用于双燃料发动机的喷油方法、装置和汽车的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车制造技术领域，尤其涉及一种用于双燃料发动机的喷油方法、装置和汽车。
【背景技术】
[0002]根据所用的燃料不同，常见的发动机可分为汽油发动机和柴油发动机两种。汽油机以汽油为燃料，柴油机以柴油为燃料。近年来，由于能源紧缺和对环保要求的不断提高，人们十分重视发动机代用燃料的研究，甲醇、乙醇、天然气等在发动机上得到应用，在一些发动机上同时以柴油和汽油、天然气等作为燃料，称为双燃料发动机。
[0003]目前，双燃料发动机负荷拓展最大的受限条件就是燃烧粗暴、压力升高率大等因素。当发动机的负荷超过大约lOONm，气缸内的温度升高，给汽油的燃烧创造有利条件，并且为了降低排放，需要较大的汽/柴油比例。然而目前存在的问题是，当汽/柴油比例增大后，发动机的压力升高率将增大，甚至压力升高率会超过lmpa/deg。因此，限制了喷入汽油的量，同时限制了对烟度和氮氧化物NOx排放的进一步优化。
【发明内容】
[0004]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0005]为此，本发明的第一个目的在于提出一种用于双燃料发动机的喷油方法，该方法不仅减低了氮氧化物NOx的排放，同时减少了燃烧粗暴的问题，并且拓展了双燃料技术的工作负荷。。
[0006]本发明的第二个目的在于提出一种用于双燃料发动机的喷油装置。
[0007]本发明的第三个目的在于提出一种汽车。
[0008]为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种用于双燃料发动机的喷油方法，包括:当发动机的负荷高于预设值时，在预设的预喷正时控制以第一喷油量向气缸燃烧室喷入柴油，其中，喷入的所述柴油在燃烧后引燃由进气道喷入的与所述柴油不同的燃料；以及在预设的主喷正时控制以第二喷油量向气缸燃烧室喷入柴油，其中，所述第二喷油量大于所述第一喷油量。
[0009]本发明实施例的用于双燃料发动机的喷油方法，分别在预喷正时和主喷正时将柴油分为两次喷入至气缸燃烧室内，不仅减低了氮氧化物NOx的排放，同时减少了燃烧粗暴的问题，并且拓展了双燃料技术的工作负荷。
[0010]为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种用于双燃料发动机的喷油装置，包括:气缸燃烧室；以及喷油器，所述喷油器用于当发动机的负荷高于预设值时，在预设的预喷正时控制以第一喷油量向所述气缸燃烧室喷入柴油其中，喷入的所述柴油在燃烧后引燃由进气道喷入的与所述柴油不同的燃料，以及在预设的主喷正时控制以第二喷油量向所述气缸燃烧室喷入柴油，其中，所述第三喷油量大于所述第二喷油量。
[0011]本发明实施例的用于双燃料发动机的喷油装置，分别在预喷正时和主喷正时将柴油分为两次喷入至气缸燃烧室内，不仅减低了氮氧化物NOx的排放，同时减少了燃烧粗暴的问题，并且拓展了双燃料技术的工作负荷。
[0012]为达上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种汽车，包括本发明第二方面实施例中的用于双燃料发动机的喷油装置。
[0013]本发明实施例的汽车，通过喷油器分别在预喷正时和主喷正时将柴油分为两次喷入至气缸燃烧室内，不仅减低了氮氧化物NOx的排放，同时减少了燃烧粗暴的问题，并且拓展了双燃料技术的工作负荷。
[0014]本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0015]本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0016]图1是本发明一个实施例的用于双燃料发动机的喷油方法的流程图；
[0017]图2是本发明一个实施例的气缸内放热率曲线的示意图；以及
