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一种转子发动机及其燃油喷射策略

申请号 CN202311803022.7 申请日 2023-12-25 公开(公告)号 CN117738783A 公开(公告)日 2024-03-22
申请人 山东京博新能源控股发展有限公司; 发明人 刘伟康; 姜鹏飞; 范宝伟; 范明明; 徐林勋; 高志斌; 郭春梅; 刘志浩; 卢梦林; 李克; 霍菲; 祝伟;
摘要 本 发明 属于动 力 机械系统领域,涉及一种 转子 发动机 及其燃油喷射策略。 转子发动机 包括偏 心轴 、三 角 转子、缸体及燃油催化重整装置,偏心轴包括燃油储存室,三角转子包括组装成一体的三角转子电刷层、三角转子 活塞 层一、三角转子活塞层二和三角转子 齿轮 层,三角转子活塞层二设置 喷油器 安装孔,喷油器安装孔中安装喷油器a、b和c,缸体设置内置燃油预 热管 道,燃油催化重整装置中设置有燃油重整催化剂。转子发动机的燃油喷射策略,根据转速和燃烧的不同工况,通过电控单元控制喷油器a、b和c喷射。本发明可以减少三角转子活塞表面积 碳 量,节约 能源 与扩大转子发动机燃油选择范围,布置三个喷油器解决燃油分布不理想问题。
权利要求

1.一种转子发动机,其特征在于,包括偏心轴、三转子和缸体,所述偏心轴上设置有偏心轴电刷、燃油储存室和大齿轮槽,所述三角转子包括依次固定连接的三角转子电刷层、三角转子活塞层一、三角转子活塞层二和三角转子齿轮层,三角转子活塞层一和三角转子活塞层二为对称结构,三角转子活塞层二靠近三角转子活塞层一的一侧设置有三组轴对称结构的燃油喷射机构,所述燃油喷射机构包括电路管道、微型油喷油器安装孔和圆柱活塞,每处喷油器安装孔中安装a、b和c三个喷油器,圆柱活塞分别连通燃油储存室和微型油泵,微型油泵连通喷油器,电路管道内排布连接微型油泵和喷油器的电源线和电控单元控制线;所述三角转子齿轮层包括大齿轮、连杆小齿轮轴以及小齿轮,大齿轮套装在大齿轮槽的外周,大齿轮与三个轴对称结构的小齿轮啮合传动连接,小齿轮的中心位置设置有小齿轮轴,小齿轮轴与连杆的一端连接,连杆的另一端连接圆柱活塞,喷油器电性连接电控单元。
2.根据权利要求1所述的一种转子发动机,其特征在于,所述三角转子电刷层的中心位置开设圆孔,圆孔的内周设置有三角转子电刷,三角转子电刷卡接偏心轴电刷。
3.根据权利要求1所述的一种转子发动机,其特征在于,微型油泵的前端设置有止回一,圆柱活塞的前端设置有止回阀二。
4.根据权利要求1所述的一种转子发动机,其特征在于,所述偏心轴包括偏心轴本体,偏心轴本体中间部位开设环形凹槽结构的燃油储存室,燃油储存室进油口贯通偏心轴本体与燃油储存室连通,偏心轴本体一端的中心位置开设催化重整燃油进油口,催化重整燃油进油口与燃油储存室进油口连通,偏心轴本体另一端的中心位置开设电源接口,靠近催化重整燃油进油口的偏心轴本体的一端外周设置环形凹槽结构的大齿轮槽,靠近电源接口的偏心轴本体的一端外周设置偏心轴电刷。
5.根据权利要求4所述的一种转子发动机,其特征在于,一对密封环槽对称分布在燃油储存室两侧,密封环槽用于固定密封片。
