内燃机及其空气辅助系统的制作方法

本技术有关一种内燃机及其空气辅助系统，尤其是有关一种提高柴油内燃机启动性能的内燃机及其空气辅助系统。

背景技术：

内燃机通过燃烧使燃料中的化学能转化为热能，从而促使发动机旋转，提供动力。内燃机的燃烧需要燃料及空气，燃料一般为柴油或汽油，将燃料与作为助燃剂的空气输入内燃机的燃烧室，在一定条件下进行燃烧是内燃机的基本工作原理。为了达到较高的燃烧效率，空气与燃料的配比是一定的，并且空气也需要一定的压力输入燃烧室。然而，常规的设计在遇到比较特殊的使用状况时，会使得烧烤的效果不理想，甚至使内燃机无法正常启动。例如，在高海拔地区，较低温度在启动时，发动机由于进气压力不足且温度较低，使得启动比较困难。另外，在非道路机械工作时，负载变化快，发动机进气压力不能快速响应，通过将内燃机的输入气压增大进而提高发动机工作效率。虽然，在进气系统中均设置有增压器，然而，增压器具有惯性滞后的特性，不能快速地提高增压压力，无法满足市场需求。

本技术即在于提供能够克服至少部分上述缺点的内燃机及其空气辅助系统。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种具有良好的启动性能的内燃机及其空气辅助系统。

本发明提供一种内燃机空气辅助系统，用于向具有主进气系统的内燃机的燃烧室供气，包括气源、主阀、通过进气端连接所述气源及主阀的导管，所述导管具有出气端，所述出气端连接于所述内燃机的燃烧室的歧管的辅助接口。

一种内燃机，包括燃烧室及主进气系统，所述内燃机的燃烧室上设置有歧管，所述主进气系统具有主导管，其中所述内燃机还包括如上所述的空气辅助系统。

本发明的导管连接至所述燃烧室或其歧管，使用空气辅助系统的增压效果迅速。

附图说明

下面将参考附图对本发明的示例性实施例进行详细说明，应当理解，下面描述的实施例仅用于解释本发明，而不对本发明的范围作出限制，所附附图其中：

图1本发明的一种内燃机的一个实施例的结构示意图，其中主要示出内燃机的主进气系统及辅助空气系统部分。

具体实施方式

在不同的附图中，相同或相似的部件用相同的附图标记表示。

应当理解，附图仅用于对本发明进行说明，其中部件的尺寸、比例关系以及部件的数目均不作为对本发明的限制。

请参阅图1所示，本发明的一个实施例的内燃机为柴油内燃机。内燃机包括燃烧室200、主进气系统300及辅助空气系统100，该燃烧室200上接有歧管201。主进气系统300包括有主导管301及设置于主导管301上的增压器302，冷却器303，主过滤器305及主加热器304。在本实施例中，主进气系统300中的进气口的空气压力为0.6-1大气压压力。所述主过滤器305可以将空气的杂质过滤，从而向燃烧室200内提供洁净的空气。所述增压器302是用来将自主过滤305过滤后的空气进一步加压至高于大气压压力至大约3个大气压。在主导管301上设置的冷却器303是用来冷却经过增压以后的空气，在主导管301上设置的主加热器304是在发动机冷态启动时时将空气加热至需要的温度达到快速启动发动机。在本实施例中，主导管301的一端与歧管201通过主接口(未标号)直接相连，从而将空气直接导入所述燃烧室200，然而在其它的实施例中，主导管301也可以根据需要导入与歧管201分离设置的主歧管系统。

请继续参阅图1所示，本发明的一个实施例的内燃机空气辅助系统100包括气源10，气源10通过导管30的进气端31将气体导出，然后进入空气过滤器60。在另一端，导管30的出气端32通过辅助接口202，导入燃烧室200的歧管201。气源10上在本实施例中为气罐，其压力设置为5-10巴，在气源10上设置有压力传感器80及泄压阀70。本实施例中，空气辅助系统100通过ecu(电子控制单元，图未示)控制，在压力传感器80探测到空气压力超过设定值时，会打开泄压阀70，从而控制气源10的压力。在导管30上设置有主阀20，在本实施例中，所述主阀20常关。在主阀20下游接入次阀40，所述次阀40常开。且在气源10与主阀20之间设置有空气过滤器60，用以过滤自气源10输出的。在导管30的下游还具有加热器50，在需要时可以通过加热器50对空气辅助系统中的空气进行加热。在本实施例中，所述加热器50优选为设置有出气端32之前，当然在其它实施例中也可以其它的设置位置。

在实际应用中，如果在正常的工作状况下，仅使用主进气系统300即可以使内燃机正常工作。然而，如果是在处于低温状态下的冷启动，此时，在ecu的控制下启动空气辅助系统100，打开主阀20，并启动加热器50，将约5-10巴的高压气体冲入燃烧室200内，提供预热暖机。因为出气端32连接于歧管201，而不是连接于主导管301，所以在起动机未启动就可以将燃烧室预热，快速启动发动机。如果是在工作过程中遇到负载突变的情况，常规的机械增压器有惯性滞后的特性，不能快速地提高增压压力。当ecu检测到负载突变导致进气压力不足时，ecu控制内燃机空气辅助系统100的主阀20打开，将约5-10巴的高压气体冲入燃烧室内，进一步提供增压压力，因为出气端32连接于歧管201，而不是连接于主导管301，减少了由于气体混合而造成的压力下降，快速提高所需进气压力，提高发动机的动力响应。次阀40作为备用安全阀门，当主阀20故障时，次阀40将动作关断，保证内燃机的正常运行。

综上所述，本发明的内燃机空气辅助系统可以增强内燃机的启动性能，在负载突变时，能够快速提供增压压力。空气辅助系统的导管直接连通于歧管或燃烧室，使空气辅助的反应更迅速。

以上仅结合目前考虑的最实用的优选实施例对本发明进行描述，需要理解的是，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明有关一种内燃机空气辅助系统，用于向具有主进气系统的内燃机的燃烧室供气，包括气源、主阀、通过进气端连接所述气源及主阀的导管，所述导管具有出气端，所述出气端连接于所述内燃机的燃烧室的歧管的辅助接口。使用本发明的内燃机空气辅助系统，可以使增加压力更加迅速。

技术研发人员：任凯;侯祥
受保护的技术使用者：罗伯特·博世有限公司
技术研发日：2017.07.05
技术公布日：2019.01.15