專利名稱：一種新原理燃燒的缸內(nèi)電噴發(fā)動機的制作方法
一種新原理燃燒的缸內(nèi)電噴發(fā)動機，屬發(fā)動機領(lǐng)域。
目前，隨著世界環(huán)保和節(jié)能要求不斷提高，發(fā)動機排污問題十分突出，是由于100多年來至今為止，汽油發(fā)動機只有化油器供油，單點或多點電噴供油，缸內(nèi)電噴供油，而且必須是燃油在化油器內(nèi)、單點或多點電噴是在進氣管內(nèi)、缸內(nèi)電噴是在汽缸內(nèi)與空氣混合先形成混合氣后再點火的傳統(tǒng)燃燒方式；缺點很多排放污染多、起動困難、表面點火、爆震、限制增壓、混合氣濃稀控制復雜、火花塞淹滅、油滴殘留等缺點。先形成混合氣再點火燃燒的原理，嚴重限制了發(fā)動機的發(fā)展和提高，發(fā)展新的理論和燃燒體系，是各國努力的目標。
就目前所知最新技術(shù)是由日本三菱公司1995年研制成功的四行程(汽油)缸內(nèi)電噴發(fā)動機，仍是由a、進氣行程，進氣；b、壓縮行程，壓縮；c、做功行程，d·排氣行程組成，是向缸內(nèi)空氣中電噴油形成混合氣后再點火的傳統(tǒng)燃燒方式，僅改供油方式由缸內(nèi)進行，因此有爆震等，缺點比較多，目前沒有與本發(fā)明原理相似的發(fā)動機可對比。
本發(fā)明的目的在于提供一種新原理燃燒的缸內(nèi)電噴發(fā)動機，很好的解決了上述問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案是
方案1、一種新原理燃燒的缸內(nèi)電噴發(fā)動機，其特征在于包括由汽缸蓋(1)連接汽缸(2)；汽缸蓋(1)與進氣門(3)(可以是二個以上)、排氣門(4)(可以是二個以上)、電控噴燃器(5)(可以是二個以上)連接；進氣門(3)進氣端有節(jié)氣門(6)和節(jié)氣門位置傳感器(7)；汽缸(2)內(nèi)置活塞(8)，活塞(8)連接連桿(9)的一端，連桿(9)另一端連接曲軸(10)構(gòu)成機體；燃料通過燃料接口(11)進入高壓油泵(12)加壓后進入電控噴燃器(5)構(gòu)成油路；蓄電池(13)通過點火開關(guān)(14)連接電腦ECU(15)(以下簡稱ECU)；蓄電池(13)通過起動開關(guān)(16)連接起動機(17)；ECU(15)A端分別連接各系統(tǒng)傳感器輸入檢測信號，包括節(jié)氣門位置傳感器(7)、曲軸轉(zhuǎn)角傳感器(18)；ECU(15)B端分別輸出各執(zhí)行元件的控制信號，包括ECU(15)連接高壓油泵(12)、ECU(15)連接電控噴燃器(5)的電磁噴油器(19)；ECU(15)通過連接點火線圈(20)再連接電控噴燃器(5)的電控點火器(21)構(gòu)成電路組成。
2．按方案1所述的一種新原理燃燒的缸內(nèi)電噴發(fā)動機，其特征在于包括電控噴燃器(5)是由電磁噴油器(19)連接電控點火器(21)組成。
3．按方案2所述的一種電控噴燃器(5)，其特征在于包括電磁噴油器(19)按噴口形式分為二種，一種是由針閥型噴口組成；另一種是由孔型噴口組成，孔型噴口分為單孔型和多孔型。
4．按方案2所述的一種電控噴燃器(5)，其特征在于包括電磁噴油器(19)是由1-燃油濾網(wǎng)、2-電磁線圈接頭、3-電磁線圈、4-彈簧、5-磁芯、6-針閥、7-軸針(將6-針閥改為球閥，7-軸針去掉，改為單孔或多孔出口組成孔型電磁噴油器)、8-噴口組成。
