本發(fā)明涉及車(chē)輛技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于車(chē)輛的高壓縮比壓縮燃?xì)鈱?zhuān)用發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
在日益嚴(yán)格的CO2排放法規(guī)要求及石油供應(yīng)愈發(fā)依賴(lài)進(jìn)口的背景下，國(guó)內(nèi)急需尋找道路交通的代用燃料。目前，燃?xì)庾鳛橐环N新能源作為代用燃料正日益受到用戶(hù)的青睞，其不僅使用成本只有燃油的40％左右，而且能在一定程度上降低CO2排放并緩解燃油使用壓力，因此，越來(lái)越多的車(chē)輛廠(chǎng)商正致力于開(kāi)發(fā)燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)。
目前常見(jiàn)的開(kāi)發(fā)方法是在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管上再增加一套供氣系統(tǒng)，即儲(chǔ)氣罐中的壓縮天然氣經(jīng)高壓減壓閥、過(guò)濾器、低壓減壓閥后通過(guò)橡膠管連到進(jìn)氣歧管的各支管上，進(jìn)氣量通過(guò)控制閥來(lái)控制，而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)本體的設(shè)計(jì)不作任何改動(dòng)。
但是該技術(shù)方案并未實(shí)現(xiàn)最大化降低用戶(hù)使用成本的目的,仍有潛力進(jìn)一步減低油耗和排放。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種用于車(chē)輛的高壓縮比壓縮燃?xì)鈱?zhuān)用發(fā)動(dòng)機(jī)，其在使用燃?xì)馓峁﹦?dòng)力時(shí)，相對(duì)于普通燃油發(fā)動(dòng)機(jī)，能夠有效提高燃?xì)獾娜紵?，充分?shí)現(xiàn)最大化降低用戶(hù)使用成本的目的。
特別地，本發(fā)明提供了一種用于車(chē)輛的高壓縮比壓縮燃?xì)鈱?zhuān)用發(fā)動(dòng)機(jī)，包括：
發(fā)動(dòng)機(jī)本體；
燃油供油系統(tǒng)，所述燃油供油系統(tǒng)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體連接；
燃?xì)夤庀到y(tǒng)，所述燃?xì)夤庀到y(tǒng)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體連接；和
單一車(chē)輛電子控制單元，分別與所述燃油供油系統(tǒng)與所述燃?xì)夤庀到y(tǒng)線(xiàn)束連接，用于控制所述燃油供油系統(tǒng)與所述燃?xì)夤庀到y(tǒng)；
其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體包括活塞及進(jìn)氣歧管，所述活塞的工作頂面設(shè)置為凸面。
進(jìn)一步地，所述燃油供油系統(tǒng)包括順次連接的燃油箱、第一連接管路、油軌和燃油噴嘴，所述單一車(chē)輛電子控制單元與所述燃油噴嘴線(xiàn)束連接。
進(jìn)一步地，所述燃油噴嘴安裝在所述進(jìn)氣歧管處，通過(guò)所述燃油噴嘴連接所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體與所述燃油供油系統(tǒng)，同時(shí)向所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體提供燃油。
進(jìn)一步地，所述燃油箱的容積不超過(guò)15L。
進(jìn)一步地，所述燃?xì)夤庀到y(tǒng)包括順次連接的燃?xì)夤?、第二連接管路、氣軌和燃?xì)鈬娮?，所述單一?chē)輛電子控制單元與所述燃?xì)鈬娮炀€(xiàn)束連接。
進(jìn)一步地，所述燃?xì)鈬娮彀惭b在所述進(jìn)氣歧管處，通過(guò)所述燃?xì)鈬娮爝B接所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體與所述燃?xì)夤庀到y(tǒng)，同時(shí)向所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體提供燃?xì)狻?/p>
進(jìn)一步地，當(dāng)使用所述燃油供油系統(tǒng)供油以使車(chē)輛運(yùn)行且發(fā)動(dòng)機(jī)處于高負(fù)荷情況下，車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元自動(dòng)減小所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度以降低扭矩和功率，降低爆震風(fēng)險(xiǎn)。
進(jìn)一步地，當(dāng)使用所述燃油供油系統(tǒng)供油以使車(chē)輛運(yùn)行且發(fā)動(dòng)機(jī)處于高負(fù)荷情況下，車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元自動(dòng)推遲點(diǎn)火角以抑制發(fā)動(dòng)機(jī)爆震。