6.根据权利要求1所述的一种转子发动机,其特征在于,所述三角转子电刷层、三角转子活塞层一、三角转子活塞层二和三角转子齿轮层通过螺栓固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种转子发动机,其特征在于,还包括燃油催化重整装置,所述燃油催化重整装置包括内部带腔体的燃油催化重整装置本体,燃油催化重整装置本体的腔体中设置有若干层燃油重整催化剂,燃油催化重整装置进口和蒸气进口设置在燃油催化重整装置本体的一侧,燃油催化重整装置出口设置在燃油催化重整装置本体相对的另一侧。
8.根据权利要求7所述的一种转子发动机,其特征在于,所述缸体包括缸体本体,缸体本体的燃烧部位内置燃油预热管道,燃油预热管道的两端设置有燃油预热进口和燃油预热出口,燃油预热进口连通油箱,燃油预热出口连通燃油催化重整装置进口。
9.根据权利要求8所述的一种转子发动机,其特征在于,燃油催化重整装置出口连接输油泵与管路,管路连通偏心轴本体上的催化重整燃油进油口。
10.如权利要求1所述的一种转子发动机的燃油喷射策略,其特征在于,包括:在低转速、稀薄燃烧工况下,电控单元控制喷油器b喷射,喷油器a和喷油器c不喷射;在低转速、非稀薄燃烧工况下,电控单元控制喷油器b和c喷射,喷油器a不喷射;在中转速、稀薄燃烧工况下,电控单元控制喷油器a与喷油器b喷射,喷油器c不喷射;在中转速、非稀薄燃烧工况下,电控单元控制喷油器a、b和c同时喷射;在高转速、稀薄燃烧工况下,电控单元控制喷油器a喷射,喷油器b和c不喷射;在高转速、非稀薄燃烧工况下,电控单元控制喷油器a、b和c同时喷射。

说明书全文

一种转子发动机及其燃油喷射策略

技术领域

[0001] 本发明属于动机械系统技术领域,尤其涉及一种转子发动机及其燃油喷射策略。

背景技术

[0002] 在转子发动机中,燃油喷射系统起着关键的作用,它负责将燃油喷射到缸体内,以供给燃烧所需的燃油。传统的转子发动机因为其固有的结构和运行特点,会导致其存在三转子活塞表面积、转子发动机燃油局限性较大以及缸体内燃油分布不理想三个方面的技术问题。三个方面问题的具体描述如下:
[0003] (1)三角转子活塞表面积碳的问题:由于转子发动机缸体内部比较狭长,燃油喷射距离较短,会导致燃油直接喷射至转子活塞表面。再加之三角转子表面的燃油会在三角转子活塞表面高温下发生热解,所以容易在三角转子活塞表面形成积碳,进而导致转子发动机燃烧和排放性能下降。
[0004] (2)转子发动机燃油局限性较大的问题:由于转子发动机对燃油品质要求较高,像航空油、柴油等部分燃油挥发性不佳,在转子发动机内燃烧不稳定,这就造成了转子发动机燃油局限性较大。
[0005] (3)缸体内燃油分布不理想的问题:由于转子发动机固有的结构和运行方式,导致燃烧时狭长的缸体内的气流形式是以单向气流为主。并且,单向气流的运动方向是从缸体的后部向前部运动。在该单向气流的影响下,传统火花塞点火后的火焰沿单向气流方向向缸体中前部传播,导致缸体后部的燃油不能及时燃烧。

发明内容

[0006] 为了解决上述技术问题,本发明分别设计了相应的硬件装置和燃油喷射策略。具体如下:
[0007] 针对问题(1),即三角转子活塞表面积碳问题,本发明通过将喷油器位置从缸体转移至三角转子活塞上,将燃油喷射方向由原来的“缸体至转子表面”改变为“转子表面至缸体”。也就是说,本发明通过将喷油器位置从缸体转移至三角转子上,实现了燃油由三角转子的喷油器处喷向缸体内。此种情况下,燃油容易与缸体的内壁面发生碰撞,进而在缸体的内壁面聚集和热解后产生积碳。进一步的,由于三角转子的旋转运动,会导致三角转子的三个径向密封片与缸体壁面之间发生周期性的摩擦。利用三角转子径向密封片与缸体壁面之间的摩擦,可以有效清除缸体内壁面上的积碳,其中积碳被摩擦下来之后,会被缸体内的火焰烧掉,从而克服了传统转子发动机缸体内积碳严重的问题,这有利的提高了转子发动机的性能。
[0008] 针对问题(2),即转子发动机燃油局限性较大的问题,本发明设计在转子发动机缸体外部设置燃油催化重整装置,通过燃油催化重整装置将难以挥发的燃油(长链碳氢化合物为主的燃油)重整至短链碳氢化合物。由于链碳氢化合物更易于在转子发动机缸内燃烧,所以这增强了原本难以挥发燃油在转子发动机上的适应性。
[0009] 针对问题(3),即燃烧室内燃油喷射分布不理想问题,本发明在三角转子表面设置了三个喷油器。三个喷油器的开闭均通过电控单元来单独控制。进一步的,根据不同的转速和当量比工况要求,通过喷射策略的优化来实现三个喷油器在不同工况下的开闭。通过三个喷油器和缸内流场的配合,来实现缸体内燃油在不同工况下的理想分布。
[0010] 本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的,具体如下:
[0011] 一种转子发动机,包括偏心轴、三角转子和缸体,所述偏心轴上设置有偏心轴电刷、燃油储存室和大齿轮槽,所述三角转子包括依次固定连接的三角转子电刷层、三角转子活塞层一、三角转子活塞层二和三角转子齿轮层,三角转子活塞层一和三角转子活塞层二为对称结构,三角转子活塞层二靠近三角转子活塞层一的一侧设置有三组轴对称结构的燃油喷射机构,所述燃油喷射机构包括电路管道、微型油、喷油器安装孔和圆柱活塞,每处喷油器安装孔中安装a、b和c三个喷油器,圆柱活塞分别连通燃油储存室和微型油泵,微型油泵连通喷油器,电路管道内排布连接微型油泵和喷油器的电源线和电控单元控制线;所述三角转子齿轮层包括大齿轮、连杆小齿轮轴以及小齿轮,大齿轮套装在大齿轮槽的外周,大齿轮与三个轴对称结构的小齿轮啮合传动连接,小齿轮的中心位置设置有小齿轮轴,小齿轮轴与连杆的一端连接,连杆的另一端连接圆柱活塞,喷油器电性连接电控单元。
[0012] 优选的,所述三角转子电刷层的中心位置开设圆孔,圆孔的内周设置有三角转子电刷,三角转子电刷卡接偏心轴电刷。
[0013] 优选的,微型油泵的前端设置有止回一,圆柱活塞的前端设置有止回阀二。
[0014] 优选的,所述偏心轴包括偏心轴本体,偏心轴本体中间部位开设环形凹槽结构的燃油储存室,燃油储存室进油口贯通偏心轴本体与燃油储存室连通,偏心轴本体一端的中心位置开设催化重整燃油进油口,催化重整燃油进油口与燃油储存室进油口连通,偏心轴本体另一端的中心位置开设电源接口,靠近催化重整燃油进油口的偏心轴本体的一端外周设置环形凹槽结构的大齿轮槽,靠近电源接口的偏心轴本体的一端外周设置偏心轴电刷。
[0015] 优选的,一对密封环槽对称分布在燃油储存室两侧,密封环槽用于固定密封片。
[0016] 优选的,所述三角转子电刷层、三角转子活塞层一、三角转子活塞层二和三角转子齿轮层通过螺栓固定连接。
[0017] 优选的,还包括燃油催化重整装置,所述燃油催化重整装置包括内部带腔体的燃油催化重整装置本体,燃油催化重整装置本体的腔体中设置有若干层燃油重整催化剂,燃油催化重整装置进口和蒸气进口设置在燃油催化重整装置本体的一侧,燃油催化重整装置出口设置在燃油催化重整装置本体相对的另一侧。
