发动机、发动机控制方法以及车辆与流程

本发明涉及发动机，更具体地，涉及一种发动机、发动机控制方法以及车辆。

背景技术：

1、发动机通常包括机体、进气系统和排气系统。进气系统和排气系统通常连接有排气利用装置。现有的发动机排气系统的温度低，排气利用装置获得的能量少，造成排气利用装置所利用的能量低，无法更有效地为发动机或者其他部件提供服务。

2、因此，需要提供一种新的技术方案，以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本申请的一个目的是提供一种发动机的新技术方案。

2、根据本发明的第一方面，提供了一种发动机。发动机包括机体、燃料喷射系统和活塞；所述机体内形成气缸，所述活塞可滑动地设置在所述气缸内，所述活塞与所述气缸内壁之间形成燃烧室，所述燃料喷射系统与所述燃烧室连接并用于向所述燃烧室喷射燃料；在发动机的其中一次工作循环中，燃料在所述燃烧室内燃烧产生的总能量为q1，所述燃烧室的排气热量为q2，所述燃烧室向外散热热量为q3；其中，35％≤q2：q1≤45％，q3：q1≤20％。

3、可选地，还包括排气系统和排气利用装置，所述排气系统与所述燃烧室内部相连通，所述排气利用装置与所述排气管连接。

4、可选地，所述排气利用装置包括涡轮增压模块，所述涡轮增压模块包括涡轮、转轴和压气轮，所述涡轮和所述压气轮均与所述转轴传动连接，所述涡轮位于所述排气系统内，所述压气轮位于进气系统内。

5、可选地，所述排气利用装置包括发电机，所述发电机的转子与所述涡轮传动连接。

6、可选地，所述排气利用装置包括废气再循环模块；所述废气再循环模块包括回气支管和废气冷却器，所述废气冷却器设于所述回气支管上，所述回气支管的一端与所述排气系统连接，另一端与发动机的进气系统连接。

7、可选地，所述排气利用装置包括朗肯循环模块；所述朗肯循环模块包括循环管路、热交换器、膨胀器、冷凝器以及泵体，所述热交换器、膨胀器、冷凝器以及泵体通过所述循环管路首尾连接；所述热交换器具有第一换热通道和第二换热通道，所述第一换热通道与所述排气系统连通，所述第二换热通道与所述循环管路连通。

8、可选地，所述排气利用装置包括温差发电模块、制冷空调模块以及余热采暖模块中的至少一种。

9、可选地，还包括保温装置，所述保温装置设置于所述机体，所述保温装置用于对所述燃烧室进行保温。

10、可选地，所述保温装置包括：保温结构，所述保温结构内形成隔热腔室，所述保温结构设于所述气缸外侧并环绕所述气缸设置。

11、可选地，所述保温装置包括：绝热涂层，所述绝热涂层设于所述气缸内壁上，或，所述绝热涂层设于所述气缸外侧并环绕所述气缸设置，或，所述绝热涂层设于所述活塞的端部上。

12、可选地，所述绝热涂层的材质为二氧化硅增强多孔阳极氧化铝。

13、可选地，所述机体包括缸套，所述缸套设置在所述气缸内，所述缸套的外壁与所述气缸的内壁贴合，所述活塞位于所述缸套内。

14、可选地，还包括保温装置，所述保温装置设置于所述机体，所述保温装置用于对所述燃烧室进行保温，所述保温装置包括绝热涂层；所述绝热涂层设于所述气缸内壁和所述缸套之间，或，所述绝热涂层设于所述缸套内壁上。

15、可选地，还包括加热装置，所述加热装置包括电加热单元，所述电加热单元设于所述气缸内壁和所述缸套外壁之间。

16、可选地，所述燃料喷射系统用于在燃烧室内温度达到设定阈值后，向所述燃烧室喷射燃料，以使所述燃料在所述燃烧室内受热并自燃；所述燃烧室内温度大于或等于所述设定阈值时，所述燃烧室内温度能够在压缩冲程期间达到燃料的自燃温度。

17、可选地，还包括：加热装置，所述加热装置用于加热所述燃烧室，以使所述燃烧室内温度达到所述设定阈值。

18、可选地，所述加热装置包括：火花塞，用于引燃燃料以利用燃料的热量加热所述燃烧室；和/或

19、电加热单元，用于电加热所述燃烧室。

20、可选地，所述发动机的过量空气系数大于或等于1。

21、根据本申请的第二个方面，提供了一种上述所述发动机的控制方法。该控制方法包括：

22、获取表征燃烧室内温度的温度值；

23、在发动机处于压缩冲程时，按预设规则，控制燃料喷射系统向所述燃烧室内喷射燃料，所述燃烧室内的燃料受热并自燃，所述预设规则的输入参数包括所述温度值。

24、根据本申请的第三个方面，提供了一种上述发动机的控制方法。所述发动机具有第一运行状态和第二运行状态，所述控制方法包括：

25、在第一运行状态期间，将发动机的燃烧室内温度加热至设定阈值；在所述燃烧室内温度大于或等于所述设定阈值时，所述燃烧室内温度能够在压缩冲程期间达到燃料的自燃温度；

