CN1054814A - 二冲程燃油喷射式多气缸内燃机的空转及非空转操作 - Google Patents

Abstract

一种多气缸二冲程燃油喷射式内燃机空转操作 的方法，是以预定的式样中断燃油喷射阶段，使得在 一定的引擎曲轴转数范围内所发生的喷射次数少于 在非空转操作时相同引擎曲轴转数所发生的喷射次 数，并且相对于为在无喷射中断情况下引擎空转所需 的每次喷射的燃油量，增多每次喷射的燃油量。还将 点火正时进一步提前。

Description

当内燃机空转时只有很轻的负荷，因此燃油耗用率比高速和高负荷时的耗用率要低。当为每一个气缸单独使用电子控制式燃油喷射器向气缸内送入燃油时，每一个喷射器要求较广范围的开启及关闭时间。为使该引擎在高速和高负荷操作，必要条件是每一个喷射器都能以某一流量流过燃油;而在空转时，采用低得多的流量。换言之，亦即要求喷射器有较大的动态范围。在为特定的最大流量设计特定的喷射器的情况下，则在所需范围的低值一端作到精确地喷射燃油将会是困难的，在二冲程引擎中此一困难更为加剧。

在二冲程引擎中的另一方面要求是扫气问题。由于二冲程引擎固有的设计特点，当燃烧室在准备进行紧接的下一个燃烧循环时，在燃烧室中留下相当多量的残余燃烧产物。存在这些残余物将影响燃烧过程本身，当二冲程引擎用作为汽车的动力装置时，诸如燃油经济性和废气污染等因素受到影响。改进扫气效率和增加每一循环燃油喷射量的一个已知方法是延迟火花正时。

本发明涉及二冲程多气缸燃油喷射式内燃机改进空转及非空转操作的方法及设备。本发明是以特定式样故意地跳过喷油循环，由此使操作效率和排气污染产生温和但有意义的改进，并且引擎在空转时的操作情况不发生明显下降。简言之，上述的式样是这样的，在引擎曲轴的一定的放置圈数内，使之在非相邻的二冲程循环，发生向每一气缸燃油喷射的中断，并且由一个气缸至另一气缸中断燃油喷射的顺序不是在相邻的气缸发生。每次中断喷射燃油都使相关的气缸在后继的循环中只注入空气，从而其中的残留燃烧产物由于通入空气而被稀释。因此，在中断喷射燃油的循环之后发生的扫气，使得该气缸在进行下一次燃烧之前将燃烧产物更好地排出。由此，该次燃烧将可更有效地利用所喷入的燃油。

由于引擎所承受的空转负荷要求该引擎有一定的功率输出，在空转时将某些喷射循环跳过意味着从平均来讲，在每一气缸中的每一次燃烧所发生的功率输出比实行未跳过喷射循环的情况下要更大些。达到较大的功率输出是借助于在空转并实行跳过喷射燃油时，使每一个喷射器相应地流过较多量燃油。本发明带来两方面益处：其一，意味着燃油喷射器的动态范围下限不必象不采用跳过的情况下那样低;其二，意味着点火正时提前量可以超过不采用跳过操作时所用的值。对燃油喷射器要求较小的动态范围显然是有优点的，并且将点火正时提前当然也可以提高燃烧效率和燃油经济性。

上述的本发明特征以及其他特征，将在后文中对本发明优选实施方案的详述中得到阐明。以下的说明包括现时为实施本发明可用的最佳方案。兹以附图来帮助解释本发明的原理。

图1是6气缸二种程引擎操作时的燃油喷射式样图。

图2是阐明非空转操作的微型计算机程序的流程。

图3是6气缸二冲程引擎操作时的另一种燃油喷射式样图。

图4是4气缸二冲程引擎操作时的燃油喷射式样图。

图5是4气缸二冲程引擎操作时的另一种燃油喷射式样图。

图1所示是6气缸、二冲程燃油喷射式引擎在空转操作时的燃油喷射式样。当非空转操作时，各气缸喷射燃油的顺序是：＃1、＃2、＃3、＃4、＃5、＃6;。在空转时，这一燃油喷射序列式样发生改变，这种改变是按图示的式样选择性地跳过一些喷射操作。图1中“I”表示借助于对应的喷射器的操作而发生喷射;“S”表示使该对应的喷射器不操作而“跳过”一次喷射。所以在图1中，横轴表示引擎的气缸顺序，纵轴表示曲轴的转动圈数。

