具有掃氣功能的pfi發(fā)動機及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種車輛發(fā)動機結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種具有掃氣功能的PFI發(fā)動機，其包括缸體、置于缸體內(nèi)的活塞和火花塞、以及進氣歧管，還包括連通設(shè)置在進氣歧管與缸體之間掃氣氣道及油氣混合氣道，以及驅(qū)動掃氣進氣門和油氣進氣門異步開啟的驅(qū)動機構(gòu)。本發(fā)明同時涉及一種PFI發(fā)動機的控制方法。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，通過驅(qū)動機構(gòu)控制掃氣進氣門和油氣進氣門的異步開啟，可先通過掃氣通道向缸體內(nèi)輸送氣體，以對缸體進行掃氣，然后再開啟油氣進氣門，使油氣進入到缸體內(nèi)進行燃燒，可以有效的提高發(fā)動機的動力性能，同時避免油氣進入排氣系統(tǒng)中燃燒而導(dǎo)致的燃油浪費及排放溫度較高現(xiàn)象的發(fā)生。
【專利說明】具有掃氣功能的PFI發(fā)動機及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車輛發(fā)動機結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種具有掃氣功能的PFI發(fā)動機；本發(fā)明同時涉及一種PFI發(fā)動機的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對于現(xiàn)有的PFI (氣道噴射)發(fā)動機結(jié)構(gòu)中，其通常包括與發(fā)動機氣缸的缸體相連的進氣歧管，在進氣歧管內(nèi)設(shè)有噴油器，由進氣歧管進入的氣體，與噴油器噴出的燃油混合形成油氣后，通過進氣門的開啟控制，進入到氣缸內(nèi)進行燃燒。現(xiàn)有的進氣門驅(qū)動結(jié)構(gòu)，通常采用固定在凸輪軸上的凸輪的轉(zhuǎn)動而被驅(qū)動，以實現(xiàn)進氣門將進氣歧管與氣缸之間進行導(dǎo)通控制。在如上結(jié)構(gòu)的使用中，為了追求高的扭矩輸出，一般會加大氣門重疊角，所謂的氣門重疊角，通常是指發(fā)動機進氣門和排氣門處于同時開啟的一段時間用曲軸轉(zhuǎn)角來表示，但如果氣門重疊角過大，會造成掃氣現(xiàn)象。所謂的掃氣現(xiàn)象，是指進氣歧管的油氣混合氣通過進氣門進入氣缸后，再由排氣門進入到排氣歧管，以使氣缸內(nèi)燃燒后的廢氣“擠”出汽缸外，在此過程中，勢必導(dǎo)致部分油氣排放至排氣歧管內(nèi)，導(dǎo)致油耗過高，且油氣在排氣系統(tǒng)中燃燒時，導(dǎo)致了排放溫度過高。因此，為了避免該現(xiàn)象的發(fā)生，PFI發(fā)動機的氣門重疊角設(shè)置的較小，但該過低的氣門重疊角導(dǎo)致動力性能也相對降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種在提高發(fā)動機動力性能的同時，有效的避免掃氣現(xiàn)象而導(dǎo)致油耗過高的具有掃氣功能的PFI發(fā)動機。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具有掃氣功能的PFI發(fā)動機，包括缸體、置于缸體內(nèi)的活塞和火花塞、以及進氣歧管，還包括:
掃氣氣道，連通設(shè)置在進氣歧管與缸體之間的至少一個，其上設(shè)有通過開啟和關(guān)閉以控制掃氣氣道與燃燒室導(dǎo)通的掃氣進氣門；
油氣混合氣道，連通設(shè)置在進氣歧管與缸體之間的至少一個，其上設(shè)有通過開啟和關(guān)閉以控制油氣混合氣道與燃燒室導(dǎo)通的油氣進氣門，在油氣混合氣道上設(shè)有噴油器；
