CN101403334A - 一种汽车氢气燃料内燃机燃烧方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车氢气燃料内燃机燃烧方法和装置。装置包括燃烧室、高压喷氢器、氢气进气道、火花塞、进气道、排气道和活塞，火花塞、进气道、排气道均与燃烧室的缸体连接，高压喷氢器与氢气进气道连接，氢气进气道的出口直接与燃烧室的缸体连接。高压喷氢器包括依序连接的稳压腔、氢气滤清器、限压阀、氢气泵和氢气存储机构。由于采用了直接向气缸里面喷射氢气，通过对喷气时刻及喷气脉宽的精确控制，从而精确控制喷气量；同时较高的喷射压力使得氢气和空气均匀混合，促进混合气完全燃烧，带来高动力输出、高响应速度的优势，解决了现有汽车氢气燃料内燃机燃烧方法和装置因燃料供给的响应速度和燃烧控制受到限制影响了发动机动力性能以及经济性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车氢气燃料内燃机燃烧方法和装置。
背景技术
现有的氢气燃料内燃机多采用气道喷射、缸外预混，氢气喷入各缸进气道中，氢气与空气在气道中混合后再进入气缸，这在一定程度上限制了燃料供给的响应速度和燃烧控制，从而限制了发动机动力性能以及经济性的提升。此外，传统进气道喷射发动机中，气道中残余的氢气会导致回火等异常燃烧现象的产生；而且缸内的氢气与空气混合气体在压缩行程中有早燃和爆震的趋势，不仅影响发动机的效率，还会大大缩短发动机寿命
发明内容
本发明提供一种汽车氢气燃料内燃机燃烧方法和装置，以解决现有汽车氢气燃料内燃机燃烧方法和装置因燃料供给的响应速度和燃烧控制受到限制影响了发动机动力性能以及经济性。
为了解决以上技术问题，本发明采取以下的技术方案：
一种汽车氢气燃料内燃机燃烧方法，其特征是，包括以下步骤：(一)、通过与缸体直接连接的氢气进气道在进气行程利用高压喷氢器直接在缸内喷射高压氢气，喷氢时刻在压缩上止点前260°至压缩上止点后90°之间；(二)、喷入的氢气与通过进气道喷入的空气在缸内均匀混合，在发动机较大范围工况内形成混合气；(三)火花塞点火使混合气燃烧。
一种汽车氢气燃料内燃机燃烧的装置，包括燃烧室、高压喷氢器、氢气进气道、火花塞、进气道、排气道和活塞，火花塞、进气道、排气道均与燃烧室的缸体连接，高压喷氢器与氢气进气道连接，其特征是，所述氢气进气道的出口直接与燃烧室的缸体连接。
所述的高压喷氢器包括依序连接的稳压腔、氢气滤清器、限压阀、氢气泵和氢气存储机构。
在采用了上述技术方案后，由于采用了直接向气缸里面喷射氢气，通过对喷气时刻及喷气脉宽的精确控制，从而精确控制喷气量；同时较高的喷射压力使得氢气和空气均匀混合，促进混合气完全燃烧，带来高动力输出、高响应速度的优势，解决了现有汽车氢气燃料内燃机燃烧方法和装置因燃料供给的响应速度和燃烧控制受到限制影响了发动机动力性能以及经济性。而且可以大大减少回火、早燃和爆震显现，延长发动机寿命。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种汽车氢气燃料内燃机燃烧的装置，包括燃烧室1、高压喷氢器、氢气进气道2、火花塞3、进气道4、排气道5和活塞6，火花塞3、进气道4、排气道均5与燃烧室1的缸体连接，高压喷氢器与氢气进气道2连接，氢气进气道2的出口直接与燃烧室1的缸体连接。高压喷氢器包括依序连接的稳压腔7、氢气滤清器8、限压阀9、氢气泵10和氢气存储机构11。氢气进气道2安装于进气道4下方，喷束锥角为50°-90°，喷油器的喷束轴线相对于活塞顶倾斜10°-30°。以适应与燃烧室的相对几何关系。
使用时，燃烧方法包括包括以下步骤：(一)、通过与缸体直接连接的氢气进气道在进气行程利用高压喷氢器直接在缸内喷射高压氢气，喷氢时刻在压缩上止点前260°至压缩上止点后90°之间；(二)、喷入的氢气与通过进气道喷入的空气在缸内均匀混合，在发动机较大范围工况内形成过量空气系数大约为1混合气；(三)火花塞点火使混合气燃烧，当活塞压缩混合气至上止点附近时由火花塞点火引燃，接着火焰前锋迅速推进，从而完成整个燃烧过程。喷氢控制的重点是以较高的喷射压力和适当的角度，以使氢气束贯穿燃烧室，达到均匀混合的目的。进气门开启相位角范围为340°-385°，持续角为200°，排气门开启相位角范围为160°-210°，持续角为180°。通过相位器调节进气，使进气形成涡流，带动氢气在缸内形成过量空气系数为1的均匀混合气。喷氢持续时间即喷氢量由ECU根据进气量计算。此外喷氢必须在进气流减弱之前完成。本发明特别适用于氢气燃料发动机，应用优点显著，归纳如下：压缩比高；气流组织、火焰传播好；动力输出大、经济性好；充气效率高；发生爆震、早燃、回火等不良燃烧现象的趋势小。