26、在第二运行状态期间，向所述燃烧室内喷射所述燃料，以使所述燃料在所述燃烧室内受热并自燃。

27、根据本申请的第四方面，提供了一种车辆。该车辆包括车辆本体以及上述的发动机，所述发动机设置在所述车辆本体上。

28、在本申请实施例中，燃烧室的排气热量为燃料燃烧产生热量的35％至45％。排气热量高能为尾气的利用提供充足的能量。

29、此外，燃烧室向外散发的热量小于或等于燃料燃烧产生热量20％，这样能有效地提高排气热量。

30、通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

技术特征：

1.一种发动机，其特征在于，包括机体、燃料喷射系统和活塞；所述机体内形成气缸，所述活塞可滑动地设置在所述气缸内，所述活塞与所述气缸内壁之间形成燃烧室，所述燃料喷射系统与所述燃烧室连接并用于向所述燃烧室喷射燃料；

2.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，还包括排气系统和排气利用装置，所述排气系统与所述燃烧室内部相连通，所述排气利用装置与所述排气管连接。

3.根据权利要求2所述的发动机，其特征在于，所述排气利用装置包括涡轮增压模块，所述涡轮增压模块包括涡轮、转轴和压气轮，所述涡轮和所述压气轮均与所述转轴传动连接，所述涡轮位于所述排气系统内，所述压气轮位于进气系统内。

4.根据权利要求3所述的发动机，其特征在于，所述排气利用装置包括发电机，所述发电机的转子与所述涡轮传动连接。

5.根据权利要求2所述的发动机，其特征在于，所述排气利用装置包括废气再循环模块；

6.根据权利要求2所述的发动机，其特征在于，所述排气利用装置包括朗肯循环模块；所述朗肯循环模块包括循环管路、热交换器、膨胀器、冷凝器以及泵体，所述热交换器、膨胀器、冷凝器以及泵体通过所述循环管路首尾连接；

7.根据权利要求2所述的发动机，其特征在于，所述排气利用装置包括温差发电模块、制冷空调模块以及余热采暖模块中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，还包括保温装置，所述保温装置设置于所述机体，所述保温装置用于对所述燃烧室进行保温。

9.根据权利要求8所述的发动机，其特征在于，所述保温装置包括：

10.根据权利要求8所述的发动机，其特征在于，所述保温装置包括：

11.根据权利要求10所述的发动机，其特征在于，所述绝热涂层的材质为二氧化硅增强多孔阳极氧化铝。

12.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述机体包括缸套，所述缸套设置在所述气缸内，所述缸套的外壁与所述气缸的内壁贴合，所述活塞位于所述缸套内。

13.根据权利要求12所述的发动机，其特征在于，还包括保温装置，所述保温装置设置于所述机体，所述保温装置用于对所述燃烧室进行保温，所述保温装置包括绝热涂层；

14.根据权利要求12所述的发动机，其特征在于，还包括加热装置，所述加热装置包括电加热单元，所述电加热单元设于所述气缸内壁和所述缸套外壁之间。

15.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述燃料喷射系统用于在燃烧室内温度达到设定阈值后，向所述燃烧室喷射燃料，以使所述燃料在所述燃烧室内受热并自燃；所述燃烧室内温度大于或等于所述设定阈值时，所述燃烧室内温度能够在压缩冲程期间达到燃料的自燃温度。

16.根据权利要求15所述的发动机，其特征在于，还包括：

17.根据权利要求16所述的发动机，其特征在于，所述加热装置包括：

18.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述发动机的过量空气系数大于或等于1。

19.一种如权利要求1至18任意一项所述发动机的控制方法，其特征在于，包括：

20.一种如权利要求1至18任意一项所述发动机的控制方法，其特征在于，所述发动机具有第一运行状态和第二运行状态，所述控制方法包括：

21.一种车辆，其特征在于，包括车辆本体以及如权利要求1至18中的任意一项所述的发动机，所述发动机设置在所述车辆本体上。

技术总结本申请公开了一种发动机、发动机控制方法以及车辆。该发动机包括机体、燃料喷射系统和活塞；所述机体内形成气缸，所述活塞可滑动地设置在所述气缸内，所述活塞与所述气缸内壁之间形成燃烧室，所述燃料喷射系统与所述燃烧室连接并用于向所述燃烧室喷射燃料；在发动机的其中一次工作循环中，燃料在所述燃烧室内燃烧产生的总能量为Q1，所述燃烧室的排气热量为Q2，所述燃烧室向外散热热量为Q3；其中，35％≤Q2：Q1≤45％，Q3：Q1≤20％。技术研发人员：潘世翼,李冠廷,刘静受保护的技术使用者：比亚迪股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4