驅(qū)動機構(gòu)，與掃氣進氣門和油氣進氣門對應(yīng)設(shè)置，其與掃氣進氣門和油氣進氣門之間具有驅(qū)動掃氣進氣門和油氣進氣門異步開啟的驅(qū)動連接。
[0005]作為對上述方式的限定，所述的驅(qū)動機構(gòu)為固定設(shè)置在凸輪軸上的驅(qū)動凸輪。
[0006]作為對上述方式的限定，所述的油氣混合氣道和掃氣通道均為一個。
[0007]此外，本發(fā)明同時提供了一種PFI發(fā)動機的控制方法，該方法包括以下步驟:
步驟一，驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動掃氣進氣門開啟，使進氣歧管的進氣由掃氣氣道進入到燃燒室內(nèi)以對燃燒室進行掃氣；
步驟二，掃氣完成后，驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動油氣進氣門開啟，使油氣混合氣道內(nèi)的由進氣和噴油器噴出的油液混合形成的油氣進入到燃燒室內(nèi)；
步驟三，將油氣通過火花塞點燃。[0008]采用本發(fā)明的技術(shù)方案，通過驅(qū)動機構(gòu)控制掃氣進氣門和油氣進氣門的異步開啟，可先通過掃氣通道向燃燒室內(nèi)輸送氣體，以對燃燒室進行掃氣，然后再開啟油氣進氣門，使油氣進入到燃燒室內(nèi)進行燃燒，可以有效的提高發(fā)動機的動力性能，同時避免油氣進入排氣系統(tǒng)中燃燒而導(dǎo)致的燃油浪費及排放溫度較高現(xiàn)象的發(fā)生。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]下面結(jié)合附圖及【具體實施方式】對本發(fā)明作更進一步詳細說明:
圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)簡圖；
圖中:
1、缸體；2、活塞；3、火花塞；4、進氣歧管；5、掃氣氣道；6、掃氣進氣門；7、油氣混合氣道；8、噴油器；9、油氣進氣門；10、凸輪驅(qū)動機構(gòu)；101、凸輪軸；102、凸輪。
【具體實施方式】
[0010]本實施例涉及一種具有掃氣功能的PFI發(fā)動機，由圖1所示，其包括缸體1，置于缸體I內(nèi)的活塞2，在缸體I的頂部設(shè)有火花塞3，在圖示狀態(tài)缸體I的上方設(shè)有進氣歧管4，為了便于清楚的描述本發(fā)明的創(chuàng)新之處，圖1中僅示出了發(fā)動機的部分結(jié)構(gòu)，涉及發(fā)動機的排氣歧管及其他結(jié)構(gòu)，均可采用現(xiàn)有的發(fā)動機結(jié)構(gòu)設(shè)置。
[0011]在進氣歧管4與缸體I之間連通設(shè)有一個掃氣氣道5，在掃氣氣道5與缸體I的結(jié)合處設(shè)有掃氣進氣門6，掃氣進氣門6采用現(xiàn)有的氣門結(jié)構(gòu)，通過對掃氣進氣門6的開啟和關(guān)閉控制，可以實現(xiàn)掃氣氣道5與缸體I內(nèi)的燃燒室的連通。
[0012]在進氣歧管4與缸體I之間連通設(shè)有一個油氣混合氣道7，該油氣混合氣道7主要是將進氣歧管4內(nèi)的進氣與燃油進行混合后，讓混合形成的油氣輸送至缸體I的燃燒室內(nèi)。在本實施例中，油氣混合氣道7與掃氣通道5并聯(lián)設(shè)置，在油氣混合氣道7的中部設(shè)有噴油器8，且在油氣混合氣道7與缸體I結(jié)合處設(shè)有油氣進氣門9，油氣進氣門9同樣采用現(xiàn)有的氣門結(jié)構(gòu)，通過對油氣進氣門9的開啟和關(guān)閉控制，可以實現(xiàn)油氣混合氣道7與缸體I內(nèi)燃燒室的連通。
