缸内喷气式发动机
阅读说明：本技术 缸内喷气式发动机 (Jet engine in cylinder ) 是由 陈金业 陈海雁 钱伟明 倪强 章传西 于 2021-09-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种缸内喷气式发动机,包括缸体、缸盖、设置于所述缸盖上且用于向气缸内提供可燃气体的高压喷气装置和与高压喷气装置连接的高压储气罐。本发明的缸内喷气式发动机,发动机在各种工况所需的进气量,都可以精确控制,通过高压向气缸内喷气可提高进气效率,提升发动机性能。(The invention discloses an in-cylinder jet engine which comprises a cylinder body, a cylinder cover, a high-pressure jet device and a high-pressure air storage tank, wherein the high-pressure jet device is arranged on the cylinder cover and is used for providing combustible gas into a cylinder, and the high-pressure air storage tank is connected with the high-pressure jet device. According to the in-cylinder jet engine disclosed by the invention, the air inflow required by the engine under various working conditions can be accurately controlled, the air inlet efficiency can be improved by injecting air into the cylinder at high pressure, and the performance of the engine is improved.)
技术领域
本发明属于发动机技术领域，具体地说，本发明涉及一种缸内喷气式发动机。
背景技术
普通发动机配气机构，气门是由发动机的曲轴通过凸轮轴带动的，气门的配气正时取决于凸轮轴的转角。在发动机运转的时候，需要让更多的新鲜空气进入到燃烧室，让废气能尽可能的排出燃烧室，最好的解决方法就是让进气门提前打开，让排气门推迟关闭。这样，在进气行程和排气行程之间，就会发生进气门和排气门同时打开的情况，这种进排气门之间的重叠被称为气门叠加角。在普通的发动机上，进气门和排气门的开闭时间是固定不变的，气门叠加角也是固定不变的，是根据试验而取得的最佳配气定时，在发动机运转过程中是不能改变的。然而发动机转速的高低对进，排气流动以及气缸内燃烧过程是有影响的。转速高时，进气气流流速高，惯性能量大，所以希望进气门早些打开，晚些关闭，使新鲜气体顺利充入气缸，尽量多一些混合气或空气。反之在在发动机转速较低时，进气流速低，流动惯性能量也小，如果进气门过早开启，由于此时活塞正上行排气，很容易把新鲜空气挤出气缸，使进气反而少了，发动机工作不稳定。因此，没有任何一种固定的气门叠加角设置能让发动机在高低转速时都能完美输出的，如果没有可变气门正时技术，发动机只能根据其匹配车型的需求，选择最优化的固定的气门叠加角。而可变配气技术，就是通过技术手段，实现气门叠加角的可变来解决这一矛盾。
可变配气技术，从大类上分，包括可变气门正时和可变气门行程两大类。可变配气可以使气门在低速时进排气少点，在高速时进排气多点，从而使供给的燃料不浪费，也不亏欠，燃烧更完全，对动力、节油、排放都有好处。为发动机在各种工况和转速下提供了更高的进、排气效率。提升动力的同时，也降低了油耗水平。能兼顾高速和低速不同工况，提高发动机的动力性和经济性，降低发动机的排放，改善发动机怠速和低速时的性能与稳定性。虽然可变配气技术对发动机性能提升做了很大的帮助，但是可变配气技术没有做到精准的配气量控制，同时可变配气技术结构复杂，控制程序繁琐。对发动机性能提升的程度有限。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种缸内喷气式发动机，目的是实现发动机进气时间及进气量的精准控制，提升发动机性能。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：缸内喷气式发动机，包括缸体、缸盖、设置于所述缸盖上且用于向气缸内提供可燃气体的高压喷气装置和与高压喷气装置连接的高压储气罐。
