雙燃料發動機的噴油方法、系統和具有該系統的汽車的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及汽車制造技術領域，尤其涉及一種雙燃料發動機的噴油方法、系統和具有該系統的汽車。
【背景技術】
[0002]隨著排放法規的日益嚴格，能源與環境問題已經成為汽車工業所面臨的主要問題。柴油發動機由于其具有較高的壓縮比而實現了較高的熱效率，但是隨之而來的NOx (氮氧化物，主要包括一氧化氮NO和二氧化氮N02)和Soot (可溶性有機物)的高排放量卻成了柴油機的致命弱點。
[0003]傳統的柴油發動機采用后噴的目的主要在于提高排氣溫度，同時加強后處理裝置的處理效率，然而這種方式會造成油耗的急劇惡化以及煙度升高等不利影響。此外，傳統的柴油發動機用于降低NOx和Soot的方法主要是通過發動機內的凈化裝置加入大量的EGR(Exhaust Gas Recirculat1n，排氣再循環)，或者是利用發動機外的凈化裝置SCR(Selective Catalytic Reduct1n,選擇性催化還原)對NOx進行處理，然后輔助DPF(Diesel Particulate Filter，柴油機微粒過濾器)對Soot進行處理。然而，這種凈化的方式不僅增加了發動機的制造成本，而且控制也很繁瑣。

【發明內容】

[0004]有鑒于此，本發明旨在提出一種雙燃料發動機的噴油方法，以解決發動機在中、高負荷時NOx和Soot的排放量高的技術問題。
[0005]為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的:
[0006]一種雙燃料發動機的噴油方法，包括:當發動機的負荷高于預設值時，在進氣道內噴射預設噴油量的汽油；在預設的預噴時刻控制以第一噴油量噴入柴油，其中，噴入的柴油在燃燒后引燃由所述進氣道噴入的所述汽油；以及在預設的后噴時刻控制以第二噴油量噴入柴油，其中，所述第二噴油量大于所述第一噴油量。
[0007]進一步的，所述在預設的后噴時刻控制以第二噴油量噴入柴油之前，還包括:獲取發動機的需求扭矩，并根據所述需求扭矩在預設的主噴時刻控制以第三噴油量噴入柴油。
[0008]進一步的，所述預設的預噴時刻在上止點前30° -40°之間，且所述第一噴油量在 1.5-2.5mg/eye 之間。
[0009]進一步的，所述預設的后噴時刻在上止點后25° -50°之前，且所述第二噴油量在 2_4mg/cyc 之間。
[0010]進一步的，所述預設的主噴時刻在上止點后10° -25°之間。
[0011]相對于現有技術，本發明所述的雙燃料發動機的噴油方法改變了雙燃料發動機的噴油規律，通過預混汽油階段、預噴柴油階段和后噴柴油階段的共同搭配組合，并且通過汽油和柴油比例的靈活調節，根據特定的噴油順序和噴油時刻進行噴油，從而實現了更為簡單有效的降低發動機在中、高負荷時的NOx和Soot的排放量，減少了對環境的污染。
[0012]本發明的另一目的在于提出一種雙燃料發動機的噴油系統，以解決發動機在中、高負荷時NOx和Soot的排放量高的技術問題。
[0013]為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的:
[0014]一種雙燃料發動機的噴油系統，包括:進氣道；以及噴油器，所述噴油器用于當發動機的負荷高于預設值時，在進氣道內噴射預設噴油量的汽油，，并在預設的預噴時刻控制以第一噴油量噴入柴油，其中，噴入的柴油在燃燒后引燃由所述進氣道噴入的所述汽油，以及在預設的后噴時刻控制以第二噴油量噴入柴油，其中，所述第二噴油量大于所述第一噴油量。
[0015]進一步的，所述噴油器還用于:獲取發動機的需求扭矩，并根據所述需求扭矩在預設的主噴時刻控制以第三噴油量噴入柴油。
[0016]進一步的，所述預設的預噴時刻在上止點前30° -40°之間，且所述第一噴油量在 1.5-2.5mg/eye 之間。
[0017]進一步的，所述預設的后噴時刻在上止點后25° -50°之前，且所述第二噴油量在 2_4mg/cyc 之間。
[0018]進一步的，所述預設的主噴時刻在上止點后10° -25°之間。
[0019]本發明的再一個目的在于提出一種汽車，以解決發動機在中、高負荷時NOx和Soot的排放量高的技術問題。
