[发明专利]一种具有夹气喷嘴的预燃系统、内燃机及预燃控制方法

说明书

本发明公开了一种具有夹气喷嘴的预燃系统，包括预燃室、夹气喷嘴机构、点火机构和控制机构，通过设置夹气喷嘴机构，能够实现燃料和空气的混合，将其混合气喷入预燃室，从而解决废气排出以及燃料和空气的供给问题；无需在预燃室增加预燃室进气道及相关结构，大大简化了预燃室结构；本发明提供了一种具有夹气喷嘴的预燃控制系统，通过设置控制机构能够实现夹气喷嘴机构中燃料混合量、压缩空气混合量、混合气喷射时刻和喷射持续期的控制，能够消除预燃室内残余废气，从而提高点火和燃烧的稳定性和精确控制，实现从怠速到最大转速和低负荷到全负荷的高效率，高性能和低排放的燃烧过程的内燃机工作。

技术领域

本发明属于发动机技术领域，特别是涉及具有夹气喷嘴的预燃系统、内燃机及预燃控制方法。

背景技术

现有带预燃室的内燃机发动机结构布置方式有三种，第一种在预燃室只布置火花塞；第二种，在预燃室布置火花塞和喷油器；第三种，在预燃室布置火花塞、喷油泵和预燃室进气道。第一种结构如图1所示，由于只在预燃室布置火花塞，在一次燃烧完成后，预燃室内的废气无法完全排出，燃料（燃油/燃气）和空气不易进入预燃室，难以达成稀薄燃烧，甚至存在燃烧困难的风险，因此只适合应用于很窄的内燃机工况范围。第二种结构如图2所示，由于只在预燃室布置火花塞和喷油器，虽然在第一次燃烧后解决了预燃室燃料供应的问题，废气依然不能完全排出，并且空气同样不易进入预燃室，同样难以达成稀薄燃烧，在怠速和冷启动状态下存在燃烧困难，特别是不适用于使用3元催化后处理装置的当量比燃烧的内燃机。第三种结构如图3所示，由于在预燃室布置了喷油器、喷油泵和预燃室进气道，因此解决了第一次燃烧后预燃室的废气排出以及燃料和空气的供给问题，并且可以达成稀薄燃烧，并适用于使用3元催化后处理装置的当量比带有废气再循环的稀释燃烧的内燃机。但是在预燃室增加了预燃室进气道，预燃室进气道还需要单独控制的零部件，会导致结构过大和系统复杂度过高，不仅成本大为增加而且所需的气缸盖空间过大限制了其可用性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供具有夹气喷嘴的预燃系统、内燃机及预燃控制方法，能够提升燃烧效率，无需在预燃室增加预燃室进气道及相关结构，大大简化预燃室结构。

本发明的一种具有夹气喷嘴的预燃系统，包括预燃室主体，所述预燃室主体内设有预燃室，还包括：

夹气喷嘴机构，所述夹气喷嘴机构设于所述预燃室的上方，所述夹气喷嘴机构包括燃料喷嘴组件、进气组件和混合气喷嘴，燃料和空气分别经过所述燃料喷嘴组件和进气组件进入所述夹气喷嘴机构内混合形成混合气，所述混合气喷嘴用于将所述混合气喷入所述预燃室；

点火机构，所述点火机构设于所述预燃室的上方，且位于所述夹气喷嘴机构的一侧，用于点燃所述混合气；

控制机构，所述燃料喷嘴组件和所述进气组件分别与所述控制机构通讯连接。

以上技术方案优选的，所述燃料喷嘴组件包括燃料喷嘴和电磁阀，所述燃料喷嘴用于喷出所述燃料，所述电磁阀用于控制所述燃料喷嘴的启闭，所述电磁阀与所述控制机构通讯连接。

以上技术方案优选的，所述夹气喷嘴机构还包括混合腔，所述混合腔设于所述混合气喷嘴的上方，且位于所述燃料喷嘴组件和进气组件的下方。

以上技术方案优选的，所述进气组件包括进气通道，所述进气通道的一端与所述混合腔连接，所述进气通道的另一端通过气体管路与空气压缩机连接，所述气体管路上设有稳压阀，所述空气压缩机和稳压阀均与所述控制机构通讯连接。

以上技术方案优选的，所述点火机构为火花塞。

以上技术方案优选的，所述夹气喷嘴机构与所述点火机构呈角度安装，夹角为150°-180°。

以上技术方案优选的，所述预燃室的下方设有隔离板，所述隔离板上均设有多个小孔。

以上技术方案优选的，所述小孔为4-6个，所述小孔的孔径为1.5-2mm。