5．按方案2所述的一種電控噴燃器(5)，其特征在于包括電控點火器(21)，是由相對有一定距離的正負兩個電極構(gòu)成；還包括電磁噴油器(19)為多孔型出口時，將一個負電極分成幾個負極按一定距離和間距分別在正電極四周排列，每一個負電極與中心的正電極構(gòu)成一新的電控點火器(21)，使每一個電控點火器(21)分別對應電磁噴油器(19)由一個或二個以上噴油出口構(gòu)成的“8-噴口”組成。以上方案完成一種新原理燃燒的缸內(nèi)電噴發(fā)動機的整體結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明一種新原理燃燒的缸內(nèi)電噴發(fā)動機，其特征在于包括一種新燃燒方法，利用本發(fā)明的特征結(jié)合四行程發(fā)動機工作過程和步驟說明如下假定發(fā)動機各系統(tǒng)在工作狀態(tài)，電路接通，油路供油，循環(huán)的四行程由a·進氣行程，b·壓縮行程，c·做功行程，d·排氣行程組成；工作由a·進氣行程開始，節(jié)氣門(6)打開，進氣門(3)打開，排氣門(4)關(guān)閉，活塞(8)由上止點下行，使氣缸(2)吸入空氣，b·壓縮行程，進氣門(3)和排氣門(4)關(guān)閉，活塞(8)由下止點上行壓縮汽缸(2)內(nèi)的空氣，活塞(8)到上止點點火位置；c·做功行程，一種新燃燒方法由做功行程實現(xiàn)，此時由點火線圈(20)提供高壓脈沖電流，使電控點火器(21)先點火，正負電極之間產(chǎn)生電火花等離子區(qū)，等待噴油，ECU(15)向電磁噴油器(19)輸出脈沖電流，電磁噴油器(19)由“8-噴口”噴出油束，油束全部通過電控點火器(21)的電火花等離子區(qū)點燃,噴入汽缸(2)燃燒膨脹，噴油結(jié)束后，點火結(jié)束，膨脹氣體推動活塞(8)下行做功，由連桿(9)和曲軸(10)輸出動力，完成做功行程；上述過程實現(xiàn)了一種新燃燒方法；d·排氣行程，進氣門(3)關(guān)閉，排氣門(4)打開，活塞(8)上行到上止點，使汽缸(2)內(nèi)廢氣排出，完成排氣行程。以上四個行程完成一個循環(huán)，下一個循環(huán)又從a·進氣行程開始；上述四個步驟實現(xiàn)了一種新燃燒方法，并實現(xiàn)了一種新原理燃燒的缸內(nèi)電噴發(fā)動機工作過程和原理。本發(fā)明完全區(qū)別于現(xiàn)有的由化油器供油、進氣管多點電噴供油(桑塔納2000型)。缸內(nèi)電噴供油，必須是燃油在化油器內(nèi)，進氣管內(nèi)和缸內(nèi)與空氣先形成混合氣后再點火的傳統(tǒng)燃燒方式。還包括日本三菱公司1995年研制成功四行程(汽油)缸內(nèi)電噴發(fā)動機，也是在缸內(nèi)先形成混合氣，后點火，與本發(fā)明有根本性的區(qū)別。
本發(fā)明的優(yōu)點在于先點火、后噴油，油料全部穿過電火花等離子區(qū)點燃，噴油結(jié)束后，點火結(jié)束，實現(xiàn)了等離子點火燃燒。點火、噴油由一個電控噴燃器(5)完成，沒有火花塞，沒有混合氣，因燃燒徹底，排污極微，更節(jié)油，更有利于提高轉(zhuǎn)數(shù)和發(fā)動機性能，徹底消除爆震、表面點火；低溫起動一次成功，各種工況下適應性好。
實現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式實現(xiàn)一種新原理燃燒的缸內(nèi)電噴發(fā)動機，結(jié)合四行程發(fā)動機工作過程說明，四行程由a·進氣行程，b·壓縮行程，c·做功行程，d·排氣行程組成，發(fā)動機開始起動，先接通點火開關(guān)(14)電路通電，油路供油；接通起動開關(guān)(16)，起動機(17)起動(起動成功后關(guān)閉起動機)，起動機(17)(通過飛輪)帶動曲軸(10)和連桿(9)與活塞(8)，使活塞(8)位于汽缸(2)上止點，工作由a·進氣行程開始，節(jié)氣門(6)打開，進氣門(3)打開，排氣門(4)關(guān)閉(進氣門、排氣門由與曲軸連接的凸輪軸驅(qū)動)、活塞(8)由上止點下行到下止點，汽缸(2)內(nèi)吸入空氣；b·壓縮行程，進氣門(3)和排氣門(4)關(guān)閉，活塞(8)由下止點上行壓縮空氣并到達上止點點火位置；c·做功行程，進氣門(3)和排氣門(4)關(guān)閉，活塞(8)位于點火位置；ECU(15)A端輸入蓄電池(13)電流電壓信號、進氣門位置傳感器(7)進氣量信號、曲軸轉(zhuǎn)角傳感器(18)輸入點火提前角信號(還分別有基準位置傳感器，水溫和轉(zhuǎn)數(shù)傳感器信號)，輸入與點火和噴油相關(guān)的信號，ECU(15)將各種輸入信號與內(nèi)存數(shù)據(jù)對比，由B端分別向控制元件輸出控制信號，控制高壓油泵(12)輸出，確定點火開始時間和噴油時間；ECU(15)將蓄電池(13)的電流變成有一定寬度的脈沖電流，脈沖寬度決定點火時間長短，脈沖電流經(jīng)點火線圈(20)升壓后供電控點火器(21)點火；活塞(8)位于點火位置時電控點火器(21)先點火，正負電極之間產(chǎn)生電火花等離子區(qū)，稱為先點火，等待噴油；同時ECU(15)向電控噴燃器(5)的電磁噴油器(19)輸出噴油脈沖電流，電磁噴油器(19)的3-電磁線圈通電產(chǎn)生磁場，在磁場的作用下，5-磁芯克服4-彈簧彈力，帶動與5-磁芯一體的6-針閥和7-軸針升起，高壓燃油從8-噴口噴出，噴出的油束全部穿過先點火的電火花等離子區(qū)點燃，形成火焰噴入汽缸(2)燃燒膨脹，噴油結(jié)束后，點火結(jié)束，膨脹氣體推動活塞(8)下行做功，由連桿(9)和曲軸(10)輸出動力，活塞(8)到達下止點，完成做功；d·排氣行程，進氣門(3)關(guān)閉，排氣門(4)打開，活塞(8)上行到上止點，使汽缸(2)內(nèi)廢氣排出，完成排氣行程。以上四個行程完成一個循環(huán)，下一個循環(huán)又從a·進氣行程開始，發(fā)動機加減速由節(jié)氣門(6)進氣量決定，上述四個步驟實現(xiàn)了一種新燃燒方法，并實現(xiàn)了一種新原理燃燒的缸內(nèi)電噴發(fā)動機工作過程。
權(quán)利要求
1.一種新原理燃燒的缸內(nèi)電噴發(fā)動機，其特征在于由汽缸蓋(1)連接汽缸(2)；汽缸蓋(1)與進氣門(3)(可以是二個以上)、排氣門(4)(可以是二個以上)、電控噴燃器(5)(可以是二個以上)連接；進氣門(3)進氣端有節(jié)氣門(6)和節(jié)氣門位置傳感器(7)；汽缸(2)內(nèi)置活塞(8)，活塞(8)連接連桿(9)的一端，連桿(9)另一端連接曲軸(10)構(gòu)成機體；燃料通過燃料接口(11)進入高壓油泵(12)，加壓后進入電控噴燃器(5)構(gòu)成油路；蓄電池(13)通過點火開關(guān)(14)連接電腦ECU(15)(以下簡稱ECU)；蓄電池(13)通過起動開關(guān)(16)連接起動機(17)；ECU(15)A端分別連接各系統(tǒng)傳感器輸入檢測信號，包括節(jié)氣門位置傳感器(7)、曲軸轉(zhuǎn)角傳感器(18)，ECU(15)B端分別輸出各執(zhí)行元件的控制信號，包括ECU(15)連接高壓油泵(12)、ECU(15)連接電控噴燃器(5)的電磁噴油器(19)，ECU(15)通過連接點火線圈(20)再連接電控噴燃器(5)的電控點火器(21)構(gòu)成電路組成。
2.按權(quán)利要求1所述的一種新原理燃燒的缸內(nèi)電噴發(fā)動機，其特征在于電控噴燃器(5)是由電磁噴油器(19)連接電控點火器(21)組成。
3.按權(quán)利要求2所述的一種電控噴燃器(5)，其特征在于電磁噴油器(19)按噴口形式分為二種，一種是由針閥型噴口組成；另一種是由孔型噴口組成，孔型噴口分為單孔型和多孔型。