[0018] 优选的,所述缸体包括缸体本体,缸体本体的燃烧部位内置燃油预热管道,燃油预热管道的两端设置有燃油预热进口和燃油预热出口,燃油预热进口连通油箱,燃油预热出口连通燃油催化重整装置进口。
[0019] 优选的,燃油催化重整装置出口连接输油泵与管路,管路连通偏心轴本体上的催化重整燃油进油口。
[0020] 前述的一种转子发动机的燃油喷射策略,包括:在低转速、稀薄燃烧工况下,电控单元控制喷油器b喷射,喷油器a和喷油器c不喷射;在低转速、非稀薄燃烧工况下,电控单元控制喷油器b和c喷射,喷油器a不喷射;在中转速、稀薄燃烧工况下,电控单元控制喷油器a与喷油器b喷射,喷油器c不喷射;在中转速、非稀薄燃烧工况下,电控单元控制喷油器a、b和c同时喷射;在高转速、稀薄燃烧工况下,电控单元控制喷油器a喷射,喷油器b和c不喷射;在高转速、非稀薄燃烧工况下,电控单元控制喷油器a、b和c同时喷射。
[0021] 本发明的有益效果在于:
[0022] 1.减少三角转子表面积碳量。由于喷油方向由缸体到三角转子变成三角转子到缸体,使得油气混合物直接喷射到缸体上,从而减少了油气混合物过多的直接喷射到三角转子上。又由于三角转子属于运动旋转部件,三角转子上的径向密封条会与缸体壁面产生摩擦,而这恰好清理了缸体壁面上的积碳,使得缸体内部积碳减少;
[0023] 2.预热燃油和燃油催化重整,达到节约能源与扩大了转子发动机在燃油选择范围的作用。通过在转子发动机缸体壁面上开设管道,利用缸壁余温对燃油进行预热,可以对燃油进行初步升温,以达到节约能源的目的。由于部分燃油的挥发性不佳,无法在转子发动机内正常燃烧,通过燃油催化重整装置,使燃油变成短链碳氢化合物,增强这部分燃油在转子发动机上的适应性,扩大了转子发动机燃油选择的范围
[0024] 3.布置多个喷油器,弥补缸体内燃油分布不理想的状况。由于转子发动机缸体比较狭长,且传统转子发动机喷油器喷射方向单一,这造成了缸体内部燃油分布不可调节,本发明通过在三角转子每个外侧面上分别布置三个喷油器,解决了缸体内燃油分布不理想的问题。附图说明
[0025] 图1为本发明实施例的新型转子发动机的装配爆炸图;
[0026] 图2为本发明实施例的偏心轴的结构示意图;
[0027] 图3为图2的半剖图;
[0028] 图4为本发明实施例的偏心轴连接电控单元的示意图;
[0029] 图5为本发明实施例的三角转子的装配爆炸图;
[0030] 图6为本发明实施例的三角转子活塞层二的结构示意图;
[0031] 图7为本发明实施例的三角转子齿轮层的结构示意图;
[0032] 图8为本发明实施例的缸体及燃油预热管道的结构示意图;
[0033] 图9为本发明实施例的燃油催化重整装置的原理示意图;
[0034] 图10为本发明实施例的低转速、稀薄燃烧工况下的燃油分布示意图;
[0035] 图11为本发明实施例的低转速、非稀薄燃烧工况下的燃油分布示意图;
[0036] 图12为本发明实施例的中转速、稀薄燃烧工况下的燃油分布示意图;
[0037] 图13为本发明实施例的中转速、非稀薄燃烧工况下的燃油分布示意图;
[0038] 图14为本发明实施例的高转速、稀薄燃烧工况下的燃油分布示意图;
