CN115013206A - 一种用于点燃压燃发动机的油轨总成及发动机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于点燃压燃发动机的油轨，包括油轨本体、喷油器组件和火花塞，油轨本体与喷油组件连接，喷油组件与火花塞间隔设置。其中，喷油组件沿竖直方向呈预设角度地倾斜设置，火花塞与喷油组件间隔设置。本申请还公开了一种用于点燃压燃的发动机，包括用于点燃压燃发动机的油轨总成和气缸，气缸与油轨总成连接。由于喷油组件沿竖直方向呈预设角度地倾斜设置，使得喷油组件所喷出的油液处于燃烧室中心，进而使得油气混合更为均匀，火花塞对油气混合物点燃压燃时，提高油气混合物燃烧效率。

Description

一种用于点燃压燃发动机的油轨总成及发动机

技术领域

本申请涉及发动机技术领域，具体地，涉及一种用于点燃压燃发动机的油轨总成及发动机。

背景技术

油轨作为喷油系统的重要组成部分，其在实现分配燃油功能的同时，也具有均衡各喷油嘴喷射压力的作用。油轨通过进油接头与泵连接实现进油，通过喷油器座与喷油器连接实现出油

传统缸内直喷发动机的喷油器与油轨主管垂直布置且将喷油器设置在燃烧室中心，此布置方式使火花塞偏离燃烧室中心，导致混合气燃烧不均匀，降低发动机热效率。

发明内容

本申请的目的在于提供一种用于点燃压燃发动机的油轨总成，以解决油气混合物燃烧不均匀，发动机热效率低的问题。

为了解决上述问题，本申请采用以下技术方案予以实现：

本发明提供一种用于点燃压燃发动机的油轨总成，包括：

油轨本体；

喷油组件，与所述油轨本体连接，所述喷油器组件沿竖直方向呈预设角度地倾斜设置，所述喷油器组件用于对所述点燃压燃发动机喷油；以及

火花塞，与所述喷油组件成对间隔设置。

进一步地，所述喷油组件包括：

喷油器，所述喷油器沿竖直方向倾斜设置；以及

安装座，与所述油轨本体固定连接，所述安装座用于安装所述喷油器。

进一步地，所述油轨本体包括：

油轨管，具有支管，所述支管与所述安装座固定连接；以及

第一凸台，与所述安装座固定连接，所述第一凸台用于安装所述油轨总成。

进一步地，所述油轨本体还包括第二凸台，所述第二凸台与所述油轨管固定连接，所述第一凸台与所述第二凸台位于所述油轨管的两侧。

进一步地，所述第一凸台的数量为多个，所述支管的数量为多个，所述第一凸台与所述支管成对设置。

进一步地，相邻两所支管之间距离一致。

进一步地，所述第一凸台沿水平面呈倾斜状设置。

进一步地，靠近前端信号盘的一所述第一凸台与所述支管的夹角小于其余所述第一凸台与所述支管的夹角。

进一步地，所述喷油组件的数量为多个，多个所述喷油组件沿竖直方向的角度一致。

本发明还提供一种用于点燃压燃的发动机，包括：

上述的用于点燃压燃发动机的油轨总成；以及

气缸，与所述油轨总成连接。

本发明提供的用于点燃压燃发动机的油轨总成和发动机，油轨总成包括油轨本体、喷油器组件和火花塞，油轨本体与喷油组件连接，喷油组件与火花塞间隔设置。其中，喷油组件沿竖直方向呈预设角度地倾斜设置，使得喷油组件所喷出的油液处于燃烧室中心，进而使得油气混合更为均匀，火花塞对油气混合物点燃压燃时，提高油气混合物燃烧效率。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种用于点燃压燃发动机的油轨总成的结构示意图，其中，显示火花塞；

图2为本申请实施例提供的一种用于点燃压燃发动机的油轨总成的结构示意图，其中，显示喷油组件和油轨本体的相对位置；以及

图3为图2中一种用于点燃压燃发动机的油轨总成的俯视图。

附图标记说明：

1、油轨总成；10、油轨本体；101、油轨管；1010、支管；102、第一凸台；103、第二凸台；11、喷油组件；110、喷油器；111、安装座；12、火花塞；120、折弯部；13、轨压传感器；A、第一夹角；B、第二夹角。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的具体实施方式进行详细的描述。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。