[0018]图3是本发明一个实施例的用于双燃料发动机的喷油装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0020]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0021]流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0022]图1是本发明一个实施例的用于双燃料发动机的喷油方法的流程图。
[0023]如图1所示，用于双燃料发动机的喷油方法包括
[0024]S101,当发动机的负荷高于预设值时，在预设的预喷正时以第一喷油量向气缸燃烧室喷入柴油，其中，喷入的柴油在燃烧后引燃由进气道喷入的与柴油不同的燃料。
[0025]具体地，在双燃料发动机中，可将柴油分为两次喷入至气缸燃烧室内，第一次喷油为预喷油，第二次喷油为主喷油。预喷油时，在预设的预喷正时喷油器按照第一喷油量将柴油喷入至气缸燃烧室中，其中，预设的预喷正时在上止点前30° -60°之间，第一喷油量为
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[0026]在本发明的实施例中，与柴油不同的燃料可为汽油或者天然气。具体而言，以混合汽油为例，汽油在第一喷入柴油之前由喷油器从进气道喷入，在第一次喷入柴油之后，柴油冷焰放热产生一个很小的放热峰值，在柴油燃烧后，气缸内的温度提高，引燃由进气道喷入的汽油，出现第二个放热峰值。也就是说，由于柴油喷入较早，预混合的柴油较多，改善了缸内汽/柴油混合气体的活性。
[0027]进一步而言，将第一次喷入柴油的时刻控制在上止点前30° -60°的好处在于，不仅可以增加喷入的柴油的滞燃期，从而使柴油更好的和气缸内由与柴油不同的其它燃料和空气混合形成的混合气体进行混合，提高混合气体的活性，而且可以使喷入的柴油燃烧放缓，降低引燃的与柴油不同的其它燃料的燃烧速度，从而降低燃烧粗暴的现象。
[0028]应当理解的是，如果加入大量EGR，第一次喷入柴油的预喷正时可以适度的推后。
[0029]S102，在预设的主喷正时控制以第二喷油量向气缸燃烧室喷入柴油，其中，第二喷油量大于第一喷油量。
[0030]具体地，在第二个放热峰值结束后，在预设的主喷正时喷油器以第二喷油量向气缸燃烧室第二次喷入柴油，柴油的燃烧会出现第三个放热峰值。其中，预设的主喷正时在上止点后5° -25°之间。具体而言，从图2中可以看出，第二个放热峰值和第三个放热峰值会出现明显的分离，由此，降低了气缸内的高温持续时间，同时降低了氮氧化物NOx排放量。也就是说，由于第二次喷入柴油较晚，从而达到分离放热率的效果，这样既拓展双燃料发动机负荷，又降低发动机NOx的排放。
[0031]进一步而言，将第二次喷入柴油的时刻控制在上止点后5° -25°的好处在于，不仅可以使第二次喷入柴油的放热峰值和汽油燃烧的放热峰值分离，降低了气缸内的温度，从而减少生成NOx排放物，而且可以增加涡轮增压器涡轮机废气入口处的温度，提高排气能量，可以增大进气压力，增加新鲜进气量，使发动机更好的实现稀薄燃烧。
[0032]经过试验可以得出，当预喷正时从-62° CA ATDC到-32° CA ATDC时，即在在上止点前30° -60°时，NOx和烟度的排放量没有明显的变化，而如果预喷正时继续推后，则NOx的排放量明显的增大，烟度变化趋势不明显。所以预喷正时优选地应当在-30°到-60° CAATDC范围内。当主喷正时为11° CA ATDC时，NOx的排放量比较低，烟度排放量虽然恶化，但是可以用DPF处理掉，因此，主喷正时在5° -25。CA ATDC范围内，即在在上止点后5° -25°时。其中，虽然主喷正时被推后，油耗增高，但是应当优先考虑NOx的排放，因此，主喷正时应当在5° -25° CAATDC的范围内。
[0033]此外，除了上述实施例中的喷油方法，如果双燃料发动机采用的是汽油缸内直喷方式的话，还可采用汽油多次喷入且柴油单次喷入