進(jìn)一步地，采用所述燃油供油系統(tǒng)供油以啟動(dòng)所述車(chē)輛并使所述車(chē)輛運(yùn)行，并且當(dāng)供油時(shí)間超過(guò)第一閾值時(shí)，所述單一車(chē)輛電子控制單元自動(dòng)控制所述燃?xì)夤庀到y(tǒng)供氣以使車(chē)輛繼續(xù)運(yùn)行；
可選地，所述第一閾值為2分鐘至8分鐘之間的任一值。
進(jìn)一步地，所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體還包括溫度傳感器，所述溫度傳感器位于所述進(jìn)氣歧管處，并與所述單一車(chē)輛電子控制單元線(xiàn)束連接，用于檢測(cè)進(jìn)氣歧管周?chē)鷾囟?，?dāng)燃油耗盡或者使用燃油燃燒無(wú)法啟動(dòng)車(chē)輛，同時(shí)所述單一車(chē)輛電子控制單元接收到所述進(jìn)氣歧管周?chē)鷾囟却笥诘诙撝禃r(shí)，自動(dòng)控制所述燃?xì)夤庀到y(tǒng)供氣以使車(chē)輛運(yùn)行或啟動(dòng)車(chē)輛；
可選地，所述第二閾值為10℃；
可選地，當(dāng)所述單一車(chē)輛電子控制單元檢測(cè)到所述燃?xì)夤庀到y(tǒng)中的燃?xì)夂康陀诘谌撝禃r(shí)，其自動(dòng)控制所述燃油供油系統(tǒng)供油以使車(chē)輛繼續(xù)行駛；
可選地，所述第三閾值為5％。
本發(fā)明的有益效果是：
1)通過(guò)將活塞的工作頂面設(shè)置為凸面來(lái)提高發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比，充分利用燃?xì)飧咝镣橹档奶匦?，達(dá)到了提高燃?xì)馊紵实哪康?，使用?hù)使用成本最大化降低，同時(shí)在使用燃油作為動(dòng)力時(shí)，通過(guò)減小節(jié)氣門(mén)開(kāi)度或推遲點(diǎn)火角降低發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出以避免爆震，達(dá)到了燃油正常工作的目的，在有效實(shí)現(xiàn)兩種燃料均能正常使用的目的同時(shí)又能最大化節(jié)約使用成本；
2)使用單一車(chē)輛電子控制單元控制燃油供油系統(tǒng)與燃?xì)夤庀到y(tǒng)，有效簡(jiǎn)化了控制電路，同時(shí)使用燃?xì)鈬娮齑嫦鹉z管?chē)姎?，大幅度提高了噴氣量控制的精確度，也因此降低了油耗，改善了尾氣排放，有效提高了燃油的經(jīng)濟(jì)性。
附圖說(shuō)明
后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細(xì)描述本發(fā)明的一些具體實(shí)施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示了相同或類(lèi)似的部件或部分。附圖中：
圖1是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于車(chē)輛的高壓縮比壓縮燃?xì)鈱?zhuān)用發(fā)動(dòng)機(jī)的原理示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于車(chē)輛的高壓縮比壓縮燃?xì)鈱?zhuān)用發(fā)動(dòng)機(jī)的原理示意圖，如圖1所示，一種用于車(chē)輛的高壓縮比壓縮燃?xì)鈱?zhuān)用發(fā)動(dòng)機(jī)，其一般性的可以包括發(fā)動(dòng)機(jī)本體10、燃油供油系統(tǒng)20、燃?xì)夤庀到y(tǒng)30和單一車(chē)輛電子控制單元40(簡(jiǎn)稱(chēng)ECU)。所述燃油供油系統(tǒng)20與所述燃?xì)夤庀到y(tǒng)30分別與所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體10相連接，以向所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體10提供燃油或/和燃?xì)?。所述燃油供油系統(tǒng)20與所述燃?xì)夤庀到y(tǒng)30分別與所述單一車(chē)輛電子控制單元40線(xiàn)束連接，以利用所述車(chē)輛電子控制單元40控制所述燃油供油系統(tǒng)20與所述燃?xì)夤庀到y(tǒng)30。其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體10包括活塞(圖中未示出)及進(jìn)氣歧管101，所述活塞的工作頂面設(shè)置為凸面。在這里，所述燃油可以為汽油，所述燃?xì)饪梢詾樘烊粴狻?/p>
通過(guò)將活塞的工作頂面設(shè)置為凸面，減小了發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的容積，也就增大了發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比可以達(dá)到至少12，當(dāng)使用燃?xì)庾鳛檐?chē)輛運(yùn)行動(dòng)力時(shí)，相比于普通燃油發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)充分利用了燃?xì)飧咝镣橹档奶匦裕谷細(xì)獾娜紵曙@著提高，因此降低了油耗，改善了尾氣排放，使用戶(hù)獲得了最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)性和最低的使用成本。
