CN102011645B - 多介质汽化混合燃烧做功的往复活塞式发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明属于发动机技术领域，涉及多介质汽化混合燃烧做功的往复活塞式发动机，设置的附加供液装置是：水箱内的水经汽化后加热与汽化后的酒精或易燃油与发动机的燃油同步或异步经喷嘴喷入发动机的汽缸内燃烧做功，优点是：本发明的结构简单、实用，以水代油，经济和社会效益高，符合国际上低碳节能的发展趋势。

Description

多介质汽化混合燃烧做功的往复活塞式发动机
技术领域
本发明属于通用发动机技术领域，特指一种多介质汽化混合燃烧做功的往复活塞式发动机。
背景技术
众所周知，通用的往复活塞式柴油发动机一般包括配气机构、曲柄连杆机构、燃料系统、润滑系统、冷却系统及启动系统，相对于往复活塞式汽油发动机还有点火系统，无论所用的燃料是柴油，还是汽油，每台发动机用的都是单一的燃料，这对于石油资源紧张的当今时代，日益面临着石油短缺的局面，而选择其它的液体代替或部分代替柴油或汽油成为当今世界的科研难题，特别是使用更经济的油类或液体，比如水，哪怕是添加一定比例的更经济的液体，就会产生更大的经济和社会效益，造福于人类。
发明内容
本发明的目的是提供一种可用水及酒精或其它易燃燃油代替部分燃料的多介质汽化混合燃烧做功的往复活塞式发动机。
本发明的目的是这样实现的：
多介质汽化混合燃烧做功的往复活塞式发动机，往复活塞式发动机上设置有附加供液装置，所述的附加供液装置是：一水箱用导管依次与汽化装置、储气加温罐、高压泵及附助喷嘴连通，附助喷嘴设置在气缸盖上，或一水箱分别用导管依次与汽化装置、储气加温罐的内腔连通，储气加温罐和储气罐的内腔依次与混合储气罐、高压泵及附助喷嘴连通或储气加温罐直接与高压泵及附助喷嘴连通，附助喷嘴设置在气缸盖上，往复活塞式发动机的燃油箱用导管依次与汽化油装置、汽化油储气罐、高压泵及燃料喷嘴连通，燃料喷嘴设置在气缸盖上；或所述的储气加温罐或混合储气罐的内腔用导管与所述的往复活塞式发动机的汽化油储气罐连通，然后与往复活塞式发动机共用一个高压泵及燃料喷嘴；燃料喷嘴或燃料喷嘴和附助喷嘴由往复活塞式发动机的燃料控制装置控制其工作。
上述的汽化装置、汽化油装置和储气加温罐连接在发动机的壳体外表面，汽化装置和汽化油装置内部均设置有电加热汽化装置，储气加温罐内设置有水蒸气加热装置。
上述的燃油箱内灌装有汽油或柴油，所述的水箱内灌装有水或水和酒精或水和亲水性易点燃油；所述的油箱内灌装有酒精或易点燃油。
上述的水为净化水。
上述的气缸盖上设置有点火装置。
上述的燃料喷嘴与附助喷嘴由往复活塞式发动机的燃料控制装置控制其工作是：由往复活塞式发动机的燃料控制装置控制燃料喷嘴和附助喷嘴同时喷液或燃料喷嘴先喷液、附助喷嘴间隔设定的时间后再喷液。
本发明的技术原理是：正常情况下，水的大气或室内温度较低，与汽油或柴油直接混合后喷入汽缸内燃烧需要汽油或柴油先将其加温后才能燃烧，这本身就要降低汽油或柴油的有效做功的能量，使汽油或柴油与水所做的总有效功不增加或减少，本发明先将水加温汽化后再使水蒸气加温至100-300度，再与酒精等易燃燃油的汽化气混合喷入气缸与汽油或柴油混合燃烧，由于喷入的水具有了较高的初始温度(水的汽化温度可达100-300度)，因为加高温后的水蒸气再与汽化后的酒精混合，又因为酒精的亲水性和易燃性，高压喷入气缸后不仅不消耗汽油或柴油能量，而且可以直接爆炸燃烧做功，代替部分汽油或柴油燃烧，汽油或柴油与水加酒精或其它易燃油所做有效功的总和≥汽油或柴油与水加酒精或其它易燃油单独所做的有效功之和，实现了在发动机内以水代油进行燃烧的技术目的。
本发明相比现有技术突出的优点是：
1、本发明将水及酒精或其它易燃燃油经汽化后的初始温度100度左右，再进一步加热可达100-300度，再经辅助喷嘴或燃油喷嘴喷入气缸与汽油或柴油一起混合燃烧做功，可节约大量的汽油或柴油，为低碳经济做出贡献；
2、本发明所增加的附加供液装置的结构简单、实用，可与现有发动机实施配套改装应用，只是增加了一套附加装置，改装费用低，经济效益和社会效益高，符合国际上低碳节能的发展趋势。
3、水中加入部分酒精或易点燃代用油，也属于生物燃料，属于低碳节能产品。
4、本发明所用油品或代用油品均经过加温汽化，，更易于气体混合，再高温高压喷出点燃，更加提高了功率与效益。
5、汽化装置的加热过程起始可用电加热，而后可利用发动机自热来加温，节约能源。
附图说明
图1是本发明的附加供液装置有两套油箱及其汽化装置、储气罐时的结构示意图之一。
图2是本发明的附加供液装置有两套油箱及其汽化装置、储气罐时的结构示意图之二。
图3是本发明的附加供液装置有一套油箱及其汽化装置、储气罐时的结构示意图之一。
图4是本发明的附加供液装置有一套油箱及其汽化装置、储气罐时的结构示意图之二。
具体实施方式
下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1-4：
