CN115387898A - 一种内燃机及其点火控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内燃机及其点火控制方法，涉及内燃机技术领域，该装置包括一种内燃机，其包括：预燃室，预燃室上设有点火装置；高压喷嘴装置，其穿过预燃室上，高压喷嘴装置的一端穿过预燃室延伸到主燃室中，且高压喷嘴装置用于向预燃室和/或主燃室输送氢气；控制装置，其与高压喷嘴装置和点火装置均信号相连，控制装置用于驱动高压喷嘴装置向预燃室和/或主燃室输送氢气，并控制点火装置在预燃室内点火以射流引燃在主燃室氢气形成扩散燃烧。本申请中内燃机的主燃烧室内可以不预先输送氢气。而是在预燃室点燃并在主燃烧室内形成射流混合燃气后，输送高压氢气以使主燃烧室边喷射氢气边燃烧从而令主燃烧室压缩比更高，进而提高了内燃机的功率。
Description
技术领域
本发明涉及内燃机技术领域，具体涉及一种内燃机及其点火控制方法。
背景技术
全球变暖是一个严重的世界难题，而这种气候变暖很大程度上归因于在运输中使用化石燃料。尽管内燃机在运输领域目前仍然占据着全球主导地位，但是许多政策对燃料电池和电动汽车的支持压缩了内燃机的生存空间，内燃机急需取得根本性的技术突破，从而显著降低有害排放和对化石燃料的依赖。氢气因其具有清洁、持续再生等特点以及用于汽车发动机良好的燃烧性能，有望成为替代传统化石燃料作为车用内燃机的绝佳燃料，而备受人们广泛关注。
然而，依靠天然气、醇类及液化石油气之类的含碳燃料代替汽油和柴油进而改善发动机排放的想法，似乎只能对环境污染起到缓解作用而非根治。氢气是众所周知的“清洁”能源载体，它最大的优点在于不含碳，不会产生含碳污染物排放。此外，氢气还具有清洁、持续再生等特点以及用于汽车发动机良好的燃烧性能，有望成为替代传统化石燃料作为车用内燃机的绝佳燃料。然而，不同于液态燃料，氢气内燃机的燃烧气体的压缩比会影响内燃机的功率，如何提高燃烧气体的燃烧时的压缩比以增强发动机功率密度是从业人员们亟需解决的难题,同时实现主燃室稀燃,降低Nox排放物生成,减少尾气后处理需求。
发明内容
针对现有技术中氢气燃料的内燃机的功率较低的技术问题，本申请提供一种内燃机，其包括：
预燃室，其组设于缸盖中，所述预燃室上设有点火装置；
主燃室，其与所述预燃室连通；
高压喷嘴装置，其穿设于所述预燃室上，所述高压喷嘴装置的一端穿过所述预燃室延伸到所述主燃室中，且所述高压喷嘴装置用于向所述预燃室和/或所述主燃室输送氢气；
控制装置，其与所述高压喷嘴装置和所述点火装置均信号相连，所述控制装置用于驱动所述高压喷嘴装置向所述预燃室和/或所述主燃室输送氢气，并控制所述点火装置在所述预燃室内点火以在所述主燃室形成扩散燃烧。
一些实施例中，所述高压喷嘴装置上设有间隔设置的第一喷孔部和第二喷孔部，所述第一喷孔部位于所述预燃室内，所述第二喷孔部位于所述主燃室内；其中，
所述控制装置用于驱动所述第一喷孔部和所述第二喷孔部同时输送氢气或单独输送氢气。
一些实施例中，所述第一喷孔部和所述第二喷孔部均包括多个沿所述高压喷嘴装置周向均匀布置的喷口。
一些实施例中，所述喷口与所述高压喷嘴装置轴向之间的夹角在70°～75°之间。
一些实施例中，所述高压喷嘴装置用于以300bar的压力向所述预燃室和/或所述主燃室输送氢气。
