一种汽油内燃机、汽油内燃机的工作方法及汽车的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种汽油内燃机、汽油内燃机的工作方法及汽车，包括：气缸和预混器，气缸和预混器之间连接有增压器，气缸与增压器通过第一管体连接，增压器与预混器通过第二管体连接；预混器包括预混器缸体，预混器缸体上设置有汽油进口、空气进口，预混器缸体内设置有预混器柱塞、预混器柱塞驱动线圈和预混器柱塞感应驱动臂，预混器柱塞感应驱动臂与预混器柱塞垂直连接，设置在预混器缸体内部，预混器柱塞在预混器柱塞驱动线圈和预混器柱塞感应驱动臂的电感应驱动下，沿预混器缸体轴向做往复运动。本发明提供的汽油内燃机通过汽油和空气的预混器实现空气和汽油的缸外预混，混合后的混合气喷入气缸解决了目前内燃机的爆震和早燃问题。
【专利说明】
_种汽油内燃机、汽油内燃机的工作方法及汽车
技术领域
[0001]本发明涉及发动机领域，具体涉及一种汽油内燃机、汽油内燃机的工作方法及汽车。
【背景技术】
[0002]随着经济社会的发展，对乘用车汽油内燃机的动力性、经济性、排放等指标提出了更高的要求。近年来，随着汽油机新技术如废气涡轮增压、可变气门正时、可变凸轮升程、可变进气歧管、缸内燃油直喷等的应用，使得汽油机的动力性、经济性、排放等指标得到大幅度提升，但是对于传统的内燃机，仍然有一些技术瓶颈难以突破。随着缸内直喷涡轮增压发动机的强化程度越来越高，爆震、早燃问题成为制约发动机性能的一个关键瓶颈，如果解决了增压直喷发动机的大负荷爆震和早燃问题，发动机的性能至少有10%以上的提高空间。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种汽油内燃机及其工作方法，解决目前汽油内燃机大负荷爆震和早燃的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:
[0005]依据本发明的一个方面，提供了一种汽油内燃机，包括:气缸和用于油汽混合的预混器，其中所述气缸和所述预混器之间连接有增压器，所述气缸与所述增压器通过第一管体连接，所述增压器与所述预混器通过第二管体连接；
[0006]所述预混器包括预混器缸体，所述预混器缸体上设置有汽油进口、空气进口，所述预混器缸体内设置有预混器柱塞、预混器柱塞驱动线圈和预混器柱塞感应驱动臂，所述预混器柱塞感应驱动臂与所述预混器柱塞垂直连接，所述预混器柱塞感应驱动臂的长度方向与所述预混器缸体的轴向方向相同，所述预混器柱塞驱动线圈沿所述预混器缸体径向设置，其中，所述预混器柱塞在所述预混器柱塞驱动线圈和所述预混器柱塞感应驱动臂的电感应驱动下，沿所述预混器缸体轴向做往复运动。
[0007]其中，所述气缸包括气缸缸体，所述气缸缸体上设置有排气门和进气门，所述气缸缸体内设置有曲柄连杆机构，且所述气缸缸体上连接有一火花塞。
[0008]其中，所述汽油进口和空气进口为中空的螺纹管，通过螺纹与预混器缸体进行连接。
[0009]其中，所述预混器柱塞与预混器缸体内壁通过预混器柱塞上的弹性柱塞环紧密贴入口 ο
[0010]依据本发明的另一个方面，还提供了一种汽油内燃机的工作方法，应用于如上所述的汽油内燃机，包括:
[0011]将汽油从燃油栗通过预混器的汽油进口输入至预混器，并通过预混器柱塞驱动线圈驱动预混器柱塞，将外界空气吸入预混器，使油汽混合，产生第一混合气；
[0012]将所述第一混合气经第二管体输入增压器，通过增压器增压得到第二混合气；
[0013]将第二混合气通过第一管体喷入气缸，并打开进气门，使空气进入气缸，与第二混合气进行进一步混合后，通过火花塞进行点火做功，推动曲柄连杆机构运动，并将废气通过排气门排出，其中，所述第一混合气的压力小于第二混合气的压力。
[0014]依据本发明的另一个方面，还提供了一种汽车，包括如上所述的汽油内燃机。
