发动机及其控制方法与流程
未命名
07-08
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1.本技术属于内燃机领域,具体涉及一种发动机及其控制方法。
背景技术:
2.氨气作为发动机燃料时,燃烧不产生二氧化碳,且其辛烷值高达到130,发动机可实现更高的压缩比。此外,氨气便于储存运输,具有稳定的供应链,因此以氨气为燃料的发动机拥有巨大的应用潜力。
3.氨气燃烧特性差,具体表现为自燃温度高、火焰传播速度慢、可燃范围窄,液氨汽化潜热高等,导致氨燃料发动机面临燃烧不稳定、效率较低且性能较差等问题。当缸内燃烧状况差时,发动机还将面临氮氧化物排放量增加和氨逃逸的风险。
4.由于氨气燃烧特性差,柴油、汽油、二甲醚等掺混氨气作为发动机燃料时,氨气比例均较低。例如,汽油和氨气作为发动机燃料时,氨气质量比为0~34%,氨气主要起到辅助汽油燃烧的作用,进一步增大氨气质量比时,几乎无法维持缸内燃烧的稳定状态,燃烧循环波动大,即无法实现50%以上氨气比例混合气的稳定着火。
技术实现要素:
5.本技术的目的在于提供一种发动机及其控制方法,以大比例氨气混合气的稳定燃烧。
6.为了达到上述目的,本技术提供了一种发动机,包括:
7.机体组件,包括主燃烧室;
8.射流点火装置,至少部分位于所述主燃烧室内;
9.配气组件,包括进气歧管、排气歧管、进气门和排气门,所述进气歧管通过所述进气门与所述主燃烧室连接,所述排气歧管通过所述排气门与所述主燃烧室连接;
10.供氨组件,与所述进气歧管相连。
11.可选的,所述供氨组件包括氨气喷射器,所述氨气喷射器至少部分位于所述进气歧管内。
12.可选的,所述供氨组件还包括液氨瓶和第一加热器,所述第一加热器设置在所述液氨瓶上,所述液氨瓶与所述氨气喷射器连接。
13.可选的,所述配气组件还包括进气增压器和第二加热器,所述第二加热器连接所述进气增压器和所述进气歧管;
14.所述发动机还包括主喷油器,所述主喷油器至少部分位于所述主燃烧室内。
15.可选的,所述配气组件还包括进气压力传感器和进气温度传感器,所述进气压力传感器和所述进气温度传感器设置在所述进气歧管上;
16.所述供氨组件包括氨气喷射器、液氨瓶、第一加热器、供氨气管、供氨压力传感器和供氨温度传感器,所述氨气喷射器至少部分位于所述进气歧管内,所述第一加热器设置在所述液氨瓶上,所述液氨瓶与通过所述供氨气管与所述氨气喷射器连接,所述供氨压力
传感器和所述供氨温度传感器设置在所述供氨气管上。
17.可选的,所述射流点火装置包括预燃室、火花塞和副喷油器,所述预燃室至少部分位于所述主燃烧室内,所述火花塞和所述副喷油器均至少部分位于所述预燃室内,所述副喷油器包括喷油孔,所述喷油孔指向所述火花塞。
18.可选的,所述主燃烧室的压缩比为15~17,所述主燃烧室的行程缸径比为1.3~1.5,所述主燃烧室的面容比小于0.4mm-1
。
19.本技术还提供一种发动机控制方法,所述发动机包括机体组件、射流点火装置、配气组件和供氨组件,所述机体组件包括主燃烧室,所述射流点火装置至少部分位于所述主燃烧室内,所述配气组件包括进气歧管、排气歧管、进气门和排气门,所述进气歧管通过所述进气门与所述主燃烧室连接,所述排气歧管通过所述排气门与所述主燃烧室连接,所述供氨组件至少部分位于所述进气歧管内,所述发动机控制方法包括:
20.在进气行程,控制所述供氨组件向所述进气歧管注入氨气,氨气和所述进气歧管中气体混合形成的氨气混合气中氨气的质量比大于85%,并控制所述进气门开启使氨气混合气进入所述主燃烧室;
21.在压缩行程,活塞运动到上止点前30℃a~0℃a,控制所述射流点火装置点火。
22.可选的,所述供氨组件还包括液氨瓶和第一加热器,所述第一加热器设置在所述液氨瓶上,所述液氨瓶与所述氨气喷射器连接,所述发动机控制方法包括:
23.控制所述第一加热器加热所述液氨瓶中的液体氨气,加热温度大于所述液氨瓶内氨气饱和蒸气压对应温度。
24.可选的,所述发动机还包括主喷油器,所述主喷油器至少部分位于所述主燃烧室内,所述配气组件还包括进气增压器,所述进气增压器连接所述进气歧管远离所述主燃烧室一端,所述射流点火装置包括预燃室、火花塞和副喷油器,所述预燃室至少部分位于所述主燃烧室内,所述火花塞和所述副喷油器均至少部分位于所述预燃室内,所述发动机控制方法包括:
25.在进气行程,控制所述主喷油器喷油,控制所述进气增压器和所述液氨瓶进气;
26.在压缩行程,控制所述副喷油器喷油,使所述预燃室内油气混合物的过量空气系数为0.9~1.1,并控制所述火花塞点火。
27.本技术公开的发动机及其控制方法具有以下有益效果:
28.本技术中,射流点火装置至少部分位于主燃烧室内,进气歧管通过进气门与主燃烧室连接,供氨组件与进气歧管相连,用于将氨气注入进气歧管,液态氨汽化潜热高,通过供氨组件将氨气注入进气歧管,再通过进气门吸入主燃烧室进行燃烧,避免液态氨汽化潜热影响主燃烧室燃烧,通过射流点火装置产生高速传播的湍流火焰及强和热的自由基射流,提升主燃烧室内湍流强度及燃烧速度,维持大比例氨气混合气的稳定燃烧。
29.本技术的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然,或部分地通过本技术的实践而习得。
30.应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
31.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本技术的实施例,并与说明书一起用于解释本技术的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1是本技术实施例中发动机的结构示意图。
33.图2是本技术实施例中射流点火装置的结构示意图。
34.图3是本技术实施例中主燃烧室和预燃室压力随曲轴转角变化示意图。
35.图4是本技术实施例中发动机控制方法的流程图。
36.附图标记说明:
37.100、机体组件;110、缸体;120、缸盖;130、活塞;101、主燃烧室;
38.200、射流点火装置;210、预燃室;220、火花塞;230、副喷油器;
39.300、配气组件;310、进气歧管;320、排气歧管;330、进气门;340、排气门;350、进气增压器;360、第二加热器;370、进气压力传感器;380、进气温度传感器;
40.400、供氨组件;410、氨气喷射器;420、液氨瓶;430、第一加热器;440、供氨气管;450、第三加热器;460、供氨压力传感器;470、供氨温度传感器;
41.500、主喷油器。
具体实施方式
42.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实施方式使得本技术将更加全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
43.此外,所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本技术的实施例的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本技术的技术方案而没有特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下,不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本技术的各方面。
44.下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步详述。在此需要说明的是,下面所描述的本技术各个实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本技术,而不能理解为对本技术的限制。
45.参见图1所示,本实施例中发动机包括:机体组件100、射流点火装置200、配气组件300和供氨组件400。机体组件100可包括缸体110和缸盖120,活塞130可滑动地设置在缸体110内,缸体110内缸盖120和活塞130合围形成主燃烧室101。
46.射流点火装置200至少部分位于主燃烧室101内,射流点火装置200具体可设置在缸盖120中部,射流点火装置200可产生高速传播的湍流火焰及强和热的自由基射流,用于点燃主燃烧室101内的燃料。
