CN102959199A

CN102959199A - 使用替代燃料的发动机

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Publication number: CN102959199A
Application number: CN2011800180935A
Authority: CN
Inventors: 杰西·曼努埃尔·迪亚兹·埃斯卡努
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-02-01
Filing date: 2011-01-28
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2031-01-28
Also published as: EP2541018A4; US20130000596A1; WO2011092364A1; EP2541018B1; EP2541018A1; CN102959199B; ES2387372B1; ES2387372A1

Abstract

一种使用替代燃料的发动机，考虑使用植物油和水作为燃料，主要包括燃烧、润滑、电气、制冷和起动系统，以及发动机缸体（2）、汽缸盖（3）、油盘（4），每一汽缸（5）设有活塞（6）、连接杆（7）、曲轴（8）、燃烧室（9）、辅助预燃室（10）、进气阀（11）、排气阀（12）、进气管（13）、排气管（14）、专用超压安全阀（15）、安全阀管道（16）、火花塞（17）、植物油喷射器（18）、水喷射器（19），汽缸（5）或专用汽缸套（20），具有专用涂层或用专用材料（21）制成，两个实用的独立燃料容器及两个独立喷射系统。所述发动机（1）在运行中主要可以破坏水分子的化学键（电解电离），该过程中还包括一特别的皂化水解反应。

Description

使用替代燃料的发动机

如其标题所述，本发明的目的涉及一种使用替代燃料的发动机，发动机的类型类似于柴油发动机（缺乏火花塞），但与后者相比有一些技术上的差异。其工作中设想使用植物油和水作为燃料（可替代或可再生的燃料），是一种特别的用于从水中分离氢气的基本方法（水分子的电解），其包括一种特殊的化学反应，即水与植物油酯的离解，其中，此方法与发动机的运行有关。因此，本发明属于使用生物能源的发动机领域，即，可替代或可再生的燃料取代目前使用的石油衍生燃料（汽油或柴油）。上述的本发明与目前在市场上可用的发动机相比，有一些重要的经济上及环保上的优势。

已知的使用替代燃料不同种类的发动机，与使用石油衍生燃料（汽油和柴油）的发动机大致相同，一方面，汽油发动机（奥托发送机和转缸式或汪克尔发动机），也可以在其工作中使用乙醇，也称为生物乙醇或生物醇，作为在这些发动机中唯一的燃料（如果这些发动机是专为这种生物燃料设计的），或者与汽油混合使用。经适当的调整，上述发动机也快也已使用氢气作为替代燃料。另一方面，柴油发动机也可以使用生化柴油作为一种替代燃料，即生物柴油或二元酸酯。通常，柴油发动机可以使用纯生物柴油或者生物柴油以任意比例与石油柴油混合的混合物。最常见的混合物为20％的生物柴油和80％的石油柴油，被称为“B20”，当使用纯粹的生物柴油时，其被命名为B100，被称为“绿色柴油”。

目前使用的这些生物燃料的发动机的主要缺点之一，与那些矿物燃料相比，从经济角度上看没有充分的优势，在专门的工厂生产的生物燃料需要一系列连续的处理，承担大量成本，导致其最终市场价格对消费者而言是昂贵的。以这些生物燃料的准备为例，为生产乙醇，必须压榨甜菜，或使用谷类如小麦、大麦、玉米等富含淀粉的作物，以将其中的淀粉转化为糖，再依次发酵和转化为乙醇。最后蒸馏乙醇，收集其最终形式。氢气既不便宜也不容易获得，其在实验室中获取的方式为经稀释的酸作用在金属如锌，或通过水的电解。在工业上，获取于气体燃料。生物柴油获取于植物油或动物油，除了油，生产她需要甲醇、作为催化剂的氢氧化物，以及水。其生产需要连续不断的植物，其生产过程需要执行一系列的加工或处理，例如酯化、酯交换反应、中和、蒸馏、和倾析，最终得到生物柴油。其中一些过程需要热量，能源的消耗导致最终产物燃料的价格上升。在某些情况下，一些用户混合柴油和植物油用于柴油发动机，即便如此，这种选择是没有竞争力的。即使发动机可以仅使用植物油运行，也不会像本发明的发动机一样有益，后者的优点在于，它可以在其燃烧冲程中节省相当于其他发动机约1％至50％以下的燃料（植物油），所需的其它能量以一种具有竞争力的效率由水提供，在瞬时混合中，水可以以约1％至50％的比例被添加，在本发明提出的发动机的燃烧时间与植物油一起使用。显而易见的是，一升脱盐的水比一升植物油或一升任何其他的生物燃料或矿物燃料更便宜。此外，本发明中提出的发动机，具体地说，在此分析出的最大效率的一个发动机，可以在其喷射中使用的（植物油和水的）燃料量的总和甚至小于柴油发动机喷射柴油的量。

虽然利用这种使用乙醇、氢气或生物柴油的发动机在环保上的优势是重要的和明显的，如上所述，对于用户来说，同样不能说是有潜在的经济上的优势，生产乙醇、氢气或生物柴油都是昂贵的，由于在其生产过程中所需的各种处理，因此这些燃料的成本或市场价格一般类似于或高于矿物燃料（汽油或柴油）。