[0039] 图15为本发明实施例的高转速、非稀薄燃烧工况下的燃油分布示意图;
[0040] 图中:1‑偏心轴,2‑三角转子,3‑缸体,4‑催化重整燃油进油口,5‑大齿轮槽,6‑密封环槽,7‑燃油储存室进油口,8‑燃油储存室,9‑偏心轴电刷,10‑电源接口,11‑三角转子电刷层,12‑三角转子电刷,13‑三角转子活塞层一,14‑三角转子活塞层二,15‑三角转子齿轮层,16‑电路管道,17‑微型油泵,18‑喷油器安装孔,19‑圆柱活塞,20‑止回阀一,21‑止回阀二,22‑大齿轮,23‑连杆,24‑小齿轮轴,25‑小齿轮,26‑燃油预热进口,27‑保温层,28‑燃油预热出口,29‑燃油催化重整装置出口,30‑水蒸气进口,31‑燃油重整催化剂。具体实施方式:
[0041] 下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明,但本发明的保护范围并不限于此。
[0042] 结合图1,一种转子发动机,包括:组装成一体的偏心轴1、三角转子2以及缸体3。
[0043] 结合图2、图3、图4,所述偏心轴1包括偏心轴本体和燃油储存室8,所述燃油储存室8为在偏心轴本体中间部位开设的环形凹槽,燃油储存室进油口7贯通偏心轴本体后与燃油储存室8连通,偏心轴本体一端的中心位置开设催化重整燃油进油口4,催化重整燃油进油口4与燃油储存室进油口7连通,完成催化重整的燃油经催化重整燃油进油口4、燃油储存室进油口7引至燃油储存室8中。偏心轴本体另一端的中心位置开设电源接口10,靠近催化重整燃油进油口4的偏心轴本体的一端外周设置大齿轮槽5,大齿轮槽5是在偏心轴本体外周上开设的环形凹槽,大齿轮槽5用来固定安装大齿轮22。靠近电源接口10的偏心轴本体的一端外周设置若干个偏心轴电刷9,电源接口10用于容纳电源线,电源线进入电源接口10中并且电性连接偏心轴电刷9为其供电,偏心轴电刷9与三角转子电刷1接触为微型油泵17提供电源。电控单元(ECU)的控制线通过偏心轴1的内部管路连接至喷油器,控制喷油器喷油。一对密封环槽6对称分布在燃油储存室8两侧,密封环槽6用于固定密封片,保证燃油储存室8的密封性
[0044] 结合图5,所述三角转子2包括三角转子电刷层11、三角转子活塞层以及三角转子齿轮层15,所述三角转子活塞层包括三角转子活塞层一13和三角转子活塞层二14,三角转子电刷层11、三角转子活塞层一13和三角转子活塞层二14以及三角转子齿轮层15通过螺栓固定连接组成三角转子2。所述三角转子电刷层11的中心位置开设圆孔,圆孔的内周均匀设置有三个三角转子电刷12,三角转子电刷12电性连接电路管道16为微型油泵17供电。
[0045] 三角转子活塞层一13和三角转子活塞层二14为完全对称的结构,结合图6,所述三角转子活塞层一13靠近三角转子活塞层二14的一侧为空腔结构,三角转子活塞层二14靠近三角转子活塞层一13的一侧均布设置有三组轴对称结构的燃油喷射机构,每个燃油喷射机构均包括电路管道16、微型油泵17、喷油器安装孔18、圆柱活塞19、止回阀一20和止回阀二21,每处喷油器安装孔18均包括三个呈水平设置的喷油器安装孔,分别固定安装喷油器a、b以及c,止回阀二21的进口通过进油管路连通燃油储存室8,止回阀二21的出口连通圆柱活塞19的进口,圆柱活塞19的出口连通微型油泵17的进口,微型油泵17的出口通过出油管路连通喷油器安装孔18中的喷油器。