CN108953006A - 一种新型的发动机缸内燃烧调控结构和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出的一种新型的发动机缸内燃烧调控方法，包括：在发动机低负荷段运行时，通过助燃剂导入管向主燃料喷嘴外围导入助燃剂；在发动机高负荷段，通过燃烧减速剂喷嘴沿着进气道喷入预设容量的燃烧减速剂。通过本发明，发动机工作过程中，根据不同工况，通过助燃剂导入管输入助燃剂或者燃烧减速剂喷嘴输入减速剂，可对发送机的工作状态进行控制，对发动机工作效率进行合理高效的安排，达到防止燃烧效率持续高涨出现爆震的风险同时，又在安全燃烧的前提下尽可能保证充分燃烧以降低排放。

Description

一种新型的发动机缸内燃烧调控结构和方法
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种新型的发动机缸内燃烧调控结构和方法。
背景技术
发动机作为一种机械能功能装置，其在现代社会的各行各业均具有不可取代的地位。目前，发动机各种各样，但是大部分的工作原理都是将燃料燃烧的热能转换为动能。
参照图1，其为目前提供的一种发动机的示意简图。目前发动机都是通过进气道4向气缸3输入燃气，然后通过曲柄连杆7控制活塞8运动，以通过活塞8压缩燃气调节燃烧效率，燃气通过主燃料喷嘴5喷燃烧后喷出，气缸3内的燃烧废气通过排气道9排出。目前，发动机主要有点燃式和压燃式两种，前者，在气缸上另设一个点活塞对燃料进行点火；或者，通过活塞的运动进行摩擦点火。这两种发动机，大体结构相同，也都存在燃烧效率不好控制，要么燃烧不充分，燃料利用率低；要么燃烧过于充分，容易导致气缸爆裂。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种新型的发动机缸内燃烧调控结构和方法。
本发明提出的一种新型的发动机缸内燃烧调控结构，包括助燃剂导入管和燃烧减速剂喷嘴；
助燃剂导入管第一端用于连接助燃剂供给装置，第二端插入气缸；助燃剂导入管上设有电磁阀；燃烧减速剂喷嘴安装在用于向气缸内输入燃料气体的进气道上，并用于向进气道输入用于减少燃烧反应效率的减速剂。
优选地，助燃剂导入管第二端的出气方向朝向主燃料喷嘴的进气方向。
优选地，沿着进气道内的气体流向，燃烧减速剂喷嘴的喷射方向朝向气缸。
优选地，助燃剂采用助燃气体。
优选地，减速剂采用水、甲醇与水的混合物或者乙醇与水的混合物。
一种新型的发动机缸内燃烧调控方法，包括：在发动机低负荷段运行时，通过助燃剂导入管向主燃料喷嘴外围导入助燃剂；在发动机高负荷段，通过燃烧减速剂喷嘴沿着进气道喷入预设容量的燃烧减速剂。
优选地，还包括：实时监测发动机气缸的温度，并用于根据检测温度判断发动机当前处于低负荷运行段还是高负荷运行段。
优选地，判断发动机当前处于低负荷运行段还是高负荷运行段的具体方法为：将检测温度与预设的温度上限值和温度下限值比较，温度上限值大于温度下限值；如果检测温度大于温度上限值，则判断发动机处于高负荷运行段；如果检测温度小于温度下限值，在判断发动机处于低负荷运行段。
优选地，还包括：在发动机点火之前，首先通过助燃剂导入管喷入预设体积的助燃剂。
本发明提出的一种新型的发动机缸内燃烧调控结构和方法，通过助燃剂导入管向气缸输入助燃剂，有利于提高燃烧极限，提高燃烧反应速率；尤其是在点火之前输入助燃剂，有利于提高火焰传播效率，缩短点火时长。在发动机高负荷运行发热量大时，通过减速剂喷嘴向进气道喷入减速剂例如水等高汽化潜热液体，可降低进气温度，并且通过减速剂的蒸发和雾化，降低缸内燃烧温度，并降低燃烧反应速率，从而避免发动机爆缸的风险。
通过本发明，发动机工作过程中，根据不同工况，通过助燃剂导入管输入助燃剂或者燃烧减速剂喷嘴输入减速剂，可对发送机的工作状态进行控制，对发动机工作效率进行合理高效的安排，达到防止燃烧效率持续高涨出现爆震的风险同时，又在安全燃烧的前提下尽可能保证充分燃烧以降低排放。
附图说明
图1为本发明提出的一种新型的发动机缸内燃烧调控结构示意图；
图2为本发明提出的一种新型的发动机缸内燃烧调控方法流程图。
具体实施方式
参照图1，本发明提出的一种新型的发动机缸内燃烧调控结构，包括助燃剂导入管1和燃烧减速剂喷嘴2。
助燃剂导入管1第一端用于连接助燃剂供给装置，第二端插入气缸3。助燃剂导入管1上设有电磁阀6。燃烧减速剂喷嘴2安装在用于向气缸3内输入燃料气体的进气道4上，并用于向进气道4输入用于减少燃烧反应效率的减速剂。
