CN100453795C - 对流高效内燃机 - Google Patents

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Abstract

一种对流高效内燃机，其发动机(6)有空气进口，在发动机进气系统的管路上装设有增压器(3)、水升温器(1)、单向阀(4)、排气升温器(2)、电磁阀(5)，所述发动机(6)的排水管(9)连通水升温器(1)和/或排气管(8)连通排气升温器(2)，对进入发动机(6)的空气进行预加热。本发明提高进入发动机空气的温度和压力，达到提高发动机的动力性和经济性的目的；本发明结构简单、热效率高、动力性和经济性有显著提高。

Description

对流高效内燃机
技术领域
本发明涉及内燃机的进气系统。
背景技术
传统发动机的进气系统，是将常温空气直接引入发动机，其热效率较低。如能开发出利用发动机自身热量将进气温度大幅度提高，则可极大提高发动机的热效率，节省大量燃油，意义重大。
发明内容
本发明的目的是提供一种对流高效内燃机，改进传统发动机的进气系统，提高进入发动机内空气的温度和压力，增加内燃机每个工作循环的总进气量，即增加内燃机每个工作循环的进入气缸内的空气的总质量，以达到提高发动机的动力性和经济性的目的，且结构简单、热效率高、动力性和经济性好。
本发明的目的是这样实现的：
在发动机进气系统的管路上装设有增压器、水升温器、单向阀、排气升温器、电磁阀，所述发动机的排水管连通水升温器和/或排气管连通排气升温器，对进入发动机的空气进行预加热。
常温常压空气经所述增压器后进入水升温器，该水升温器的出口经单向阀连通排气升温器)，该排气升温器连通发动机的空气进口，同时该水升温器经发动机回水管连通发动机，发动机排气管连通排气升温器，发动机排水管连通该水升温器，发动机废气由排气升温器排出。
常温常压空气经所述增压器、单向阀后进入排气升温器，该排气升温器连通发动机的空气进口，发动机排气管连通该排气升温器，发动机废气由排气升温器排出。
常温常压空气经所述增压器后进入水升温器，该水升温器连通发动机的空气进口，发动机的回水管连通该水升温器的进气端，该发动机的排水管连通该水升温器的出气端。
所述单向阀包括第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀，所述排气升温器包括第一排气升温器、第二排气升温器、第三排气升温器和第四排气升温器，所述电磁阀包括第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀，常温常压空气经所述增压器后进入水升温器，发动机排水管连通该水升温器的出气端，该升温器的出口分别连通第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀，并与第一排气升温器、第二排气升温器、第三排气升温器和第四排气升温器的空气进口连通，发动机排气管分别连通第一排气升温器、第二排气升温器、第三排气升温器和第四排气升温器的空气出气端，该第一排气升温器、第二排气升温器、第三排气升温器和第四排气升温器的空气出口分别联通第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀，并由第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀分别控制连通发动机的空气进口，发动机废气由各排气升温器的进气端排出。
常温常压空气经所述增压器后分别连通第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀及第一排气升温器、第二排气升温器、第三排气升温器和第四排气升温器的空气进口，发动机的排气管分别连通该第一排气升温器、第二排气升温器、第三排气升温器和第四排气升温器的空气出口端，该第一排气升温器、第二排气升温器、第三排气升温器和第四排气升温器的空气出口分别联通第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀，并由第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀分别控制连通发动机的空气进口，发动机废气由升温器的进气端排出。
常温常压空气经所述增压器后，进入水升温器，发动机的排水管与水升温器的出气端相连，发动机的回水管与该水升温器的进气口相连，该水升温器的出口分别连通第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀及第一排气升温器、第二排气升温器、第三排气升温器和第四排气升温器的空气进口，发动机的排气管分别连通该第一排气升温器、第二排气升温器、第三排气升温器和第四排气升温器的空气出口端，该第一排气升温器、第二排气升温器、第三排气升温器和第四排气升温器的空气出口分别联通发动机的第一气缸空气进口、第二气缸空气进口、第三气缸空气进口和第四气缸空气进口，发动机废气由升温器的进气端排出。