[0020]為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的:
[0021]—種汽車，設置有如上述實施例所述的雙燃料發動機的噴油系統。
[0022]所述雙燃料發動機的噴油系統和汽車與上述雙燃料發動機的噴油方法相對于現有技術所具有的優勢相同，在此不再贅述。
【附圖說明】
[0023]構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0024]圖1是本發明一個實施例的雙燃料發動機的噴油方法的流程圖；
[0025]圖2是本發明一個實施例的雙燃料發動機的噴油策略的示意圖；
[0026]圖3 (a)是本發明一個實施例中預噴時刻為50 (V A BTDC)時的缸壓與曲軸轉角關系的示意圖，圖3(b)是本發明一個實施例中預噴時刻為30 (°C A BTDC)時的缸壓與曲軸轉角關系的不意圖；
[0027]圖4是本發明一個實施例中在不同的后噴時刻下曲軸轉角、放熱率、排放量、油耗和扭矩變化的示意圖；
[0028]圖5是本發明一個具體實施例的雙燃料發動機的噴油方法的流程圖；
[0029]圖6是本發明一個實施例中主噴時刻與生成NOx關系的示意圖；
[0030]圖7是本發明一個實施例中EGR率對Soot與噪音的影響示意圖；以及
[0031]圖8是本發明一個實施例的雙燃料發動機的噴油系統的結構示意圖。
[0032]附圖標記說明:
[0033]801-進氣道，802-噴油器。
【具體實施方式】
[0034]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0035]下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明實施例的雙燃料發動機的噴油方法、系統和具有該系統的汽車。
[0036]雙燃料發動機與傳統的柴油發動機不同，通常采用汽油和柴油兩種燃料，雙燃料發動機延續了傳統的柴油發動機的高熱效率的優點，同時由于汽油特有的燃燒特性使得NOx和Soot的排放量有很大幅度的降低，但是相比日益嚴格的排放法規標準還有一定的差距。本發明中采用了柴油多次噴射與預混汽油的組合噴油方法，打破了傳統的柴油發動機采用后噴帶來的弊端，從而實現了進一步降低發動機在中、高負荷時的NOx和Soot的排放量。
[0037]圖1是本發明一個實施例的雙燃料發動機的噴油方法的流程圖，圖2是本發明一個實施例的雙燃料發動機的噴油策略的示意圖，圖3(a)是本發明一個實施例中預噴時刻為50 (°C A BTDC)時的缸壓與曲軸轉角關系的示意圖，圖3(b)是本發明一個實施例中預噴時刻為30 (°C A BTDC)時的缸壓與曲軸轉角關系的示意圖，圖4是本發明一個實施例中在不同的后噴時刻下曲軸轉角、放熱率、排放量、油耗和扭矩變化的示意圖。
[0038]如圖1所示，該雙燃料發動機的噴油方法包括:
[0039]SlOl:當發動機的負荷高于預設值時，在進氣道內噴射預設噴油量的汽油。
[0040]其中，預設值可以是發動機的噴油控制系統中默認的，也可以是根據需求在噴油控制系統中設置的，本發明的噴油方法主要是針對發動機在中、高負荷情況下而言的。具體而言，本發明中的噴油策略中主要包括預混汽油階段、預噴柴油階段以及后噴柴油階段。當發動機的負荷高于預設值時，首先進入到預混汽油階段，也就是說，在進氣道內噴射預設噴油量的汽油，以使進氣道內噴射的汽油和之后噴入的柴油進行混合。其中，需要在進氣道內噴入的大比例的汽油，即在進氣道噴入汽油的油量占噴入總油量的比例應當足夠的大。預混汽油的油量可以根據發動機氣缸內壓力升高率的大小進行調整。由于排放的煙度主要是由柴油燃燒產生的，因此，在進氣道內噴射具有大比例油量的汽油可以有效地降低煙度的產生。
[0041]進一步而言，預混汽油的油量還可以根據發動機目標扭矩的大小進行調節，當發動機未達到目標扭矩就出現了噪音或者發動機氣缸內壓力升高率過大的情況時，停止預混汽油油量的增加。
[0042]S102:在預設的預噴時刻控制以第一噴油量噴入柴油，其中，噴入的柴油在燃燒后引燃由進氣道噴入的汽油。
[0043]在本發明的一個實施例中，預設的預噴時刻在上止點前30° -40°之間，且第一噴油量在1.5-2.5mg/cyc之間。具體地，如圖3(a)