一些实施例中，所述预燃室底部设有6-8个通孔，所述预燃室通过所述通孔与所述主燃室连通。
一些实施例中，所述通孔的孔径在0.5mm-1mm。
本申请还提供一种上述内燃机的点火控制方法，其包括如下步骤：
控制装置控制所述高压喷嘴装置向所述预燃室输送氢气以在所述预燃室内形成混合燃烧气体；
控制装置控制所述点火装置在所述预燃室进行点火，以使所述预燃室内压力升高，并通过压力差在所述主燃室内形成混合气体射流；
控制装置控制所述高压喷嘴装置向所述主燃室的混合气体射流中输送氢气，以使所述主燃室形成扩散燃烧。
一些实施例中，所述控制装置控制所述点火装置在所述预燃室进行点火包括：所控制装置控制所述点火装置直至所述混合燃烧气体的空燃比小于1。
一些实施例中，所述控制所述高压喷嘴装置向所述主燃室的混合气体射流中输送氢气，包括：
所述高压喷嘴装置持续向所述主燃室的混合气体射流中持续喷射氢气，以使所述主燃室的燃烧气体始终保持燃烧状态
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明中的内燃机，通过设置高压喷嘴装置喷射高压氢气，并在预燃室点燃，只需要较少的燃料便可通过通孔将预燃室室中的热反应气体多点喷射到主燃烧室中，加速主燃烧室氢-空气的氧化放热。进一步地，本申请中的主燃烧室内不预先输送氢气。而是在预燃室点燃并在主燃烧室内形成射流空气后，输送高压氢气以使主燃烧室边输送氢气边燃烧从而令主燃烧室内压缩比更高，进而提高了内燃机的功率,同时提高主燃室稀燃极限,降低主燃室Nox有害排放物生成。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中内燃机的剖视图。
图中：1、预燃室；2、缸盖；3、主燃室；4、高压喷嘴装置；41、第一喷孔部；42、第二喷孔部；5、点火装置。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。为了解决相关技术中，氢气内燃机中燃烧气体的压缩比较低从而使内燃机功率变低的技术问题，本申请提供一种内燃机，其包括：预燃室1、主燃室3、高压喷嘴装置4和控制装置；其中，
预燃室1，其组设于缸盖2中，所述预燃室1上设有点火装置5；主燃室3，其与所述预燃室1连通；高压喷嘴装置4，其穿设于所述预燃室1上，且所述高压喷嘴装置4用于向所述预燃室1和/或所述主燃室3输送氢气；控制装置，其与所述高压喷嘴装置4和所述点火装置5均信号相连，所述控制装置用于驱动所述高压喷嘴装置4)向所述预燃室1和/或所述主燃室3输送氢气，并控制所述点火装置5在所述预燃室1内点火以在所述主燃室3形成扩散燃烧。
值得说明的是，本申请中的内燃机通过在预燃室1内进行预点火，以在预燃室1产生有效的燃烧释放大量的热量，使预燃室1内产生均质射流，混合气在预燃室1内部燃烧放热，使预燃室内部的压力升高，从而在预燃室1和所述主燃室3之间形成压力差。而因为，所述预燃室1和所述主燃室3之间通过通孔相连通，因此由于压差的存在，预燃室1会通过上述通孔对主燃室3产生强力的射流(即射流点火)。此时一旦高压喷嘴装置4向主燃室3内输送高压的氢气，主燃室3内的混合气体会被点燃或被活化以形成扩散燃烧，以帮助发动机高效运行。