Claims (3)
1、一种汽车氢气燃料内燃机燃烧方法，其特征是，包括以下步骤：(一)、通过与缸体直接连接的氢气进气道在进气行程利用高压喷氢器直接在缸内喷射高压氢气，喷氢时刻在压缩上止点前260°至压缩上止点后90°之间；(二)、喷入的氢气与通过进气道喷入的空气在缸内均匀混合，在发动机较大范围工况内形成混合气；(三)火花塞点火使混合气燃烧。
2、实现权利要求1方法的装置，包括燃烧室、高压喷氢器、氢气进气道、火花塞、进气道、排气道和活塞，火花塞、进气道、排气道均与燃烧室的缸体连接，高压喷氢器与氢气进气道连接，其特征是，所述氢气进气道的出口直接与燃烧室的缸体连接。
3、如权利要求2所述的装置，其特征是，所述的高压喷氢器包括依序连接的稳压腔、氢气滤清器、限压阀、氢气泵和氢气存储机构。
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN102410101A (zh) * | 2011-12-05 | 2012-04-11 | 北京理工大学 | 氢内燃机启动点火控制方法 |
| CN114215639A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-03-22 | 山东赛马力发电设备有限公司 | 一种氢燃料发动机结构 |
| CN116201630A (zh) * | 2023-02-27 | 2023-06-02 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种氢气发动机燃烧系统及燃烧模式控制方法 |
| CN117722286A (zh) * | 2024-02-18 | 2024-03-19 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种氢燃料发动机及其滚流调节方法 |
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102410101A (zh) * | 2011-12-05 | 2012-04-11 | 北京理工大学 | 氢内燃机启动点火控制方法 |
| CN114215639A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-03-22 | 山东赛马力发电设备有限公司 | 一种氢燃料发动机结构 |
| CN114215639B (zh) * | 2021-12-23 | 2023-03-17 | 江西新节氢能源科技有限公司 | 一种氢燃料发动机结构 |
| CN116201630A (zh) * | 2023-02-27 | 2023-06-02 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种氢气发动机燃烧系统及燃烧模式控制方法 |
| CN116201630B (zh) * | 2023-02-27 | 2024-04-16 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种氢气发动机燃烧系统及燃烧模式控制方法 |
| CN117722286A (zh) * | 2024-02-18 | 2024-03-19 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种氢燃料发动机及其滚流调节方法 |
| CN117722286B (zh) * | 2024-02-18 | 2024-05-17 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种氢燃料发动机及其滚流调节方法 |
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