此外，使用燃?xì)庾鳛檐?chē)輛運(yùn)行動(dòng)力時(shí)，相比于普通燃油發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)的高壓縮比有效補(bǔ)償了燃?xì)獬淞肯禂?shù)降低帶來(lái)的動(dòng)力性損失，因而該具有高壓縮比的燃?xì)鈱?zhuān)用發(fā)動(dòng)機(jī)可以達(dá)到甚至優(yōu)于原普通燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的低端扭矩，而其最大扭矩、最大功率與原普通燃油發(fā)動(dòng)機(jī)相比雖約有5％-10％的降低，但是相對(duì)于在普通燃油發(fā)動(dòng)機(jī)處直接使用燃?xì)庾鳛閯?dòng)力來(lái)運(yùn)行汽車(chē)，使得其最大扭矩和最大功率均下降15％左右，使用該具有高壓縮比的燃?xì)鈱?zhuān)用發(fā)動(dòng)機(jī)還是具有一定的優(yōu)勢(shì)。
具體說(shuō)來(lái)，所述燃油供油系統(tǒng)20可以包括順次連接的燃油箱201、第一連接管路202、油軌203和燃油噴嘴204，燃油箱201中的燃油經(jīng)過(guò)第一連接管路202和油軌203到達(dá)燃油噴嘴204，再通過(guò)開(kāi)啟燃油噴嘴204進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)本體10中。同時(shí)，所述單一車(chē)輛電子控制單元40與所述燃油噴嘴204線(xiàn)束連接，通過(guò)所述單一車(chē)輛電子控制單元40控制所述燃油噴嘴204的開(kāi)啟與閉合來(lái)達(dá)到向發(fā)動(dòng)機(jī)本體10輸送燃油或停止輸送燃油的目的。
更具體的，所述燃油噴嘴204安裝在所述進(jìn)氣歧管101處，通過(guò)所述燃油噴嘴204連接所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體10與所述燃油供油系統(tǒng)20，同時(shí)向所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體10提供燃油。
此外，由于所述用于車(chē)輛的高壓縮比壓縮燃?xì)鈱?zhuān)用發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)先使用燃?xì)庾鳛閯?dòng)力驅(qū)動(dòng)車(chē)輛運(yùn)行，只有在某些特殊的情況下才使用燃油來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛運(yùn)行，因此，不需要準(zhǔn)備大容積的燃油箱201，一般的，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況，所述燃油箱201的容積不超過(guò)15L即可。
相應(yīng)的，所述燃?xì)夤庀到y(tǒng)30可以包括順次連接的燃?xì)夤?01、第二連接管路302、氣軌303和燃?xì)鈬娮?04，燃?xì)夤?01中的燃?xì)饨?jīng)過(guò)第二連接管路302和氣軌303到達(dá)燃?xì)鈬娮?04，再通過(guò)開(kāi)啟燃?xì)鈬娮?04進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)本體10中。同時(shí)，所述單一車(chē)輛電子控制單元40與所述燃?xì)鈬娮?04線(xiàn)束連接，通過(guò)所述車(chē)輛電子控制單元40控制所述燃?xì)鈬娮?04的開(kāi)啟與閉合來(lái)達(dá)到向發(fā)動(dòng)機(jī)本體10輸送燃?xì)饣蛲Ｖ馆斔腿細(xì)獾哪康摹?/p>
更具體的，所述燃?xì)鈬娮?04安裝在所述進(jìn)氣歧管101處，通過(guò)所述燃?xì)鈬娮?04連接所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體10與所述燃?xì)夤庀到y(tǒng)30，同時(shí)向所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體10提供燃?xì)狻?/p>
在這里，本發(fā)明采用燃?xì)鈬娮?04代替橡膠管?chē)姎?，大幅度提高了噴氣量控制的精確度，也因此降低了油耗，改善了尾氣排放，有效提高了燃油的經(jīng)濟(jì)性；同時(shí)使用單一車(chē)輛電子控制單元40控制燃油供油系統(tǒng)20與燃?xì)夤庀到y(tǒng)30，有效簡(jiǎn)化了控制電路。
由于本發(fā)明提供的發(fā)動(dòng)機(jī)具有高壓縮比，因此當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于中低負(fù)荷情況下，并且采用燃油作為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)車(chē)輛運(yùn)行時(shí)，相對(duì)于普通燃油發(fā)動(dòng)機(jī)，其可以得到充分的燃燒，獲得更優(yōu)的燃油經(jīng)濟(jì)性；而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于高負(fù)荷情況下，并且采用燃油作為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)車(chē)輛運(yùn)行時(shí)，有可能帶來(lái)爆震的危險(xiǎn)，所以，所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體10還包括節(jié)氣門(mén)(圖中未示出)，車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元會(huì)自動(dòng)減小節(jié)氣門(mén)開(kāi)度以降低扭矩和功率或者自動(dòng)推遲點(diǎn)火角以抑制發(fā)動(dòng)機(jī)爆震。雖然其動(dòng)力性降低，但是足以保證用戶(hù)的正常使用，并且相較于背景技術(shù)中提及的普通燃油發(fā)動(dòng)機(jī)，綜合而言具有更優(yōu)的經(jīng)濟(jì)性。
