CN101260848A - 一种直喷式发动机 - Google Patents

Abstract

本发明属于发动机制造技术领域，尤其涉及一种向汽缸内喷入水及油的直喷式发动机。提供一种直喷式发动机，它包括汽缸、燃烧室、供水装置、供油装置及可使喷水及喷油同时进行的电子控制系统，在所述的燃烧室上方分别设有进、出气阀及火花塞，所述的汽缸上还设有分别与该电子控制系统电连接的喷水嘴和喷油嘴，该喷水嘴和喷油嘴相对设置，所述的供水装置及供油装置则分别与该喷水嘴及喷油嘴相连通。与现有技术相比，不仅使得油能够更充分的燃烧，节约燃料油、延长发动机的使用寿命，而且还能减少汽缸所排出的废气中的污染物，起到保护环境的作用。

Description

一种直喷式发动机

技术领域

本发明属于发动机制造技术领域，尤其涉及一种向汽缸内喷入水及油的直喷式发动机。

背景技术

随着技术的不断发展，直喷式发动机早已成为人们所熟知的工业产品，广泛的运用在汽车、船舶等各种类型交通工具上，在其它领域，比如柴油发电站亦得到使用。目前，市场上已有直接将水和油的混合后注入汽缸的直喷式汽油发动机，但这种产品的经济效益非常低下。因为要使水和油的混合具有相当的稳定性，就必须使用特殊的添加剂，还必须增设专用的电动机械设备来制备这种添加剂，不仅使得发动机的生产和使用变得更为复杂，增加了购置该设备和添加剂的费用，而且这种添加剂会使汽缸内产生污垢，使发动机的工作连续性受到影响，并会显著降低活塞组合及发动机的使用寿命，还会使得汽车产生的污染物增加。

近年来，针对现有技术的此种问题，也出现了一种可直接向汽缸燃烧室喷入水和油的发动机，它包括一个往汽缸燃烧室内喷水和油的总喷射阀、高压泵、控制阀、控制变换阀的系统、控制系统、控制阀、汽油箱、汽油泵、水箱、水泵以及连接上述部件的各种管道。其工作原理如下：汽油泵和水泵分别将汽油和水分别送到控制变换阀的系统入口，该系统将一定量的水和油交替注入控制阀，控制系统将高压泵关闭，打开控制阀。然后交替进入的水和油通过管道注满总喷射阀的通道，然后控制系统启动高压泵，并打开总阀针，将交替注入的水和汽油通过注入口喷入汽缸内，每个喷射周期均完成上述喷射过程。

这种技术主要存在以下一些缺陷：首先，由于向汽缸中喷入的水和油是交替进行的，这就必然导致油无法均匀燃烧；其次，交替喷入水和油，还难以使两者混合后均匀散布，这就导致汽油不能完全燃烧，不仅浪费了油，还会使得燃烧后产生的废气污染环境。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种直喷式发动机，能够使喷入汽缸的油更均匀燃烧。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

提供一种直喷式发动机，它包括汽缸、燃烧室、供水装置、供油装置及可使喷水及喷油同时进行的电子控制系统，在所述燃烧室的上方分别设有进、出气阀及火花塞，所述的汽缸上还设有分别与该电子控制系统电连接的喷水嘴和喷油嘴，该喷水嘴和喷油嘴相对设置，所述的供水装置及供油装置则分别与该喷水嘴及喷油嘴相连通。

采用这样的结构以后，由于电子控制系统可以使水和油同时被喷入汽缸内，水和油被均匀混合的机率将显著增大，油也将进行更为均匀的燃烧。与现有技术相比，不仅使得油能够更充分的燃烧，节省汽油，提高发动机的有效功率，延长发动机的使用寿命，而且还能减少汽缸所排出的废气中的污染物，起到保护环境的作用。

附图说明

图1是本发明提供的一较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示的一较佳实施例，它包括汽缸10、位于该汽缸10上部的燃烧室7、设置在该汽缸10内部的活塞11，供水装置、供油装置及可使喷水及喷油同时进行的电子控制系统16。

在所述的燃烧室7的上方分别设有进、出气阀8、5及火花塞6。所述的汽缸10上还设有喷水嘴9和喷油嘴4，该喷水嘴9和喷油嘴4通过控制信号线15、17分别与该电子控制系统16电连接的。所述的供水装置及供油装置则分别与该喷水嘴9及喷油嘴4相连通。

作为一种优选方式，所述的供水装置包括水箱13、水泵14及连接在水泵14上的水管12，所述的水泵14与水箱13相连接，所述水管12则与所述的喷水嘴9相连通。所述的供油装置包括油箱1、油泵2及连接在油泵2上的油管3，所述的油泵2与油箱1相连接，所述油管3则与所述的喷油嘴4相连通。

