[发明专利]一种缸内直喷甲醇发动机及甲醇发动机燃烧系统的工作方法

权利要求书

1.一种缸内直喷甲醇发动机，其特征在于，包括气缸体(11)、安装于气缸体(11)之上的气缸盖(12)以及安装于气缸体(11)内的活塞(7)；其中，该发动机还具有进气管(5)，进气管(5)上安装有控制发动机进气空气量的节气门体(6)；气缸盖(12)上安装有进气门(2)和排气门(1)，位于气缸盖(12)的中心还安装有火花塞(3)，在所述气缸盖(12)上安装有喷油器(4)，活塞(7)的顶面上开设有凹坑(8)，与气缸体(11)一起形成燃烧室，喷油器(4)形成的主喷射(10)朝向活塞(7)顶面上的凹坑(8)处燃烧室；

当发动机处在进气行程、活塞(7)向下运动到气缸中部，喷油器(4)采用主喷射(10)喷入甲醇燃料，或者发动机处在压缩行程、活塞(7)向上运动到气缸中部，喷油器(4)采用后喷射(15)喷入甲醇燃料，喷入的甲醇与气缸体(11)中的进气行程中进入的空气混合形成燃料/空气混合气，当活塞(7)向上运动到压缩行程末期时，由火花塞(3)点火点燃燃料/空气混合气，使燃料燃烧，气缸体(11)内气体膨胀做功，实现发动机的工作过程。

2.根据权利要求1所述的一种缸内直喷甲醇发动机，其特征在于，活塞(7)选用钢制活塞或者镶有钢制活塞顶的活塞。

3.一种甲醇发动机燃烧系统的工作方法，其特征在于，该工作方法基于权利要求1或2所述的一种缸内直喷甲醇发动机，包括：

该发动机采用的压缩比为13～17；

该发动机采用控制喷油提前角和主喷射与后喷射的控制策略，且主喷射的喷油提前角范围为300～180CABTDC，这样造成气缸上部的高温区燃料量少，处于稀混合气状态，抑制了发动机的爆震燃烧；

该发动机的采用不同阶段组织不同气缸内空气流动的策略，在进气行程中组织进气涡流和在压缩行程组织压缩挤流的气缸内空气流动，或者在进气行程中组织进气纵涡流/滚流和在压缩行程组织压缩挤流的气缸内空气流动；

该发动机的甲醇喷射压力范围为20～500bar。

4.根据权利要求1所述的一种甲醇发动机燃烧系统的工作方法，其特征在于，该发动机的甲醇喷射压力范围为60～200bar。

5.根据权利要求1所述的一种甲醇发动机燃烧系统的工作方法，其特征在于，后喷射的喷射提前角为150～60CABTDC，后喷射的燃料量不超过总燃料量的30％，且后喷射燃料量越多，喷射越早。

6.根据权利要求1所述的一种甲醇发动机燃烧系统的工作方法，其特征在于，在主喷射的喷油量大和喷射时间长的情况下，为减少燃料喷到壁面的情况，将1次进行的主喷射分成2～3次进行，且每次喷射的间隔为1～2毫秒。