多介质汽化混合燃烧做功的往复活塞式发动机，往复活塞式发动机上设置有附加供液装置，所述的附加供液装置是：一水箱5b或5d用导管依次与汽化装置6b或6d、储气加温罐7b或7d、高压泵9b或9d及附助喷嘴11连通，附助喷嘴11设置在气缸盖1上，或一水箱5b或5d分别用导管依次与汽化装置6b或6d、储气加温罐7b或7d的内腔连通，储气加温罐7b和储气罐7c的内腔依次与混合储气罐8、高压泵9b或9d及附助喷嘴11连通或储气加温罐7d直接与高压泵9d及附助喷嘴11连通，附助喷嘴11设置在气缸盖1上，往复活塞式发动机的燃油箱5a用导管依次与汽化油装置6a、汽化油储气罐7a、高压泵9a及燃料喷嘴12连通，燃料喷嘴12设置在气缸盖1上；或所述的储气加温罐7b或7d或混合储气罐8的内腔用导管与所述的往复活塞式发动机的汽化油储气罐7a连通，然后与往复活塞式发动机共用一个高压泵9及燃料喷嘴12；燃料喷嘴12或燃料喷嘴12和附助喷嘴11由往复活塞式发动机的燃料控制装置控制其工作。
上述的汽化装置6b、6d或6c、汽化油装置6a和储气加温罐7b或7d连接在发动机的壳体外表面，汽化装置6b、6d或6c或汽化油装置6a的内部均设置有电加热汽化装置，储气加温罐7b或7d内设置有水蒸气加热装置，在启动发动机的过程中，汽化装置6b、6d或6c和汽化油装置6a通过控制装置控制通电加热汽化，当发动机的温度升高后，也可控制断电，利用发动机壳体的表热进行汽化，储气加温罐7b或7d加温后可使水蒸气温度达到100-300度。
上述的燃油箱5a内灌装有汽油或柴油，上述的水箱5b或5d内灌装有水或水和酒精或水和亲水性易点燃油；所述的油箱5c内灌装有酒精或易点燃油，因为酒精的亲水性好，酒精可以与水混合后再汽化，也可以分别气化后再混合。
上述的水为净化水。
当上述的燃油箱5a内灌装的燃料为汽油时，在上述的气缸盖1上设置有点火装置13，而当上述的燃油箱5a内灌装的燃料为柴油时，上述的气缸盖1则不设置点火装置13，柴油机由于所用的柴油的粘度比汽油的粘度大，不易蒸发，且自燃温度又比汽油的温度低，所以柴油机靠压缩自燃式点火，这属于公职技术，在此不再详述。
上述的燃料喷嘴12和附助喷嘴11由往复活塞式发动机的燃料控制装置控制其工作是：由往复活塞式发动机的燃料控制装置控制燃料喷嘴12和附助喷嘴11同时喷液或燃料喷嘴12先喷液、附助喷嘴11间隔设定的时间后再喷液，即控制同步或异步喷汽化液。
本发明的工作过程：汽化后的燃料油与汽化后的水或水和酒精或水和亲水性易点燃油经过再加温后经高压泵(9a和9b或9a和9d或9)及燃料喷嘴12和/或附助喷嘴11喷入气缸2内径点燃后燃烧做功，推动气缸2内的活塞3的往复运动并经连杆4带动输出轴20转动输出机械功。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.多介质汽化混合燃烧做功的往复活塞式发动机，其特征在于：往复活塞式发动机上设置有附加供液装置，所述的附加供液装置是：一水箱用导管依次与汽化装置、储气加温罐的内腔连通，一油箱用导管依次与汽化装置、储气罐的内腔连通，储气加温罐和储气罐的内腔依次与混合储气罐、高压泵及附助喷嘴连通，附助喷嘴设置在气缸盖上，往复活塞式发动机的燃油箱用导管依次与汽化油装置、汽化油储气罐、高压泵及燃料喷嘴连通，燃料喷嘴设置在气缸盖上，由往复活塞式发动机的燃料控制装置控制燃料喷嘴先喷液、附助喷嘴间隔设定的时间后再喷液。
2.多介质汽化混合燃烧做功的往复活塞式发动机，其特征在于：往复活塞式发动机上设置有附加供液装置，所述的附加供液装置是：一水箱用导管依次与汽化装置、储气加温罐的内腔连通，一油箱用导管依次与汽化装置、储气罐的内腔连通，储气加温罐和储气罐的内腔用导管分别与混合储气罐的内腔连通，往复活塞式发动机的燃油箱用导管与汽化油装置的内腔连通，汽化油装置和混合储气罐用导管分别与汽化油储气罐连通，汽化油储气罐用导管依次与高压泵及燃料喷嘴连通，燃料喷嘴设置在气缸盖上，由往复活塞式发动机的燃料控制装置控制燃料喷嘴喷液。
3.根据权利要求1或2所述的多介质汽化混合燃烧做功的往复活塞式发动机，其特征在于：所述的汽化装置、汽化油装置和储气加温罐连接在发动机的壳体外表面，汽化装置和汽化油装置内部均设置有电加热汽化装置，储气加温罐内设置有水蒸气加热装置。
4.根据权利要求1或2所述的多介质汽化混合燃烧做功的往复活塞式发动机，其特征在于：所述的燃油箱内灌装有汽油或柴油，所述的水箱内灌装有水；所述的油箱内灌装有易点燃油。
5.根据权利要求4所述的多介质汽化混合燃烧做功的往复活塞式发动机，其特征在于：所述的水为净化水。
6.根据权利要求1或2所述的多介质汽化混合燃烧做功的往复活塞式发动机，其特征在于：所述的气缸盖上设置有点火装置。
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