如此，本实施方式中，电磁阀6打开时，通过助燃剂导入管1向气缸3输入助燃剂，有利于提高燃烧极限，提高燃烧反应速率；尤其是在点火之前输入助燃剂，有利于提高火焰传播效率，缩短点火时长。在发动机高负荷运行发热量大时，通过燃烧减速剂喷嘴2向进气道4喷入减速剂例如水等高汽化潜热液体，可降低进气温度，并且通过减速剂的蒸发和雾化，降低缸内燃烧温度，并降低燃烧反应速率，从而避免发动机爆缸的风险。
本实施方式中，发动机工作过程中，根据不同工况，通过助燃剂导入管1输入助燃剂或者燃烧减速剂喷嘴2输入减速剂，可对发送机的工作状态进行控制，对发动机工作效率进行合理高效的安排，即提高发动机效率又降低排放。
本实施方式中，助燃剂导入管1第二端的出气方向朝向主燃料喷嘴5的进气方向，以提高助燃剂的使用效率。本实施方式中，助燃剂采用助燃气体，以方便助燃剂与燃料快速混合。
本实施方式中，燃烧减速剂喷嘴2安装在进气道4上，保证了减速剂足够的蒸发时间，以便与燃料充分的混合，从而快速降低燃烧反应效率。本实施方式中，沿着进气道4内的气体流向，燃烧减速剂喷嘴2的喷射方向朝向气缸3，以进一步提高燃烧反应的调节速度。本实施方式中，减速剂采用水、甲醇与水的混合物或者乙醇与水的混合物。
本发明提出的发动机缸内燃烧调控方法，采用了发动机缸内燃烧调控结构。
该方法包括：在发动机低负荷段运行时，通过助燃剂导入管1向主燃料喷嘴5外围导入助燃剂，以提高燃烧速度，使得发动机高效运行，并且通过燃料充分燃烧降低排放；在发动机高负荷段，通过燃烧减速剂喷嘴2沿着进气道喷入预设容量的燃烧减速剂，以防止爆燃。
本实施方式提供的发动机缸内燃烧调控方法，还包括：实时监测发动机气缸3的温度，并用于根据检测温度判断发动机当前处于低负荷运行段还是高负荷运行段。具体地，判断发动机当前处于低负荷运行段还是高负荷运行段的具体方法为：将检测温度与预设的温度上限值和温度下限值比较，温度上限值大于温度下限值。如果检测温度大于温度上限值，则判断发动机处于高负荷运行段。如果检测温度小于温度下限值，在判断发动机处于低负荷运行段。
如此，本实施方式中，通过对发动机气缸的温度监控，可精确的控制助燃机或者减速剂的导入时间，从而实现对发动机进行精确灵活响应速度快的燃烧效率控制，达到防止燃烧效率持续高涨出现爆震的风险同时，又在安全燃烧的前提下尽可能保证充分燃烧以降低排放。
本实施方式提供的发动机缸内燃烧调控方法，还包括：在发动机点火之前，首先通过助燃剂导入管1喷入预设体积的助燃剂，以缩短点火时间，提高燃料利用率并提高发动机响应速度。
以上所述，仅为本发明涉及的较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种新型的发动机缸内燃烧调控结构，其特征在于，包括助燃剂导入管(1)和燃烧减速剂喷嘴(2)；
助燃剂导入管(1)第一端用于连接助燃剂供给装置，第二端插入气缸(3)；助燃剂导入管(1)上设有电磁阀(6)；燃烧减速剂喷嘴(2)安装在用于向气缸(3)内输入燃料气体的进气道(4)上，并用于向进气道(4)输入用于减少燃烧反应效率的减速剂。
2.如权利要求1所述的发动机缸内燃烧调控结构，其特征在于，助燃剂导入管(1)第二端的出气方向朝向主燃料喷嘴(5)的进气方向。
3.如权利要求1所述的发动机缸内燃烧调控结构，其特征在于，沿着进气道(4)内的气体流向，燃烧减速剂喷嘴(2)的喷射方向朝向气缸(3)。
4.如权利要求1所述的发动机缸内燃烧调控结构，其特征在于，助燃剂采用助燃气体。
5.如权利要求1所述的发动机缸内燃烧调控结构，其特征在于，减速剂采用水、甲醇与水的混合物或者乙醇与水的混合物。
6.一种新型的发动机缸内燃烧调控方法，其特征在于，采用如权利1至5任一项所述的发动机缸内燃烧调控结构，该方法包括：在发动机低负荷段运行时，通过助燃剂导入管(1)向主燃料喷嘴(5)外围导入助燃剂；在发动机高负荷段，通过燃烧减速剂喷嘴(2)沿着进气道喷入预设容量的燃烧减速剂。
7.如权利要求6所述的发动机缸内燃烧调控方法，其特征在于，还包括：实时监测发动机气缸(3)的温度，并用于根据检测温度判断发动机当前处于低负荷运行段还是高负荷运行段。
8.如权利要求7所述的发动机缸内燃烧调控方法，其特征在于，判断发动机当前处于低负荷运行段还是高负荷运行段的具体方法为：将检测温度与预设的温度上限值和温度下限值比较，温度上限值大于温度下限值；如果检测温度大于温度上限值，则判断发动机处于高负荷运行段；如果检测温度小于温度下限值，在判断发动机处于低负荷运行段。
9.如权利要求6所述的发动机缸内燃烧调控方法，其特征在于，还包括：在发动机点火之前，首先通过助燃剂导入管(1)喷入预设体积的助燃剂。
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