因此，有一可以使用一种或多种类型生物燃料的发动机将是可取的，对于用户来说不太昂贵，同时可以保护环境，例如本发明中公开的混合使用植物油和水的发动机实施例。合乎逻辑且显而易见的是，使用植物油和水比使用目前的生物燃料（乙醇、氢气或生物柴油）更经济，甚至比使用矿物燃料（汽油或柴油）更经济。在这种特定情况下，植物油无需任何处理，然而如上所述，举例来说，为了生产生物柴油，从植物油开始的大量的处理是必要的。植物油是从可再生来源获得的，并有助于通过防止全球变暖的方式改善环境，其燃烧中产生的二氧化碳（CO₂），随后被用于生产植物油的种植园吸收，植物吸收CO₂进行光合作用和生长。因此，创建一个闭合循环，其中植物油的燃烧所产生的CO₂被减少到几乎为零，因为它被可获得植物油的种植园吸收，而种植园有助于促进农业。植物油和水作为燃料的另外一个重要的优点是，将其投放市场无需新的基础设施，因为它可以使用现有的燃料站和分配设备。

本文公开的发动机中所用的水与目前使用的生物燃料与矿物燃料相比也是廉价的。我们的目的不是使用供应给家庭的食用水，而是包含在海洋或海水中的脱盐水。此时，每立方米脱盐水的成本是约0.60欧元，由于石油价格的持续上涨，脱盐水的成本可能上升至1欧元每立方米。然而，即使脱盐水的成本为1欧元每立方米，即每公升0.001欧元，作为燃料它仍然是非常便宜的。有必要考虑使用海洋或海水中的水是否可持续的，以及这将如何影响我们的星球。答案是明确的：它完全是可持续的，而且在这个星球上没有任何影响。一些计算提供了答案：目前全球石油消费量每年约845910万升。如果植物油和水在世界范围内专门用作燃料，在本发明的发动机的混合物中，水的消耗量的比例约为1％至50％（根据本发动机的特性和结构的），例如，按照20％的比例来计算，每年的耗水量将是约169182百万升。

由于我们星球的表面的四分之三由水覆盖，全世界一年内消耗的水层厚度将是0.00011毫米，这样，在一千年中，将使用厚度为0.11毫米的水，或大约每千年十分之一毫米。因此，水和植物油一起可以构成一个可持续和可再生的燃料，潜在的水消费量也不会丝毫影响这个星球，在全球范围内使用的水层厚度在很长一段时间是可以忽略不计。鉴于上述情况，人们可以预见，如本发明中考虑的一种使用植物油和水的发动机，显示出在经济、技术和环境上相当重要的优势，必须得以利用。

然而，目前在市场上可用的或上文提及的发动机，其阻力、结构、其零部件的组成、配置及形式或运行方式，不能使用建议的替代材料，即植物油和水组成的生物燃料。

为了创造一种新的内燃机，本发明的发动机的实施例已被开发，可以使用比目前更便宜的替代生物燃料，在这种情况下，水和油一起……

本发明第一个目的一般涉及新的发动机的开发，类似柴油发动机（因为它们缺乏火花塞）的发展，但具有与之不同的特定功能。上述发动机可以是二冲程或四冲程发动机，具有任何数量的汽缸，其类型为间接喷射至一个辅助的预燃室内或直接喷射至汽缸的燃烧室内，这是一项区别特征，也是本发明提出了两种不同实施例的原因，即将以实施例的形式在下面作进一步的说明。所有这些发动机共有一些必要的或具体的共同的特征，即它们使用的植物油和水构成的燃料，除了共有相同的工作程序，显然适用于他们的相应配置。这些发动机适于按照进程运行，该进程主要包括从水中离解氢气（水分子的电解），还包括一个特定的植物油酯的水解反应……所用的植物油酯可以是新制的或是经过滤和除去固体残留物回收的。

本发明的第二个目的涉及提议的发动机的运行的上述方法，将由下述过程中的计划和执行的详细描述来说明。在发动机运行中，它包括从水中离解氢气（电解水分子）的方法，氢气离解作为主要或首要的转化或化学反应的一部分，以及植物油酯水解的特定化学反应；上述化学反应几乎同时发生燃烧，这些化学反应和整个方法都与发动机运行有关。该方法的特征在于，所述的离解的氢气从水（电解离解）和特定的植物油酯水解的化学反应实际上与燃烧同时发生。