[0013]此外，本發(fā)明的發(fā)動機結(jié)構(gòu)中，還包括一個驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)與掃氣進氣門6和油氣進氣門9對應(yīng)設(shè)置，用于驅(qū)動掃氣進氣門6和油氣進氣門9的異步開啟和關(guān)閉。在本實施例中，驅(qū)動機構(gòu)由兩個凸輪驅(qū)動結(jié)構(gòu)10構(gòu)成，各凸輪驅(qū)動機構(gòu)10分置在掃氣進氣門6和油氣進氣門9的上方，以分別對掃氣進氣門6和油氣進氣門9進行開啟和關(guān)閉的驅(qū)動，每個凸輪驅(qū)動機構(gòu)10均由動力裝置驅(qū)動的凸輪軸101、以及固定在凸輪軸101上的凸輪102構(gòu)成，由凸輪102的旋轉(zhuǎn)而驅(qū)動各進氣門的開啟和關(guān)閉，凸輪102與各進氣門之間的驅(qū)動連接結(jié)構(gòu)，可采用現(xiàn)有的進氣門的凸輪驅(qū)動連接結(jié)構(gòu)，圖1中僅示意性的示出凸輪與各進氣門的位置關(guān)系。
[0014]下面，基于如上結(jié)構(gòu)，通過其工作過程的描述，對本發(fā)明涉及的PFI發(fā)動機的控制方法敘述如下，在發(fā)動機為了達到大的扭矩輸出時，需要對缸內(nèi)進行掃氣，以盡量的將缸內(nèi)燃燒完的廢氣排出，其具體步驟為:
步驟一，通過提前掃氣進氣門6上方的凸輪驅(qū)動機構(gòu)10中的凸輪102的角度，使該凸輪102以圖示中箭頭所示的旋轉(zhuǎn)方向先驅(qū)動掃氣進氣門6提前于油氣進氣門9開啟，如果掃氣進氣門6提前的角度達到了掃氣的重疊角度，進氣歧管4中的進氣由掃氣氣道5進入到缸體I內(nèi)的燃燒室中，并最終通過圖中未示出的排氣門，以對缸體I內(nèi)的燃燒室進行掃氣，
步驟ニ，隨著位于掃氣進氣門6上方的凸輪102的旋轉(zhuǎn)，使掃氣完成后，位于油氣進氣門9上方的凸輪驅(qū)動機構(gòu)10以圖中所示的箭頭方向旋轉(zhuǎn)而驅(qū)動油氣進氣門9打開，噴油器8噴出的油同進氣歧管4進入的空氣混合形成的油氣，由油氣混合氣道7進入到缸體I內(nèi)的燃燒室中，最終該油氣由火花塞點燃燃燒。
【權(quán)利要求】
1.ー種具有掃氣功能的PFI發(fā)動機,包括缸體、置于缸體內(nèi)的活塞和火花塞、以及進氣歧管，其特征在干: 掃氣氣道，連通設(shè)置在進氣歧管與缸體之間的至少ー個，其上設(shè)有通過開啟和關(guān)閉以控制掃氣氣道與燃燒室導(dǎo)通的掃氣進氣門； 油氣混合氣道，連通設(shè)置在進氣歧管與缸體之間的至少ー個，其上設(shè)有通過開啟和關(guān)閉以控制油氣混合氣道與燃燒室導(dǎo)通的油氣進氣門，在油氣混合氣道上設(shè)有噴油器； 驅(qū)動機構(gòu)，與掃氣進氣門和油氣進氣門對應(yīng)設(shè)置，其與掃氣進氣門和油氣進氣門之間具有驅(qū)動掃氣進氣門和油氣進氣門異步開啟的驅(qū)動連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有掃氣功能的PFI發(fā)動機，其特征在于:所述的驅(qū)動機構(gòu)為固定設(shè)置在凸輪軸上的驅(qū)動凸輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有掃氣功能的PFI發(fā)動機，其特征在于:所述的油氣混合氣道和掃氣通道均為一個。
4.ー種PFI發(fā)動機的控制方法，其特征在于該方法包括以下步驟: 步驟一，驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動掃氣進氣門開啟，使進氣歧管的進氣由掃氣氣道進入到燃燒室內(nèi)以對燃燒室進行掃氣； 步驟二，掃氣完成后，驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動油氣進氣門開啟，使油氣混合氣道內(nèi)的由進氣和噴油器噴出的油液混合形成的油氣進入到燃燒室內(nèi)； 步驟三，將油氣通過火花塞點`燃。
【文檔編號】F02D13/00GK103603720SQ201310620917
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】楊中華, 李炳男, 梁濤, 于洪鑫, 盧維偉, 楊金鵬, 晏雙鶴 申請人:長城汽車股份有限公司