一种预燃室点火器及甲醇发动机冷启动控制方法
本发明公开了一种具有可伸缩电加热塞的预燃室点火器及甲醇发动机冷启动控制方法，预燃室点火器包括喷油器、火花塞和电加热塞，所述电加热塞为可伸缩式，具有两个工作位置，第一位置是加热段整体位于喷射腔内，第二位置是所述加热段部分位于喷射腔内、穿过所述第一通孔、其余部分位于发动机的主燃烧室内，能够在第一位置时为喷射腔、在第二位置时为喷射腔和主燃烧室提供热能。在发动机冷启动阶段，控制电加热塞的加热段位于第二位置，在喷射腔温度达到预设温度时，向喷射腔喷入少量甲醇，在喷射腔内点火，在发动机冷启动状态实现发动机的超稀薄燃烧，在发动机稳定运行后将电加热塞的加热段回复第一位置。
发明专利
CN202311476477.2
2023-11-08
CN117514448A
2024-02-06
F02B19/12(2006.01)
天津大学
周磊;刘宗宽;钟力嘉;卫海桥
300072 天津市南开区卫津路92号
天津市北洋有限责任专利代理事务所
刘同欣
天津;12
1.一种预燃室点火器，其特征在于，包括壳体、喷油器(3)、火花塞(5)和电加热塞(4)，其中喷油器(3)、火花塞(5)和电加热塞(4)设置在壳体内，且所述喷油器(3)的喷嘴和火花塞(5)的电极伸入喷射腔(6)内； 所述喷油器(3)用于向喷射腔(6)中喷射燃料以形成目标混合气； 所述壳体底部贯通设置多个射流孔(1)和一个第一通孔，所述射流孔(1)环绕第一通孔设置； 所述电加热塞(4)包括伸缩装置和位于其下部的加热段(7)，所述加热段(7)能够在伸缩装置的控制下具有两个工作位置，分别是第一位置和第二位置，所述第一位置是所述加热段(7)整体位于喷射腔内，所述第二位置是所述加热段部分位于喷射腔内、穿过所述第一通孔、其余部分位于发动机的主燃烧室内，能够在第一位置时为喷射腔(6)、在第二位置时为喷射腔(6)和主燃烧室提供热能；且加热段(7)的侧壁轮廓与所述第一通孔的轮廓适配。 2.根据权利要求1所述的预燃室点火器，其特征在于，所述壳体包括第一壳体(2)和第二壳体(12)，所述第一壳体(2)与第二壳体(12)为可拆卸连接，且所述第一壳体(2)和第二壳体(12)拼合形成喷射腔(6)，所述第一壳体的部分侧壁和第二壳体侧壁均具有螺纹用于分别与发动机气缸盖螺纹连接。 3.根据权利要求1所述的预燃室点火器，其特征在于，所述电加热塞(4)安装于壳体正中央，火花塞和喷油器分别位于所述电加热塞两则，且火花塞(5)的电极中轴线与喷油器(3)的喷射口的中轴线呈30-60°夹角。 4.根据权利要求1所述的预燃室点火器，其特征在于，所述射流孔(1)直径为3-6mm，数量为3-6个。 5.一种甲醇发动机冷启动控制方法，其特征在于，所述甲醇发动机包括权利要求1-4任一项所述的预燃室点火器(100)； 在发动机冷启动阶段，控制电加热塞的加热段(7)穿过第一通孔位于第二位置，使加热段(7)同时对喷射腔(6)和主燃烧内的混合气进行加热； 当喷射腔(6)内温度达到预设的工作温度后，在发动机带动下，推杆(11)向上运行到压缩上止点，喷油器(3)向喷射腔(6)喷射甲醇，控制喷射腔(6)内部过量空气系数在0.8-1.0之间，燃油接触到加热的喷射腔(6)内壁后快速蒸发，与空气混合形成可燃混合物，在最佳点火角度由火花塞点燃喷射腔(6)内的混合气，形成射流火焰进入主燃烧室，其中，喷油器的喷油量根据喷射腔(6)的容积确定，所述最佳点火角度由发动机运行状态决定； 待甲醇发动机运行稳定后，喷油器(3)和火花塞(5)继续工作，电加热塞(4)不工作，且所述电加热塞(4)的加热段(7)回复第一位置，即缩回喷射腔(6)中。 6.根据权利要求5所述的甲醇发动机冷启动控制方法，其特征在于，所述预燃室点火器(100)的喷射腔(6)的体积为主燃烧室体积的5％以下。