可以理解的是，预燃室1内点火允许解耦预/主燃室3，增加整体燃烧的稀释限值。降低的平均气体和表面温度降低了早燃/爆震风险，增加了功率、扭矩和BTE。高压缩条件下点燃和燃烧氢和空气混合物，使燃烧过程高效又稳定。预燃室1所产生的气体等离子体，通过预燃室1的小喷孔作为开口进入主燃室3，由于被点燃的射流空气含能量高，可以快速均匀地点燃主燃室3内喷出的燃烧气体，实现稳定扩散燃烧。如此一来，本申请可使整个燃烧室产生超清洁、有效的燃烧效果，几乎或根本不产生氮氧化物等污染物。本申请中预燃室1内的射流点火实现了主燃室3内氢-空气混合物的高性能点火，降低了热损失，提高了热效率。此外，射流点火+缸内直喷的耦合允许发动机以较低的燃空当量比运行，由于燃烧是从预燃室1开始，只需要较少的燃料便可通过射流孔将预燃室1中的热反应气体多点喷射到主燃烧室中，加速主燃烧室氢空气的氧化放热
进一步地，本申请中采用的高压喷嘴装置4可以以300bar的压力将氢气喷入到火焰中成为主燃料燃烧做功。相对传统射流点火方案，可以有效提高压缩比，基本与柴油机压缩比相当，相比柴油机不损失性能、效率的同时，保持了原有的更少的排放和更经济的燃油性，经济效益和减排效益都获得了较大的提升。
一些具体地实施例中，高压喷嘴装置4、预燃室1和点火装置5集成式设计。其中，预燃室1底部设有若干均匀分布的喷孔，喷孔数目在6-8之间，喷孔面积与预燃室容积比约为0.025cm^-1，该喷孔的喷射方向与缸盖2的垂直中心线夹角在45-75度之间，且喷孔径在0.5mm-1mm之间。高压喷嘴装置4处于预燃室1的正中位置，点火装置5包括一布置在预燃室1侧向的火花塞，而预燃室1安装在缸盖2正中间位置，使轴向射流喷孔距离发动机汽缸壁距离一致。喷嘴设计有两圈喷孔，独立控制喷射，上圈喷孔装配后集成在预燃室1中，喷孔周向均匀布置，下圈喷孔伸出预燃室1外朝向主燃室3，且喷孔周向均匀布置。
一些优选地实施例中，如图1所示，所述高压喷嘴装置4的一端穿过所述预燃室1延伸到所述主燃室3中，所述高压喷嘴装置4上设有间隔设置的第一喷孔部41和第二喷孔部42，所述第一喷孔部41位于所述预燃室1内，所述第二喷孔部42位于所述主燃室3内；其中，所述控制装置用于驱动所述第一喷孔部41和所述第二喷孔部42同时输送氢气或单独输送氢气。
可以理解的是，高压喷嘴装置4的所述第一喷孔部41和所述第二喷孔部42既可以独立运转喷射氢气，也可以同时喷射。以满足从业人员灵活地调整点火策略，以让内燃机燃烧功率更高。
具体地，所述第一喷孔部41和所述第二喷孔部42均包括多个沿所述高压喷嘴装置4周向均匀布置的喷口，且所述喷口与所述高压喷嘴装置4轴向之间的夹角在70°～75°之间。其中，位于预燃室1内的第一喷孔部41一般设置3个喷口，第一喷孔部41的喷口的直径一般设置在1～1.5mm之间。而位于主燃室3内的第二喷孔部42的喷口数在3～8个之间，喷口的直径应大于1.5mm，喷孔方向周向均布分布，与喷嘴轴线夹角为70°～75°，碗型主燃室3的压缩比为18～22。喷嘴最高喷射压力为300bar。当然了，上述尺寸可以喷口的尺寸即设置角度可以根据内燃机的尺寸和形状等因素确定。
为了进一步地提高氢内燃机的燃烧功率，本申请还提供一种内燃机的点火控制方法，本申请点火控制采用两次独立喷射策略，其包括以下步骤：
S1.控制装置控制所述高压喷嘴装置4向所述预燃室1输送氢气以在所述预燃室1内形成高浓度的混合燃烧气体。