常温常压空气，经第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀进入第一排气升温器、第二排气升温器、第三排气升温器和第四排气升温器的进口，发动机排气管，分别连通第一排气升温器、第二排气升温器、第三排气升温器和第四排气升温器的空气出口端，该第一排气升温器、第二排气升温器、第三排气升温器和第四排气升温器的空气出口分别连通发动机的第一气缸空气进口、第二气缸空气进口、第三气缸空气进口和第四气缸空气进口，发动机废气由升温器的进气端排出。
本发明有以下积极有益的效果：
本产品是通过改进传统的发动机的进气系统，提高空气的温度和压力，增加内燃机每个工作循环的总进气量，即增加内燃机每个工作循环的进入气缸内的空气的总质量，以达到提高发动机的动力性和经济性的目的；
本产品具有结构简单、热效率高、动力性和经济性均好等优点；
本产品适用于目前所有配置内燃机的机械和设施。
附图说明
图1是本发明实施例一的结构示意图；
图2是本发明实施例二的结构示意图；
图3是本发明实施例三的结构示意图；
图4是本发明实施例四的结构示意图；
图5是本发明实施例五的结构示意图；
图6是本发明实施例六的结构示意图；
图7是本发明实施例七的结构示意图；
具体实施方式
附图编号
1.水升温器           2.排气升温器      21.第一排气升温器 22.第二排气升温器
23.第三排气升温器    24.第四排气升温器 3.增压器          4.单向阀
41.第一单向阀        42.第二单向阀     43.第三单向阀     44.第四单向阀
51.第一电磁阀        52.第二电磁阀     53.第三电磁阀     54.第四电磁阀
5.电磁阀             6.发动机          7.常温常压空气    8.排气管
9.排水管             10.回水管
111.第一气缸空气进口 112.第二气缸空气进口
113.第三气缸空气进口 114.第四气缸空气进口
请参照图1，本发明是一种对流高效内燃机，其发动机6有空气进口，在发动机进气系统的管路上装设有增压器3、水升温器1，所述发动机6的排气管8和/或排水管9连通该水升温器1实现对进入发动机6的空气进行预加热。
实施例一：
请参照图1，所述发动机进气系统的管路上装设有增压器3，水升温器1，单向阀4，排气升温器2，常温常压空气7经该增压器后进入水升温器1，发动机排水管连通该升温器1，该升温器1的出口连通排气升温器2的空气进口，发动机的排气管连通升温器2出气端，该升温器2的出口连通发动机的空气进口，发动机废气由排气升温器2的进气端排出。常温常压空气7经过上述增压器的增压、水升温器的加温、排气升温器的再加温之后进入发动机6。
实施例一的工作原理：
1.增压
进入内燃机的常温常压空气经过增压器提高其压力，达到增加内燃机每个工作循环的总进气量，即增加内燃机每个工作循环的进入气缸内的空气的总质量。
2.升温
增压空气通过水升温器1，利用发动机冷却系统的余热提高进入内燃机气缸内的空气的温度；
增压空气通过排气升温器2，利用发动机排气系统的余热进一步提高进入内燃机气缸内的空气的温度。
实施例二：
请参照图2，所述发动机进气系统的管路上装设有增压器3，单向阀4，排气升温器2，常温常压空气7经该增压器后进入排气升温器2，发动机的排气管8连通升温器2的出气端，该升温器2的出口连通发动机的空气进口，发动机废气由排气升温器2的进气端排出。
常温常压空气7经过上述增压器的增压、排气升温器2加温后进入发动机6。
实施例三：
请参照图3，所述发动机进气系统的管路上装设有增压器3，常温常压空气7经该增压器后进入水升温器1，发动机排水管9连通该升温器1的出气端，该升温器1的出口连通发动机的空气进口，经升温器1冷却的冷却水沿回水管10返回发动机。
常温常压空气7经过上述增压器3的增压、水升温器1的加温后进入发动机6。
实施例四：请参照图4，所述单向阀4包括第一单向阀41、第二单向阀42、第三单向阀43和第四单向阀44，所述排气升温器2包括第一排气升温器21、第二排气升温器22、第三排气升温器23和第四排气升温器24，所述电磁阀5包括第一电磁阀51、第二电磁阀52、第三电磁阀53和第四电磁阀54，所述发动机进气系统的管路上装设有增压器3，常温常压空气7经该增压器后进入水升温器1，发动机排水管9连通该水升温器1的出气端，该升温器1的出口分别连通第一单向阀41、第二单向阀42、第三单向阀43和第四单向阀44及第一排气升温器21、第二排气升温器22、第三排气升温器23和第四排气升温器24的空气进口，发动机的排气管8分别连通第一排气升温器21、第二排气升温器22、第三排气升温器23和第四排气升温器24的空气出气端，该第一排气升温器21、第二排气升温器22、第三排气升温器23和第四排气升温器24的空气出口分别联通第一电磁阀51、第二电磁阀52、第三电磁阀53和第四电磁阀54，并由第一电磁阀51、第二电磁阀52、第三电磁阀53和第四电磁阀54分别控制连通发动机6的空气进口，发动机废气由排气升温器的进气端排出。