如前所述，雖然所述用于車(chē)輛的高壓縮比壓縮燃?xì)鈱?zhuān)用發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)先使用燃?xì)庾鳛閯?dòng)力驅(qū)動(dòng)車(chē)輛運(yùn)行，但是當(dāng)車(chē)輛碰到某些特殊情況時(shí)，就需要停止使用燃?xì)庾鳛閯?dòng)力驅(qū)動(dòng)車(chē)輛，而改用燃油來(lái)作為動(dòng)力使車(chē)輛運(yùn)行，在這些情況下，車(chē)輛能夠做到自動(dòng)切換。如在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)單一車(chē)輛電子控制單元40檢測(cè)到燃?xì)夤?01中的燃?xì)夂康陀诘诙撝?，由于燃?xì)鈱⒁谋M，所以所述單一車(chē)輛電子控制單元40會(huì)自動(dòng)控制所述燃油供油系統(tǒng)20供油以使車(chē)輛繼續(xù)行駛，在這里，所述第二閾值可以為5％。
相對(duì)地，在某些情況下，如燃油耗盡或者燃油燃燒無(wú)法啟動(dòng)的情況下，就需要采用燃?xì)夤馐管?chē)輛運(yùn)行。具體說(shuō)來(lái)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)本體10還可以包括溫度傳感器(圖中未示出)，所述溫度傳感器位于所述進(jìn)氣歧管101處，并與所述單一車(chē)輛電子控制單元40線(xiàn)束連接，用于檢測(cè)進(jìn)氣歧管周?chē)鷾囟?，?dāng)燃油耗盡或者使用燃油燃燒無(wú)法啟動(dòng)車(chē)輛，同時(shí)所述單一車(chē)輛電子控制單元40接收到所述進(jìn)氣歧管101周?chē)鷾囟却笥诘诙撝禃r(shí)，自動(dòng)控制所述燃?xì)夤庀到y(tǒng)30供氣以使車(chē)輛運(yùn)行或啟動(dòng)車(chē)輛，在這里，所述第二閾值可以為10℃；
在其他實(shí)施例中，由于燃?xì)鈱儆跉怏w燃料，其對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)處的氣門(mén)、氣門(mén)座圈等零部件沒(méi)有潤(rùn)滑作用，因此長(zhǎng)期使用燃?xì)庾鳛閯?dòng)力，有可能造成嚴(yán)重的零部件磨損而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)損壞，為避免此種情況的發(fā)生，規(guī)定每次發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)都使用燃油，同時(shí)讓車(chē)輛運(yùn)行，并且運(yùn)行一定時(shí)間后(可以為2分鐘至8分鐘之間的任一值)自動(dòng)切換成燃?xì)夤庀到y(tǒng)30供氣以供車(chē)輛繼續(xù)運(yùn)行。通過(guò)這樣的設(shè)置，就可以充分避免發(fā)動(dòng)機(jī)的的損壞。
此外，除了采用單一車(chē)輛電子控制單元40自動(dòng)實(shí)現(xiàn)燃油和燃料切換之外，由于其他所需，還可以在整車(chē)中控臺(tái)上布置按鍵供客戶(hù)手動(dòng)切換燃料，這也進(jìn)一步完善了設(shè)計(jì)的合理性。
綜上所述，本發(fā)明的用于車(chē)輛的高壓縮比壓縮燃?xì)鈱?zhuān)用發(fā)動(dòng)機(jī)，一方面可以充分利用燃?xì)獾母咝镣橹?，在以壓縮燃?xì)鉃橹饕剂蠒r(shí)能夠獲得最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)性和最低的使用成本，另一方面還可以在某些特殊情況下自動(dòng)或者手動(dòng)切換成燃油，并且在發(fā)動(dòng)機(jī)高負(fù)荷情況下也能夠正常工作，有效實(shí)現(xiàn)了最大化降低用戶(hù)使用成本的目的。
至此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，雖然本文已詳盡示出和描述了本發(fā)明的多個(gè)示例性實(shí)施例，但是，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，仍可根據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容直接確定或推導(dǎo)出符合本發(fā)明原理的許多其他變型或修改。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)被理解和認(rèn)定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。