具体地，高压喷嘴装置4控制开启预燃室1内的喷孔通道，并控制热值占比1～2％的300bar高压氢气喷入预燃室1内形成高浓度混合燃烧气体。(具体浓度可根据实际情况自行设定。一般来说，预燃室1内氢气喷射正时结束时刻最佳值落在TDC之前20–30°的范围内，即火花放电之前10-20°左右。这主要是因为这段时间为充量混合提供了足够的时间，并且仍然将引燃燃料限制在预燃室1内。)
S2.所述点火装置5在所述预燃室1进行点火，以使所述预燃室1内压力升高，并通过压力差在所述主燃室3内形成混合气体射流,混合气体射流再通过化学活性自由基、热和湍流作用在多个位置引发主室燃烧。
具体地，关闭预燃室1喷孔通道随即开启主燃室3喷孔通道并控制氢气以300bar的压力喷入到混合气体射流造成的火焰中成为主燃料燃烧,点火装置5的火花塞配合高压喷嘴装置4的预燃室喷射策略进行多次点火；在喷嘴的上止点附近，控制系统控制点火装置5的火花塞进行一次或多次点火，此时预燃室内部混合气状态理想，产生有效的燃烧释放大量的热量，使预燃室1产生均质射流，混合气在预燃室内部燃烧放热，使预燃室1内部的压力升高，在预燃室1和主燃室3之间建立压差。由于压差的存在，预燃室产生强力的射流。
优选地，所述控制装置控制所述点火装置5在所述预燃室1进行点火包括：所控制装置控制所述点火装置5直至所述混合燃烧气体空燃比小于1。
S3.控制所述高压喷嘴装置4向所述主燃室3的混合气体射流中输送氢气，以使所述主燃室3形成扩散燃烧。
具体地，所述控制装置控制所述点火装置5在所述预燃室1进行点火包括：所控制装置控制所述点火装置5直至所述混合燃烧气体空燃比小于1。第二喷孔部42在上止点前后同时喷射，射流中的火焰进而点燃或者活化主燃室3内部的混合气，形成扩散燃烧。射流点火技术有助于发动机的高效运行。
值得说明的是，98％的氢气以300bar的压力喷入到射流火焰中直接作为主燃料燃烧做功，相对传统射流点火方案，可以有效提高压缩比，基本与柴油机压缩比相当，相比柴油机不损失性能、效率的同时，保持了原有的更少的排放和更经济的燃油性，经济效益和减排效益都获得了较大的提升。本申请中，可以在预燃室1点火形成射流火焰后，在主燃室3内边喷射高压氢气，边使得主燃室3内燃气燃烧。相比于传统射流点火其燃气压缩比更高，从而导致内燃机的功率更高，燃烧效率得到提升。
另一方面，本申请提供一种汽车，其包括一种内燃机，其包括：预燃室1、主燃室3、高压喷嘴装置4和控制装置；其中，
预燃室1，其组设于缸盖2中，所述预燃室1上设有点火装置5；主燃室3，其与所述预燃室1连通；高压喷嘴装置4，其穿设于所述预燃室1上，且所述高压喷嘴装置4用于向所述预燃室1和/或所述主燃室3输送氢气；控制装置，其与所述高压喷嘴装置4和所述点火装置5均信号相连，所述控制装置用于驱动所述高压喷嘴装置4)向所述预燃室1和/或所述主燃室3输送氢气，并控制所述点火装置5在所述预燃室1内点火以在所述主燃室3形成扩散燃烧。
值得说明的是，本申请中的内燃机通过在预燃室1内进行预点火，以在预燃室1产生有效的燃烧释放大量的热量，使预燃室1内产生均质射流，混合气在预燃室1内部燃烧放热，使预燃室内部的压力升高，从而在预燃室1和所述主燃室3之间形成压力差。而因为，所述预燃室1和所述主燃室3之间通过通孔相连通，因此由于压差的存在，预燃室1会通过上述通孔对主燃室3产生强力的射流(即射流点火)。此时一旦高压喷嘴装置4向主燃室3内输送高压的氢气，主燃室3内的混合气体会被点燃或被活化以形成扩散燃烧，以帮助发动机高效运行。