应该理解的是，方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，所涉及的术语“第一/第二”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定次序，可以理解地，“第一/第二”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。

现有油轨总成的喷油器通过喷油器安装座与油道主管连接，喷油器安装座与油轨主管垂直布设，从而喷油器的轴线与油轨主管垂直，通过油轨固定凸台的安装孔固定在缸盖或盖罩上。点燃压燃发动机具有将点燃过程和压燃过程结合的新型燃烧方式，需要在点燃压燃燃烧室的中心同时布置喷油器和火花塞。现有技术方案中通常将喷油器与油轨垂直设置且喷油器位于燃烧室的中心，以使喷油器能够将润滑油喷向气缸中凹坑，但火花塞的布设位置将会偏离燃烧室的中心，导致混合气燃烧不均匀，降低发动机热效率。

点燃压燃发动机的一个工作行程将控制喷油器进行两次喷油，控制火花进行一次点火。点燃压燃发动机的进气冲程中，活塞向下止点运动，发动机吸气，在下止点附近，ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)控制喷油器向气缸内进行第一次喷油，第一次喷油量都将被容纳在气缸内，油量浓度稀薄。点燃压燃发动机的压缩冲程中，活塞向上止点运动，当活塞运行至上止点附近时，ECU控制喷油器向活塞顶部中心凹坑进行第二次喷油，第二次喷油量都将被容纳于活塞顶部中心凹坑，油量浓度高。ECU控制喷油器完成第二次喷油并控制火花塞点火，引燃活塞顶部中心凹坑的第二次喷油量形成火核，火核使缸内温度和压力上升，促进被压缩的第一次喷油的稀薄油量到达上止点时进行点燃压燃，完成整个点燃压燃的过程。点燃压燃发动机与传统压燃发动机相比，点燃压燃发动机的压缩比更小，燃烧效率更高。

鉴于此，如图1和图2所示，本发明提供一种用于点燃压燃发动机的油轨总成1，包括油轨本体10、喷油组件11和火花塞12。喷油组件11与油轨本体10连接，喷油组件11沿竖直方向呈预设角度地倾斜设置，喷油组件11用于对点燃压燃发动机喷油，火花塞12与喷油组件11间隔设置。

具体地，喷油组件11与油轨本体10固定连接，例如，喷油组件11与油轨本体10的连接方式可选为焊接，连接强度高，避免发动机在运行中产生振动使喷油组件11断裂从而脱离油轨本体10，导致损坏发动机。喷油组件11与竖直方向成角度设置，例如，如图2所示，喷油组件11与竖直方向成角度8°至15°夹角，根据喷油组件11的长度和气缸运行至上止点附近的气缸凹坑位置，选取合适角度，保证气缸运行至上止点附近时，喷油组件11的第二次喷油能够将油喷向气缸凹坑。

在本申请实施例的油轨总成1中，由于喷油组件11沿竖直方向呈预设角度地倾斜设置，使得喷油组件11所喷出的油液处于燃烧室中心，进而使得油气混合更为均匀，火花塞对油气混合物点燃压燃时，提高油气混合物燃烧效率。

应该注意的是，压燃发动机的燃烧室内不设置火花塞12，在压燃发动机的燃烧室设置有喷油组件11，为了使混合气均匀喷向气缸内，将喷油组件11沿竖直方向设置于燃烧室中心。当将压燃发动机中喷油组件11的布设方法应用于点燃压燃发动机时，造成火花塞12偏离燃烧室中心。而在本申请实施例的油轨总成1中，将喷油组件11沿竖直方向倾斜设置，使得火花塞12的点火口设置于燃烧室中心预留空间，使得油气混合更为均匀，火花塞12对油气混合物进行点燃压燃时，进而提高了油气混合物燃烧效率。

