本發(fā)明涉及汽車安全設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種應(yīng)用于高壓縮比缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的噴水系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
未來的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)在滿足日益嚴(yán)苛的油耗及排放法規(guī)的同時(shí)，同樣需要為用戶提供高扭矩，高功率及低成本的產(chǎn)品。提升壓縮比、小型增壓結(jié)合缸內(nèi)直噴可以提升發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率，提升燃油經(jīng)濟(jì)型，但隨著壓縮比、增壓化的提高，在中高負(fù)荷時(shí)由于缸內(nèi)溫度過高會(huì)引起爆震，甚至超級爆震，同樣會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)零部件在極端條件下運(yùn)行，影響零部件耐久性，從而抑制發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率的提升。
為抑制高壓縮比、小型增壓和缸內(nèi)直噴引發(fā)的爆震，可以通過采用廢棄再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)，可變壓縮比，Miller循環(huán)及噴水技術(shù)，但采用EGR技術(shù)，發(fā)動(dòng)機(jī)零部件改動(dòng)較大，且隨著EGR濃度的提高，缸內(nèi)混合氣內(nèi)氧氣濃度隨之降低，從而造成缸內(nèi)混合氣難以點(diǎn)燃；可變壓縮比應(yīng)用成本較高，且運(yùn)動(dòng)副增多，從而使摩擦功增高；Miller循環(huán)會(huì)影響進(jìn)氣滾流，且進(jìn)氣回流會(huì)增加增壓器控制難度；而噴水技術(shù)相比其他技術(shù)，具有控制簡單，工況實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)勢。專利CN201110234776.6提出了一種發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管噴水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室摻水量可控制，進(jìn)氣管距離燃燒室較遠(yuǎn)，易形成水滴且未對極冷環(huán)境溫度下的冰凍隱患未提出解決方法，且噴水質(zhì)量無法保證。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明實(shí)施例的目的包括提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)，通過噴水系統(tǒng)將水伴隨新鮮空氣進(jìn)入燃燒室，改善缸內(nèi)燃燒情況，起到降低燃燒室內(nèi)溫度，抑制爆震的作用。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和噴水系統(tǒng)，所述噴水系統(tǒng)由噴水器、水壓傳感器、電磁閥、水泵、過濾器、水箱、水位傳感器和注水器通過水管依次連接構(gòu)成，所述噴水系統(tǒng)還包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)由水壓傳感器、水位傳感器、電磁閥、水泵和電子控制單元組成閉環(huán)控制回路，根據(jù)所述水壓傳感器反饋并通過所述電子控制單元控制所述水泵泵水壓力從而改變噴水壓力，通過所述電子控制單元控制所述電磁閥開啟角度控制噴水量。
優(yōu)選地，所述過濾器為三層過濾裝置，所述過濾器包括注水器過濾器、水箱過濾器和水軌過濾器。
優(yōu)選地，所述發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒系統(tǒng)包括活塞、火花塞、噴油器、進(jìn)氣門、排氣門、進(jìn)氣道和排氣道，所述噴水器設(shè)置于所述進(jìn)氣道靠近所述進(jìn)氣門處。
優(yōu)選地，所述冷卻系統(tǒng)包括冷卻液和冷卻液管道，所述冷卻液管道與所述水箱集成設(shè)置。
優(yōu)選地，所述噴水系統(tǒng)還包括報(bào)警單元，所述噴水系統(tǒng)中的水位傳感器檢測所述水箱內(nèi)水量情況，低于限定值時(shí)發(fā)送報(bào)警信息至所述報(bào)警單元，并通過所述注水器進(jìn)行注水。
