[发明专利]一种汽油机燃烧系统

说明书

技术领域

本发明涉及汽油机燃烧系统。

背景技术

目前市场上的汽油机多采用多点电子燃油喷射(MPI)，燃油喷入各缸进气道中，燃油与空气在气道中混合后再进入气缸，这在一定程度上限制了供油的响应速度和燃烧控制，从而限制了发动机性能以及燃油经济性的提升。此外，传统进气道喷射发动机中，气道表面附着的残余燃油影响喷油量精确计算控制，特别在冷启动工况下，也会带来排放方面的问题。

缸内直喷汽油发动机是直接在气缸里面喷射汽油，通过对喷油时刻及喷油脉宽的精确控制，从而精确控制喷油量；同时较高的喷射压力使得燃油雾化好，可与空气均匀混合，促进燃油混合气完全燃烧。与MPI汽油机相比，缸内直喷汽油机可采用较高的压缩比，带来高动力输出、高响应速度等方面的优势。目前缸内直喷汽油机主要有分层充量型、均质充量型等，前者利用壁面引导法或喷束引导法，在缸内形成分层混合气，首先由火花塞点燃其周围的较浓混合气，随燃烧进行再将火焰传播到其余的稀薄混合气区域；后者则利用缸内有组织的气流运动与油束相互作用，在大部分工况范围内形成空燃比接近1的均质混合气。

现有的汽油机燃烧系统中由于喷束锥角设置不适当，导致压缩比低，气流组织、火焰传播不好；燃油消耗高。

发明内容

本发明提供一种汽油机燃烧系统，以解决现有汽油机燃烧系统压缩比低，气流组织、火焰传播不好；燃油消耗高的技术问题。

为了解决以上技术问题，本发明采取的技术方案是：

一种汽油机燃烧系统，包括由活塞与缸盖围成的燃烧室、多孔型喷油器、火花塞、进气道、排气道以及可为喷油器提供高压燃油的高、低压燃油机构，其特征是，所述进气道为水平型，所述多孔型喷油器设置于水平型进气道下方相对于活塞顶面倾斜25-35度的位置处，喷束锥角为55-65度。

所述多孔型喷油器设置于水平型进气道下方相对于活塞顶面倾斜28-32度的位置处，所述喷束锥角为58-62度。

所述多孔型喷油器设置于水平型进气道下方相对于活塞顶面倾斜29-31度的位置处，所述喷束锥角为59-61度。

所述高、低压燃油机构包括高压油轨、高压油泵、燃油滤清器、低压油泵和油箱。

所述活塞为带凹坑的碗形活塞。

在采用了上述技术方案后，由于综合考虑了燃油耗和排放等发动机性能方面的因素，将喷油器安装在进气道下方，根据进气道与气缸盖所形成的空间结构，多孔型喷油器设置于水平型进气道下方相对于活塞顶面倾斜25-35度的位置处，喷束锥角为55-65度，以适应与燃烧室的相对几何关系，避免了油雾与活塞顶部、缸套和进气门之间可能存在的接触。能提高压缩比，气流组织、火焰传播好；燃油消耗低。解决了现有汽油机燃烧系统压缩比低，气流组织、火焰传播不好；燃油消耗高的技术问题。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明中燃烧室部分的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种汽油机燃烧系统，包括燃烧室1、多孔型喷油器2、火花塞3、进气道4、排气道5、活塞6和高、低压燃油机构，高、低压燃油机构包括高压油轨7、高压油泵8、燃油滤清器9、低压油泵10和油箱11，进气道为水平型，多孔型喷油器设置于水平型进气道下方相对于活塞顶面倾斜25-35度的位置处，喷束锥角为55-65度。一般为地，多孔型喷油器设置于水平型进气道下方相对于活塞顶面倾斜28-32度的位置处，喷束锥角为58-62度。优选为，多孔型喷油器设置于水平型进气道下方相对于活塞顶面倾斜29-31度的位置处，喷束锥角为59-61度。本处可以选多孔型喷油器设置于水平型进气道下方相对于活塞顶面倾斜30度的位置处，喷束锥角为60度，活塞为带凹坑的碗形活塞，当发动机工作时，燃料在进气行程直接喷入气缸，喷油时刻通过VVT可在进气上止点前40度至上止点后110度之间调节，喷油嘴喷油后大部分油雾都集中在活塞的凹坑中，靠进气形成涡流带动油雾在缸内形成过量空气系数为1的均匀混合气，当活塞压缩混合气至上止点附近时由火花塞点火引燃，接着火焰前锋迅速推进，从而完成整个燃烧过程。工作过程中，活塞顶部油膜是形成碳烟的主要原因，故应尽量提前喷油时刻。油雾可以允许接触活塞顶部，但不能被反射起来，因为反射的油雾碰到缸套会加重机油稀释。油雾向排气侧缸套的渗透只能通过与进气流的相互作用来避免，即喷油必须在进气流减弱之前完成。通过推迟进气门开启角，使进气延迟，延长喷油时间。这一点在低转速下就显得非常重要，因为此时进气量较少，在进气扰动小的情况下，增加喷油时间有助于形成均质充量。另外，当应用到增压发动机时，应增加适当的紊流，使进气充量与油雾相互作用，减少油雾向下扩散，避免湿壁现象。经过试验发现，均质充量型缸内直喷汽油机的爆震倾向小，燃烧室内气流组织、火焰传播等方面均有一定改善。具有压缩比高、气流组织、火焰传播好；动力输出大、燃油消耗低的优点。