所述电路管道16内排布供电线路,垂直方向上与偏心轴1内部管路的电源线和控制线连接,水平方向上与微型油泵17和喷油器连接,为微型油泵17和喷油器供电;所述微型油泵17对燃油二次增压;所述喷油器安装孔18用来放置喷油器a、b以及c喷射燃油;所述圆柱活塞19通过往复运动对燃油进行一次初步增压;所述止回阀一20和止回阀二21为单向阀,止回阀二21控制燃油方向为燃油储存室8到圆柱活塞19处,止回阀一20控制燃油方向再从圆柱活塞19处到微型油泵17处。三角转子活塞层一13和三角转子活塞层二14密封套装在燃油储存室8的外周。
[0046] 结合图7,所述三角转子齿轮层15套装在大齿轮槽5的外周,其包括大齿轮22、连杆23、小齿轮轴24以及小齿轮25,连杆23、小齿轮轴24以及小齿轮25共三套并且呈轴对称分布,连杆23对应圆柱活塞19,大齿轮22套装在大齿轮槽5的外周,大齿轮22与小齿轮25啮合传动连接,小齿轮25的中心位置设置有小齿轮轴24,小齿轮轴24与连杆23的一端连接,连杆
23的另一端连接圆柱活塞19。止回阀二21工作,燃油从燃油储存室8中进入圆柱活塞19中,所述大齿轮22在偏心轴1的带动下转动,进而带动小齿轮25转动,小齿轮25带动小齿轮轴24转动并在连杆23作用下带动圆柱活塞19发生往复运动,圆柱活塞19完成对燃油的一次增压;止回阀一20工作,燃油从圆柱活塞19中进入微型油泵17中,微型油泵17完成对燃油的二次增压,紧接着燃油通过三角转子活塞层二14上的喷油器喷射在缸体3内完成燃烧,燃油喷射部分完成。
[0047] 结合图8,所述缸体3包括缸体本体,缸体本体的燃烧部位内置燃油预热管道,燃油预热管道的两端设置有燃油预热进口26和燃油预热出口28,所述燃油预热进口26通过连接管路连通油箱,燃油预热进口26接收来自油箱的常温燃油,利用缸体本体的燃烧部位产生的热量在燃油预热管道中预热升温,预热升温之后的燃油通过燃油预热出口28进入燃油催化重整装置。
[0048] 结合图9,燃油催化重整装置包括内部带腔体的燃油催化重整装置本体,燃油催化重整装置本体靠近缸体3的一侧设置有隔热层27,燃油催化重整装置本体的腔体中设置有若干层燃油重整催化剂31,燃油催化重整装置进口和水蒸气进口30设置在燃油催化重整装置本体的一侧,燃油催化重整装置出口29设置在燃油催化重整装置本体相对的另一侧,燃油催化重整装置进口连通燃油预热出口28。燃油通过缸体3壁面中的燃油预热管道加热后,通过燃油预热出口28流出后进入燃油催化重整装置中;所述隔热层27用来隔绝燃油催化重整装置与缸体3的缸壁;所述水蒸气进口30接收水蒸气,水蒸气与预热后的燃油进行混合,然后一起进入燃油催化重整装置,利用燃油重整催化剂31完成燃油催化重整,再通过燃油催化重整出口29将催化重整后的燃油由外部的输油泵与管路送至催化重整燃油进油口4,燃油催化重整部分完成。图9仅是为了说明燃油催化重整装置的工作原理,不是对其物理结构的限定,燃油催化重整装置是附着在缸体3上的,至于具体的连接方式可以有多种,比如焊接
[0049] 前述的一种转子发动机的燃油喷射策略,具体实施步骤为以下内容:
