[实用新型]一种直喷汽油机防气门积碳装置和具有其的车辆

说明书

本实用新型提供一种直喷汽油机防气门积碳装置和具有其的车辆，直喷汽油机防气门积碳装置包括：油气分离装置、低负荷管、高负荷管、碳罐和燃油蒸发管，通过在油气分离装置的出气端设置低负荷管和高负荷管，通过低负荷管和高负荷管分别与燃油蒸发管及进气道连通，利用燃油蒸发管提供的高浓度燃油蒸气对机油油气混合气进行溶解和吸收，从而有效避免机油在进气门背部的沉积，结构简单，设计合理。

技术领域

本实用新型涉及汽车制造技术领域，更具体地，涉及一种直喷汽油机防气门积碳装置和具有该直喷汽油机防气门积碳装置的车辆。

背景技术

节能和减排是内燃机发展永恒不变的追求，缸内直喷技术在提高燃油经济性上的突出表现使其成为是近年来汽油机发展的主流技术之一。直喷式汽油机将喷油器直接安装于燃烧室内，燃油直接通过喷油器喷射到燃烧室内与新鲜空气混合，高压油泵可以使燃油压力达到35MPa甚至更高，在提高燃油雾化效果的同时，达到了与进气道喷射燃油和空气混合均匀程度一致的效果，通过合理的喷油控制策略能够实现燃料均质混合或分层燃烧，从而实现节油的目的。传统的汽油发动机的喷油器布置在进气歧管或缸盖进气道上，喷油器喷出的燃烧油束喷入到进气道内，燃油蒸气和新鲜空气在发动机进气道内混合，再通过气门进入燃烧室。

机油是润滑发动机的主要介质，但机油在发动机燃烧的高温燃气和高速运行工作环境下极易变得粘滞。机油可通过曲轴箱强制通风系统、活塞和活塞环缝隙、气门油封和涡轮增压器涡轮轴油封渗漏并随进气流动进入进气歧管，其中曲轴箱强制通风系统进入到进气歧管的机油占最高比例。由于汽油是一种强挥发性有机溶剂，传统的进气道喷射发动机进入进气歧管的机油会被汽油所溶解吸收，使得机油不容易沉积在进气道表面和进气门背部。而直喷发动机进气歧管和进气道内汽油浓度极低(只有来自冲刷炭罐形成脱附的少量汽油蒸气)，机油由于粘滞极易沉积在进气道表面和进气门背部，进气门背部为圆弧非加工表面，表面粗糙，机油极易沉积在进气门背部，由于进气门温度在150℃～300℃的环境下，在这个温度下，机油和灰尘杂质颗粒(来自于进气系统未过滤掉的灰尘或来自于废气再循环系统未燃烧掉的碳烟颗粒)聚集和结胶，最终形成含有杂质微粒的积碳硬壳，一旦积碳硬壳形成，极难清除，由于这类积碳微量的残留，将成为积碳再次沉积的反应床，加速积碳的再次产生。

如果机油在进气门附近形成积碳，会造成进气门流通截面积减少，引起进气阻力的增加，改变进气流场，导致发动机的进气不畅、充气效率下降，随着积碳的积累会使得进气门密封不严，进而导致发动机缸内燃烧的恶化，造成发动机工作无力、动力性下降，怠速发抖、加速不良、油耗升高、排放物超标等问题。积碳如果脱落后随气流进入气缸内会产生爆燃现象，燃烧室局部燃烧温度过高，使燃烧室内气缸内壁的温度大幅度增加，活塞机械负荷和热负荷也相应的大幅度增加，严重时候活塞会产生变形、拉缸、烧蚀等现象。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种直喷汽油机防气门积碳装置。

本实用新型还提供一种具有上述直喷汽油机防气门积碳装置的车辆。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

根据本实用新型第一方面实施例的直喷汽油机防气门积碳装置，包括：

油气分离装置，其进气端与曲轴箱箱体连通，出气端分别连接有低负荷管和高负荷管；

碳罐，其出气端通过连接管路和与燃烧室连通的进气道连通；

燃油蒸发管，一端与汽油燃油箱连通，另一端与所述碳罐的进气端连通；

所述低负荷管连接至所述连接管路上，所述高负荷管设置在连接至所述碳罐的进气端的所述燃油蒸发管上；

在发动机低负荷运转时，所述油气分离装置通过所述低负荷管连通所述；

在发动机高负荷运转时，所述油气分离装置通过所述高负荷管连通所述燃油蒸发管、碳罐及燃烧室。

进一步地，还包括：