在一实施例中，火花塞12设置有折弯部120，与喷油组件11成对间隔设置。具体地，火花塞12设置有折弯部120，用于给倾斜设置的喷油组件11预留空间，同时设置折弯部120使火花塞12的点火口设置于燃烧室中心。当完成喷油组件11完成第二次喷油时，ECU控制火花塞12点火引燃气缸凹坑内浓度较高的油形成火核，此时，气缸从上止点附近运行至上止点过程中，火核逐渐发展变大使缸内温度和压力上升，促进被压缩的第一次喷油的稀薄油量到达上止点时进行点燃压燃，提高燃烧效率，节省能源。

需要说明的是，火花塞12与喷油组件11成对设置，火花塞12的数量与喷油组件11的数量一致，根据发动机的气缸数量设置火花塞12的数量与喷油组件11的数量，例如，三缸发动机设置3个火花塞12和3个喷油组件11，并且火花塞12与喷油组件11成对设置在三个气缸中心。特别地，四缸发动机设置4个火花塞12和4个喷油组件11，并且火花塞12与喷油组件11成对设置在四个气缸中心。

在一些实施例中，如图2所示，喷油组件11包括喷油器110和安装座111，喷油器110沿竖直方向倾斜设置，安装座111与油轨本体10固定连接，安装座111用于安装喷油器110。

具体地，安装座111与油轨本体10的连接方式可选为焊接，焊接强度高，避免发动机运行产生振动使安装座111脱离油轨本体。喷油器110安装在安装座111上，安装方式为螺纹连接或者焊接，例如，喷油器110与安装座111采用螺纹连接，便于喷油的安装和后期拆卸检修。例如，喷油器110采用焊接方式安装与安装座111上，焊接强度高，连接稳定性强。

需要说明的是，喷油器110沿竖直方向倾斜设置并安装与安装座111上，安装座111的设置方向可以与喷油器110的倾斜方向一致或者不一致，例如，安装座111与喷油器110的倾斜方向一致时，通过先确定安装座的倾斜方向，将安装座焊接在油轨本体上，在安装座111底端设置螺纹孔，螺纹孔的中心轴线与安装座111的倾斜方向一致，再将喷油器110通过螺纹连接安装于安装座111上，便于喷油器110的安装和拆卸，同时通过控制安装座111的倾斜角度确定喷油器110的倾斜角度，使气缸到上止点附近时，ECU控制喷油器110第二次喷油于气缸顶部凹坑内。例如，安装座111与喷油器110的倾斜方向不一致时，在安装座111底端设置螺纹孔，螺纹孔的中心轴线与喷油器110的预设倾斜方向一致，再将喷油器110通过螺纹连接安装于安装座111上，通过控制安装座111的螺纹孔的中心轴线方向确定喷油器110的倾斜角度，以使气缸到上止点附近时，ECU控制喷油器110第二次喷油于气缸顶部凹坑内，再将喷油器110固定与安装座111。应该理解的是，可根据安装座111是否需要为缸盖上的气门组件或者喷油器110的电磁阀的连接线预留空间，进一步确定安装座111与喷油器110的倾斜方向是否一致。

在一些实施例中，如图2～图3所示，油轨本体10包括油轨管101和第一凸台102，油轨管101具有支管1010，支管1010与安装座111固定连接，第一凸台102与安装座111固定连接，第一凸台102用于安装油轨总成1。

具体地，油轨管101的一侧具有支管1010，支管1010与油轨管101连通，燃油经过油轨管101和支管1010进入喷油组件11，喷油组件11对点燃压燃发动机进行喷油。支管1010与安装座111固定连接，第一凸台102与安装座111固定连接，第一凸台102用于安装油轨总成1。

应该注意的是，为了便于喷油组件11沿竖直方向倾斜设置，并且喷油组件11的倾斜满足预设角度地要求，发动机更好地进行点燃压燃，通过第一凸台102、安装座111调整喷油器110的倾斜角度，当调节后的喷油器110满足预设角度要求时，将安装座111固定，从而提高了喷油器110倾斜设置精度，进一步提高点燃压燃发动机的燃烧效率。

