[发明专利]内燃机多燃料燃烧系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机多燃料燃烧系统，其属于内燃机燃烧领域。

背景技术

众所周知，一方面内燃机燃料的多元化进展在加快，另一方面，为了满足日趋严格的排放法规和对经济性的要求，柴油机和汽油机的技术越来越复杂，成本不断提升，尤其是电动车和混合动力车技术的快速发展，对内燃机形成了严峻的挑战。

发明内容

为了解决内燃机对不同种燃料的适应性问题，提高内燃机的性能，并减少成本，增强内燃机的竞争力，本发明提供一种内燃机多燃料燃烧系统，这种燃烧系统应采用低压缩比和高膨胀比，对增压内燃机还要进行增压空气强化冷却，使缸内的预混合气不能压缩自燃，然后通过在点火室内点燃汽油来引燃主燃烧室内的预混合气，从而有效地控制预混合燃烧的着火点，并通过废气再循环技术把部分废气重新引入缸内，控制预混合燃烧的速率，实现着火点和燃烧速率可控的混合燃料预混合燃烧，并保持高效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种内燃机多燃料燃烧系统包括一个由主燃烧室和一个与主燃烧室相连通的点火室，在所述主燃烧室中安装一个主喷油嘴，在所述点火室中安装一个副喷油嘴和一个火花塞，主喷油嘴喷射适于压燃的两种以上燃料的混合燃料、或喷射适于压燃和适于点燃的混合燃料，副喷油嘴喷射适于点燃的燃料；所述内燃机采用低压缩比高膨胀比循环方式，足够的低压缩比使得主燃烧室的混合气不被压燃着火，而是由火花塞先点燃点火室内的混合气，再引燃主燃烧室内的混合气；进气方式采用自然吸气或增压进气，采用自然吸气时，有效压缩比小于14，膨胀比则大于14，在采用增压进气时，有效压缩比小于11，膨胀比则大于11，用中冷器把增压后的空气进行强制冷却，在进气行程或压缩行程，用主喷油嘴向主燃烧室内喷射适于压燃的混合燃料或喷射压燃燃料和点燃燃料的混合燃料与空气混合；用所述副喷油嘴向点火室内喷射适于点燃的燃料，形成可点燃的混合气，火花塞点燃点火室内的混合气，燃烧火焰从点火室高速进入主燃烧室，引燃主燃烧室内的混合气；在怠速运转时，所述主喷油嘴停止喷射，只有副喷油嘴喷射燃料燃烧运行。

所述点火室的喷口至少为一个。

所述主喷油嘴设置在进气道内。

所述主燃烧室内可以喷入柴油和生物柴油、二甲醚和汽油、乙醇等的混合燃料，也就是说，主燃烧室可以喷入至少包含一种适于压燃燃料的混合燃料；所述点火室也可以喷入甲醇、乙醇、压缩天然气、液化石油气、氢气等易于点燃的燃料。

上述技术方案的指导思想是：由于预混合压燃着火燃烧方式，很难控制着火点。采用降低压缩比和进气温度的方法，降低压缩终点的缸内温度，使缸内混合气不能依靠压缩高温而自燃，通过向点火室内喷射适量易于点燃的燃料，点燃点火室内的混合气后，高温火焰经通道喷出，引燃主燃烧室内的混合气，从而实现着火点可控的压燃燃料的混合燃料均质预混合燃烧。而采用适当高的膨胀比，有利于提高内燃机的效率，降低油耗；采用废气再循环技术引入部分废气到缸内，可控制柴油预混合燃烧的速率。

本发明的有益效果是：这种内燃机多燃料燃烧系统采用低压缩比和高膨胀比，对增压内燃机还要进行增压空气强化冷却，使缸内的预混合气不能压缩自燃，然后通过在点火室内点燃汽油来引燃主燃烧室内的预混合气，从而有效地控制了压燃燃料预混合燃烧的着火点，并通过废气再循环技术把部分废气重新引入缸内，控制预混合燃烧的速率，实现了着火点和燃烧速率可控的混合燃料预混合燃烧，并保持高效率。这种内燃机可以适应多种燃料，不需复杂的高压共轨电控供油系统，后处理系统也较为简单。向主燃烧室喷入柴油和汽油等易挥发燃料的混合燃料，可以更多地降低缸内温度，从而保证有效压缩比不必设置太低。此外，由于通过点燃点火室内混合气，引燃主燃烧室的混合气，因此可以有效解决压燃机的冷启动问题。在一台186单缸柴油机上的试验表明，NOx排放下降90％，碳烟排放降低92％，热效率提高2.3％。特别是，这种点燃式内燃机能适合多种不同特性的燃料。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是一种内燃机双燃料燃烧系统示意图。

图中：1、主燃烧室，2、主喷油嘴，3、点火室，4、副喷油嘴，5、火花塞。

具体实施方式