[发明专利]一种具有进气道喷水功能的压燃发动机低温燃烧系统

摘要

本发明公开了一种具有进气道喷水功能的压燃发动机低温燃烧系统，包括发动机、两级增压系统、可变截面涡轮机、可自动控制的进气道喷水系统、废气颗粒捕集器、高低压EGR系统。两级增压系统通过增压为发动机提供足够的空气量，高低压EGR系统对缸内氧浓度进行充分稀释，从而降低缸内反应速率，形成缸内低温燃烧。而带加热格栅的喷水器通过喷水大幅增加进气的比热容，同时对进气进行冷却，达到降低缸内燃烧温度，大幅降低NOx排放的效果。ECU通过控制线连接气道喷水器、高压废气再循环阀、低压废气再循环阀、可变截面涡轮机、发动机，通过探测发动机工况，对各系统进行动态控制，从而实现在全工况内实现大幅降低NOx排放的目标。

主权项

1.一种具有气道喷水的压燃发动机机低温燃烧系统，包括两级增压系统、废气再循环系统和控制系统，其特征在于：还包括气道喷水系统；所述的两级增压系统包括在发动机进气管路上沿空气流动方向依次安装的空气滤清器、低压级压缩机、中冷器和高压级压缩机，所述空气滤器进口连通大气，在发动机排气管路上沿废气流动方向依次安装的高压级涡轮机、低压级涡轮机、颗粒捕集器，所述的高压级涡轮机进口与发动机排气管直接相连；所述的低压级涡轮机和低压级压缩机同轴相连，所述的高压级涡轮机和高压级压缩机同轴相连，所述高压级涡轮机为可变截面涡轮机；所述的废气再循环系统包括高压废气再循环回路和低压废气再循环回路，发动机排气管分为两条支路，一条支路连接高压级涡轮机入口，另一条支路上安装有废气再循环冷却器和高压废气再循环阀，高压废气再循环阀出口连接在高压级压缩机和气道喷水器之间的进气管路上，所述的高压废气再循环阀和废气再循环冷却器所在管路构成高压废气再循环回路，颗粒捕集器出口分为第一支路和第二支路，第一支路连通大气，在第二支路上安装有低压废气再循环阀，所述的低压废气再循环阀的出口接在空气滤清器和低压级压缩机之间的进气管路上，所述的低压废气再循环阀所在第二支路构成低压废气再循环回路；所述的喷水系统包括水箱，在所述水箱内安装有高低液位报警器、液位监控系统以及加热装置，所述的水箱出口连接质量流量计入口，所述的质量流量计出口连接进气道喷水器进水口，所述的进气道喷水器安装在发动机进气管路上，在所述的发动机进气管路的管腔内且垂直于空气的流动方向安装有加热格栅，所述的进气道喷水器穿过发动机进气管路的管壁并且喷水器的喷水口对准加热格栅设置，所述的加热格栅与加热装置相连；所述的控制系统包括控制单元，所述的控制单元通过控制线与进气道喷水器、高压废气再循环阀、低压废气再循环阀、涡轮机和发动机连接，所述控制单元采集发动机工况信号以及排放物浓度信号和发动机运转状况信号，生成进气道喷水器的喷水脉宽和喷水时刻信号，高压废气再循环阀和低压废气再循环阀的开度信号，可变截面涡轮机的开度信号。