47.配气组件300包括进气歧管310、排气歧管320、进气门330和排气门340,进气歧管310通过进气门330与主燃烧室101连接,排气歧管320通过排气门340与主燃烧室101连接,
即通过进气门330可控制主燃烧室101进气,通过排气门340可控制燃烧尾气排放。供氨组件400与进气歧管310相连,用于将氨气注入进气歧管310。
48.本技术中,射流点火装置200至少部分位于主燃烧室101内,进气歧管310通过进气门330与主燃烧室101连接,供氨组件400与进气歧管310相连,用于将氨气注入进气歧管310,液态氨汽化潜热高,通过供氨组件400将氨气注入进气歧管310,再通过进气门330吸入主燃烧室101进行燃烧,避免液态氨汽化潜热影响主燃烧室101燃烧,通过射流点火装置200产生高速传播的湍流火焰及强和热的自由基射流,提升主燃烧室101内湍流强度及燃烧速度,维持大比例氨气混合物的稳定燃烧。
49.示例的,发动机还包括主喷油器500,主喷油器500至少部分位于主燃烧室101内,以向主燃烧室101喷入燃料。本实施例中,发动机燃料为氨气和汽油,氨气通过进气歧管310吸入主燃烧室101,汽油通过主喷油器500直接喷入主燃烧室101。
50.需要说明的是,发动机燃料可为氨气和汽油,但不限于此,发动机燃料也可为氨气、氨气和柴油混合物以及氨气和其它可燃气体混合物等,具体可视情况而定。本实施例仅以发动机燃料为氨气和汽油进行说明。发动机燃料为氨气和其它可燃气体混合物时,其它可燃气体可直接喷入主燃烧室101,但不限于此,也可在进气歧管310与氨气混合,再吸入主燃烧室101,具体可视情况而定。
51.汽油便于储存运输,具有稳定的供应链,以氨气和汽油混合物作为发动机燃料,实现大比例氨气混合物的稳定燃烧,既保证了发动机的工作效率,又降低了燃烧污染物排放。
52.参见图1所示,供氨组件400包括氨气喷射器410,氨气喷射器410至少部分位于进气歧管310内。
53.液态氨汽化潜热高,通过氨气喷射器410将氨气注入进气歧管310,与将液氨注入进气歧管310汽化相比,更容易维持进气压力和进气温度,保证大比例氨气混合物的稳定燃烧。
54.参见图1所示,供氨组件400还包括液氨瓶420、第一加热器430和供氨气管440,第一加热器430设置在液氨瓶420上,液氨瓶420与氨气喷射器410通过供氨气管440连接。第一加热器430用于加热液氨瓶420,使液氨瓶420中液态氨汽化生成氨气。此外,供氨气管440上还可设置保温层或第三加热器450,用于维持供氨气管440中氨气温度在30℃以上。
55.本实施例通过第一加热器430加热液氨瓶420,使液态氨汽化生成氨气,通过保温层或第三加热器450维持供氨气管440中氨气温度,消除液氨汽化潜热高对主燃烧室101降温的不利影响,保证大比例氨气混合物的稳定燃烧。
56.参见图1所示,配气组件300还包括进气增压器350和第二加热器360,第二加热器360连接进气增压器350和进气歧管310。进气增压器350用于吸入进气歧管310的空气增压,维持进气压力。第二加热器360用于加热进气歧管310中空气和氨气混合气,维持进气温度在45℃以上。
57.本实施例通过保温层或第三加热器450维持供氨气管440中氨气温度,通过第二加热器360用于加热进气歧管310中空气和氨气混合气,维持进气温度,减小或消除环境温度对发动机进气温度的不利影响,保证大比例氨气混合物的稳定燃烧。
58.参见图1所示,配气组件300还包括进气压力传感器370和进气温度传感器380,进气压力传感器370和进气温度传感器380设置在进气歧管310上,用于检测供氨气的温度和
压力。供氨组件400还包括供氨压力传感器460和供氨温度传感器470,供氨压力传感器460和供氨温度传感器470设置在供氨气管440上,用于检测氨气混合气的温度和压力。
59.供氨温度传感器470设置在供氨气管440上,可实时监测氨气温度,进气温度传感器380设置在进气歧管310上,可实时监测氨气混合气的温度。在进气温度超过设定值时,可通过第一加热器430、第三加热器450调节氨气温度,可通过第二加热器360调节氨气混合气的温度,减小或消除环境温度对发动机进气温度的不利影响。
60.供氨压力传感器460设置在供氨气管440上,可实时监测氨气压力,进气压力传感器370设置在进气歧管310上,可实时监测氨气混合气的压力。在进气压力及氨气、空气比例超过预设值时,可通过第一加热器430温度和液氨瓶420流量调节氨气压力及进气量,可通过进气增压器350调节空气压力及进气量,从而使氨气混合气的压力及氨气、空气比例维持在预设范围内,保证大比例氨气混合物的稳定燃烧。
61.参见图1和图2所示,射流点火装置200包括预燃室210、火花塞220和副喷油器230,预燃室210至少部分位于主燃烧室101内。预燃室210上设置4~10个均匀间隔设置的喷射孔,各喷射孔轴线夹角为90
°
~120
°
。预燃室210容积占主燃烧室101容积1.5%~3%。火花塞220和副喷油器230均至少部分位于预燃室210内,副喷油器230包括喷油孔,喷油孔指向火花塞220。副喷油器230间歇喷入汽油作为预燃室210燃料之一。示例的,预燃室210上火花塞220螺纹直径8~10mm,击穿电压≥20kv;预燃室210上副喷油器230为单孔喷油器,喷射压力8~10mpa,副喷油器230流量≤1g/s@10mpa-正庚烷,循环喷油量0.2~1mg。
62.需要说明的是,发动机燃料可为氨气和汽油,但不限于此,发动机燃料也可为氨气、氨气和柴油混合物以及氨气和其它可燃气体混合物等,具体可视情况而定。当发动机燃料可为氨气和汽油时,主喷油器500用于喷入汽油时,副喷油器230也用于喷入汽油;当发动机燃料为氨气和其它可燃气体时,主喷油器500和副喷油器230也可配置为其它可燃气体喷射器。
63.本实施例中,射流点火装置200包括预燃室210、火花塞220和副喷油器230,氨气、空气和主喷油器500喷入的汽油形成氨气混合物,氨气混合物通过预燃室210的喷射孔进入预燃室210,副喷油器230会间歇喷油,使点火时刻预燃室210内氨气混合物过量空气系数维持在0.9~1.1,该浓度的氨气混合物作为稳定着火源在预燃室210内部完成着火。氨气混合物着火后,以火焰传播模式进行传播,但由于预燃室210容积仅占主燃烧室101容积1.5%~3%,火焰将撞击预燃室210边界形成淬熄效应,进而产生大量的燃烧自由基,此时预燃室210内的燃烧产物和燃烧自由基由于预燃室210压力的快速上升,如图3所示,会从预燃室210上的喷射孔射出形成夹杂自由基和燃烧产物的高温射流,同时在预燃室210内部形成的火焰面在经喷射孔时发生褶皱,形成强烈且高速传播的湍流火焰,此高温射流及高速传播的湍流火焰均匀贯穿整个主燃烧室101,进而点燃主燃烧的氨气混合物形成火焰传播。
64.主燃烧室101由于高温射流带来的巨大点火能量,可实现大比例氨气的稳定着火。同时,均匀分布的高温射流加速火焰的传播速度,在极短的时间内燃烧大量的氨气混合物,而此时主燃烧室101的容积没有大幅度改变,形成近乎等容的燃烧放热过程,导致主燃烧室101内温度和压力急剧升高,进一步加速了缸内燃烧过程,且更有利于氨气混合物的着火和燃烧,最终实现了氨气质量比达85%以上的氨气混合物的稳定燃烧。
65.在一些实施例中,发动机排量为1~2l,主燃烧室101的压缩比为15~17,主燃烧室
101的行程缸径比为1.3~1.5,主燃烧室101的面容比小于0.4mm-1
。此外,可配置主喷油器500压力≥350mpa,喷油流量为4~15g/s@10mpa-正庚烷。液氨瓶420压力大于10mpa,供氨气管440压力维持在0.8mpa以上,供氨温度保持30℃以上,氨气喷射器410喷气压力为0.8bar,氨气喷射器410喷气流量为0.4g/s@0.8mpa-气态氨。
66.主燃烧室101在极短的时间内燃烧大量的氨气混合物,导致主燃烧室101内温度和压力急剧升高,同时小面容比、长行程缸径比和压缩比为15~17的主燃烧室101结构,进一步加速了缸内燃烧过程,抑制了氨气燃烧特性差的不利影响。
67.本实施例还提供一种发动机控制方法,用于前文公开的以氨气为主要燃料的发动机。参见图4所示,发动机控制方法包括:
68.s100:在进气行程,控制供氨组件400向进气歧管310注入氨气,氨气和进气歧管310中气体混合形成的氨气混合气中氨气的质量比大于85%,并控制进气门330开启使氨气混合气进入主燃烧室101;