[0050] 为了提高转子发动机的燃烧效率和降低排放,应该在不同的工况下采用不同的喷射策略。而喷射策略的选择应该遵循转子发动机缸内气流运动、燃油扩散和燃烧过程的基本规律。具体的基本规律如下:由于三角转子的单向旋转,导致在燃烧行程中狭长的缸体内主要的气流形式为单向气流。并且,该单向气流的运动方向是从缸体的后部向前部运动。在该单向气流的影响下,喷入缸内的燃油会在缸内单向气流的推动下不断向缸体前部运动。此外,上述这种现象随转子发动机转速的提高而更加明显。因此,理想情况下,为了保证发动机点火稳定性,要求点火时刻火花塞附近应该有相对高浓度的燃油分布。此外,在单向气流的作用下,火花塞点火后的火焰沿单向气流方向向缸体中前部传播,这使得主要的燃烧发生在缸体的中前部,同时缸体后部的燃油无法及时燃烧。因此,为了缩短燃烧持续期和提高燃烧效率,理想的喷射策略在燃烧阶段使燃油主要集中在缸体的中前部,而尽量减少燃油在缸体后部的分布。
[0051] 根据以上分析,不同工况下应采用的喷射策略具体描述如下:需要说明的是,一般而言,转子发动机的喷射时刻一般设置在100°CA(BTDC)左右,而转子发动机的火花塞点火时刻一般设置在5°CA(BTDC)左右。本发明中主要考虑的以下六种工况,分别为:低转速稀薄燃烧、低转速非稀薄燃烧、中转速稀薄燃烧、中转速非稀薄燃烧、高转速稀薄燃烧以及高转速非稀薄燃烧。其中转速低于3000RPM为低转速,高于6000RPM为高转速,3000RPM‑6000RPM为中转速,当量比小于0.85时为稀薄燃烧,当量比大于0.85时为非稀薄燃烧。在不同工况下,由电控单元进行控制,利用三角转子每个面上的a、b、c三个喷油器完成喷射。
[0052] 1.转速低于3000RPM(低转速)、稀薄燃烧(当量比小于0.85)。
[0053] 稀薄燃烧工况下,燃油的喷射量较少。为了保证发动机稳定工作,最重要的是要保证点火时刻火花塞附近有较高浓度的燃油分布,以保证点火的可靠性。为了达到上述目的,所采取的喷射策略是:采用中间喷油器b喷油,而喷油器a和喷油器c不喷油。这是因为:在低转速下,三角转子活塞转速不快,缸体内单向气流作用不明显。如图10所示,在喷射时刻由电控单元控制喷油器b喷出的燃油,在单向气流作用下不断向缸体前部扩散。由于单向气流的速度不大,所以燃油在缸内单向气流推动下向缸体前部运动的距离有限。因此,在点火时刻,燃油在单向气流作用下恰好被推动到火花塞附近,这就保证了点火可靠性。
[0054] 2.转速低于3000RPM(低转速)、非稀薄燃烧(当量比大于0.85)。
[0055] 非稀薄燃烧工况下,燃油的喷射量较多。为了在保证点火时刻火花塞附近有较高浓度的燃油分布,同时满足缸内燃油集中在中前部,所采取的喷射策略是:采用电控单元控制中间喷油器b与前喷油器c喷油,而后喷油器a不喷油。这是因为,在低转速下,三角转子2转速不快,缸体内单向气流作用不明显。如图11所示,在喷射时刻由电控单元控制喷油器b和c喷出的燃油,在单向气流的作用下不断向缸体前部扩散。由于单向气流的速度不大,所以燃油在缸内单向气流的推动下向缸体前部运动的距离有限。因此,在点火时刻,由喷油器b和c喷出燃油在单向气流的作用下恰好集中在火花塞附近,既保证了点火的稳定性,又确保燃油集中在缸体的中前部。
[0056] 3.转速在3000RPM‑6000RPM之间(中转速)、稀薄燃烧(当量比小于0.85)。
