专利名称：一种用柴油压燃点火的汽油机的制作方法
技术领域：
本发明是一种汽油机。确切地说是一种应用两极喷射方式使用柴油压燃点火的双重燃料汽油机。
通常情况下汽油作为汽油机燃料，其燃料经济性是比较低的，排污却是相当严重的。随着人们对能源需求的不断增长和对环境保护意识的提高，特别是无铅汽油的禁制使用，因而有必要提高汽油机的燃料经济性且降低其排污。采用分层燃烧技术以提高过量空气系数和压缩比的德士古可控燃烧系统(Texaco tccs)就是通过火花塞点燃由喷油器喷射的汽油形成的可燃气，实现混合气的分层燃烧。同样联邦德国外源点火过程(MAN FM)也采用了分层充气技术，它们都有良好的燃料经济性和多种燃料性，且排污小。但是它们部存在低负荷时特别是怠速时燃烧不稳定，排污大的缺点，雷卡多方式亦存在此缺点且高速时噪声大。在柴油机中有一种两级喷射方式，它具有主喷射和副喷射，或者使副喷射先于主喷射工作起点火作用，或者使副喷射紧接主喷射之后，以增加速燃期内的喷油量，它既可控制过大的爆发压力和压力升高率，又可改善燃烧过程，例如西德曼恩(MAN)公司在RV，VV52/55型中速机使用了双柱塞高压油泵实现两极喷射，并在此基础上使用双重燃料。使用双重燃料以燃用重油、渣油的中低速柴油机有良好的多种燃料性——这是非常有益的。以上主要参阅《汽车百科全书》，机械工业部出版。以上资料表明第一，在控制好不正常燃烧和排污问题之后，提高压缩比和增大过量空气系数，是有利于提高汽油燃料经济性和多种燃料性的；第二，必须解决低负荷特别是怠速时发动机燃烧不稳定排污大的缺点；第三，使用双重燃料应用两极喷射方式燃用汽油是有利并可行的。
本发明的目的是以压燃方式用压燃着火的柴油去点燃汽油，进一步提高汽油的燃烧效率及增强发动机多种燃料性，并减少排放中的污染。
本发明采用的方式是在汽油机压缩终未通过布置在燃烧室中的柴油喷油器及汽油喷油器，由柴油喷油器喷入的少量柴油，柴油自燃着火起点火作用，点燃通过汽油喷油器喷入的大量汽油所形成的汽油混合气，于是柴油或汽油均自燃或被点燃，进而产生高温高压燃气使发动机完成工作循环，从而使发动机以压燃和点燃方式主要燃用汽油。为实现这一工作方式，我们是基于双重燃料柴油机基础同时应用两极喷射技术，除保留原发动机机体、曲柄连杆机构、配气机构、柴油供给系、润滑系、冷却系、起动系等，改变柴油机缸盖且新增一套与柴油供给系类似的汽油供给系；同时调整喷油机构，使柴汽油复合发动机在不同工况下，柴汽油比例得以恰当。
因此本发明较之普通柴油机，在结构上的特点是有相互独立的柴油供给系和汽油供给系；在燃烧室内布置相互独立的柴油喷油器和汽油喷油器；柴油经柴油箱流入柴油滤清器除去杂质，柴油输油泵将其吸入柴油喷油泵，柴油经柴油喷油泵加压，由柴油喷油器喷入燃烧室并自燃着火；汽油经汽油箱流入汽油滤清器除去杂质，汽油输油泵将其吸入汽油喷油泵，汽油经汽油喷油泵加压，由汽油喷油器喷入燃烧室，汽油被已自燃着火的柴油点燃着火。
实践表明，汽油是可以用于压燃式发动机的，但是汽油自燃点为510摄氏度，而其燃点仅为280摄氏度，因而单纯压燃方式使用汽油是困难的——这将导致严重的敲缸且低速时工作不稳定及起动困难现象。因而在柴汽油复合发动机中我们提高了发动机压缩比和增大过量空气系，并且在压缩终未喷射柴油(柴油有良好的压燃特性)进入燃烧室辅助压燃着火。因而在本发明中除了柴油或汽油的自燃着火以外，还包括汽油的被动点燃。事实上为提高汽油燃料经济性及发动机低速时的稳定性并获得良好的排放效果，我们通过柴油和汽油供给系使之1)发动机处于怠速或低负荷时只供给柴油或主要供给柴油和少量供给汽油；2)发动机工作于中高负荷时则少量供给柴油主要供给汽油；3)使喷油规律呈在发动机压缩终未，柴油喷油器喷入少量柴油起点火作用，点燃通过汽油喷油器喷入的汽油及柴油喷油器后续喷入的柴油，从而通过这种双重燃料的两极喷射方式来改善燃烧过程；4)汽油混合气可以早于柴油混合气形成亦可晚于柴油混合气形成，使用前者发动机动力性好，但工作粗暴(这还与燃烧室等有关)，而后者则发动机工作平稳，噪音小且排污少(最高工作温度较低)——所以我们一般使用后者。
