发动机总成及车辆的制作方法

本发明涉及车辆工程，尤其涉及一种发动机总成及一种车辆。

背景技术：

1、随着全球变暖情况愈演愈烈，控制二氧化碳排放已经成为当前亟待解决的问题。车辆尾气作为二氧化碳排放的主要源头，对环境造成了极大危害。因此，氢气凭借其清洁、可再生等特性以及优异的燃烧性能，在汽车发动机领域显示出巨大潜力，有望成为取代传统化石燃料的理想选择。

2、然而，由于氢气的燃烧温度极高，早燃和爆震倾向较大，以氢气作为发动机燃料，对发动机燃烧系统和冷却系统提出了更高的要求。为了确保发动机能在正常温度下运行，并保护部件免受高温损伤，需要对燃烧系统和冷却系统进行更加高标准的设计，从而实现氢气发动机的稳定运行。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种发动机总成，包括：预燃烧室，预燃烧室包括设置在密封安装槽内的预燃腔、充钠冷却腔、预燃室喷孔以及火花塞；充钠冷却腔设置在火花塞外侧，用于为火花塞降温；主燃烧室，主燃烧室与预燃烧室连通；冷却系统，冷却系统包括上层冷却水套以及下层冷却水套，预燃烧室插设于上层冷却水套以及下层冷却水套内，用于直接为预燃烧室降温。通过本发明的发动机总成，不仅能够降低爆震风险，从而有效提升氢气发动机的燃烧效率，还能够优化热管理，延长了发动机的寿命，提高发动机的耐久性。此外，本申请还通过由充钠冷却和发动机冷却液循环冷却相结合的双料降温协同冷却系统，对发动机预燃烧室的温度进行更灵活的控制，实现预燃系统的按需冷却，保证了整个燃烧系统在燃烧过程中不产生热点，避免了早燃和爆震的产生。

2、本发明的第二个目的在于提出一种车辆，包括上述所述的发动机总成。

3、为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种发动机总成，包括：预燃烧室，预燃烧室包括设置在密封安装槽内的预燃腔、充钠冷却腔、预燃室喷孔以及火花塞；充钠冷却腔设置在火花塞外侧，用于为火花塞降温；主燃烧室，主燃烧室与预燃烧室连通；冷却系统，冷却系统包括上层冷却水套以及下层冷却水套，预燃烧室插设于上层冷却水套以及下层冷却水套内，用于直接为预燃烧室降温。

4、另外，根据本发明上述实施例的发动机总成还可以具有如下的附加技术特征：

5、根据本发明的一些实施例，发动机总成还包括预燃喷氢器，预燃喷氢器与预燃腔连通，用于为预燃腔提供氢气。

6、根据本发明的一些实施例，充钠冷却腔部分插设在上层冷却水套内，上层冷却水套用于为充钠冷却腔降温。

7、根据本发明的一些实施例，预燃烧室、预燃喷氢器、上层冷却水套、主燃烧室以及下层冷却水套集成于发动机的气缸盖内部。

8、根据本发明的一些实施例，充钠冷却腔的容量延所述预燃烧室的中心轴方向从下到上依次变大。

9、根据本发明的一些实施例，发动机总成还包括电子水泵、控制单元、温度传感器和调温器，电子水泵、温度传感器和调温器均与控制单元通讯连接，温度传感器安装于气缸盖内部，电子水泵用于驱动冷却液在冷却系统和调温器之间循环。

10、根据本发明的一些实施例，控制单元还用于根据发动机的出水口温度、发动机负荷、发动机转速、发动机的预燃烧室温度以及发动机的换热效率控制电子水泵的冷却液流速和冷却液流量。

11、根据本发明的一些实施例，发动机的换热效率包括：发动机的预燃腔与发动机的充钠冷却腔的换热效率、充钠冷却腔与上层冷却水套的换热效率、预燃腔与下层冷却水套的换热效率。

12、根据本发明的一些实施例，控制装置还用于根据预燃烧室的不同部位的温度计算分析预燃腔以及充钠冷却腔的结构优化目标。

13、为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种车辆，车辆包括上述所述的发动机总成。通过上述发动机总成使汽车提高了燃油效率、降低爆震风险，同时更加节能环保，提升驾驶体验。

14、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种发动机总成，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的发动机总成，其特征在于，还包括预燃喷氢器(150)，所述预燃喷氢器(150)与所述预燃腔(201)连通，用于为所述预燃腔(201)提供氢气。

3.根据权利要求2所述的发动机总成，其特征在于，所述充钠冷却腔(202)部分插设在所述上层冷却水套(122)内，所述上层冷却水套(122)用于为所述充钠冷却腔(202)降温。

4.根据权利要求1-3任一所述的发动机总成，其特征在于，所述预燃烧室(200)、所述预燃喷氢器(150)、所述上层冷却水套(122)、所述主燃烧室(110)以及所述下层冷却水套(121)集成于发动机的气缸盖(160)内部。

5.根据权利要求1所述的发动机总成，其特征在于，所述充钠冷却腔(202)的容量沿所述预燃烧室(200)的中心轴方向从下到上依次变大。

6.根据权利要求4所述的发动机总成，其特征在于，还包括电子水泵、控制单元、温度传感器和调温器，所述电子水泵、所述温度传感器和所述调温器均与所述控制单元通讯连接，所述温度传感器安装于所述气缸盖(160)内部，所述电子水泵用于驱动冷却液在所述冷却系统和所述调温器之间循环。

7.根据权利要求6所述的发动机总成，其特征在于，所述控制单元还用于根据发动机的出水口温度、发动机负荷、发动机转速、发动机的预燃烧室(200)温度以及发动机的换热效率控制所述电子水泵的冷却液流速和冷却液流量。

8.根据权利要求7所述的发动机总成，其特征在于，所述发动机的换热效率包括：发动机的预燃腔(201)与发动机的充钠冷却腔(202)的换热效率、所述充钠冷却腔(202)与所述上层冷却水套(122)的换热效率、所述预燃腔(201)与所述下层冷却水套(121)的换热效率。

9.根据权利要求6所述的发动机总成，其特征在于，还包括：

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求19任一项所述的发动机总成。

技术总结本发明涉及车辆工程技术领域，提供一种发动机总成及车辆。所述发动机总成包括：预燃烧室，所述预燃烧室包括设置在密封安装槽内的预燃腔、充钠冷却腔、预燃室喷孔以及火花塞；所述充钠冷却腔设置在所述火花塞外侧，用于为所述火花塞降温；主燃烧室，所述主燃烧室与所述预燃烧室连通；冷却系统，所述冷却系统包括上层冷却水套以及下层冷却水套，所述预燃烧室插设于所述上层冷却水套以及所述下层冷却水套内，用于直接为所述预燃烧室降温。技术研发人员：曲函师,杨文蕾,熊鹏,孙明陆,薛连著,刘东航受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10