实施例四：多缸内燃机，工作原理：
1.增压：
进入内燃机的常温常压空气经过增压器提高其压力，达到增加内燃机每个工作循环的总进气量，即增加内燃机每个工作循环的进入气缸内的空气的总质量。
2.初步升温：
通过升温器1，利用发动机冷却系统的余热提高进入内燃机气缸内的空气的温度。
3.再次升温：
通过第一排气升温器21、第二排气升温器22、第三排气升温器23和第四排气升温器24等，利用发动机排气系统的余热对空气继续进行升温，进一步提高了进入发动机空气的温度。
4.进气：
根据每个升温器的温度、压力依次控制电磁阀的开、闭，使第一排气升温器21、第二排气升温器22、第三排气升温器23和第四排气升温器24中较高压和较高温的空气通过内燃机气缸的进气门进入内燃机气缸内，因而提高了进气终了空气的温度和总质量。
通过提高空气的温度和压力，提高了气缸进气终了空气的温度和总质量，达到了提高发动机的动力性和经济性的目的。
实施例五：请参照图5，所述发动机进气系统的管路上装设有增压器3，常温常压空气7经该增压器后分别连通第一单向阀41、第二单向阀42、第三单向阀43和第四单向阀44及第一排气升温器21、第二排气升温器22、第三排气升温器23和第四排气升温器24的空气进口，发动机的排气管8分别连通第一排气升温器21、第二排气升温器22、第三排气升温器23和第四排气升温器24的空气出口端，该第一排气升温器21、第二排气升温器22、第三排气升温器23和第四排气升温器24的空气出口分别联通第一电磁阀51、第二电磁阀52、第三电磁阀53和第四电磁阀54，并由第一电磁阀51、第二电磁阀52、第三电磁阀53和第四电磁阀54分别控制连通发动机的空气进口，发动机废气由排气升温器的进气端排出。
常温常压状态下的空气7经过上述增压器3的增压及第一排气升温器21、第二排气升温器22、第三排气升温器23和第四排气升温器24的加温之后进入发动机6。
实施例六：请参照图6，所述发动机进气系统的管路上装设有增压器3，常温常压空气7经该增压器后进入水升温器1，发动机排水管9连通该水升温器1的出气端，发动机回水管10连通该水升温器的进气端，该升温器1的出口经第一单向阀41、第二单向阀42、第三单向阀43和第四单向阀44分别连通第一排气升温器21、第二排气升温器22、第三排气升温器23和第四排气升温器24的空气进口，发动机的排气管分别连通第一排气升温器21、第二排气升温器22、第三排气升温器23和第四排气升温器24的空气出口端，该第一排气升温器21、第二排气升温器22、第三排气升温器23和第四排气升温器24的空气出口分别连通发动机的第一气缸空气进口111、第二气缸空气进口112、第三气缸空气进口113和第四气缸空气进口114，发动机废气由升温器的进气端排出。
常温常压空气7经过上述增压器3的增压、水升温器1、第一排气升温器21、第二排气升温器22、第三排气升温器23和第四排气升温器24的加温之后分别进入发动机6的第一气缸空气进口111、第二气缸空气进口112、第三气缸空气进口113和第四气缸空气进口114。
实施例七：
请参照图7，所述常温常压空气7经第一单向阀41、第二单向阀42、第三单向阀43和第四单向阀44，进入第一排气升温器21、第二排气升温器22、第三排气升温器23和第四排气升温器24的进口，发动机的排气管8分别连通第一排气升温器21、第二排气升温器22、第三排气升温器23和第四排气升温器24的空气出口端，该第一排气升温器21、第二排气升温器22、第三排气升温器23和第四排气升温器24的空气出口分别连通发动机的第一气缸空气进口111、第二气缸空气进口112、第三气缸空气进口113和第四气缸空气进口114，发动机废气由升温器的进气端排出。
常温常压空气7经过第一排气升温器21、第二排气升温器22、第三排气升温器23和第四排气升温器24再加温之后的热空气分别进入发动机6的第一气缸空气进口111、第二气缸空气进口112、第三气缸空气进口113和第四气缸空气进口114。

Claims (8)

1.一种对流高效内燃机，其发动机(6)有空气进口，其特征在于：在发动机进气系统的管路上装设有增压器(3)、水升温器(1)、单向阀(4)、排气升温器(2)、电磁阀(5)，所述发动机(6)的排水管(9)连通水升温器(1)和/或排气管(8)连通排气升温器(2)，对进入发动机(6)的空气进行预加热。
2.如权利要求1所述的对流高效内燃机，其特征在于：常温常压空气(7)经所述增压器(3)后进入水升温器(1)，该水升温器(1)的出口经单向阀(4)连通排气升温器(2)，该排气升温器(2)连通发动机(6)的空气进口，同时该水升温器(1)经发动机回水管(10)连通发动机(6)，发动机排气管(8)连通排气升温器(2)，发动机排水管(9)连通该水升温器(1)，发动机废气由排气升温器(2)排出。
