六冲程逐步添加式燃烧汽柴油发动机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及发动机技术，具体为一种六冲程逐步添加式燃烧汽柴油发动机。
【背景技术】
[0002] 内燃发动机（汽油机和柴油机）主体为缸体，缸体的上口由缸盖封盖，缸体内设有 活塞，活塞在缸体内的运动上止点和运动下止点间往复运动，所述的往复运动的驱动为曲 轴连杆机构。
[0003] 内燃发动机（汽油机和柴油机）常规的工作方式为四冲程。
[0004] 四冲程工作方式中，活塞的往复运动分为进气、压缩、爆炸做功和排气四个过程。 [00化]1、进气。活塞自上止点向下运行，进气口进气（排气口关闭），喷油嘴喷油，油气混 厶 1=1 O
[0006] 2、压缩。活塞自下止点向上运行，进气口和排气口关闭。
[0007] 3、爆炸做功。活塞运行至上止点，混合燃烧体于燃烧室内瞬间燃烧爆炸（汽油为 火花塞点燃，柴油则被压缩高溫气体点燃或压燃），推动活塞向下止点运行输出动力。
[0008] 4、排气。活塞自下止点向上运行，进气口关闭，排气口开启，将燃烧爆炸产生的废 气排出。
[0009] 现有汽油机存在的问题：
[0010] 1、汽油发动机燃烧溫度问题。汽油机都是在进气冲程一次完成进气和进油，混合 燃料被活塞压缩并在非常狭小的燃烧空间点燃，过多的油料和氧气堆积在小空间里爆燃， 使燃烧溫度很容易超过1700°c，超过运个溫度将导致氮氧不稳定，而产生大量的氮氧化合 物，运是造成汽油机排放超标的主要原因之一，燃烧室的空间狭小也是导致燃烧不好高溫 的原因。 W11] 2、汽油机压缩比问题。压缩比越高，动力越好，燃油消耗越少，但目前大多数汽油 机的压缩比都超不过11:1，只是近年才出现马自达蓝天技术发动机的压缩比14:1，压缩比 过高，不仅排放不合格，更重要的是产生燃烧爆震而损坏发动机。
[0012] 3、传统汽油发动机氧气、汽油燃烧不同步问题。目前大多数汽油发动机采用11:1 的压缩比（少数的采用14:1的压缩比），它的供油虽经喷射进缸雾化，但油料颗粒度怎么也 没有助燃剂氧气分子细小，发动机点火燃烧因为油雾的燃尽速度远逊于氧气的消耗速度， 运就造成了目前不理想的碳氨化合物排放指标，运也是目前汽油机动力和燃油转换效率发 展的矛盾体，没有完全燃烧的油料是碳氨化合物，不符合越来越严格的排放标准，还造成燃 油浪费。
[0013] 4、汽油机做功冲程的功率浪费问题。现有汽油机的活塞运行到上止点时才点火， 此时缸压处于最大，且活塞连杆和曲轴几乎处于垂直线上，做功时大部分动力抵消在曲轴 的固定螺丝上，运是最大的内部能量消耗，并且随着活塞下行空间的增大，做功气体压强也 迅速下降，导致做功行程动力消减太快，抵消过程还会使活塞撞击缸壁产生燃烧噪音W及 造成缸体和活塞不必要的磨损。
[0014] 现有柴油机问题：
[0015] 1、柴油机高缸压与高压共轨技术的排放问题。柴油机为了让柴油进缸容易点燃都 采用高缸压，即使达到了 22:1的燃烧比还不够理想，于是博±公司开发高压共轨系统，在 大幅增加喷油压力使其提高雾化有利燃烧的情况下，还在做功行程做预喷油燃烧提高缸内 溫度W后再主喷油，让主喷油燃烧更干净。目前运样的设计还是存在问题，原来的粗放认 识，柴油喷入遇到高溫气体马上就开始燃烧，然而实际柴油喷射后就会产生冷量降低缸内 空气溫度，使本已经极化的压缩溫升效果降低，冷油喷入的瞬间油头开始燃烧但尾油溫低 呈黑烟颗粒化，运也是目前最先进的高压共轨柴油机要安装尿素黑色颗粒捕捉器的原因。
[0016] 2、柴油机的堆积燃烧问题。现有的高压共轨都设置了预喷油的供油系统，进气W 及压缩冲程一次完成进气和压缩，在活塞压缩冲程完成开始预喷油点火的时候，喷射进缸 的油料雾颗粒度再怎么雾化，也没有助燃剂氧气分子细小，油雾的燃尽速度远逊于氧气的 消耗速度，预喷油点火就已经消耗大部分氧气，到主喷油的时更需要相应的助燃剂氧气，但 此时缸体内已经过度消耗氧气，导致主喷油量在预喷油造成的高溫缺氧环境气体里勉强燃 烧，我们把运个情况称之为"烧炭效应"，运也是造成黑颗粒排放的主要原因，导致油料动力 转换利用低下。