本發(fā)明實(shí)施例提供的一種發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)采用特有的噴水系統(tǒng)，噴水器置于進(jìn)氣道，利用水比熱容較大的特性，將水伴隨新鮮空氣進(jìn)入燃燒室，改善缸內(nèi)燃燒情況，可有效降低燃燒室的室內(nèi)溫度，從而降低NOx排放及中高負(fù)荷燃燒室爆震傾向，最大限度保證高壓縮比、小型增壓及缸內(nèi)直噴技術(shù)所帶來的熱效率提升。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種發(fā)動(dòng)機(jī)的噴水系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的一種發(fā)動(dòng)機(jī)的具體實(shí)施方式、方法、步驟、結(jié)構(gòu)、特征及功效，詳細(xì)說明如后。
有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，在以下配合參考圖式的較佳實(shí)施例詳細(xì)說明中將可清楚的呈現(xiàn)。通過具體實(shí)施方式的說明，當(dāng)可對本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效得以更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說明之用，并非用來對本發(fā)明加以限制。
請參考圖1，圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種發(fā)動(dòng)機(jī)的噴水系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該發(fā)動(dòng)機(jī)包括發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒系統(tǒng)10、冷卻系統(tǒng)20和噴水系統(tǒng)30，該發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒系統(tǒng)10包括活塞101、火花塞102、噴油器103、進(jìn)氣門104、排氣門105、進(jìn)氣道106和排氣道107。
該噴水系統(tǒng)30由噴水器301、水壓傳感器302、電磁閥303、水泵304、過濾器305、水箱306、水位傳感器307和注水器308通過水管依次連接構(gòu)成，該噴水系統(tǒng)30還包括控制系統(tǒng)300，該控制系統(tǒng)300由水壓傳感器302、水位傳感器307、電磁閥303、水泵304和電子控制單元(ECU)309組成閉環(huán)控制回路。該控制系統(tǒng)300可靈活改變噴水量，在低負(fù)荷工況噴水量需求較低時(shí)，經(jīng)ECU309控制電磁閥303開啟較小角度，并根據(jù)標(biāo)定結(jié)果選擇最優(yōu)噴水壓力，由ECU309控制電動(dòng)水泵304改變泵水壓力；水位傳感器307檢測水箱306內(nèi)部水量情況，低于限定值時(shí)報(bào)警，通過注水器308進(jìn)行注水；而在中高負(fù)荷噴水量需求較多時(shí)，根據(jù)標(biāo)定結(jié)果控制泵水壓力及電磁閥303開啟角度控制噴水量。在本發(fā)明實(shí)施例中，該過濾器305包括注水器過濾器3051、水箱過濾器3053和水軌過濾器3055。
該噴水系統(tǒng)30還包括報(bào)警單元(圖中未標(biāo)示)，該噴水系統(tǒng)30中的水位傳感器307檢測該水箱306內(nèi)水量情況，低于限定值時(shí)發(fā)送報(bào)警信息至該報(bào)警單元，并通過該注水器308進(jìn)行注水。該冷卻系統(tǒng)20包括冷卻液和冷卻液管道200，該冷卻液管道200與該水箱306集成設(shè)置，用于冬季水箱溫度的維持，預(yù)防冰凍。在本發(fā)明實(shí)施例中，該噴水器301設(shè)置于該進(jìn)氣道106靠近該進(jìn)氣門104處，水霧隨新鮮空氣進(jìn)入燃燒室，降低燃燒室內(nèi)部溫度，從而抑制爆震，進(jìn)而助益于高壓縮比、高增壓化及缸內(nèi)直噴降油耗的作用。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)采用特有的噴水系統(tǒng)，設(shè)置多層過濾，保證水質(zhì)；將發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻管路與水箱集成，預(yù)防環(huán)境溫度極低時(shí)的冰凍；根據(jù)ECU接收到的水壓信息控制水泵泵水壓力，并根據(jù)工況點(diǎn)及缸內(nèi)燃燒情況控制電磁閥開啟角度，噴水作用工況根據(jù)標(biāo)定結(jié)果確定，從而抑制中高負(fù)荷爆震傾向，提高發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率，降低油耗，其中噴水技術(shù)可有效降低了燃燒室的進(jìn)氣溫度，同時(shí)利用進(jìn)氣道噴水技術(shù)或缸內(nèi)噴水能夠大幅度降低NOx排放量，并具有節(jié)能的作用。
以上所述，僅是發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。