一种汽油预混、柴油引燃发动机的冷起动系统的制作方法
【专利摘要】一种汽油预混、柴油引燃发动机的冷起动系统，用于解决现有汽油预混、柴油引燃发动机在暖机、怠速工况转速较高且循环波动大的问题，以实现汽油预混、柴油引燃发动机快速、稳定冷起动。它包括发动机本体、汽油供给机构和柴油供给机构，其特别之处在于：它在发动机气缸盖上设置了与发动机缸数匹配的火花塞。本实用新型使汽油预混、柴油引燃发动机在冷起动、暖机、怠速工况采用压燃和点燃两种燃烧方式共存的新型燃烧模式，简化了发动机的控制策略、降低了开发成本，有利于节能减排目标的实现。
【专利说明】一种汽油预混、柴油弓I燃发动机的冷起动系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种汽油预混、柴油引燃发动机，尤其是一种汽油预混、柴油引燃发动机的冷起动系统，属于燃烧发动机【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着汽车制造水平的提高，人们更加注重汽车的经济性能和排放指标。为克服汽油发动机燃油消耗率高、排放性能差的弊端，汽油预混、柴油引燃发动机应运而生，它根据汽、柴油两种燃料的特性，将汽油在发动机进气道内喷射形成均质混合气，并通过柴油缸内直喷引燃均质混合气。实验结果表明，采用汽油预混、柴油引燃技术的发动机热效率显著高于汽油机，可以达到甚至超过柴油机的水平。
[0003]申请号为201210175963.6的中国实用新型专利公开了一种汽油预混、柴油引燃发动机及其控制方法，该汽油预混、柴油引燃发动机包括用于控制发动机动作的主控单元和柴油机，所述主控单元的控制信号输出端连接柴油机，在柴油机的进气管道上设置有至少一个汽油喷油器，所述汽油喷油器通过汽油共轨连接汽油电子泵；其控制方法为:主控单元接收信息采集单元采集到的信息；主控单元根据接收到的各种信息判断发动机目前处于何种工况，同时根据发动机工况，主控单元选择相应的点燃方式令发动机工作。该专利申请的解决方案结构简单，成本低，能够有效降低发动机油耗以及减少有害物质的排放；但该汽油预混、柴油引燃发动机在冷起动、暖机和怠速工况采用汽油预混柴油引燃燃烧模式，由于进气及缸内温度低、柴油循环内喷射量少等原因使得发动机起动平稳性差、或冷起动困难，且暖机、怠速工况转速较高且循环波动大；如果该发动机在冷起动、暖机和怠速工况采用柴油机燃烧模式，这样需要两种燃烧模式的切换特别是在发动机冷起动时，还需通过预热塞对缸内混合气加热，使得汽油预混、柴油引燃发动机的控制策略复杂化，相对地提高了开发成本，不利于汽油预混、柴油引燃技术的产品化。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种既能简化发动机控制策略、降低开发成本、又有利于实现节能减排目标的汽油预混、柴油引燃发动机的冷起动系统。
[0005]本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的:
[0006]一种汽油预混、柴油引燃发动机的冷起动系统，它包括发动机本体、汽油供给机构和柴油供给机构，其特别之处在于:它在发动机气缸盖上设置了与发动机缸数匹配的火花塞。
[0007]上述汽油预混、柴油引燃发动机的冷起动系统，它还设有点火控制模块，所述点火控制模块由发动机ECU控制。
[0008]上述汽油预混、柴油引燃发动机的冷起动系统，所述汽油供给机构包括汽油油泵、汽油油轨和汽油喷油器，所述汽油油泵连接在汽油供油管路中，在汽油油泵后面设置汽油油轨，所述汽油油轨与汽油喷油器连接，所述汽油喷油器数量与发动机缸数匹配，它们安装在所对应气缸的进气管路中。
[0009]上述汽油预混、柴油引燃发动机的冷起动系统，所述柴油供给机构包括柴油油泵、柴油油轨和柴油喷油器，所述柴油油泵连接在柴油供油管路中，在柴油油泵后面设置柴油油轨，所述柴油油轨与柴油喷油器连接，所述柴油喷油器数量与发动机缸数匹配，它们安装在所对应气缸的缸盖燃烧室顶部。
[0010]本实用新型将现有汽油预混、柴油引燃发动机的预热塞换成火花塞，它无需对发动机的本体结构做较大改动，实现了汽油预混、柴油引燃发动机的快速、稳定冷起动，并解决了发动机暖机、怠速工况转速较高且循环波动大的问题。本实用新型使汽油预混、柴油引燃发动机在冷起动、暖机、怠速工况采用压燃和点燃两种燃烧方式共存的新型燃烧模式，简化了发动机的控制策略、降低了开发成本，有利于节能减排目标的实现。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0012]图1是现有汽油预混、柴油引燃发动机的冷起动系统示意图；
