[发明专利]气缸外喷射式燃油量调节型汽油机

说明书

本发明涉及一种气缸外喷射式燃油量调节(俗称质调节)型汽油机。

现有活塞往复式汽油机从其燃油(可燃混合气)供给系统上大体可分为：化油器型、缸外喷射型(有机械连续供油式、电控单点式、电控多点连续式、电控多点断续式)、缸内喷射型(有早期的机械泵油式和现今代表世界汽油机最高技术水平的电控缸内喷射型)汽油机。其具体原理、结构等参见相应的有关资料。下面就其实际使用过程中的不足之处简要叙述如下：一、目前的汽油机从其进气方式上存在的不足之处有：

目前存在的化油器型、缸外喷射型、缸内喷射型汽油机都普遍采用节气门(或可变配气相位定时装置)来调节其空气进入量(俗称量调节)，从而达到内燃机不同工况下对可燃混合气品质和其量的要求。大家知道内燃机新鲜空气进气量的多少(在确保正常、合理燃烧的前提下)将会直接影响其部分工况、负荷下的热效率的提高、燃油利用率的提高、排放污染物的降低等。再之，由于车辆的行驶范围非常广。如当其应用在高海拔地区时，由于空气稀薄缺氧再加之目前汽油机普遍采用的量调节结构方式进气，使之发动机的动力性大大下降。二、目前汽油机在混合气形成方面存在的不足之处：

目前存在的化油器型、缸外喷射型汽油机都普遍燃用均匀可燃混合气。

1、化油器型汽油机的燃油雾化(混合气的形成)是有化油器的喉管完成的，由于化油器(喉管)的结构特性所限(不可调整性)，其能达到的理想可燃混合气的品质(空气与燃油的混合比)只能在很小的有限范围内，一旦离开该范围可燃混合气的空燃比就会失去理想配比(往往都是可燃混合气过浓)。该类汽油机在启动、暖机、怠速、小负荷、大负荷以及急速变工况等不同工况下，由于该类汽油机的工作(燃烧)过程所需必备的特定条件(如点火的可靠性、燃烧的稳定性、过渡的圆滑性、加速性等)，使得化油器必须向汽油机供给过量空气系数λ(1的浓可燃混合气，而内燃机燃用过浓的可燃混合气必然带来汽油机的燃烧(燃烧过程油气混合不均或缺氧)不彻底，从而最终使其燃油耗和排放污染物(主要有：CO和HC)的急剧增加。这对有限资源的浪费和人类生存环境的污染造成目前人所共知的结果。这也就是化油器型汽油机目前将被淘汰的原因之一。

2、缸外喷射型汽油机(目前仍在使用的有单点喷射机械式、多点连续喷射机械式、单点电控式、多点连续喷射电控式、多点断续喷射电控式)均采用均匀混合气燃烧，并且同样也普遍采用节气门(或可变配气相位定时机构)调节空气进入量。该类机型的可燃混合气是在进气总管(对单点各类式而言)或进气歧管(对多点各类喷射式而言)内形成的，其原理是根据节气门的开度值(人为控制)用不同的方式来最终确定燃油循环供给量的多少。因该类汽油机仍然存在着节气门并采用均匀混合气燃烧，虽然比化油器型汽油机在某些性能上有所改善，但其仍然不可避免的存在着不足。尤其是启动、暖机、怠速、大负荷工况下，因燃用(多种工况下因其条件所限必须燃用浓混合气)均匀可燃混合气的汽油机的工作(燃烧)状况所需和高速大负荷下节气门的阻流(限制新鲜空气的进入)特性所限。所以该类汽油机同样也不同程度的存在着与化油器型汽油机在对应工况下的缺陷。

3、缸内喷射型汽油机(该机型仍属量调节机型的一种)。目前代表世界最高技术水平的应属电控气缸内喷射型汽油机(参见日本三凌公司的有关专利和其产品介绍)，其可燃混合气是在缸内形成的(其优点参见有关资料)。当其为中、小负荷时，该供给不均匀混合气，而当其为大负荷时，该又供给相对均匀混合气，这对于汽油机全面性能的改善起着关键性的作用。但是由于采用了电控气缸内喷射，这对其燃油供给(必须采用高压供油)系统、电控系统(各类传感器的增加)、电控喷油器以及缸内组织燃烧技术等在其性能和可靠方面都有相当高的要求，同时发动机气缸盖为适应其特性要求也必须具有相当复杂的结构。三、目前汽油机的工作过程(燃烧)方面存在的不足之处：

1、化油器型和缸外喷射型汽油机均燃用均匀混合气。人们发现燃用均匀混合气的汽油机容易发生爆燃(俗称爆震)，这是该类汽油机热效率(提高压缩比和组织有效的燃烧是提高其热效率的有效办法)难以进一步提高的关键障碍之一。燃用均匀混合气型的汽油机在部分负荷(工况)下因燃烧不彻底(因可燃混合气过浓、缺氧)必然造成燃油耗和排放污染的加重。因此，这是该类燃烧方式的汽油机今后将被彻底淘汰的根本原因所在。