在一实施例中，油轨本体10还包括第二凸台103，第二凸台103与油轨管101固定连接，第一凸台102与第二凸台103位于油轨管101的两侧。

具体地，第二凸台103与油轨管101固定连接，第一凸台102与第二凸台103位于油轨管101的两侧。例如，油轨管101与支管1010一体成型铸造，减少安装工序。安装座111与支管1010的连接方式为焊接，喷油器110安装于安装座111的底端，第一凸台102焊接于安装座111，即，安装座111的数量、支管1010的数量、喷油器110的数量和第一凸台102的数量相同。第二凸台103与油轨管101连接方式为焊接，将第一凸台102与第二凸台103分别设置在油轨管101的两侧。第一凸台102与第二凸台103上都设置有通孔，通过螺栓连接将油轨固定在缸盖或者盖罩上，在油轨管101的一侧设置第一凸台102，第一凸台102的下方设置有安装座111和喷油器110，即设置第一凸台102的数量与喷油器110的数量相同，同时第一凸台102的螺栓安装孔与喷油器110在竖直方向较近，提高喷油器110的安装稳定性。通过螺栓连接第一凸台102将油轨总成1固定在缸盖或者盖罩后，由于油轨管101的一侧设置第一凸台102、安装座111和喷油器110，所以油轨总成的重心偏向油轨管101的一侧，为了防止发动机运行发生振动导致油轨总成1的另一侧发生倾斜，在油轨管101的另一侧设置第二凸台103，通过螺栓连接第二凸台103将油轨总成固定与缸盖或者盖罩。

在一些实施例中，如图2～图3所示，相邻两支管1010之间距离一致。具体地，第一凸台102的数量为多个，支管1010的数量为多个，相邻两支管1010之间距离一致，第一凸台102与支管1010成对设置。例如，第一凸台102的数量为4个，支管1010的数量也是4个，喷油器110、火花塞12和安装座111的数量也为4个，由于相邻相邻两支管1010之间距离一致，便于通过一次设计喷油器110、火花塞12和安装座111的空间位置确定其余三个喷油器110、火花塞12和安装座111的位置，避免相邻两支管1010之间距离不同时，需要多次设计喷油器110和火花塞12的空间位置，以使喷油器110和火花塞12不发生干涉，增加设计成本。

在一些实施例中，如图2～图3所示，第一凸台102沿水平面呈倾斜状设置。具体地，第一凸台102位于油轨管101的同一侧，且沿水平面呈倾斜状设置，为缸盖上安装气门机构预留空间，提高空间利用率。

在一实施例中，靠近前端信号盘的第一凸台102与支管1010的夹角小于其余第一凸台102与支管1010的夹角。具体地，且靠近前端信号盘的一第一凸台102与支管1010的第一夹角A小于其余第一凸台102与支管1010的第二夹角B，例如，第一凸台102设置四个且位于油轨管101的同一侧，靠近前段信号盘的一个第一凸台102位于油轨管101的左端(参考图3)，设置靠近前段信号盘的一个第一凸台102与支管1010的第一夹角A小于后面三个第一凸台102与支管1010的第二夹角B。由于第一夹角A小于第二夹角B，使得靠近前端信号盘的第一凸台102避让前端信号盘，便于其他零件部件。应该理解的是，上述仅以前端信号盘为例进行表述，在第一凸台102需要避让其他部件时，可以适当调整第一凸台102与支管1010的夹角，以满足布置要求，不应理解为对本申请实施例的不当限定。

在一些实施例中，喷油组件11的数量为多个，多个喷油组件11沿竖直方向的角度一致。具体地，在三缸发动机中，设置喷油组件11的数量为三个，每个气缸中设置一个喷油组件11，调节第一个喷油组件11与竖直方向的角度，保证活塞运行至上止点附近时，ECU能够控制喷油组件11将油喷向气缸顶部凹坑，由于每个气缸中，由于每个气缸内活塞运行到上止点的位置相同，则其余两个个喷油组件11与第一个喷油组件11设置方向一致即可以使保证活塞运行至上止点附近时，喷油组件11将油喷向气缸顶部凹坑，完成喷油动作，以减少设计成本。

本申请还提供一种用于点燃压燃的发动机，发动机包括用于点燃压燃发动机的油轨总成1和气缸，气缸与油轨总成1连接。具体地，四缸发动机的油轨总成1上设置四个喷油组件11和火花塞12，油轨总成1固定安装与缸盖上，缸盖与气缸固定连接。

