一种具有内直喷结构的甲醇发动机及其控制方法
本发明提供了应用于甲醇发动机领域的一种具有内直喷结构的甲醇发动机及其控制方法，本发明通过将气门直接安装在气缸的内部，可以在气缸的内部直接进行甲醇燃料的雾化喷射，有利于避免甲醇燃料在进气管中喷射带来的损耗，并通过在活塞由上止点移动至其总行程1/2处时进行首次燃料喷射，以及在活塞移动至下止点位置时进行二次燃料喷射，分次喷射形成单位燃料的喷射，可以借助气缸内进气气流的扰动增强两次燃料喷射的混合效果，进而在一定程度上提升了甲醇燃料燃烧效率，有利于降低甲醇发动机启用过程中对燃料损耗，燃料燃烧充分，且有效提升其做功效率，更加经济环保。
发明专利
CN202310265962.9
2023-03-20
CN116104670A
2023-05-12
F02M61/14(2006.01)
澳森发动机(大连)有限公司
沈斌;陈彬;陈冲;娄珍申
116200 辽宁省大连市普兰店区四平街道办事处政府办公楼102室-1
安徽专烨知识产权代理有限公司
陈静
辽宁;21
1.一种具有内直喷结构的甲醇发动机，包括气缸体(1)和发动机控制器，其特征在于，所述气缸体(1)的内部上方开设有竖直设置的气缸(101)，所述气缸体(1)的内部下方开设有与气缸(101)相连通的曲轴箱(102)，所述气缸(101)的内部滑动安装有活塞(103)，且活塞(103)的下端转动连接有连杆(104)，所述曲轴箱(102)的内部转动安装有横向设置的曲轴(105)，所述连杆(104)的下端延伸至曲轴箱(102)内部，并转动连接在曲轴(105)上； 所述气缸体(1)的顶部固定安装有覆盖在气缸(101)上方的气缸盖(2)，且气缸盖(2)的内部开设有与气缸(101)相连通的进气门(201)和排气门(202)，所述进气门(201)和排气门(202)的内部均滑动安装有气门(203)，所述气缸盖(2)上还安装有延伸至气缸(101)内部的火花塞(204)和喷嘴(205)，所述气门(203)的上端安装有用于控制其上下移动的凸轮机构(3)，所述气缸体(1)的外侧固定安装有主油泵(502)，且主油泵(502)的出油口与喷嘴(205)相连通，所述主油泵(502)的进油口上连通有供油管(504)。 2.根据权利要求1所述的一种具有内直喷结构的甲醇发动机，其特征在于，所述进气门(201)和排气门(202)均设置有两个，两个所述进气门(201)和两个排气门(202)分别对称开设在气缸盖(2)的内部左右两侧。 3.根据权利要求2所述的一种具有内直喷结构的甲醇发动机，其特征在于，所述喷嘴(205)同样设置有两个，两个所述喷嘴(205)分别安装在对称设置的两个进气门(201)中间位置，以及对称设置的两个排气门(202)中间位置，所述火花塞(204)安装在气缸盖(2)内部中间位置处，并与气缸(101)的顶部圆心相对应。 4.根据权利要求3所述的一种具有内直喷结构的甲醇发动机，其特征在于，所述喷嘴(205)的下端设置为偏向气缸(101)顶部圆心倾斜的结构。 5.根据权利要求3所述的一种具有内直喷结构的甲醇发动机，其特征在于，所述活塞(103)的顶部开设有与多个气门(203)对应设置的凹槽，且凹槽的底部设置与其对应方向上气门(203)底部相平行，所述气门(203)的底部设置有向上凹陷的弧形槽口。 6.根据权利要求3所述的一种具有内直喷结构的甲醇发动机，其特征在于，还包括固定覆盖在气缸盖(2)顶部的顶盖(4)，所述气缸盖(2)的顶部一侧开设有与两个进气门(201)相连通的进气腔(401)，所述气缸盖(2)的顶部另一侧开设有与两个排气门(202)相连通的排气腔(402)，所述顶盖(4)的顶部固定安装有进气管(403)和排气管(404)，且进气管(403)和排气管(404)分别连通至进气腔(401)和排气腔(402)内部，所述进气管(403)和排气管(404)向同一侧方向延伸，并呈螺旋型结构相互缠绕。 7.根据权利要求6所述的一种具有内直喷结构的甲醇发动机，其特征在于，所述进气管(403)和排气管(404)的外端壁上共同固定有多个并排设置的导热盘(405)。 8.根据权利要求6所述的一种具有内直喷结构的甲醇发动机，其特征在于，两个所述喷嘴(205)之间固定连通有位于顶盖(4)顶部的预热油管(5)，且预热油管(5)的中间位置连通有T型管(501)，所述顶盖(4)的顶部还固定安装有与主油泵(502)对称设置的辅助油泵(503)，所述T型管(501)的另外两端分别与主油泵(502)的出油口以及辅助油泵(503)的进油口相连通，且连通处均安装有单向阀，所述辅助油泵(503)的出油口连通有暂存箱(505)，所述暂存箱(505)的底部与供油管(504)相连通，且连通处同样安装有单向阀。 9.根据权利要求8所述的一种具有内直喷结构的甲醇发动机，其特征在于，所述供油管(504)的外侧固定包裹有位于主油泵(502)和暂存箱(505)之间的防护套(6)，且防护套(6)的内部安装有电加热丝，所述供油管(504)位于防护套(6)内部一段的内端壁上环绕固定有多个竖直设置的金属片a(601)，所述预热油管(5)的外端壁上安装有多个并排固定在顶盖(4)顶部的金属片b(602)。 10.一种具有内直喷结构的甲醇发动机的控制方法，其特征在于，当该甲醇发动机处于进气行程时，发动机控制器计算出单次燃烧所需的甲醇量，计为单位燃料量，凸轮机构(3)控制进气门(201)内的气门(203)向下移动，使得进气门(201)开启，同步的活塞(103)位于气缸(101)内部自上向下移动进行吸气操作，活塞(103)自气缸(101)内上止点移动至总行程1/2处时，发动机控制器控制主油泵(502)通电启动，通过喷嘴(205)将50％单位燃料量的甲醇以雾化的形式喷入至气缸(101)内，喷入的甲醇通过发动机缸体内温度先行预热，在活塞(103)自总行程1/2处移动至气缸(101)内下止点位置时，发动机控制器控制主油泵(502)将剩余50％单位燃料量的甲醇再次以雾化的形式喷入气缸(101)内，形成甲醇燃料的二次喷入混合。