3.如权利要求1所述的对流高效内燃机，其特征在于：常温常压空气(7)经所述增压器(3)、单向阀(4)后进入排气升温器(2)，该排气升温器(2)连通发动机(6)的空气进口，发动机排气管(8)连通该排气升温器(2)，发动机废气由排气升温器(2)排出。
4.如权利要求1所述的对流高效内燃机，其特征在于：常温常压空气(7)经所述增压器(3)后进入水升温器(1)，该水升温器(1)连通发动机(6)的空气进口，发动机(6)的回水管(10)连通该水升温器(1)的进气端，该发动机排水管(9)连通该水升温器(1)的出气端。
5.如权利要求1所述的对流高效内燃机，其特征在于：所述单向阀(4)包括第一单向阀(41)、第二单向阀(42)、第三单向阀(43)和第四单向阀(44)，所述排气升温器(2)包括第一排气升温器(21)、第二排气升温器(22)、第三排气升温器(23)和第四排气升温器(24)，所述电磁阀(5)包括第一电磁阀(51)、第二电磁阀(52)、第三电磁阀(53)和第四电磁阀(54)，常温常压空气(7)经所述增压器(3)后进入水升温器(1)，发动机排水管(9)连通该水升温器(1)的出气端，该升温器(1)的出口分别连通第一单向阀(41)、第二单向阀(42)、第三单向阀(43)和第四单向阀(44)，并与第一排气升温器(21)、第二排气升温器(22)、第三排气升温器(23)和第四排气升温器(24)的空气进口连通，发动机排气管(8)分别连通第一排气升温器(21)、第二排气升温器(22)、第三排气升温器(23)和第四排气升温器(24)的空气出气端，该第一排气升温器(21)、第二排气升温器(22)、第三排气升温器(23)和第四排气升温器(24)的空气出口分别联通第一电磁阀(51)、第二电磁阀(52)、第三电磁阀(53)和第四电磁阀(54)，并由第一电磁阀(51)、第二电磁阀(52)、第三电磁阀(53)和第四电磁阀(54)分别控制连通发动机(6)的空气进口，发动机废气由各排气升温器的进气端排出。
6.如权利要求1所述的对流高效内燃机，其特征在于：常温常压空气(7)经所述增压器(3)后进入水升温器(1)，发动机的排水管(9)与水升温器(1)的出气端相连，发动机的回水管(10)与该水升温器(1)的进气口相连，该水升温器(1)的出口分别连通第一单向阀(41)、第二单向阀(42)、第三单向阀(43)和第四单向阀(44)及第一排气升温器(21)、第二排气升温器(22)、第三排气升温器(23)和第四排气升温器(24)的空气进口，发动机的排气管(8)分别连通该第一排气升温器(21)、第二排气升温器(22)、第三排气升温器(23)和第四排气升温器(24)的空气出口端，该第一排气升温器(21)、第二排气升温器(22)、第三排气升温器(23)和第四排气升温器(24)的空气出口分别联通第一电磁阀(51)、第二电磁阀(52)、第三电磁阀(53)和第四电磁阀(54)，并由第一电磁阀(51)、第二电磁阀(52)、第三电磁阀(53)和第四电磁阀(54)分别控制连通发动机(6)的空气进口，发动机废气由升温器的进气端排出。
7.如权利要求1所述的对流高效内燃机，其特征在于：常温常压空气(7)经所述增压器(3)后分别连通第一单向阀(41)、第二单向阀(42)、第三单向阀(43)和第四单向阀(44)及第一排气升温器(21)、第二排气升温器(22)、第三排气升温器(23)和第四排气升温器(24)的空气进口，发动机的排气管(8)分别连通该第一排气升温器(21)、第二排气升温器(22)、第三排气升温器(23)和第四排气升温器(24)的空气出口端，该第一排气升温器(21)、第二排气升温器(22)、第三排气升温器(23)和第四排气升温器(24)的空气出口分别联通发动机(6)的第一气缸空气进口(111)、第二气缸空气进口(112)、第三气缸空气进口(113)和第四气缸空气进口(114)，发动机废气由升温器的进气端排出。
8.如权利要求1所述的对流高效内燃机，其特征在于：常温常压空气(7)经第一单向阀(41)、第二单向阀(42)、第三单向阀(43)和第四单向阀(44)，进入第一排气升温器(21)、第二排气升温器(22)、第三排气升温器(23)和第四排气升温器(24)的进口，发动机排气管(8)分别连通第一排气升温器(21)、第二排气升温器(22)、第三排气升温器(23)和第四排气升温器(24)的空气出口端，该第一排气升温器(21)、第二排气升温器(22)、第三排气升温器(23)和第四排气升温器(24)的空气出口分别连通发动机(6)的第一气缸空气进口(111)、第二气缸空气进口(112)、第三气缸空气进口(113)和第四气缸空气进口(114)，发动机废气由升温器的进气端排出。
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