在电子控制系统16的作用，水和油同时被喷入汽缸10，这样一来，水和油被极其均匀的混合，油也将进行更为均匀的燃烧。与现有技术相比，不仅使得油能够更充分的燃烧，提高燃油的使用效率，延长发动机的使用寿命，而且还能减少汽缸10所排出的废气中的污染物，起到保护环境的作用。

作为前述技术方案的进一步改进，即所述喷水嘴9喷出的水束19与所述喷油嘴4喷出的油束18相互交叉碰撞。这样，水束19和油束18交叉后，水颗粒就会与油颗粒发生碰撞，碰撞后的水颗粒及油颗粒将变得更为微小，从而可以得到分布均匀且体积极其微小的水油混合物。这将进一步提高燃油的完全燃烧程度，并降低废气的产生和污染。

作为前述技术方案的进一步优选的方案，所述的喷水嘴9喷出的水束19应当正对着所述喷油嘴4喷出的油束18，也就是说使水和油相互对喷。这将使得水微粒和油微粒发生最大强度的碰撞，碰撞后的水微粒和油微粒的体积将被粉碎为0.1-0.5μm，这将能更进一步的均匀混合在一起。具体而言，此时的水和油将在汽缸10内形成一种雾状体，一方面该雾状体附着在汽缸10表面，能够给汽缸10降温，还能起到润滑作用，降低活塞11及活塞环的磨损，提高发动机的有效功率；另一方面，该雾状体可以成为非成优良的、可完全燃烧的燃料，这也能大幅度提高发动机的有效功率，并降低有害物质的产生，显著减少排放出来的毒废气。

为了使喷水嘴9喷出的水束19与喷油嘴4喷出的油束18实现对喷，可以采用现有技术的各种设置方式，只需将所述喷水嘴9与所述喷油嘴4相向设置，即嘴对嘴的安装，如果喷水嘴9倾斜设置，喷油嘴4则只需设置在与喷水嘴9倾斜一致的方向上即可。但是，作为一种推荐的具体实施例，请参考图1，喷水嘴9与喷油嘴4是处于同一轴线上的嘴对嘴安装。这样更能够保证喷水嘴9喷出的水束19与喷油嘴4喷出的油束18实现对喷，尽可能粉碎成极小的颗粒并充分燃烧。

喷入汽缸10中的水量与油量的比例应该根据不同的模式通过前述控制装置来进行精确控制。作为前述技术方案的再进一步改进，所述的喷水嘴9喷入的水量占所述喷油嘴4喷入的油量的5-70％。

工作时，由油泵2将燃油从油箱1抽出，通过油管3送至喷油嘴4，水泵14则将水从水箱13抽出，通过水管12送至喷水嘴9，电子控制系统16通过控制信号线15、17同时启动喷油嘴4及喷水嘴9；喷油嘴4向汽缸燃烧室内喷射油束18，喷水嘴9则向汽缸燃烧室内喷射水束19，油束18与水束19发生碰撞后小粒和油粒被粉碎，并形成分布均匀、体积微小的水油雾状混合物。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1、一种直喷式发动机，它包括汽缸、燃烧室、供水装置及供油装置，在所述燃烧室的上方分别设有进、出气阀及火花塞，其特征在于：该直喷式发动机还包括一可使喷水及喷油同时进行的电子控制系统，所述的汽缸上还设有分别与该电子控制系统电连接的喷水嘴和喷油嘴，该喷水嘴和喷油嘴相对设置，所述的供水装置及供油装置则分别与该喷水嘴及喷油嘴相连通。

2、根据权利要求1所述的直喷式发动机，其特征在于：所述喷水嘴喷出的水束与所述喷油嘴喷出的油束相互交叉碰撞。

3、根据权利要求2所述的直喷式发动机，其特征在于：所述的喷水嘴喷出的水束正对着所述喷油嘴喷出的油束。

4、根据权利要求3所述的直喷式发动机，其特征在于：所述喷水嘴与所述喷油嘴相向设置，且该喷水嘴与喷油嘴处于同一轴线上。

5、根据权利要求1所述的直喷式发动机，其特征在于：所述的供水装置包括水箱、水泵及连接在水泵上的水管，所述的水泵与水箱相连接，所述水管则与所述的喷水嘴相连通。

6、根据权利要求5所述的所述的直喷式发动机，其特征在于：所述的供油装置包括油箱、油泵及连接在油泵上的油管，所述的油泵与油箱相连接，所述油管则与所述的喷油嘴相连通。

7、根据权利要求1至6中任一项所述的直喷式发动机，其特征在于：所述的喷水嘴喷入的水量占所述喷油嘴喷入的油量的5-70％。

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