[实用新型]一种发动机用新型油气混合箱

说明书

技术领域

本实用新型涉及发动机油气混合技术领域，尤其是燃油喷入进气管的油气混合系统。

背景技术

柴油机传统燃烧方式包含预混燃烧和扩散燃烧两个阶段，由于燃料和空气混合不均匀，导致燃烧室内的高温、富氧区域极易生成NOx，而高温过浓区域由于缺氧，燃油不能完全燃烧，最终形成颗粒物PM。降低NOx和PM排放的核心办法是控制缸内燃烧温度，并使燃油充分燃烧。

柴油机低温燃烧技术采用大EGR率抑制燃烧温度和稀释混合气，并在着火之前将燃料全部喷入气缸，实现低温预混合燃烧。低温燃烧技术可以同时大幅降低NOx和PM排放，主要问题在于高的CO和HC排放，由于采用超大EGR率，导致燃油消耗率上升，燃烧稳定性差，运行区域局限于中低负荷。

一种解决方法是应用双燃料系统实现低温燃烧。保留柴油机原燃油喷射系统，将少量柴油直接喷入缸内，并增加在缸外气道副燃油喷射系统并与空气混合后进入气缸，通过缸内柴油压燃引燃副燃油，实现RCCIfuel-Reactivity Controlled Compression Ignition燃烧，从而提高低温燃烧柴油机的热效率，改善燃油经济性，并且极大地拓宽发动机低温燃烧运行区域。有研究表明，该燃烧方式的热效率可达53%，在不用任何后处理的情况下达到了EPA2010排放标准。

RCCI燃烧方式对混合气有较高的要求，副燃料气道喷射会导致燃油在进气管、进气道和进气门背面附着、沉积，形成油膜，燃油雾化不良，混合气不均匀，不能完全发挥RCCI燃烧方式的优势。

发明内容

本实用新型目的是提供一种发动机用新型油气混合箱，这种混合箱能够为气缸外喷射的副燃料准备均质的混合气，使发动机实现理想的RCCI燃烧，同时降低NOx和PM排放，并且提高燃烧热效率。

本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种发动机用新型油气混合箱，所述混合箱安装位于进气总管，其特征在于：混合箱为中间大两端小的中空筒状箱体，两端分别为新鲜空气入口和混合气出口，箱体上设有喷油器、喷油器座和废气再循环EGR接口，所述喷油器由压块固定于喷油器座上。

其进一步特征在于：所述喷油器座与废气再循环EGR接口分别位于混合箱入口两侧，二者中心线与混合箱轴线处于同一平面内。

进一步的：所述废气再循环EGR接口端口处设有法兰。

所述压块与喷油器座采用螺栓连接，螺栓个数为2个或3个。

所述喷油器为低压电控喷油器。

本实用新型相比于气道喷射方案的有益效果在于：

1）混合箱可以作为附件直接与进气管相连接，具有一定的通用性。将喷油器安装在混合箱上，可以避免对发动机进气道或者进气歧管进行加工改动。

2）副燃料喷射在混合箱内，使燃料与空气有充足的时间进行混合，燃料不易附着在壁面上形成油滴，能够获得更均匀的混合气，提高发动机的燃烧效率，并能减小发动机冷启动的HC排放。

3）低温燃烧柴油机需要大量的EGR，将废气引入混合箱内，有利于废气与新鲜空气的混合，且高温废气将有助于液态燃料的蒸发和雾化。

附图说明

图1为双燃料发动机的新型进气混合箱的结构示意图。

图2为单缸机进气混合箱的布置示意图。

图3为多缸发动机进气混合箱的布置示意图。

具体实施方式

以下结合附图说明本实用新型的具体实施方式：

图1为双燃料低温燃烧发动机进气混合箱的结构示意图。新鲜空气经增压中冷后，由入口1流入混合箱，所需的废气由EGR接口5引入，喷油器2安装于喷油器座4内，由喷油器压块3通过螺栓压紧。副燃料供给系统将汽油、甲醇等易挥发燃料输送至喷油器端，并在适当时刻喷入混合箱内，这样副燃料、新鲜空气和引入的废气在混合箱内进行充分混合，从出口6流出进入发动机进气歧管。

图2为混合箱在单缸柴油机上的布置示意图，混合箱安装于进气管上，高压废气再循环管采用法兰与混合箱上的EGR接口连接，混合气在进气行程被吸入气缸并被压缩。柴油机原燃油喷射系统不做变动，在上止点前将所需柴油喷入缸内，由于增加了副燃料，柴油喷射量少于传统燃烧方式，有利于在着火之前将燃油全部喷入气缸，改善柴油与空气的混合程度。柴油经压缩着火、并点燃副燃料，从而实现RCCI燃烧方式。

图3为多缸柴油机进气混合箱的布置示意图。中间进气或侧向进气的柴油机进气混合箱均安装于进气总管上，燃料在混合箱内与新鲜空气和废气充分混合后，流入工作气缸的进气歧管。