所述高压储气罐的出气口通过高压出气管与所述高压喷气装置连接，高压储气罐的出气口设置压力表。
所述高压储气罐的进气口与高压进气管连接，高压进气管与气体增压泵连接。
所述气体增压泵与空气滤清器连接。
本发明的缸内喷气式发动机，发动机在各种工况所需的进气量，都可以精确控制，通过高压向气缸内喷气可提高进气效率。同时可减少可变配气机构、节流阀体及现有发动机增压进气相关的零部件。本发明可以使发动机气缸内每一次燃烧所需的空气量，都经过ECU计算后控制高压喷气装置精确喷入气缸，高效精确的进气方式可以大幅提高发动机的动力性和燃油经济性。
附图说明
本说明书包括以下附图，所示内容分别是：
图1为本发明缸内喷气式发动机及相关附件的装置结构示意图；
图2为本发明缸内喷气式发动机装置结构示意图；
图中标记为：1、活塞；2、缸体；3、缸盖；4、高压喷油器；5、高压出气管；6、高压喷气装置；7、火花塞；8、排气门；9、排气道；10、燃烧室；11、ECU(发动机控制单元)；12、出气口；13、压力表；14、高压储气罐；15、进气口；16、高压进气管；17、气体增压泵；18、增压泵进气管；19、空气滤清器；20、空滤进气管。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
如图1和图2所示，本发明提供了一种缸内喷气式发动机，包括缸体2、缸盖3、活塞1、高压喷油器4、火花塞7、排气门8、设置于缸盖3上且用于向气缸内提供可燃气体的高压喷气装置6和与高压喷气装置6连接的高压储气罐14。发动机工作所需气体由高压喷气装置6提供，高压喷气装置6与ECU11为电连接，由ECU11控制耐高压喷气装置6的开闭时间，从而精确控制发动机进气时间及进气量，使发动机始终在最佳油气混合状态下工作。这种进气方式可消除发动机的泵气损失，提升发动机扫气效率；精准控制发动机进气时间及进气量，从而可以使得发动机燃烧更完全、排放控制更精确、发动机性能更高。
具体地说，如图1和图2所示，高压储气罐14的出气口12通过高压出气管5与高压喷气装置6连接，高压储气罐14的出气口12设置压力表13，压力表13用于监测进入高压出气管5内的可燃气体的压力。高压喷气装置6为耐高温进气喷嘴，由ECU11控制其开闭。高压出气管5的一端与高压储气罐14的出气口12连接，高压出气管5的另一端与耐高温进气喷嘴的进气端连接。ECU11根据发动机需求，精确控制耐高温进气喷嘴的开闭时间，以保证发动机工作所需空气量的精确性。选择合适的耐高温高压喷嘴方向，在喷嘴向缸内喷气时形成的气流可以更好的带动喷入气缸的燃油流动，使油气混合更均匀。
如图1和图2所示，高压储气罐14的进气口15与高压进气管16连接，高压进气管16与气体增压泵17连接，气体增压泵17与空气滤清器19连接。空气滤清器19把发动机所需气体引导进入气体增压泵17，气体增压泵17把气体进行压缩，汇入高压储气罐14中。高压储气罐14带压力表13，可根据发动机转速需求保证高压储气罐14中维持不同的压力。
如图1和图2所示，气体经过空滤进气管20进入空气滤清器19，经过空气滤清器19净化后由增压泵进气管18引导进入气体增压泵17。气体增压泵17将气体增压后存储在高压储气罐14中。发动机每次工作所需的气体都由高压储气罐14提供。ECU11控制高压喷气装置6，打开耐高温高压喷嘴，向气缸内喷入气体，每次气缸内喷入的气体量都由ECU11精确计算控制。发动机工作所需的燃油也经过高压喷油嘴喷入。喷入的高压气体和高压燃油可提高空气和燃油的混合速率，使空气和燃油混合更均匀。
如图1所示，排气门8及排气道9，可根据发动机工作需求由凸轮轴控制排气门8打开时间及气门开度。排气道9把燃烧后废弃引导出气缸。
以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
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