以上表明1)本发明主要应用了狄塞尔定压循环，因而本发明较之普通汽油机有更高的热效率(压缩比大、过量空气系数大、不节流充量系数高)，并且可以很好的燃用低辛烷值的汽油(辛烷值低则十六值必然高，这正是压燃式发动机所期望的)，因而低辛烷值的无铅汽油可以很好的得以使用；2)本发明应用了两极喷射技术，它在怠速和低负荷时燃烧良好，运转平稳，且使排污减少；3)当汽油供给系也供给柴油时，发动机处于单一油料的两极喷射柴油机形式；4)本发明可以使用柴油-汽油组合燃料或柴油等燃料，因此它有良好的多种燃料性。
以下结合附
图1所表示的实例对本发明进行说明。
附
图1是本实例发动机的涡流燃烧室形状简图，其中1是柴油喷油器、2是汽油喷油器、3是镶块、4是预燃点火喷孔、5是气流通道。
本实例是通过改造一种四缸涡流室柴油机得到。本实例压缩比选取在20，缸径125MM，柱塞直径7MM，各缸供油顺序1342。改进如下首先，改进缸盖增设汽油喷油器位置，其涡流燃烧室形状如
图1所示，其中涡流室呈平底，柴油汽油均顺涡流喷射，其中柴油喷射方向靠近涡流中心，汽油喷射方向略微靠近涡流室壁面。第二在柴油机基础上增加汽油供给系，即增加汽油箱、汽油滤清器、汽油输油管、电动油泵、汽油喷油泵、高压油管、汽油喷油器等，其中柴油箱与汽油箱的容积比根据发动机的具体用途决定，柴油喷油器与汽油喷油器均使用同一型号的轴针式喷油器，考虑到在缸体上安置两套喷油泵的困难，所以将汽油喷油泵与柴油喷油泵合为一体，设计如下1)选用8分泵II号喷油泵为原型；2)将II号喷油泵上体中纵向油道第四、五分泵间隔处分隔开使之形成前后(从驱动端看)两个相互独立的油道；3)原柴油进油道不变，即原柴油输油管输出的柴油仍经原进油管接头进入上体前油道，而原油泵溢油阀换为汽油管接头，汽油由此进入上体后油道，给喷油泵后边四个分泵供给汽油；4)将原油泵前边柴油放气螺钉孔径加大，在此处安装柴油溢油阀；5)改造喷油泵凸轮轴，分别使一五分泵、二六分泵、三七分泵、四八分泵供油顺序一致，且前四个柴油分泵的供油提前角比后四个汽油分泵供油提前角略大2-10度；为使最大负荷主要燃用汽油，所以限制凸轮最大行程，使之柴油分泵的最大循环供油量不大于发动机标定供油量的二分之一，一般地柴油最大循环供油量由发动机起动性决定；6)调整滚架内调整垫块使柴油与汽油分泵供油提前角精确，且各分泵之间供油间隔角均匀；7)调整拨叉式油量调节机构。先使喷油泵处于怠速转速，然后调整调节叉使柴油分泵以怠速供油量供油，汽油分泵则调整到以最小循环供油量供油。
实例发动机在怠速和低负荷时主要燃用柴油，中高负荷时主要燃用汽油，实例发动机在各种工况下能稳定的工作；必要时此实例发动机可以只使用柴油为燃料(即汽油供给系也供给柴油)——此时实例发动机实际上已成为了两极喷射方式柴油机。本实例发动机有良好的经济性、多种燃料性、且排污少，同时它可以很好的燃用低辛烷值的无铅汽油。
权利要求1.本发明是一种汽油机，确切地说是一种应用两极喷射方式使用柴油压燃点火的双重燃料汽油机。包括机体、曲柄连杆机构、配气机构、柴油供给系、汽油供给系、润滑系、冷却系、起动系等，其中汽油供给系包括汽油箱、汽油滤清器、汽油输油管、汽油输油泵、汽油喷油泵、高压油管、汽油喷油器等；其特征在于本发明的燃烧室内布置有柴油喷油器和汽油喷油器，利用柴油喷油器喷入的柴油自燃着火，去点燃汽油喷油器喷入的汽油。
专利摘要本实用新型是一种应用两极喷射方式使用柴油压燃点火的双重燃料汽油机。本实用新型的燃烧室内布置有柴油喷油器和汽油喷油器,利用柴油喷油器喷入柴油自燃着火,去点燃汽油喷油器喷入的汽油。本实用新型在怠速和低负荷时主要燃用柴油,中高负荷时主要燃用汽油,各工况下燃烧良好,且使排污大大减少;本实用新型可以使用柴油—汽油组合燃料或单一的柴油—它有良好多种燃料性,它可以很好地燃用低辛烷值的无铅汽油。
文档编号F02B1/04GK2365405SQ97226389
公开日2000年2月23日 申请日期1997年11月5日 优先权日1997年11月5日
发明者贾凤斌 申请人:贾凤斌