[0015]本发明的有益效果是:本发明提供的汽油内燃机通过空气、汽油预混器实现空气与汽油的缸外预混，混合后的混合气通过喷嘴喷入气缸。本发明提供的汽油耐内燃机一方面把空气与汽油的混合过程从传统的发动机进气、压缩、做功、排气冲程中分离出来，使油汽混合的时间和空气不受发动机冲程运动的时间和空间约束，从而使空气和汽油得到充分混合，减少了因局部混合不均匀带来的早燃、机油稀释等问题，提高了性能，大大降低了排放；另一方面，本发明实施例提供的内燃机可以通过自由调节空气和汽油的混合浓度来调节空燃比，配合节气门来调节在进气冲程直接吸入气缸的空气量，方便地实现分层燃烧和稀薄燃烧；另外，本发明实施例提供的内燃机通过调节混合汽进入气缸的时间，和速度，可以在不同工况下实现最佳的燃烧正时。
【附图说明】
[0016]图1为本发明实施例所述的汽油内燃机的结构示意图；
[0017]图2为本发明实施例所述的预混器的结构示意图；
[0018]图3为本发明实施例所述的汽油内燃机的工作流程图。
[0019]【附图说明】如下:1、气缸;101、气缸缸体;102、排气门;103、进气门;104、曲柄连杆机构；105、火花塞；2、预混器；201、预混器缸体；202、汽油进口 ；203、空气进口 ；204、预混器柱塞；205、预混器柱塞驱动线圈；206、预混器柱塞感应驱动臂；3、增压器；4、第一管体；
5、第二管体。
【具体实施方式】
[0020]为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0021]如图1-2所示，在本发明的实施例中，提供了一种汽油内燃机，包括:气缸I和用于油汽混合的预混器2，其中所述气缸I和所述预混器2之间连接有增压器3，所述气缸I与所述增压器3通过第一管体4连接，所述增压器3与所述预混器2通过第二管体5连接；
[0022]所述预混器2包括预混器缸体201，所述预混器缸体201上设置有汽油进口 202、空气进口 203，所述预混器缸体201内设置有预混器柱塞204、预混器柱塞驱动线圈205和预混器柱塞感应驱动臂206，所述预混器柱塞感应驱动臂206与所述预混器柱塞204垂直连接，所述预混器柱塞感应驱动臂206的长度方向与所述预混器缸体201的轴向方向相同，所述预混器柱塞驱动线圈205沿所述预混器缸体201径向设置，其中，预混器柱塞204在预混器柱塞驱动线圈205和预混器柱塞感应驱动臂206的电感应驱动下，沿预混器缸体201轴向做往复运动。
[0023]在本发明的具体实施例中，利用气缸I外的预混器2将空气和汽油混合，这样把空气与汽油的混合过程从传统的发动机进气、压缩、做功、排气冲程中分离出来，使得油气混合的时间和空气不受发动机冲程运动的时间和空间约束，从而使空气和汽油预先得到充分混合，减少因局部混合不均匀带来的早燃、机油稀释等问题，提高性能，解决了传统内燃机的大负荷爆震和早燃问题。
[0024]如图1所示，所述气缸I包括气缸缸体101，所述气缸缸体101上设置有排气门102和进气门103，所述气缸缸体101内设置有曲柄连杆机构104，且所述气缸缸体101上连接有一火花塞105。在本发明的具体实施例中，曲柄连杆机构104包括活塞、曲柄连杆和曲轴。在本发明的实施例中，经过预混器2预先混合的空气和汽油的混合气进入气缸缸体101内，再与进气门103中进来的空气进行混合后，进一步通过火花塞105进行点火做功，推动曲柄连杆机构104运动，推动内燃机的工作。
[0025]在本发明的实施例中，所述汽油进口 202和空气进口 203为中空的螺纹管，通过螺纹与预混器缸体201进行连接。本发明实施例中与汽油进口 202和空气进口 203配合的预混器缸体201上也同样设置有螺纹，可以直接与螺纹管配合连接，不需再外加别的连接部件，当然可以理解的是，汽油进口 202和空气进口 203的具体结构形式并不做具体限定，可以根据实际情况而定。
[0026]在本发明的实施例中，所述预混器柱塞204与预混器缸体201内壁通过预混器柱塞204上的弹性柱塞环紧密贴合。
[0027]如图3所示，本发明的实施例还提供一种汽油内燃机的工作方法，包括:
