一種汽車氫氣燃料內燃機燃燒方法和裝置的製作方法
2023-04-24 03:23:01 1
專利名稱：一種汽車氫氣燃料內燃機燃燒方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及汽車氫氣燃料內燃機燃燒方法和裝置。
技術背景現有的氫氣燃料內燃機多採用氣道噴射、缸外預混，氫氣噴入 各缸進氣道中，氫氣與空氣在氣道中混合後再進入氣缸，這在一定程 度上限制了燃料供給的響應速度和燃燒控制，從而限制了發動機動力 性能以及經濟性的提升。此外，傳統進氣道噴射發動機中，氣道中殘餘的氫氣會導致回火等異常燃燒現象的產生；而且缸內的氫氣與空氣 混合氣體在壓縮行程中有早燃和爆震的趨勢，不僅影響發動機的效 率，還會大大縮短發動機壽命發明內容本發明提供一種汽車氫氣燃料內燃機燃燒方法和裝置，以解決現 有汽車氫氣燃料內燃機燃燒方法和裝置因燃料供給的響應速度和燃 燒控制受到限制影響了發動機動力性能以及經濟性。為了解決以上技術問題，本發明採取以下的技術方案 一種汽車氫氣燃料內燃機燃燒方法，其特徵是，包括以下步驟 (一)、通過與缸體直接連接的氫氣進氣道在進氣行程利用高壓噴氫器直接在缸內噴射高壓氫氣，噴氫時刻在壓縮上止點前260°至壓縮 上止點後90。之間；(二)、噴入的氫氣與通過進氣道噴入的空氣在缸 內均勻混合，在發動機較大範圍工況內形成混合氣；(三)火花塞點 火使混合氣燃燒。一種汽車氫氣燃料內燃機燃燒的裝置，包括燃燒室、高壓噴氫 器、氫氣進氣道、火花塞、進氣道、排氣道和活塞，火花塞、進氣道、 排氣道均與燃燒室的缸體連接，高壓噴氫器與氫氣進氣道連接，其特 徵是，所述氫氣進氣道的出口直接與燃燒室的缸體連接。所述的高壓噴氫器包括依序連接的穩壓腔、氫氣濾清器、限壓 閥、氫氣泵和氫氣存儲機構。在採用了上述技術方案後，由於採用了直接向氣缸裡面噴射氫 氣，通過對噴氣時刻及噴氣脈寬的精確控制，從而精確控制噴氣量；同時較高的噴射壓力使得氫氣和空氣均勻混合，促進混合氣完全燃 燒，帶來高動力輸出、高響應速度的優勢，解決了現有汽車氫氣燃料 內燃機燃燒方法和裝置因燃料供給的響應速度和燃燒控制受到限制 影響了發動機動力性能以及經濟性。而且可以大大減少回火、早燃和 爆震顯現，延長發動機壽命。
圖l是本發明的結構示意圖。
具體實施方式
如圖l所示， 一種汽車氫氣燃料內燃機燃燒的裝置，包括燃燒室1、高壓噴氫器、氫氣進氣道2、火花塞3、進氣道4、排氣道5和活塞6，火花塞3、進氣道4、排氣道均5與燃燒室1的缸體連接，高 壓噴氫器與氫氣進氣道2連接，氫氣進氣道2的出口直接與燃燒室1 的缸體連接。高壓噴氫器包括依序連接的穩壓腔7、氫氣濾清器8、 限壓閥9、氫氣泵10和氫氣存儲機構11。氫氣進氣道2安裝於進氣 道4下方，噴束錐角為50°-90°，噴油器的噴束軸線相對於活塞頂傾 斜10°-30°。以適應與燃燒室的相對幾何關係。使用時，燃燒方法包括包括以下步驟(一)、通過與缸體直接連 接的氫氣進氣道在進氣行程利用高壓噴氫器直接在缸內噴射高壓氫 氣，噴氫時刻在壓縮上止點前260°至壓縮上止點後90°之間；(二)、噴入的氫氣與通過進氣道噴入的空氣在缸內均勻混合，在發動機較大 範圍工況內形成過量空氣係數大約為1混合氣；(三)火花塞點火使 混合氣燃燒，當活塞壓縮混合氣至上止點附近時由火花塞點火引燃， 接著火焰前鋒迅速推進，從而完成整個燃燒過程。噴氫控制的重點是 以較高的噴射壓力和適當的角度，以使氫氣束貫穿燃燒室，達到均勻 混合的目的。進氣門開啟相位角範圍為340。-385°，持續角為200。， 排氣門開啟相位角範圍為160°-210°，持續角為180°。通過相位器調 節進氣，使進氣形成渦流，帶動氫氣在缸內形成過量空氣係數為1的 均勻混合氣。噴氫持續時間即噴氫量由ECU根據進氣量計算。此外噴 氫必須在進氣流減弱之前完成。本發明特別適用於氫氣燃料發動機， 應用優點顯著，歸納如下壓縮比高；氣流組織、火焰傳播好；動力 輸出大、經濟性好；充氣效率高；發生爆震、早燃、回火等不良燃燒 現象的趨勢小。
權利要求
1、一種汽車氫氣燃料內燃機燃燒方法，其特徵是，包括以下步驟(一)、通過與缸體直接連接的氫氣進氣道在進氣行程利用高壓噴氫器直接在缸內噴射高壓氫氣，噴氫時刻在壓縮上止點前260°至壓縮上止點後90°之間；(二)、噴入的氫氣與通過進氣道噴入的空氣在缸內均勻混合，在發動機較大範圍工況內形成混合氣；(三)火花塞點火使混合氣燃燒。
2、 實現權利要求l方法的裝置，包括燃燒室、高壓噴氫器、氫氣進氣道、火花塞、進氣道、排氣道和活塞，火花塞、迸氣道、排氣 道均與燃燒室的缸體連接，高壓噴氫器與氫氣進氣道連接，其特徵是， 所述氫氣進氣道的出口直接與燃燒室的缸體連接。
3、如權利要求2所述的裝置，其特徵是，所述的高壓噴氫器包 括依序連接的穩壓腔、氫氣濾清器、限壓閥、氫氣泵和氫氣存儲機構。
全文摘要
本發明涉及汽車氫氣燃料內燃機燃燒方法和裝置。裝置包括燃燒室、高壓噴氫器、氫氣進氣道、火花塞、進氣道、排氣道和活塞，火花塞、進氣道、排氣道均與燃燒室的缸體連接，高壓噴氫器與氫氣進氣道連接，氫氣進氣道的出口直接與燃燒室的缸體連接。高壓噴氫器包括依序連接的穩壓腔、氫氣濾清器、限壓閥、氫氣泵和氫氣存儲機構。由於採用了直接向氣缸裡面噴射氫氣，通過對噴氣時刻及噴氣脈寬的精確控制，從而精確控制噴氣量；同時較高的噴射壓力使得氫氣和空氣均勻混合，促進混合氣完全燃燒，帶來高動力輸出、高響應速度的優勢，解決了現有汽車氫氣燃料內燃機燃燒方法和裝置因燃料供給的響應速度和燃燒控制受到限制影響了發動機動力性能以及經濟性。
文檔編號F02M21/02GK101403334SQ20071012430
公開日2009年4月8日 申請日期2007年10月30日 優先權日2007年10月30日
發明者湯緒雯 申請人:奇瑞汽車股份有限公司