4.按權(quán)利要求2所述的一種電控噴燃器(5)，其特征在于電磁噴油器(19)是由1-燃油濾網(wǎng)，2-電磁線圈接頭，3-電磁線圈，4-彈簧，5-磁芯，6-針閥，7-軸針(將6-針閥改為球閥，7-軸針去掉，改為單孔或多孔出口組成孔型電磁噴油器)，8-噴口組成。
5.按權(quán)利要求2所述的一種電控噴燃器(5)，其特征在于電控點火器(21)是由相對有一定距離的正負兩個電極構(gòu)成；還包括電磁噴油器(19)為多孔型出口時，將一個負電極分成幾個負極按一定距離和間距分別在正電極四周排列，每一個負極與中心的正極構(gòu)成一個新的電控點火器(21)，使每一個電控點火器(21)分別對應電磁噴油器(19)由一個或二個以上噴油出口構(gòu)成的“8-噴口”組成。
6.按權(quán)利要求1所述的一種新原理燃燒的缸內(nèi)電噴發(fā)動機，其特征在于包括一種新燃燒方法，利用本發(fā)明的技術(shù)特征結(jié)合四行程發(fā)動機工作過程和步驟說明如下假定發(fā)動機各系統(tǒng)在工作狀態(tài)，電路接通，油路供油，循環(huán)的四行程a·進氣行程，b·壓縮行程，c·做功行程，d·排氣行程組成，工作由a·進氣行程開始；節(jié)氣門(6)開，進氣門(3)打開，排氣門(4)關(guān)閉，活塞(8)由上止點下行，使汽缸(2)吸入空氣；b·壓縮行程，進氣門(3)和排氣門(4)關(guān)閉，活塞(8)由下止點上行壓縮汽缸(2)內(nèi)的空氣，活塞(8)到上止點點火位置；c·做功行程，一種新燃燒方法由做功行程實現(xiàn)，此時由點火線圈(20)提供高壓脈沖電流，使電控點火器(21)先點火，正負電極之間產(chǎn)生電火花等離子區(qū)，等待噴油，ECU(15)向電磁噴油器(19)輸出脈沖電流，電磁噴油器(19)由“8-噴口”噴出油束，油束全部通過電控點火器(21)的電火花等離子區(qū)點燃，噴入汽缸(2)燃燒膨脹，噴油結(jié)束后，點火結(jié)束，膨脹氣體推動活塞(8)下行做功，由連桿(9)和曲軸(10)輸出動力，完成做功行程；實現(xiàn)了一種新燃燒方法；d·排氣行程，進氣門(3)關(guān)閉，排氣門(4)打開，活塞(8)上行到上止點，使汽缸(2)內(nèi)廢氣排出，完成排氣行程，以上四個行程完成一個循環(huán)，下一個循環(huán)又從a·進氣行程開始；上述四個步驟實現(xiàn)了一種新燃燒方法，并實現(xiàn)了一種新原理燃燒的缸內(nèi)電噴發(fā)動機工作過程和原理；本發(fā)明與傳統(tǒng)發(fā)動機的根本區(qū)別在于現(xiàn)有的由化油器供油、進氣管多點電噴供油(桑塔納2000型)，缸內(nèi)電噴供油，必須是燃油在化油器內(nèi)，進氣管內(nèi)和缸內(nèi)與空氣先形成混合氣后再點火的傳統(tǒng)燃燒方式，與本發(fā)明的根本區(qū)別在于本發(fā)明先點火，后噴油，油料全部穿過電火花等離子區(qū)點燃，實現(xiàn)了等離子點火，點火，噴油由一個電控噴燃器(5)完成，沒有火花塞，沒有混合氣，因此燃燒徹底，排污極微，更節(jié)油，更有利于提高轉(zhuǎn)數(shù)。
全文摘要
一種新原理燃燒的缸內(nèi)電噴發(fā)動機,主要由汽缸蓋(1)、汽缸(2)、進氣門(3)、排氣門(4)、活塞(8)、連桿(9)、曲軸(10)、電控點火器(21)、電磁噴油器(19)、ECU(15)組成;包括一種新燃燒方法,區(qū)別于傳統(tǒng)燃燒方式。
文檔編號F02B3/02GK1279342SQ0012131
公開日2001年1月10日 申請日期2000年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月18日
發(fā)明者常寶山 申請人:常寶山