图1中的序列包括这样的重复式样：跳过、喷射、喷射、跳过、喷射。所以，对＃5气缸而言，在曲轴转＃1圈之时的喷射之后，就重复上述的式样;对＃6气缸而言，在曲轴转＃1圈时就以“跳过”开始这个重复周期;对＃4气缸而言，在曲轴转第＃2圈时喷射而结束重复周期。类此，对＃3气缸而言，在曲轴转＃3圈时喷射而结束重复周期;对＃2气缸而言，在曲轴转＃4圈时喷射而结束重复周期;对＃1气缸而言，在曲轴转＃5圈时喷射而结束重复周期;对＃6气缸而言，在曲轴转＃5圈时喷射而结束重复周期。由上述可知，在曲轴转第＃6圈时的式样与转第＃1圈时是全同的，转第＃7圈时与第＃2圈时是全同的，依此类推。

由此可以看到，在引擎曲轴的一定转数范围内，对于个别气缸的喷射中断发生在非相邻的二冲程循环，并且由从一个气缸到另一气缸的喷射序列的中断是不在相邻气缸发生的。换言之，作为时间的函数，永不会发生两个相邻的中断，也不会有任一个气缸在相邻两个曲轴转圈中发生中断。以非空转时的喷射器操作率为100%，上述式样使喷射器平均操作率下降至60%。为保持引擎在空转操作时的功率，每次喷射的燃油喷射量比不采取此方式时的喷射量要增多。以此方式，每一喷射器所需计量的最小流量就不象不采用此方式时的流量那样小，从而计量可以更精确。由于每次燃烧时必要有比不采用此方式时更大的功率输出，就可以将点火正时提前而提高燃烧效率。因此，应用本发明自然可带来一定的益处。

因为在非空转时跳过的喷射循环可被察觉到，只是在空转时才允许故意的跳过。因此，当发动机离开空转状态时，必须将这一变化探查到并将向个别喷射器输送的燃油量加以再调整。由于喷射器是电子控制的，一般是数位式微型计算机控制，在该微型计算机中存有适当的程序，图2中示出此种程序之一例。对能够指示到离开空转操作状况的参数加以监测，并利用它使该微型计算机控制装置转变至非空转操作。所举出的程序是监测引擎转速、节气门位置、进气歧管绝对压力、以及进入引擎的空气流量。这些被监测的参数有任一个发生变化，都表示从空转操作转入非空转操作，并使微型计算机回复到非空转操作。从燃油喷射方面讲，这种回复的重要结果之一是将在进行空转操作时由于要减少喷射器操作百分率而采用的燃油流量调节因数予以免除。当然，也还需要另一个配套程序，就是在探查到空转操作时，使所述燃油流量调节因数付诸实施。与此同时，对点火正时也加以调整。

使引擎在低于图1所代表的60%喷射操作的空转条件下运转也是可能的。图3所示的式样是把图1的式样逆反过来，从而成为40%的喷射器操作。按此式样，在一定的引擎曲轴放置数目范围内对每一气缸的燃油喷射都是在非相邻的二冲程循环中进行，并且由一个气缸到另一气缸的喷射序列中，是以非相邻的方式进行喷射的。在此操作方式中，按前述图1的相似操作方式，对燃油流量因数和点火正时加以调整。

图4所示是用于4气缸二冲程引擎空转操作的喷射器操作式样。其中“I”表示喷射;“S”表示跳过。各气缸的喷射顺序是＃1、＃2、＃3、＃4。其重复序列是喷射、跳过、喷射、喷射、跳过，于是曲轴要转5圈再出现一个相同的转圈。按与6气缸引擎相似的方式将燃油流量因数和点火正时进行调整。与图1所示的方案一样，在一定的引擎曲轴转数范围内，对于每一个气缸的喷射中断都是在非相邻的二冲程循环中发生，并且由一个气缸至另一气缸的喷射序列中，中断也是在非相邻的气缸发生的。换言之，作为时间的函数，永远没有两个相邻的中断，对于任一个气缸而言，也不发生在相邻的曲轴转圈的中断。

图5所示是图4所示式样的另一补充式样，即在一定的引擎曲轴转数范围内，对于每一个气缸而言，喷射燃油总是在非相邻的二冲程循环中发生，并且从一个气缸到另一个气缸的喷射序列中，喷射是在非相邻的气缸发生的。结果，永没有两个相邻的喷射，对于任一个气缸而言，也不发生在相邻的曲轴转圈中的喷射。

虽然已披露了本发明的现时的优选实施方案，但应认识到本发明的原理也可以以其他等效的实施方案来实施。

Claims (16)

1、一种多气缸二冲程燃油喷射式内燃机的操作方法，该内燃机的非空转操作方式是在气缸的相邻二冲程循环中在其燃油喷射阶段将燃油喷射入每一气缸中，该引擎在空转时的操作方法包括：将该气缸在非空转操作时发生的向气缸中喷射燃油的阶段以这样的式样加以中断，即在一定的引擎曲轴转数范围内，对于每一个气缸使喷射中断发生在非相邻的二冲程循环中，并且从一个气缸至下一个气缸的喷射序列中，发生非相邻的喷射中断。