可以理解的是，预燃室1内点火允许解耦预/主燃室3，增加整体燃烧的稀释限值。降低的平均气体和表面温度降低了早燃/爆震风险，增加了功率、扭矩和BTE。高压缩条件下点燃和燃烧氢和空气混合物，使燃烧过程高效又稳定。预燃室1所产生的气体等离子体，通过预燃室1的小喷孔作为开口进入主燃室3，由于被点燃的射流空气含能量高，可以快速均匀地点燃主燃室3内喷出的燃烧气体，实现稳定扩散燃烧。如此一来，本申请可使整个燃烧室产生超清洁、有效的燃烧效果，几乎或根本不产生氮氧化物等污染物。本申请中预燃室1内的射流点火实现了主燃室3内氢-空气混合物的高性能点火，降低了热损失，提高了热效率。此外，射流点火+缸内直喷的耦合允许发动机以较低的燃空当量比运行，由于燃烧是从预燃室1开始，只需要较少的燃料便可通过射流孔将预燃室1中的热反应气体多点喷射到主燃烧室中，加速主燃烧室氢空气的氧化放热
进一步地，本申请中采用的高压喷嘴装置4可以以300bar的压力将氢气喷入到火焰中成为主燃料燃烧做功。相对传统射流点火方案，可以有效提高压缩比，基本与柴油机压缩比相当，相比柴油机不损失性能、效率的同时，保持了原有的更少的排放和更经济的燃油性，经济效益和减排效益都获得了较大的提升。
一些具体地实施例中，高压喷嘴装置4、预燃室1和点火装置5集成式设计。其中，预燃室1底部设有若干均匀分布的喷孔，喷孔数目在6-8之间，喷孔面积与预燃室容积比约为0.025cm^-1，该喷孔的喷射方向与缸盖2的垂直中心线夹角在45-75度之间，且喷孔径在0.5mm-1mm之间。高压喷嘴装置4处于预燃室1的正中位置，点火装置5包括一布置在预燃室1侧向的火花塞，而预燃室1安装在缸盖2正中间位置，使轴向射流喷孔距离发动机汽缸壁距离一致。喷嘴设计有两圈喷孔，独立控制喷射，上圈喷孔装配后集成在预燃室1中，喷孔周向均匀布置，下圈喷孔伸出预燃室1外朝向主燃室3，且喷孔周向均匀布置。
一些优选地实施例中，如图1所示，所述高压喷嘴装置4的一端穿过所述预燃室1延伸到所述主燃室3中，所述高压喷嘴装置4上设有间隔设置的第一喷孔部41和第二喷孔部42，所述第一喷孔部41位于所述预燃室1内，所述第二喷孔部42位于所述主燃室3内；其中，所述控制装置用于驱动所述第一喷孔部41和所述第二喷孔部42同时输送氢气或单独输送氢气。
可以理解的是，高压喷嘴装置4的所述第一喷孔部41和所述第二喷孔部42既可以独立运转喷射氢气，也可以同时喷射。以满足从业人员灵活地调整点火策略，以让内燃机燃烧功率更高。
具体地，所述第一喷孔部41和所述第二喷孔部42均包括多个沿所述高压喷嘴装置4周向均匀布置的喷口，且所述喷口与所述高压喷嘴装置4轴向之间的夹角在70°～75°之间。其中，位于预燃室1内的第一喷孔部41一般设置3个喷口，第一喷孔部41的喷口的直径一般设置在1～1.5mm之间。而位于主燃室3内的第二喷孔部42的喷口数在3～8个之间，喷口的直径应大于1.5mm，喷孔方向周向均布分布，与喷嘴轴线夹角为70°～75°，碗型主燃室3的压缩比为18～22。喷嘴最高喷射压力为300bar。当然了，上述尺寸可以喷口的尺寸即设置角度可以根据内燃机的尺寸和形状等因素确定。
为了进一步地提高氢内燃机的燃烧功率，本申请还提供一种内燃机的点火控制方法，本申请点火控制采用两次独立喷射策略，其包括以下步骤：