[0028]步骤31，将汽油从燃油栗通过预混器2的汽油进口 202输入至预混器2，并通过预混器柱塞驱动线圈205驱动预混器柱塞204，将外界空气吸入预混器2，使油汽混合，产生第一混合气;
[0029]步骤32，将所述第一混合气经第二管体5输入增压器3，通过增压器3增压得到第二混合气；
[0030]步骤33，将第二混合气通过第一管体4喷入气缸I，并打开进气门103，使空气进入气缸1，与第二混合气进行进一步混合后，通过火花塞105进行点火做功，推动曲柄连杆机构104运动，并将废气通过排气门102排出，其中，所述第一混合气的压力小于第二混合气的压力。
[0031]本发明实施例所提供的汽油内燃机通过空气、汽油预混器2实现空气与汽油的缸外预混，混合后的油汽通过喷嘴喷入气缸1，从而获得至少以下技术效果:一是把空气与燃料的混合过程从传统的发动机进气、压缩、做功、排气冲程中分离出来，使油汽混合的时间和空气不受发动机冲程运动的时间和空间约束，从而使空气和汽油得到充分混合，减少了因局部混合不均匀带来的早燃、机油稀释等问题，提高了性能，大大降低了排放；二是可以通过自由调节空气和汽油的混合浓度来调节空燃比，配合节气门来调节在进气冲程直接吸入气缸I的空气量，方便地实现分层燃烧和稀薄燃烧；三是通过调节混合油汽进入气缸I的时间，和速度，可以在不同工况下实现最佳的燃烧正时。
[0032]本发明的实施例还提供了一种汽车，包括如上所述的汽油内燃机，包括该汽油内燃机的汽车具有该汽油内燃机所有的优点。
[0033]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种汽油内燃机，其特征在于，包括:气缸和用于油汽混合的预混器，其中所述气缸和所述预混器之间连接有增压器，所述气缸与所述增压器通过第一管体连接，所述增压器与所述预混器通过第二管体连接； 所述预混器包括预混器缸体，所述预混器缸体上设置有汽油进口、空气进口，所述预混器缸体内设置有预混器柱塞、预混器柱塞驱动线圈和预混器柱塞感应驱动臂，所述预混器柱塞感应驱动臂与所述预混器柱塞垂直连接，所述预混器柱塞感应驱动臂的长度方向与所述预混器缸体的轴向方向相同，所述预混器柱塞驱动线圈沿所述预混器缸体径向设置，其中，所述预混器柱塞在所述预混器柱塞驱动线圈和所述预混器柱塞感应驱动臂的电感应驱动下，沿所述预混器缸体轴向做往复运动。2.如权利要求1所述的汽油内燃机，其特征在于，所述气缸包括气缸缸体，所述气缸缸体上设置有排气门和进气门，所述气缸缸体内设置有曲柄连杆机构，且所述气缸缸体上连接有一火花塞。3.如权利要求1所述的汽油内燃机，其特征在于，所述汽油进口和空气进口为中空的螺纹管，通过螺纹与预混器缸体进行连接。4.如权利要求1所述的汽油内燃机，其特征在于，所述预混器柱塞与预混器缸体内壁通过预混器柱塞上的弹性柱塞环紧密贴合。5.一种汽油内燃机的工作方法，应用于权利要求1-4任一项所述的汽油内燃机，其特征在于，所述方法包括: 将汽油从燃油栗通过预混器的汽油进口输入至预混器，并通过预混器柱塞驱动线圈驱动预混器柱塞，将外界空气吸入预混器，使油汽混合，产生第一混合气； 将所述第一混合气经第二管体输入增压器，通过增压器增压得到第二混合气； 将第二混合气通过第一管体喷入气缸，并打开进气门，使空气进入气缸，与第二混合气进行进一步混合后，通过火花塞进行点火做功，推动曲柄连杆机构运动，并将废气通过排气门排出，其中，所述第一混合气的压力小于第二混合气的压力。6.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1-4任一项所述的汽油内燃机。
【文档编号】F02M29/00GK106032768SQ201510109961
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2015年3月13日
【发明人】孙雪迎, 丁楠, 张艳青, 贺燕铭, 田安民, 马童立, 李红强, 周启顺
【申请人】北京汽车动力总成有限公司