能的PFI发动机，其特征在于：所述的驱动机构为固定设置在凸轮轴上的驱动凸轮。

3.根据权利要求1或2所述的具有扫气功能的PFI发动机，其特征在于：所述的油气混合气道和扫气通道均为一个。

4.一种PFI发动机的控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一，驱动机构驱动扫气进气门开启，使进气歧管的进气由扫气气道进入到燃烧室内以对燃烧室进行扫气；

步骤二，扫气完成后，驱动机构驱动油气进气门开启，使油气混合气道内的由进气和喷油器喷出的油液混合形成的油气进入到燃烧室内；

步骤三，将油气通过火花塞点燃。

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