69.s200:在压缩行程,活塞130运动到上止点前30℃a~0℃a,控制射流点火装置200点火。
70.需要说明的是,发动机可为四冲程发动机,发动机还包括做功形成和排气行程。在做功行程,主燃烧室101燃烧产生的能力推动活塞130做功,在排气行程,活塞130向缸盖120运动且控制排气门340开启,排放主燃烧室101燃烧产生的尾气。
71.在进气行程,供氨组件400向进气歧管310注入氨气,液态氨汽化潜热高,通过供氨组件400将氨气注入进气歧管310,再通过进气门330吸入主燃烧室101进行燃烧,避免液态氨汽化潜热影响主燃烧室101燃烧,在压缩行程,活塞130运动到上止点前30℃a~0℃a,通过射流点火装置200产生高速传播的湍流火焰及强和热的自由基射流,提升主燃烧室101内湍流强度及燃烧速度,维持大比例氨气混合物的稳定燃烧,燃烧循环变动率(cov)在2%附近,处于可控水平且可控裕度较大。
72.参见图1所示,发动机控制方法包括:
73.控制第一加热器430加热液氨瓶420中的液体氨气,加热温度大于液氨瓶420内氨气饱和蒸气压对应温度。
74.液氨瓶420压力大于10mpa,第一加热器430加热温度在40℃以上,保证氨气以气体状态喷入进气歧管310。
75.液态氨汽化潜热高,保证氨气以气体状态喷入进气歧管310,与将液氨注入进气歧管310汽化相比,更容易维持进气压力和进气温度,减小或消除液态氨汽化潜热对发动机燃烧的不利影响,保证大比例氨气混合物的稳定燃烧。
76.参见图1所示,发动机控制方法包括:
77.在进气行程,控制主喷油器500喷油,控制进气增压器350和液氨瓶420进气;
78.在压缩行程,控制副喷油器230喷油,使预燃室210内油气混合物的过量空气系数为0.9~1.1,并在活塞130运动到上止点前30℃a~0℃a,控制火花塞220点火。
79.主喷油器500喷入的汽油和进气歧管310吸入的氨气混合气形成的氨气混合物过量空气系数可略大,使氨气混合物在主燃烧室101充分燃烧。主喷油器500喷入的汽油和进气歧管310吸入的氨气混合气形成的氨气混合物进入预燃室210,预燃室210的副喷油器230喷油,使预燃室210内油气混合物的过量空气系数为0.9~1.1,该浓度的氨气混合物作为稳
定着火源在预燃室210内部完成着火。
80.本实施例中,通过控制氨气喷射器410的喷射时刻及持续期,可控制氨气喷射时的进气流动状态及引入缸内的氨气量;通过控制预燃室210内的火花塞220点火时刻,可控制主燃烧室101的燃烧始点;通过控制预燃室210内的喷油量,可控制点火时间窗口时主燃烧室101内的温度和压力;通过控制主燃烧室101直喷汽油的时间,可控制氨气混合物在缸内气流运动的强度;通过控制主燃烧室101直喷汽油的持续时间,可控制主燃烧室101内氨气混合物的掺混比例,进而控制主燃烧室101内大比例氨气的稳定燃烧,实现氨气质量比超85%的氨气混合物的稳定燃烧。
81.术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
82.在本技术中,除非另有明确的规定和限定,术语“装配”、“连接”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
83.在本说明书的描述中,参考术语“一些实施例”、“示例地”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
84.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本技术的限制,本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型,故但凡依本技术的权利要求和说明书所做的变化或修饰,皆应属于本技术专利涵盖的范围之内。
技术特征:
