CN102434272A

CN102434272A - 一种利用燃油和水做功的发动机

Info

Publication number: CN102434272A
Application number: CN2011103760671A
Authority: CN
Inventors: 徐跃进; 陈卫东; 丁伟; 刘军
Original assignee: Chongqing College of Electronic Engineering
Current assignee: Chongqing College of Electronic Engineering
Priority date: 2011-11-23
Filing date: 2011-11-23
Publication date: 2012-05-02

Abstract

本发明介绍了一种利用燃油和水做功的发动机，包括在发动机上排列为两排的偶数N个缸，还包括至少一个水箱，水箱通过进水管分别与第2、第4、…、第N缸连通，将水箱内的水在受控状态下分别通入第2、第4、…、第N缸内；燃油箱通过进油管分别与第1、第3、…、第N-1缸连通，将燃油分别通入第1、第3、…、第N-1缸；设置有排气控制阀，当排气控制阀在受控状态下打开时，第1、第3、…、第N-1缸燃烧后的废气分别通入第2、第4、…、第N缸内，与水箱内在受控状态下分别通入第2、第4、…、第N缸内的水接触，液态水遇热变成水蒸气体积膨胀。本发明的发动机，降低发动机的油耗，节约能源，大幅度降低了燃油的消耗量，真正实现了节能降耗；能将燃烧废气充分利用。

Description

一种利用燃油和水做功的发动机

技术领域

本发明涉及一种六缸发动机，具体为一种利用燃油和水做功的发动机。

背景技术

普通四冲程发动机每个工作循环每缸做功一次之后产生的燃烧废气就排出发动机。这一部分的废气的温度仍然很高，直接排出去就是对能源的一种浪费，还存在着相当大的利用价值，应该加以充分利用；现有技术中，对这部分燃烧后产生的废气都没有加以利用，存在资源浪费的现象。

液态水突然遇到高温气体就会瞬间变成水蒸气体积迅速膨胀。利用这一原理对发动机做功后的废气回收再利用就存在可能。当液态水突然遇到816度以上的高温时，液态水会迅速变成水蒸气体积急剧膨胀1600倍。发动机在进油点燃做功后气缸内的气体温度会剧增到1500----1800度，而燃烧后需要排出的这部分废气，在进入下一缸后气体温度也会在816度以上。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的主要目的在于解决目前四冲程发动机（六缸）都需要燃油做功、而做功后的燃烧废气没有利用而直接排放等不足，提供一种利用燃油和水做功的发动机。

本发明的技术方案如下：一种利用燃油和水做功的发动机，包括在发动机上排列为两排的偶数N个缸，左边一排为第1、第3、…、第N-1缸，右边一排为第2、第4、…、第N缸；其特征在于，还包括至少一个水箱，水箱通过进水管分别与第2、第4、…、第N缸连通，将水箱内的水在受控状态下分别通入第2、第4、…、第N缸内；燃油箱通过进油管分别与第1、第3、…、第N-1缸连通，将燃油箱内的燃油在受控状态下分别通入第1、第3、…、第N-1缸；在第1缸与第2缸之间、第3缸与第4缸之间、…、第N-1缸与第N缸之间，分别设置有排气控制阀，当排气控制阀在受控状态下打开时，第1、第3、…、第N-1缸燃烧后的废气分别通入第2、第4、…、第N缸内，与水箱内在受控状态下分别通入第2、第4、…、第N缸内的水接触，液态水遇热变成水蒸气体积膨胀。

进一步的特征是，在2、4、…、第N缸的排气管外至少设置一个水气分离装置，将废水和废气分离开；废水返回水箱中循环使用。

本发明利用燃油和水做功的发动机，相对于现有技术，具有如下特点：

1、降低发动机的油耗，节约能源；六缸发动机在输出同样能量的条件下油耗降到三缸发动机的油耗，大幅度降低了燃油的消耗量，真正实现了节能降耗。

2、将燃烧废气充分利用，在气缸中将液态水加入高温的废气中，液态水会迅速变成水蒸气体积急剧膨胀，产生类型燃油燃烧的作用，能推动发动机活塞做功；

3、作为一种全新的发动机，打开节能发动机的新时代。

附图说明

图1为现有技术的六缸发动机结构俯视图；

图2为现有技术的六缸发动机工作原理示意图；

图3为本发明利用燃油和水做功的发动机的结构示意图；

图4为本发明利用燃油和水做功的发动机工作原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

一种利用燃油和水做功的发动机，包括在发动机上排列为两排的偶数N个缸，左边一排为第1、第3、…、第N-1缸，右边一排为第2、第4、…、第N缸；其特征在于，还包括至少一个水箱7，水箱7通过进水管分别与第2、第4、…、第N缸连通，将水箱内的水在受控状态下分别通入第2、第4、…、第N缸内；燃油箱通过进油管分别与第1、第3、…、第N-1缸连通，将燃油箱内的燃油在受控状态下分别通入第1、第3、…、第N-1缸内；在第1缸与第2缸之间、第3缸与第4缸之间、…、第N-1缸与第N缸之间，分别设置有排气控制阀9，当排气控制阀9在受控状态下打开时，第1、第3、…、第N-1缸燃烧后的废气分别通入第2、第4、…、第N缸内，与水箱内在受控状态下分别通入第2、第4、…、第N缸的水接触，液态水遇热变成水蒸气体积急膨胀。

