[实用新型]具有内部EGR低温燃烧系统的小型汽油机

说明书

技术领域

本实用新型主要涉及四冲程循环小型汽油机。特别是具有内部EGR低温燃烧系统的小型汽油机。 

背景技术

小型汽油机为了应对更严格的排放标准，需要组织更有效的后处理方式和更为清洁的燃烧过程。小型汽油机为了得到较高的功率通常采用浓混合气，但这样会导致较高的HC排放。采用较稀的混合气可以降低HC排放，但氮氧化物(NOx)的排放成为新的问题。因此如何得到较低的HC和NOx排放总量成为最主要的问题。 

内燃机废气再循环是控制NOx有害排放的一个有效技术，通过废气再循环系统能够使得部分残余废气(内部EGR)留在气缸中，并与进入气缸的空气-燃料混合物混合后再进行燃烧，有效地降低了发动机排气污染物中的NOx的排放量。 

常规小型汽油机为了提高动力性和经济性，需要减少进排气阻力损失，提高进气充量。因此内燃机的进气阀需要提前开启，而排气阀要延迟关闭，在一段时间内进气门和排气门同时处于开启状态，以便将燃烧废气充分排出，得到较高的发动机功率，因而难以实现内部废气再循环(内部EGR)技术。 

本实用新型提供一种能解决上述技术问题的具有内部EGR低温燃烧系统的小型汽油机。提供了一种在运转区域内使排出气体中包含的NOx浓度降低的具有内部EGR低温燃烧系统小型汽油机。 

发明内容

根据本实用新型，通过设计加工或利用某种调整机构调整进气阀和排气阀凸轮相对位置，进而控制进气阀与排气阀的重叠角度以得到适当的发动机内部EGR量，进而实现低温燃烧过程，降低NOx排放，其具体技术方案如下： 

一种具有内部EGR低温燃烧系统的小型汽油机，所述汽油机具有进气阀、排气阀、及用于控制进气阀的进气凸轮和用于控制排气阀的排气凸轮，进气阀与排气阀具有重叠角θs，其特征在于，通过调整进气阀与排气阀的重叠角θs控制EGR量。 

所述进气阀与排气阀重叠角θs为20°～45°曲轴转角。 

所述进气凸轮和排气凸轮具有中心线夹角θ，通过调整所述进气凸轮和排气凸轮的中心线夹角θ来调整进气阀与排气阀的重叠角θs。 

所述进气凸轮和排气凸轮的中心线夹角θ为100°～112°。 

所述进气凸轮和排气凸轮的中心线夹角θ为直接设计加工而成或利用调整机构调整而成。 

附图说明

图1是配气机构。 

图2是显示配备有内部EGR低温燃烧系统的小型汽油机的排气阀升程和进气阀升程与曲柄角的关系图。 

图3是进气凸轮与排气凸轮位置关系图。 

具体实施方式

下面参照附图详细描述本实用新型的实施例。 

如图1所示，一种具有内部EGR低温燃烧系统的小型汽油机，该汽油机具有进气阀11、排气阀10、挺柱4和5、推杆6和7、摇臂8和9、及用于控制进气阀的进气凸轮3和用于控制排气阀的排气凸轮2，进气凸轮3和排气凸轮2均安装在凸轮轴1上。排气凸轮2通过挺柱4，推杆6以及摇臂8驱动排气阀10开启和关闭；而进气凸轮通过挺柱5，推杆7以及摇臂9驱动排气阀11开启和关闭。 

进气阀与排气阀的运动升程如图2所示。排气阀10的升程曲线和进气阀11的升程曲线与曲轴转角的关系由Ex和In分别表示。通过适当的气阀重叠角θs，使得部分废气留在气缸中，由此，实现降低混合气燃烧温度，减少NOx生成。本实用新型中重叠角θs的计算基准为进排气阀间隙为0.2mm。如果气阀重叠角太小，则内部EGR量过多，会导致发动机功率过小；如果气阀重叠角过大，则内部EGR量太小，不能有效地降低NOx排放量；因此应合理选择气阀重叠角。重叠角θs取20°～45°时可以实现适当的内部EGR量。 

通过设计加工或调整机构调整排气凸轮2与进气凸轮3的相对安装位置，来调整进气阀与排气阀的重叠角度θs。排气凸轮2与进气凸轮3的相对安装位置由进气凸轮3中心线13与排气凸轮2中心线12的夹角θ表示，如图3所示。 

当进气凸轮3中心线13与排气凸轮2中心线12的夹角θ为112°时，进气阀与排气阀的重叠角度为20°曲轴转角左右，此时NOx排放相对于气门重叠角为45°～50°的发动机NOx排放值减少了10％左右。当进气凸轮3中心线13与排气凸轮2中心线12的夹角θ为100°时，进气阀与排气阀的重叠角度为45°曲轴转角左右，此时NOx排放相对于气门重叠角为45°～50°的发动机NOx排放值减少了25％左右。