[0057] 稀薄燃烧工况下,燃油的喷射量较少。为了保证发动机稳定工作,最重要的是要保证点火时刻火花塞附近有较高浓度的燃油分布,以保证点火的可靠性。为了达到上述目的,所采取的喷射策略是:采用电控单元控制后喷油器a与中间喷油器b喷油,而前喷油器c不喷油。这是因为,在中转速下,三角转子活塞转速较快,缸体内单向气流的作用已无法忽略,燃油会在单向气流的作用下集中在缸体中前部。如图12所示,在喷射时刻由电控单元控制喷油器a和b喷出的燃油,在单向气流的作用下不断地向缸体的前部扩散。由于此时单向气流的速度较大,所以燃油在缸体单向气流的推动下向缸体前部运动的距离较远。因此,在点火时刻,由喷油器a和b喷出的燃油在单向气流的作用下恰好集中火花塞附近,保证了点火的稳定性。
[0058] 4.转速在3000RPM‑6000RPM之间(中转速)、非稀薄燃烧(当量比大于0.85)。
[0059] 非稀薄燃烧工况下,燃油的喷射量较多。为了在保证点火时刻火花塞附近有较高浓度的燃油分布,同时满足缸内燃油集中在中前部,所采取的喷射策略是:采用电控单元控制喷油器a、b和c同时喷射。这是因为,在中转速下,三角转子活塞转速较快,缸体内单向气流的作用已无法忽略,燃油会在单向气流的作用下集中在缸体中前部。如图13所示,在喷射时刻由电控单元控制喷油器a、b以及c喷出的燃油,在单向气流的作用下不断地向缸体的前部扩散。由于此时单向气流的速度较大,所以燃油在缸体单向气流的推动下向缸体前部运动的距离较远。因此,在点火时刻,由喷油器a、b以及c喷出的燃油在单向气流的作用下集中在缸体的中前部,既保证了点火的稳定性,又确保了燃油集中在缸体的中前部。
[0060] 5.转速大于6000RPM(高转速)、稀薄燃烧(当量比小于0.85)。
[0061] 稀薄燃烧工况下,燃油的喷射量较少。为了保证发动机稳定工作,最重要的是要保证点火时刻火花塞附近有较高浓度的燃油分布,以保证点火的可靠性。如图14所示,为了达到上述目的,所采取的喷射策略是:采用电控单元控制后喷油器a喷油,而中间喷油器b与前喷油器c不喷射。这是因为,在高转速下,三角转子转速非常快,缸体内部单向气流作用会非常明显,中后部的燃油会在单向气流的作用下集中在中前部。在喷射时刻由电控单元控制喷油器a喷出的燃油,在单向气流的作用下不断地向缸体的前部扩散。由于此时单向气流的速度很大,所以燃油在缸体单向气流的推动下向缸体前部运动的距离很远。因此,在点火时刻,由喷油器a喷出的燃油在单向气流的作用下集中在火花塞附近,保证了点火的稳定性。
[0062] 6.转速大于6000RPM(高转速)、非稀薄燃烧(当量比大于0.85)。
[0063] 非稀薄燃烧工况下,燃油的喷射量较多。如图15所示,为了在保证点火时刻火花塞附近有较高浓度的燃油分布,同时满足缸内燃油集中在中前部,所采取的喷射策略是:采用电控单元控制喷油器a、b以及c同时喷射。这是因为,在喷射时刻由电控单元控制喷油器a、b、c喷出的燃油,在单向气流的作用下不断地向缸体的前部扩散。由于此时单向气流的速度很大,所以燃油在缸体单向气流的推动下向缸体前部运动的距离很远。因此,在点火时刻,由喷油器a、b以及c喷出的燃油在单向气流的作用下集中在缸体的中前部,既保证了点火的稳定性,又确保了燃油燃油集中在缸体中前部。
[0064] 所述实施例为本发明的优选的实施方式,但本发明并不限于上述实施方式,在不背离本发明的实质内容的情况下,本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型,均属于本发明的保护范围。