S1.控制装置控制所述高压喷嘴装置4向所述预燃室1输送氢气以在所述预燃室1内形成高浓度的混合燃烧气体。
具体地，高压喷嘴装置4控制开启预燃室1内的喷孔通道，并控制占比1～2％的300bar高压氢气喷入预燃室1内形成高浓度混合燃烧气体。(具体浓度可根据实际情况自行设定。一般来说，预燃室1内氢气喷射正时结束时刻最佳值落在TDC之前20–30°的范围内，即火花放电之前10-20°左右。这主要是因为这段时间为充量混合提供了足够的时间，并且仍然将引燃燃料限制在预燃室1内。)
S2.所述点火装置5在所述预燃室1进行点火，以使所述预燃室1内压力升高，并通过压力差在所述主燃室3内形成混合气体射流，混合气体射流再通过化学活性自由基、热和湍流作用在多个位置引发主室燃烧。
具体地，关闭预燃室1喷孔通道随即开启主燃室3喷孔通道并控制氢气以300bar的压力喷入到混合气体射流造成的火焰中成为主燃料燃烧,点火装置5的火花塞配合高压喷嘴装置4的预燃室喷射策略进行多次点火；在喷嘴的上止点附近，控制系统控制点火装置5的火花塞进行一次或多次点火，此时预燃室内部混合气状态理想，产生有效的燃烧释放大量的热量，使预燃室1产生均质射流，混合气在预燃室内部燃烧放热，使预燃室1内部的压力升高，在预燃室1和主燃室3之间建立压差。由于压差的存在，预燃室产生强力的射流。
优选地，所述控制装置控制所述点火装置5在所述预燃室1进行点火包括：所控制装置控制所述点火装置5直至所述混合燃烧气体空燃比小于1。
S3.控制所述高压喷嘴装置4向所述主燃室3的混合气体射流中输送氢气，以使所述主燃室3形成扩散燃烧。
具体地，所述控制装置控制所述点火装置5在所述预燃室1进行点火包括：所控制装置控制所述点火装置5直至所述混合燃烧气体空燃比小于1。第二喷孔部42在上止点前后同时喷射，射流中的火焰进而点燃或者活化主燃室3内部的混合气，形成扩散燃烧。射流点火技术有助于发动机的高效运行。
值得说明的是，98％的氢气以300bar的压力喷入到射流火焰中直接作为主燃料燃烧做功，相对传统射流点火方案，可以有效提高压缩比，基本与柴油机压缩比相当，相比柴油机不损失性能、效率的同时，保持了原有的更少的排放和更经济的燃油性，经济效益和减排效益都获得了较大的提升。本申请中，可以在预燃室1点火形成射流火焰后，在主燃室3内边喷射高压氢气，边使得主燃室3内燃气燃烧。相比于传统射流点火其燃气压缩比更高，从而导致内燃机的功率更高，燃烧效率得到提升。
值得说明的是，氢内燃机的供氢方式主要分为进气道喷氢和缸内直喷氢气，对于进气道喷射氢内燃机，氢气占据一部分气缸工作容积会导致充量系数较小，输出功率较低，同时有可能诱发早燃、回火、爆震等异常燃烧现象。缸内直喷氢内燃机避免了氢气占据气缸工作容积，提高了充量系数，而且可以抑制异常燃烧的发生，但是如何合理进行缸内直喷氢内燃机的整机系统设计是目前面临的难题。此外，缸内直喷氢内燃机的高性能和低排放与氢-空气混合物形成和燃烧方式有关，提出合理的缸内直喷氢内燃机的氢气喷射策略和燃烧控制方法也至关重要。