[0017] 3、柴油机排量小型化问题。现在世界上可W生产1.化排量的4缸发动机只有意 大利的菲亚特，其他车企还没有做出过符合排放且相同缸数低于1.化的发动机，因为低于 1.化要做4缸发动机就要减小缸径和行程，运样压缩比不能无限制的提高，就不能保证压 缩溫度，如果做太高压缩比，又会在全油口的时候爆燃损坏发动机，要是不提高缸压又会怠 速缸内失火，运是个两难的问题，太高的压缩比也是柴油机历来的毛病，不能像汽油机那样 做高功率，所W要柴油机小型化产业化必须解决W上问题。
【发明内容】
[0018] 针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出了一种工作平稳、节能 降耗的六冲程逐步添加式燃烧汽柴油发动机。
[0019] 能够解决上述技术问题的六冲程逐步添加式燃烧汽柴油发动机，其技术方案包括 至少两个气缸体，对应于各气缸体，设有气缸盖封闭气缸体的上口，所述气缸盖上设有进气 口、排气口和喷油嘴，设有由曲轴连杆机构带动的活塞于气缸体内上、下往复运动，所不同 的是对于加油口工况，第一气缸体内活塞的运动包括循环往复的怠速进气、压缩、爆炸做 功、排废气、主进气和向第二气缸体给气的六个冲程，第二气缸体内活塞的运动包括循环往 复的排废气、主进气、向第一气缸体给气、怠速进气、压缩和爆炸做功的六个冲程，所述爆炸 做功冲程中伴随着少量多次的进油量，对于添加燃料为汽油，所述怠速进气冲程中伴随着 怠速进油量；对于怠速工况，第一气缸体内活塞的运动包括循环往复的怠速进气、压缩、爆 炸做功、排废气、自进气和自排气的六个冲程，第二气缸体内活塞的运动包括循环往复的排 废气、自进气、自排气、怠速进气、压缩和爆炸做功的六个冲程，对于添加燃料为汽油，所述 怠速进气冲程中伴随着怠速进油量。
[0020] 第一气缸体和第二气缸体之间通过管路相互给气，所述管路连通于第一气缸体和 第二气缸体之间，或管路连通于第一气缸体的气缸盖燃烧室与第二气缸体的气缸盖燃烧室 之间。
[0021] 所述管路上设有电磁控制阀，在怠速工况，电磁控制阀处于常闭状态（避免第一 气缸体和第二气缸体之间串气），在加油口工况，对应于第一气缸体活塞的爆炸做功冲程 (与之对应的是第二气缸体活塞的向第一气缸体给气冲程）和第二气缸体活塞的爆炸做功 冲程（与之对应的是第一气缸体活塞的向第二气缸体给气冲程），所述电磁控制阀分别开 启导通管路。
[0022] 所述电磁控制阀的开启时机为第一气缸体与第二气缸体之间的压力平衡，通过第 一气缸体与第二气缸体内分别设置的压力传感器进行压力平衡检测。
[0023] 对于加油口工况，所述爆炸做功冲程中，气缸体内活塞下行3/4行程时停止进油。
[0024] 通过设于曲轴连杆机构上的曲轴传感器检测气缸体内活塞3/4的下行行程。
[0025] 上述结构的发动机的燃料为汽油和柴油均可，使用汽油作为燃料时，所述气缸盖 上设置火花塞。
[00%] 使用柴油作为燃料时，所述气缸盖上无需配置火花塞。
[0027] 本发明发动机可采用多个气缸体，所述气缸体的个数为2的偶数倍，其中的两两 气缸体配对使用。
[0028] 本发明的有益效果：
[0029] 1、本发明解决了传统汽油发动机燃烧溫度问题。从传统汽油发动机的一次进气入 手，把爆炸做功冲程的一次进气改成，先怠速量进气后压缩至上止点点火，等曲轴转到约10 点钟位置开始持续进气同步多次小油量喷油，运样解决了燃料和氧气助燃剂过多的拥挤在 燃烧室的狭小空间内，造成燃烧室溫度过高（1700度）的问题，怠速油量进气冲程的怠速 进油进气量，由于油少气少只能产生少许热量，之后的多次（7~8次）进气进油也是运个 原则，由于是添加燃烧还有利于将上一次没有燃烧干净的燃料再次燃烧干净，最后的喷油 动作在进气结束的时候，进气还在持续到与做功行程一起完结，有利于最后四分之一冲程， 将燃烧剩下的极少油料用富氧环境燃烧干净，由于多次少量喷油，不会产生1700度的高溫 了，也就不会产生氮氧化合物。
[0030] 2、本发明解决了传统汽油发动机压缩比问题。一缸爆炸做功冲程的第一次怠速 供油量，点燃后活塞下行，等二缸主供气时一缸喷油嘴开始持续少量主供油，就可W将设计 高压缩比和燃烧爆震的矛盾关系进行切割，可W获得既有头次点火的高压缩比的高缸压， 又有良好有利于主燃烧的大空间（点燃怠速供油活塞下行让出的空间），大空间又可W用 怠速进油进气的燃烧过的膨胀气体填充保存缸压，该设计可W使做高压缩比但不爆震，压 缩比只和怠速进气量冲程和爆炸做功冲程初期有关系，运样我们可W把怠速进气量与燃烧 室，按15 : 1来设计压缩比（甚至更高的压缩比），运样可W