如图1、2所示，现有技术的6缸发动机，在发动机上设置有六个缸，排列为两排，图中的左边一排为第1、第3、第5缸，右边一排为第2、第4、第6缸，6个气缸在受控状态下，分别进行进气、压缩、做功（燃烧）、排气的四个过程，将燃油的化学能（热能）转化为机械能，推动气缸内的活塞往复运动，带动曲轴转动而输出扭矩。每个缸之间都是独立的，具有独立的进气、排气系统和点火装置；燃油箱8内的燃油通过油管、喷油器等发动机燃油供给系统在受控状态下分别进入每个缸内，与空气混合后被受控状态的点火装置及时点燃而燃烧。以上作为现有技术，在此不作进一步描述。

本发明的改进，包括（增设）至少一个水箱7，水箱通过进水管分别与第2、第4、第6缸连通，将水箱内的水在受控状态下分别通入第2、第4、第6缸内，燃油箱8通过进油管、喷油器等发动机燃油供给系统分别与第1、第3、第5缸连通，将燃油箱8内的燃油在受控状态下分别通入第1、第3、第5缸，分别被第1、第3、第5缸的点火装置点燃而做功。在第1缸与第2缸之间、第3缸与第4缸之间、第5缸与第6缸之间，分别设置有排气控制阀9，当排气控制阀9在受控状态下打开时，第1、第3、第5缸燃烧后的废气分别通入第2、第4、第6缸内，与水箱7内在受控状态下分别通入第2、第4、第6缸的水接触，使液态水突然遇到816度以上高温的废气，液态水遇热迅速变成水蒸气体积急剧膨胀，也能推动活塞上下运动而做功，相当于在第2、第4、第6缸内燃烧燃油做功。

为了达到以水加废气做功的目的，需要对普通四冲程发动机进行改进。普通六缸发动机的做功顺序为1—5—3—6—2—4 为适应以水加废气做功，在这个做功顺序上需要对2、4、6缸调整。

当1缸排气时2缸进气、5缸排气时4缸进气、而3缸和6缸是同时进排气的，所以需要把6缸提前一个冲程，3缸排气时6缸进气。这即可达到1、3、5缸进油，2、4、6缸进水的目的，能减少一半的燃油消耗。在一个循环中1、3、5缸先用燃油进行做功然后产生的废气分别直接排进2、4、6缸中。需要对发动机的进排气系统进行改进，即1、3、5缸的排气管直接通向2、4、6缸里，2、4、6缸就不需要进气管，可以直接去掉原来的排气系统。为了使2、4、6缸进废气更加顺畅，需要对各缸的曲轴转角进行改变。1、3、5缸的曲轴转角不变，改变2、4、6缸的转角：2、4缸提前60°，6缸在提前一个冲程的前提下再提前60°。这样即可在1、3、5缸做功冲程还未完成时2、4、6缸活塞开始下行到1/3位置处而进气门不打开，1、3、5缸开始排气。当2、4、6缸活塞下行到1/2位置处是进气门打开。这样气缸内外产生压力差使进气更加顺畅。

水遇到高温的废气膨胀而做功后，可以将水再回收利用；具体是在2、4、6缸的排气管外至少设置一个水气分离装置10，将2、4、6缸向外排出的废水和废气分离开，废水返回水箱中循环使用，废气排入大气，或经废气净化装置处理后排入大气；具体像输氧机的湿化瓶一样把做功后的废气从瓶中通过，进行水汽分离回收水排出废气。把回收到的水输送到水箱7，参与一次做功而循环使用。

本发明将6缸发动机分列为左右两排，以1、3、5缸和2、4、6缸进行分类，是为了描述方便，不应理解为对本发明的限制；同时两缸、四缸等多缸（偶数缸）发动机，可以采用将一个缸燃烧后产生的高温废气对应排入另外一个缸内，（两缸发动机，1缸进油，2缸进水，1缸产生的高温废气通过排气控制阀9在受控状态下排入第2缸内；四缸发动机的1缸、3缸进油，2缸、4缸进水，1缸的高温废气通过排气控制阀9在受控状态下通入2缸内、3缸的高温废气通过排气控制阀9在受控状态下通入4缸内），受控状态下通入缸内的液态水遇热迅速变成水蒸气体积急剧膨胀，推动活塞上下运动而做功，运用此油水结构的应视为本发明专利雷同，落入本发明专利的保护范围。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行的修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种利用燃油和水做功的发动机，包括在发动机上排列为两排的偶数N个缸，左边一排为第1、第3、…、第N-1缸，右边一排为第2、第4、…、第N缸；其特征在于，还包括至少一个水箱，水箱通过进水管分别与第2、第4、…、第N缸连通，将水箱内的水在受控状态下分别通入第2、第4、…、第N缸内；燃油箱通过进油管分别与第1、第3、…、第N-1缸连通，将燃油箱内的燃油在受控状态下分别通入第1、第3、…、第N-1缸；在第1缸与第2缸之间、第3缸与第4缸之间、…、第N-1缸与第N缸之间，分别设置有排气控制阀，当排气控制阀在受控状态下打开时，第1、第3、…、第N-1缸燃烧后的废气分别通入第2、第4、…、第N缸内，与水箱内在受控状态下分别通入第2、第4、…、第N缸内的水接触，液态水遇热变成水蒸气体积膨胀。

2.根据权利要求1所述利用燃油和水做功的发动机，其特征在于，在2、4、…、第N缸的排气管外至少设置一个水气分离装置，将废水和废气分离开；废水返回水箱中循环使用。