CN101560911A

CN101560911A - 节能环保内燃蒸汽发动机

Info

Publication number: CN101560911A
Application number: CNA2008100442228A
Authority: CN
Inventors: 罗嘉文
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-04-16
Filing date: 2008-04-16
Publication date: 2009-10-21

Abstract

本发明公开了节能环保内燃蒸汽发动机，涉及现有内燃发动机的气缸、活塞、机体、曲轴连杆等机构，其特征是采用每两个气缸及内燃气缸和蒸汽气缸为一个单元配合完成做功过程，内燃气缸22与蒸汽气缸21设在同一条曲轴20上，内燃气缸排气口与蒸汽气缸进气口由连接通道9连接，在内燃气缸活塞24完成进气、压缩、做功冲程后作排气冲程时蒸汽气缸同时作进气冲程，高热废气全部进入蒸汽气缸进行压缩使温度再次提升，喷水咀2喷入加有催化还原剂及尿素溶液的雾化水、蒸发、膨胀、推动活塞23做功，排出蒸汽经冷却器14回收，解决内燃机做功后排放的废气热能得到充分利用、净化，节能减少排放量，环保达国IV标准，用于汽车、轮船、火车、发电、军用和其他领域。

Description

节能环保内燃蒸汽发动机

一、技术领域

本发明涉及一种内燃蒸汽发动机，特别是涉及一种采用内燃气缸与蒸汽气缸配合，将内燃气缸做功后排放的全部废气热能在蒸汽缸里压缩、喷水、蒸发、膨胀再推动活塞做功、净化、冷却回收蒸汽循环利用的节能环保内燃蒸汽发动机。

二、背景技术

内燃发动机在人类运用广泛，如：汽车、火车、轮船、发电等领域，内燃发动机是由燃油与空气在气缸里压缩燃烧膨胀推动活塞作功、排出废气，而产生的大量热能没有利用，排出的废气含有大量碳化物等有害气体。大气污染和能源紧缺已成为全球一大难题，而大部份污染源来至内燃发动机，现有内燃发动机虽经过多次改良还是不够理想。专利号为CN200510044165.X的发明名称为“六冲程节油内燃发动机”的中国专利在缸盖上设两个喷咀，一个喷油咀、一个喷水咀，使活塞产生六个冲程，即三个冲程后增加一个气门开放排气冲程，增加一个喷水汽化作功冲程，增加一个排汽冲程，与美国工程师BruceCrower发明的六冲程发动机类似，是在四冲程发动机的排气冲程后把水喷入气缸产生蒸汽膨胀推动活塞作功，这样大部份热能已排出只利用了少量热能，在减排环保方面效果不是很好。

三、发明内容

本发明的目的在于提供一种节能环保内燃蒸汽发动机，解决内燃发动机作功后排放的废气热能得到充分回收利用、节省能源、净化和减少排气。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明节能环保内燃蒸汽发动机，涉及现有内燃发动机气缸、活塞、机体、曲轴连杆、配气机构、燃料供给和冷却系统等，其特征在于采用以双数缸，如：两缸、四缸、六缸、八缸¨¨为基准，每两个气缸及内燃气缸和蒸汽气缸为一个单元，配合完成做功过程，内燃气缸的排气冲程与蒸汽气缸的进气冲程同步，内燃气缸排气口与蒸汽气缸进气口由连接通道连接，内燃气缸缸盖上设有喷油咀或火花塞，蒸汽气缸缸盖上设有喷水咀，在发动机上设有高压水泵、蒸汽冷却器和水相。在内燃气缸完成进气、压缩、做功冲程后作排气冲程时蒸汽气缸同时作进气冲程，高热废气全部进入蒸汽气缸进行压缩使温度再次提升，喷水咀喷入加有催化还原剂及尿素溶液的雾化水、蒸发、膨胀、推动活塞做功、排出蒸汽通过冷却器回收循环利用，余气经冷却器排出口排出。

本发明的有益效果在于：由两个气缸及内燃气缸和蒸汽气缸配合做完两个四程，两次做功只用一次燃料，将内燃气缸做功后排放的全部废气热能充分回收利用，与传统四冲程内燃发动机同比功率相比节省燃料约50％左右，废气排放量减少50％左右。废气与加有催化还原剂(尿素溶液)的蒸汽充分混合还原经冷却排出，其中氮氧化物、碳氢化合物、碳化物、微粒物等有害物质大部份被还原或被水吸收使废气净化，环保效果达到国IV标准。

四、附图说明

图为本发明节能环保内燃蒸汽发动机的一个单元示意图，图中1-喷油咀，2-喷水咀，3-内燃气缸排气门，4-内燃气缸进气门，5-蒸汽气缸进气门，6-蒸汽缸排气门，7-内燃气缸进气管，8-蒸汽气缸排气管，9-连接通道，10-高压水泵，11-高压油泵，12-喷水咀进水管，13-喷油咀进油管，14-蒸汽冷却器，15-蒸汽冷却器的蒸汽进气口，16-余气排出口，17-水箱，18-蒸汽冷却器排水管，19-高压水泵进水管，20-曲轴，21-蒸汽气缸，22-内燃气缸，23-蒸汽气缸活塞，24-内燃气缸活塞。

五、具体实施方式

如图：内燃气缸22与蒸汽气缸21设在同一条曲轴20上，内燃气缸排气口与蒸汽气缸进气口由连接通道9连接，燃油由高压油泵11输出经喷油咀进油管13到达喷油咀1，水由水箱17提供经高压水泵进水管19到达高压水泵10，再由高压水泵10输出经喷水咀进水管12到达喷水咀2，内燃气缸活塞24下行作进气冲程，同时内燃气缸进气门4打开，空气经内燃气缸进气管7进入内燃气缸、压缩、喷油咀1喷油做功后上行作排气冲程时内燃气缸排气门3和蒸汽气缸进气门5同时打开，蒸汽气缸活塞23下行进气、压缩、喷水咀2喷入加有催化还原剂及尿素溶液的雾化水、蒸发、膨胀、推动活塞做功，排出蒸汽经蒸汽气缸排气管8到达蒸汽冷却器的蒸汽进气口15进入蒸汽冷却器14冷却，冷却水经蒸汽冷却器排水管18回到水箱17，余气经余气排出口16排出。因内燃气缸22与蒸汽气缸21是在同一条曲轴20上同步运行，所以在蒸汽气缸作压缩冲程时内燃气缸同时作进气冲程进入下一个做功程序连续做功。

Claims

节能环保内燃蒸汽发动机，涉及现有内燃发动机的气缸、活塞、机体、曲轴连杆、配气机构、燃料供给和冷却系统，其特征是采用以双数缸如：两缸、四缸、六缸、八缸¨¨为基准，每两个气缸及内燃气缸和蒸汽气缸为-个单元，配合完成做功过程，内燃气缸与蒸汽气缸设在同一条曲轴上，内燃气缸的排气冲程与蒸汽气缸的进气冲程同步，内燃气缸排气口与蒸汽气缸进气口由连接通道连接，内燃气缸缸盖上设有喷油咀或火花塞，蒸汽气缸缸盖上设有喷水咀，在发动机上设有高压水泵、蒸汽冷却器和水相，在内燃气缸完成进气、压缩、做功冲程后作排气冲程时蒸汽气缸同时作进气冲程，高热废气全部进入蒸汽气缸进行压缩使温度再次提升、喷水咀喷入加有催化还原剂及尿素溶液的雾化水、蒸发、膨胀、推动活塞做功、排出蒸汽通过冷却器回收循环利用，余气经冷却器排出口排出。