[0013]图2是本实用新型示意图。
[0014]图中各标号清单为:1、发动机本体，2、汽油喷油器，3、汽油油轨，4、汽油油泵，5、柴油喷油器，6、预热塞，7、柴油油泵，8、柴油油轨，9、火花塞。
【具体实施方式】
[0015]参看图2，本实用新型包括发动机本体1、汽油供给机构和柴油供给机构，所述汽油供给机构包括汽油油泵4、汽油油轨3和汽油喷油器2，所述汽油油泵4连接在汽油供油管路中，在汽油油泵4后面设置汽油油轨3，所述汽油油轨3与汽油喷油器2连接，所述汽油喷油器2数量与发动机缸数匹配，它们安装在所对应气缸的进气管路中；所述柴油供给机构包括柴油油泵7、柴油油轨8和柴油喷油器5，所述柴油油泵7连接在柴油供油管路中，在柴油油泵7后面设置柴油油轨8，所述柴油油轨8与柴油喷油器5连接，所述柴油喷油器5数量与发动机缸数匹配，它们安装在所对应气缸的缸盖燃烧室顶部；本实用新型的特别之处在于:它在发动机气缸盖上设置了与发动机缸数匹配的火花塞9。
[0016]参看图1、图2，本实用新型将现有汽油预混、柴油引燃发动机的预热塞6换成火花塞9，它无需对发动机的本体I的结构做较大改动，实现了汽油预混、柴油引燃发动机的快速、稳定冷起动，并解决了发动机暖机、怠速工况转速较高且循环波动大的问题。
[0017]汽油预混、柴油引燃发动机的冷起动过程为:第一阶段即预起动阶段，此阶段是在起动发动机准备起动之前预先进行的操作(如预热进气、开动低温起动加热器等)，是从起动操作开始(ECU开始通电)到转动曲轴瞬间所经历的阶段，此阶段与柴油机冷起动控制策略相同；第二阶段即起动阶段，从发动机靠外力拖动曲轴转动开始，直至发动机转速超过起动机的转速而自行运转、转速开始持续上升时的阶段；第三阶段即稳定运转阶段，从发动机转速持续上升、不再借助外力拖动，直至达到稳定运转时的阶段；第四阶段即暖机阶段，发动机稳定运转后，调整转速进行暖机，直至可以加负荷为止的阶段。汽油预混、柴油引燃发动机的燃烧模式为压燃缸内直喷的柴油、引燃气道喷射的汽油，由于该发动机在冷起动、暖机和怠速工况进气及缸内温度低、柴油喷射量极少(小于或等于相同排量、工况循环内柴油喷射量的40%)，使得发动机起动平稳性差或冷起动困难，而暖机、怠速工况发动机转速较高，且循环波动大。为此，本实用新型的冷起动方案从第二阶段开始至第四阶段结束在柴油机冷起动控制策略的基础上，根据发动机运行情况(进气温度、油温及当量比等)在压缩上止点前后进行火花塞点火，点燃和压燃缸内油气混合物，而其他冷起动策略与柴油机相同。另外，火花塞9的点火正时可根据发动机的起动运行阻力情况，在发动机标定时进行调整，也可根据发动机怠速运行稳定性及怠速转速高低、波动情况决定是否重新启用火花塞9。
【权利要求】
1.一种汽油预混、柴油引燃发动机的冷起动系统，它包括发动机本体(I)、汽油供给机构和柴油供给机构，其特征是，它在发动机气缸盖上设置了与发动机缸数匹配的火花塞(9)。
2.根据权利要求1所述的一种汽油预混、柴油引燃发动机的冷起动系统，其特征是，它还设有点火控制模块，所述点火控制模块由发动机ECU控制。
3.根据权利要求2所述的一种汽油预混、柴油引燃发动机的冷起动系统，其特征是，所述汽油供给机构包括汽油油泵(4)、汽油油轨(3)和汽油喷油器(2)，所述汽油油泵(4)连接在汽油供油管路中，在汽油油泵(4)后面设置汽油油轨(3)，所述汽油油轨(3)与汽油喷油器(2)连接，所述汽油喷油器(2)数量与发动机缸数匹配，它们安装在所对应气缸的进气管路中。
4.根据权利要求3所述的一种汽油预混、柴油引燃发动机的冷起动系统，其特征是，所述柴油供给机构包括柴油油泵(7)、柴油油轨(8)和柴油喷油器(5)，所述柴油油泵(7)连接在柴油供油管路中，在柴油油泵(7)后面设置柴油油轨(8)，所述柴油油轨(8)与柴油喷油器(5)连接，所述柴油喷油器(5)数量与发动机缸数匹配，它们安装在所对应气缸的缸盖燃烧室顶部。
【文档编号】F02F1/24GK203463217SQ201320533390
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2013年8月30日
【发明者】刘吉春, 于文斌, 高定伟 申请人:长城汽车股份有限公司