1.一种发动机,其特征在于,包括:机体组件,包括主燃烧室;射流点火装置,至少部分位于所述主燃烧室内;配气组件,包括进气歧管、排气歧管、进气门和排气门,所述进气歧管通过所述进气门与所述主燃烧室连接,所述排气歧管通过所述排气门与所述主燃烧室连接;供氨组件,与所述进气歧管相连。2.根据权利要求1所述的发动机,其特征在于,所述供氨组件包括氨气喷射器,所述氨气喷射器至少部分位于所述进气歧管内。3.根据权利要求2所述的发动机,其特征在于,所述供氨组件还包括液氨瓶和第一加热器,所述第一加热器设置在所述液氨瓶上,所述液氨瓶与所述氨气喷射器连接。4.根据权利要求1所述的发动机,其特征在于,所述配气组件还包括进气增压器和第二加热器,所述第二加热器连接所述进气增压器和所述进气歧管;所述发动机还包括主喷油器,所述主喷油器至少部分位于所述主燃烧室内。5.根据权利要求4所述的发动机,其特征在于,所述配气组件还包括进气压力传感器和进气温度传感器,所述进气压力传感器和所述进气温度传感器设置在所述进气歧管上;所述供氨组件包括氨气喷射器、液氨瓶、第一加热器、供氨气管、供氨压力传感器和供氨温度传感器,所述氨气喷射器至少部分位于所述进气歧管内,所述第一加热器设置在所述液氨瓶上,所述液氨瓶与通过所述供氨气管与所述氨气喷射器连接,所述供氨压力传感器和所述供氨温度传感器设置在所述供氨气管上。6.根据权利要求1所述的发动机,其特征在于,所述射流点火装置包括预燃室、火花塞和副喷油器,所述预燃室至少部分位于所述主燃烧室内,所述火花塞和所述副喷油器均至少部分位于所述预燃室内,所述副喷油器包括喷油孔,所述喷油孔指向所述火花塞。7.根据权利要求1所述的发动机,其特征在于,所述主燃烧室的压缩比为15~17,所述主燃烧室的行程缸径比为1.3~1.5,所述主燃烧室的面容比小于0.4mm-1
。8.一种发动机控制方法,其特征在于,所述发动机包括机体组件、射流点火装置、配气组件和供氨组件,所述机体组件包括主燃烧室,所述射流点火装置至少部分位于所述主燃烧室内,所述配气组件包括进气歧管、排气歧管、进气门和排气门,所述进气歧管通过所述进气门与所述主燃烧室连接,所述排气歧管通过所述排气门与所述主燃烧室连接,所述供氨组件至少部分位于所述进气歧管内,所述发动机控制方法包括:在进气行程,控制所述供氨组件向所述进气歧管注入氨气,氨气和所述进气歧管中气体混合形成的氨气混合气中氨气的质量比大于85%,并控制所述进气门开启使氨气混合气进入所述主燃烧室;在压缩行程,活塞运动到上止点前30℃a~0℃a,控制所述射流点火装置点火。9.根据权利要求8所述的发动机控制方法,其特征在于,所述供氨组件还包括液氨瓶和第一加热器,所述第一加热器设置在所述液氨瓶上,所述液氨瓶与所述氨气喷射器连接,所述发动机控制方法包括:控制所述第一加热器加热所述液氨瓶中的液体氨气,加热温度大于所述液氨瓶内氨气饱和蒸气压对应温度。10.根据权利要求9所述的发动机控制方法,其特征在于,所述发动机还包括主喷油器,
所述主喷油器至少部分位于所述主燃烧室内,所述配气组件还包括进气增压器,所述进气增压器连接所述进气歧管远离所述主燃烧室一端,所述射流点火装置包括预燃室、火花塞和副喷油器,所述预燃室至少部分位于所述主燃烧室内,所述火花塞和所述副喷油器均至少部分位于所述预燃室内,所述发动机控制方法包括:在进气行程,控制所述主喷油器喷油,控制所述进气增压器和所述液氨瓶进气;在压缩行程,控制所述副喷油器喷油,使所述预燃室内油气混合物的过量空气系数为0.9~1.1,并控制所述火花塞点火。
技术总结
本申请属于内燃机领域,具体涉及一种发动机及其控制方法,发动机包括:机体组件、射流点火装置、配气组件和供氨组件,所述机体组件包括主燃烧室,所述射流点火装置至少部分位于所述主燃烧室内,所述配气组件包括进气歧管、排气歧管、进气门和排气门,所述进气歧管通过所述进气门与所述主燃烧室连接,所述排气歧管通过所述排气门与所述主燃烧室连接,供氨组件与所述进气歧管相连。本申请通过供氨组件将氨气注入进气歧管,再通过进气门吸入主燃烧室进行燃烧,避免液态氨汽化潜热影响主燃烧室燃烧,通过射流点火装置产生高速传播的湍流火焰及强和热的自由基射流,提升主燃烧室内湍流强度及燃烧速度,维持大比例氨气混合气的稳定燃烧。烧。烧。
技术研发人员:陈泓 江枭枭 王志超 李钰怀 杜家坤 孙凡嘉
受保护的技术使用者:广州汽车集团股份有限公司
技术研发日:2023.01.16
技术公布日:2023/5/25
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