[发明专利]一种发动机循环点火节能装置和发动机及其循环点火方法

说明书

技术领域

本发明涉及发动机领域，尤其涉及一种利用高温高压气体实现发动机循环点火的节能装置。

背景技术

发动机的燃烧室用于将燃料的化学能转化为机械能。汽油发动机燃烧室内燃料的点燃取决于几个因素：可燃混合气温度、点火器的类型、点火能量、燃料空气比、点火能量输入点及可燃混合气混合状态等.汽油机燃烧室需要一个点火器来击穿可燃混合气产生电火花触发燃烧过程，目前汽油机普遍采用火花塞点火器，该点火系统产生一个高压脉冲加到火花塞上，在火花塞的两个电极之间产生一个瞬态的高压电场，这个高电场引起油气混合气体击穿或放电，形成等离子体火花继而实现燃烧室油气混合气体的燃烧。此方式火花塞放电相对集中，点火效果受到变化的混合气浓度分布以及混合气温度、气缸温度的影响，因此带来了混合气体燃烧不稳定、燃烧不迅速和燃烧不完全的难题。

发动机燃烧室内混合气体点燃后，可燃混合气燃烧膨胀推动活塞做功，而在这一过程中燃烧室内会出现混合气体温度最高、压强最大的时刻，此时的混合气体温度最高且具有很高的能量，如果设法利用它来实现其它气缸点火，相比于传统点火方式的火花塞点火，点火能量较高、点火点分布相对均匀广泛，将有利于火花在燃烧室内的传播，有利于实现可燃混合气的完全燃烧，达到高效节能的目的。

此外，固定压缩比的汽油发动机不能在各种工况下充分发挥发动机的性能。譬如，在小负荷低转速时，发动机热效率较低相应的综合性能较差，故要求有较高的压缩比；而在大负荷高转速时，若压缩比较高则很容易产生爆燃并产生很大的热负荷，造成机体损坏，故这时要求采用较小的压缩比。随负荷的变化而连续调节发动机的压缩比，可以最大限度的发掘发动机的潜力，进而提高发动机的综合性能。但是对于传统发动机受制于结构限制，其燃烧室容积和气缸工作容积是一定的，很难实现可变压缩比。

发明内容

本发明设计开发了一种发动机循环点火装置，目的是克服现有汽油机采用火花塞单点点火，火花塞放电相对集中，导致混合气体燃烧效率不高，增加能耗的问题。

本发明的另一个目的是实现发动机压缩比连续可变。

本发明提供的技术方案为：

一种发动机循环点火节能装置，包括：

喷嘴，其设置在燃烧室上方，并与燃烧室连通；

绝热腔，其通过通道连通所述喷嘴，用于储存燃烧室产生的高温高压气体；以及

点火阀，其设置在所述通道内，用于控制所述通道的开启和关闭；

其中，当所述点火阀开启时，所述高温高压气体进入燃烧室，用于点燃燃烧室内的混合气体。

优选的是，所述喷嘴内部设置有圆柱腔体，其连通所述燃烧室，形成燃烧室的一部分。

优选的是，所述压缩比调节机构设置在所述喷嘴上部。

优选的是，所述压缩比调节机构包括：

活塞，其设置在所述圆柱腔体内，将其分成上腔体和下腔体；

动力机构，其能够驱动活塞在所述圆柱腔体内上下移动，改变所述下腔体的体积，从而改变发动机的压缩比。

优选的是，所述动力结构包括：

电机；

主动齿轮，其固定连接所述电机的输出轴；

从动齿轮，其和所述主动齿轮啮合；

螺杆，其末端固定连接所述活塞，所述螺杆和所述从动齿轮的中心螺纹配合。

优选的是，根据燃烧室和绝热腔的压力差，实现所述点火阀的开启和关闭。

优选的是，所述电机为直流伺服电机，其正反转可控。

优选的是，所述螺杆上端焊接有锁块，其两侧的扁耳插入气缸盖的凹槽内，将锁块两侧进行固定，防止锁块带动螺杆和活塞进行圆周运动

一种发动机，包括一种发动机循环点火节能装置，还包括：火花塞，其固定在气缸盖上，下部与燃烧室连通，能够点燃所述燃烧室内的可燃混合气。

一种发动机循环点火方法，包括一种发动机循环点火节能装置，还包括：

发动机启动时，点火阀关闭，采用火花塞单独点火方式进行点火；

循环点火装置介入，循环点火装置和火花塞共同点火，使发动机达到平稳运行；

火花塞不再参与点火，循环点火装置点火，实现发动机的连续循环工作。