CN101943086A - 内燃机 - Google Patents
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Abstract
一定条件下，内燃机气缸内气体分子总数越多，压力越大，做功也越多。如果我们在内燃机燃烧膨胀的行程用高压喷水泵向气缸内喷入水雾去吸收缸内的富余的热量，气缸内的气体分子总数就增加了，这一方面提高了平均指示压力，从而提高内燃机的效率，另一方面可以缓解燃烧最高爆发力及最高温度值。本发明就是从这些基本原理出发而开发出一种崭新的节能内燃机，它能把燃料燃烧释放出的热能更多地转化为机械能，其功率、效率有很大的提高。
Description
本发明涉及一种内燃发动机。它是对内燃机中的热能利用率进行充分挖掘后而开发出的一种新的节能发动机，其功率、效率有很大的提高。
目前，已知的内燃机是利用燃油或燃气与空气混合后在气缸中燃烧时产生的高温、高压气体去推动活塞运动而做功，其热效率一般在20％～40％之间，柴油机效率高些(0.3～0.40)，汽油机低些(0.2～0.3)。即使装有涡轮增压器的柴油机的热效率最高也仅为45％。
本发明的目的是提供一种内燃机，它能把燃料燃烧释放出的热能更多地转化为机械能，从而大大地提高内燃机的效率。
本发明的目的是这样实现的：在不改变现行内燃机基本构造状况下，在内燃机的基体上加设一台高压喷水泵。喷水泵的构造与性能一如柴油机的喷油泵，喷水泵与内燃机本体间的机械传动和管道连结亦如柴油机的喷油泵与柴油机本体间的机械传动和管道连结，不过喷水泵向气缸内喷得不是油而是水。
其运转过程和节能原理是这样的：以单缸机为例，现行的内燃机每一工作循环分1，进气、2，压缩3，燃烧膨胀4，排气等四行程。其中只有燃烧膨胀行程才对外做功，在燃烧膨胀的行程中燃料与进气在气缸中燃烧产生的高温、高压气体推动着活塞、曲轴运动而做功，做功的多少等于平均指示压力(PI)乘以气缸容积(Vh)，即PI×Vh。
根据物理学中的气体动理论，在绝热条件下密闭容器内的压强(P)与其中的气体分子数有关，
P＝M·(RT/V) R-为玻尔兹曼常数。T-为温度数。V-为容器的容积。M-气体分子总数。
即密闭容器内的压强与其中的气体分子总数成正比.气缸内气体分子总数越多，对活塞形成的压力越大，做功越多。
本发明就是利用以上的原理，在内燃机燃烧膨胀的行程用高压喷水泵向气缸内喷入水雾去吸收缸壁、缸盖、活塞及缸内的富余的热量。这样，缸内的气体分子总数(M)增加了，这一方面可以提高平均指示压力(PI)，从而提高内燃机的效率，另一方面可以缓解燃烧最高爆发力及最高温度值。由于喷入水雾能吸收缸内的的热量，内燃机气缸的散热设施也就可以简化省事些。
由于采用上述方案，内燃机的效率有较大地提高。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的柴油机类实施例的示意图。
图2是本发明的汽油机类实施例的示意图。
图3是内燃机示功图。
图中1.内燃机基座 2.曲轴 3.连杆 4.活塞 5.气缸 6.进气口 7.排气口 8.喷水泵 9.喷水头 10.喷油泵 11.喷油头。
在图1的柴油机类实施例中，当活塞(4)由下止点向上止点移动，对由进气口(6)进入气缸(5)内的空气进行压缩。在这压缩行程将结束时，气缸(5)内的压力和温度有很大的升高，当燃油经喷油泵(10)加压，于上止点前的一个提前角从喷油头(11)喷入气缸(5)，雾化了的燃油在高温气体中开始燃烧。当我们在柴油机正常运转一些时间后气缸(5)、机体(1)已发热的情况下，并在活塞(4)越过上止点后，让水经喷水泵(8)加压，从喷水头(9)也喷入气缸(5)，进缸的水形成的水雾吸收者缸壁、缸盖、活塞及缸体内热量，产生出大量高压蒸汽。这样，缸内大量的高温、高压气体、蒸汽推动着活塞(4)向下运动，活塞(4)推着连杆(3)，连杆(3)推着曲轴(2)转动作功。这样，有了高温、高压蒸汽的助力，对曲轴(2)的平均的推力更大，输出功率也更大。柴油机的效率也高了。
在图2的汽油机类实施例中，当活塞(4)由下止点向上止点移动，对由进气口(6)进入气缸(5)内的油、气混合体进行压缩。在这压缩行程将结束时，气缸(5)内的压力和温度升高，于上止点前的一个提前角用电火花点火，让混合气开始燃烧。当在汽油机正常运转一些时间后气缸(5)、机体(1)已发热的情况下，并在活塞(4)越过上止点后，让水经喷水泵(8)加压，从喷水头(9)喷入气缸(5)。进缸的水形成的水雾吸收着缸体内热量，产生出大量高压蒸汽。这样，缸内大量的高温、高压气体、蒸汽一同推动着活塞(4)向下运动，活塞(4)推着连杆(3)，连杆(3)推着曲轴(2)转动作功。有了高温、高压蒸汽的助力，对曲轴(2)的平均的推力更大，输出功率也更大。汽油机的效率也高了。这些，我们可以对图3示功图上的‘压力线’与‘喷水后压力线’进行比较中得到认识。
Claims (1)
1.一种内燃机主要由基座、曲轴、连杆、活塞、气缸、进气口、排气口、泵油系统有机结合组成的，其特征在于基座上另装有高压喷水泵，高压喷水泵在内燃机燃烧膨胀的行程向气缸内喷入水雾去吸收缸内的富余的热量以提高内燃机的平均指示压力，从而提高内燃机的效率。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009101121360A CN101943086A (zh) | 2009-07-07 | 2009-07-07 | 内燃机 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN2009101121360A CN101943086A (zh) | 2009-07-07 | 2009-07-07 | 内燃机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101943086A true CN101943086A (zh) | 2011-01-12 |
Family
ID=43435253
Family Applications (1)
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| CN2009101121360A Pending CN101943086A (zh) | 2009-07-07 | 2009-07-07 | 内燃机 |
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|---|---|
| CN (1) | CN101943086A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108757165A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-11-06 | 陈宣浩 | 水柴油机 |
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2009
- 2009-07-07 CN CN2009101121360A patent/CN101943086A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108757165A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-11-06 | 陈宣浩 | 水柴油机 |
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Application publication date: 20110112 |