2、按权利要求1的方法，其中所述的引擎是6气缸型的，并且各中断和喷射是按下述的重复序列：中断、喷射、喷射、中断、喷射。

3、按权利要求1的方法，其中所述的引擎是4气缸型的，并且各中断和喷射是按下述的重复序列：喷射、中断、喷射、喷射、中断。

4、一种多气缸二冲程燃油喷射式内燃机的装置，该装置包括在非空转操作时在气缸的相邻二冲程循环中在其燃油喷射阶段将燃油喷射入每一气缸中的装置，还包括在空转操作时将该气缸在非空转操作时发生的向气缸中喷射燃油的阶段以这样的式样加以中断的装置，即在一定的引擎曲轴转数范围内，对于每一个气缸使喷射中断发生在非相邻的二冲程循环中，并且从一个气缸至下一个气缸的喷射序列中，发生非相邻的喷射中断。

5、按权利要求4的装置，其中所述的引擎是6气缸型的，并且中断气缸的燃油喷射阶段的装置包括使各中断和喷射是按下述的重复序列的装置：中断、喷射、喷射、中断、喷射。

6、按权利要求4的装置，其中所述的引擎是4气缸型的，并且中断气缸的燃油喷射阶段的装置包括使各中断和喷射是按下述的重复序列的装置：喷射、中断、喷射、喷射、中断。

7、一种多气缸二冲程燃油喷射式内燃机的操作方法，该内燃机的非空转操作方式是在气缸的相邻二冲程循环中在其燃油喷射阶段将燃油喷射入每一气缸中，该引擎在空转时的操作方法包括：将该气缸在非空转操作时发生的向气缸中喷射燃油的阶段以这样的式样加以中断，即在一定的引擎曲轴转数范围内，对于每一个气缸使喷射发生在非相邻的二冲程循环中，并且从一个气缸至下一个气缸的喷射序列中，发生非相邻的喷射。

8、按权利要求7的方法，其中所述的引擎是6气缸型的，并且各中断和喷射是按下述的重复序列：喷射、中断、中断、喷射、中断。

9、按权利要求7的方法，其中所述的引擎是4气缸型的，并且各中断和喷射是按下述的重复序列：中断、喷射、中断、中断、喷射。

10、一种多气缸二冲程燃油喷射式内燃机的装置，该装置包括在非空转操作时在气缸的相邻二冲程循环中在其燃油喷射阶段将燃油喷射入每一气缸中的装置，还包括在空转操作时将该气缸在非空转操作时发生的向气缸中喷射燃油的阶段以这样的式样加以中断的装置，即在一定的引擎曲轴转数范围内，对于每一个气缸使喷射发生在非相邻的二冲程循环中，并且从一个气缸至下一个气缸的喷射序列中，发生非相邻的喷射。

11、按权利要求10的装置，其中所述的引擎是6气缸型的，并且中断气缸的燃油喷射阶段的装置包括使各中断和喷射是按下述的重复序列的装置：喷射、中断、中断、喷射、中断。

12、按权利要求10的装置，其中所述的引擎是4气缸型的，并且中断气缸的燃油喷射阶段的装置包括使各中断和喷射是按下述的重复序列的装置：中断、喷射、中断、中断、喷射。

13、一种多气缸二冲程燃油喷射式内燃机空转操作的装置，包括以预定的式样中断燃油喷射阶段的装置，使得在一定的引擎曲轴转数范围内所发生的喷射阶段数目少于在非空转操作时相同引擎曲轴转数范围所发生的喷射阶段数目，还包括相对于为在无喷射中断情况下保持空转所需的每次喷射阶段的燃油喷射量，增多每次喷射阶段燃油喷射量的装置。

14、按权利要求13的装置，还包括在空转操作时使点火正时与无喷射中断情况下对于空转操作适用的点火正时相比更为提前的装置。

15、一种多气缸二冲程燃油喷射式内燃机空转操作的方法，包括以预定的式样中断燃油喷射阶段，使得在一定的引擎曲轴转数范围内所发生的喷射阶段数目少于在非空转操作时相同引擎曲轴转数范围所发生的喷射阶段数目，还包括相对于为在无喷射中断情况下保持空转所需的每次喷射阶段的燃油喷射量，增多每次喷射阶段的燃油喷射量。

16、按权利要求15的方法，还包括在空转操作时使点火正时与无喷射中断情况下对于空转操作适用的点火正时相比更为提前。