综上所述，本发明中的内燃机，通过设置高压喷嘴装置喷射高压氢气，并在预燃室点燃，只需要较少的燃料便可通过通孔将预燃室室中的热反应气体多点喷射到主燃烧室中，加速主燃烧室氢-空气的氧化放热。进一步地，本申请中的主燃烧室内不预先输送氢气。而是在预燃室点燃并在主燃烧室内形成射流空气后，输送高压氢气以使主燃烧室边输送氢气边燃烧从而令主燃烧室内的燃烧气体压缩比更高，进而提高了内燃机的功率。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种内燃机，其特征在于，包括：
预燃室(1)，其组设于缸盖(2)中，所述预燃室(1)上设有点火装置(5)；
主燃室(3)，其与所述预燃室(1)连通；
高压喷嘴装置(4)，其穿设于所述预燃室(1)上，所述高压喷嘴装置(4)的一端穿过所述预燃室(1)延伸到所述主燃室(3)中，且所述高压喷嘴装置(4)用于向所述预燃室(1)和/或所述主燃室(3)输送氢气；
控制装置，其与所述高压喷嘴装置(4)和所述点火装置(5)均信号相连，所述控制装置用于驱动所述高压喷嘴装置(4)向所述预燃室(1)和/或所述主燃室(3)输送氢气，并控制所述点火装置(5)在所述预燃室(1)内点火以在所述主燃室(3)形成扩散燃烧。
2.如权利要求1所述的内燃机，其特征在于：所述高压喷嘴装置(4)上设有间隔设置的第一喷孔部(41)和第二喷孔部(42)，所述第一喷孔部(41)位于所述预燃室(1)内，所述第二喷孔部(42)位于所述主燃室(3)内；其中，
所述控制装置用于驱动所述第一喷孔部(41)和所述第二喷孔部(42)同时输送氢气或单独输送氢气。
3.如权利要求2所述的内燃机，其特征在于：所述第一喷孔部(41)和所述第二喷孔部(42)均包括多个沿所述高压喷嘴装置(4)周向均匀布置的喷口。
4.如权利要求3所述的内燃机，其特征在于：所述喷口与所述高压喷嘴装置(4)轴向之间的夹角在70°～75°之间。
5.如权利要求2所述的内燃机，其特征在于：所述高压喷嘴装置(4)用于以300bar的压力向所述预燃室(1)和/或所述主燃室(3)输送氢气。
6.如权利要求1所述的内燃机，其特征在于：所述预燃室(1)底部设有6-8个通孔，所述预燃室(1)通过所述通孔与所述主燃室(3)连通。
7.如权利要求6所述的内燃机，其特征在于：所述通孔的孔径在0.5mm-1mm。
8.一种如权利要求1所述内燃机的点火控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
所述控制装置控制所述高压喷嘴装置(4)向所述预燃室(1)输送氢气以在所述预燃室(1)内形成混合燃烧气体；
所述控制装置控制所述点火装置(5)在所述预燃室(1)进行点火，以使所述预燃室(1)内压力升高，并通过压力差在所述主燃室(3)内形成混合气体射流；
所述控制装置控制所述高压喷嘴装置(4)向所述主燃室(3)的混合气体射流中输送氢气，以使所述主燃室(3)形成扩散燃烧。
9.如权利要求8所述内燃机的点火控制方法，其特征在于，所述所述控制装置控制所述点火装置(5)在所述预燃室(1)进行点火，包括：所控制装置控制所述点火装置(5)直至所述混合燃烧气体的空燃比小于1。
10.如权利要求8所述内燃机的点火控制方法，其特征在于，所述所述控制装置控制所述高压喷嘴装置(4)向所述主燃室(3)的混合气体射流中输送氢气，包括：
所述高压喷嘴装置(4)持续向所述主燃室(3)的混合气体射流中持续喷射氢气，以使所述主燃室(3)的燃烧气体始终保持燃烧状态。
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