为了更好地理解本申请实施例中油轨总成1，结合图1～图3对点燃压燃发动机中油轨总成1的工作过程进行说明。

当点燃压燃发动机工作时，ECU控制油箱的汽油进入高压油泵，将较低压力的燃油增压至高压，通过高压燃油管将升压后的燃油输送至油轨总成1，高压燃油在油轨管101内稳定压力，油轨管101上安装有轨压传感器13，当油轨管101内油压过高或者过低时，提醒客户对油轨总成1进行检修。喷油组件11沿竖直方向呈预设角度地倾斜设置，使喷油组件11的喷嘴位于燃烧室中心，发动机在压缩冲程中，当活塞运行至上止点附近时，喷油组件11能够将油喷向气缸顶部凹坑，火花塞12设置有折弯部120，折弯部120为喷油组件11呈倾斜设置预留空间以及喷油组件11的电磁阀预留空间，同时使火花塞12的点火口位于燃烧室的中心，提高燃烧效率。点燃压燃发动机的一个工作行程将控制喷油组件11进行两次喷油，控制火花塞12进行一次点火。点燃压燃发动机的进气冲程中，活塞向下止点运动，发动机吸气，在下止点附近，ECU以控制脉宽调制的方式控制喷油器110的电磁阀第一次开启，喷油器110向气缸内进行第一次喷油，第一次喷油量都将被容纳在气缸内，此时，气缸内空间较大，所以油量浓度稀薄。点燃压燃发动机的压缩冲程中，活塞向上止点运动，当活塞运行至上止点附近时，ECU以控制脉宽调制的方式控制喷油器110的电磁阀第二次开启，喷油器110向活塞顶部中心凹坑进行第二次喷油，第二次喷油量都将被容纳于活塞顶部中心凹坑，此时，凹坑空间小，第二次喷油量浓度高。ECU控制喷油器110完成第二次喷油并控制火花塞12点火，引燃活塞顶部中心凹坑的第二次喷油量形成火核，火核使缸内温度和压力上升，促进被压缩的第一次喷油的稀薄油量到达上止点时进行点燃压燃，完成整个点燃压燃的过程。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于点燃压燃发动机的油轨总成，其特征在于，包括：

油轨本体；

喷油组件，与所述油轨本体连接，所述喷油器组件沿竖直方向呈预设角度地倾斜设置，所述喷油器组件用于对所述点燃压燃发动机喷油；以及

火花塞，与所述喷油组件间隔设置。

2.根据权利要求1所述的油轨总成，其特征在于，所述喷油组件包括：

喷油器，所述喷油器沿竖直方向倾斜设置；以及

安装座，与所述油轨本体固定连接，所述安装座用于安装所述喷油器。

3.根据权利要求2所述的油轨总成，其特征在于，所述油轨本体包括：

油轨管，具有支管，所述支管与所述安装座固定连接；以及

第一凸台，与所述安装座固定连接，所述第一凸台用于安装所述油轨总成。

4.根据权利要求3所述的油轨总成，其特征在于，所述油轨本体还包括第二凸台，所述第二凸台与所述油轨管固定连接，所述第一凸台与所述第二凸台位于所述油轨管的两侧。

5.根据权利要求3所述的油轨总成，其特征在于，所述第一凸台的数量为多个，所述支管的数量为多个，所述第一凸台与所述支管成对设置。

6.根据权利要求3所述的油轨总成，其特征在于，相邻两所支管之间距离一致。

7.根据权利要求4所述的油轨总成，其特征在于，所述第一凸台沿水平面呈倾斜状设置。

8.根据权利要求7所述的油轨总成，其特征在于，靠近前端信号盘的一所述第一凸台与所述支管的夹角小于其余所述第一凸台与所述支管的夹角。

9.根据权利要求1所述的油轨总成，其特征在于，所述喷油组件的数量为多个，多个所述喷油组件沿竖直方向的角度一致。

10.一种用于点燃压燃的发动机，其特征在于，包括：

权利要求1～9任意一项的用于点燃压燃发动机的油轨总成；以及

气缸，与所述油轨总成连接。

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