更具体地说，本发明的目的一般涉及使用替代燃料运行的发动机，更具体地，根据本发明的第一实施例，一种新型四冲程发动机，间接喷射至辅助预燃室，目的在于用植物油和水作为燃料进行工作。其主要包括一润滑系统、一冷却系统、数个专用电气与燃烧系统、一发动机体、一汽缸盖、一汽缸盖衬垫、一油盘，其中，每个汽缸包括一个活塞、一连接杆、一曲轴、一燃烧室、一辅助预燃室、一进气阀、一排气阀、一进气管、一排气管、一专用超压安全阀、一个放置在所述汽缸盖上且位于所述辅助预燃室内的电热塞，进一步包括一用于启动发动机的专用起动系统、一放置在所述汽缸盖上且位于所述辅助预燃室内的专用植物油喷射器、一专用汽缸套、一专用涂层或用于制造一些必要部件的专用材料制成的涂层，必要部件例如活塞、汽缸盖、汽缸盖基座或通向所述燃烧室的区域、进气阀、排气阀、进气管、排气管以及辅助预燃室和将其连接至燃烧室的喷嘴，而且进一步包括两个独立的燃料容器（一个用于盛放植物油，一个用于盛放水），两个独立的喷射系统（一个用于喷射植物油，一个用于喷射水），在其操作中有具体的喷射进程，一个植物油的进程，一个水的喷射进程。该发动机可以主要包括或包含一种从水中离解氢气（从水中电解出氢气）的方法，从而破坏水分子的键，使得该分子离解成为氢离子或与氧原子的键断裂、脱离氧原子的带正电荷的质子H⁺与带负电荷的氢氧离子OH^-，使分离的水分子接触到植物油的酯，该方法还包括在此过程中的植物油酯的化学水解反应，从而使酯分子分解成两部分，其中一部分与水分子被离解的质子H+（氢离子）反应以形成羧酸，同时另一部分与氢氧根离子OH-反应形成醇，这些反应实际上几乎同时发生，这些化学反应和整个方法都与本发明公开的发动机运行有关。该方法决定了从水中离解氢气（电解离解）以及植物油酯的化学水解反应实际上几乎与燃烧同时发生。

使用植物油和水作为燃料的四冲程发动机使用的燃烧系统，以间接喷射方式运行，每个汽缸包括：一活塞、一燃烧室、一连接至燃烧室的辅助预燃室、连接两室的喷嘴、一曲轴、一连接杆、一凸轮、一飞轮、一进气阀、一排气阀、一电热塞、一空气过滤器、一进气歧管和一排气歧管，本发明中发动机的系统主要包括每个汽缸设有两个专用的喷射器，一个用于喷射植物油，一个用于喷射水，交替喷射至辅助预燃室内及少量喷射进所述燃烧室，这些室由一种专用材料制成或具有专用涂层。在进气冲程中，植物油首先被喷射，其喷射量相对于每次燃烧喷射的植物油加水的总量的近似比或比例为50％至99％；在压缩冲程中，水随后被喷射，其喷射量相对于每次燃烧喷射的植物油加水的总量的近似比或比例为50％至1％。只要该混合物的燃烧有效发生，这些比值可以被改变为期望的百分比值。在本发明的发动机中，植物油和水在一次燃烧中被喷射的总量，类似或等同于在柴油发动机的一次燃烧中喷射的柴油的量，自然要考虑到两个发动机的功率和旋转速度值要类似。在这一新发动机的开发和分析中，在获得最大功率的燃烧值情况下，在其喷射中使用（植物油和水的）燃料量甚至低于柴油发动机中喷射的柴油的量。

所述润滑系统类似任何其他的发动机的润滑系统，由一油盘、一滤油器、一油泵以及将油引导至发动机各个润滑点的管道组成。

使用植物油和水作为燃料的四冲程发动机使用的燃烧系统，主要包括电池、起动机、喷射电气系统、曲轴、发电机、浸没在植物油中且连接至植物油喷射系统用于在发动机起动时提供燃料的电动泵，以及多个电子控制单元，包括至少一个第一电子控制单元，用于控制植物油的多点喷射的时间，进而控制所述喷射器以便每一汽缸中在进气冲程中以精确时间按照所需的频率发生顺序喷射，该频率取决于所述发动机的旋转速度，在必要的位置设有必需的传感器和探针，如在曲轴或凸轮轴处，吸气管道的膜等，以及此功能所需的致动器，或必要的任何其他设备的集合；以及一个第二控制单元，类似于第一电子控制单元，用于控制和调节水的多点喷射的时间，进而控制所述喷射器以便每一汽缸中在压缩冲程中以精确时间按照所需的频率发生顺序喷射，该频率取决于所述发动机的旋转速度，在必要的位置设有必需的传感器和探针，也设置于曲轴或凸轮轴处，吸气管道的膜等，以及此功能所需的致动器，或必要的任何其他设备。

所述冷却系统类似任何其他的发动机的润滑系统，由一水泵、风扇、散热器以及用于冷却汽缸的冷却水套筒、燃烧室和辅助预燃室组成。

关于在每个汽缸中的可能用到的活塞形状，除了目前已知的形状，本文公开一具有特定区别的使用植物油和水作为燃料的四冲程发动机的新活塞，其特定区别在于设有一槽口，其形状为一凹面盖和一倒置截顶锥的相交部分，其相交面为圆形，此槽口被置于所述活塞基座或头部的中心，且保持所述截顶锥上部基座的圆直径比所述活塞的直径小。

每个汽缸中用于间接喷射的辅助预燃室，可以使用现有的形状，如球体。尽管如此，还提出一种具有特定区别的使用植物油和水作为燃料的四冲程发动机的辅助预燃室，其主要区别在于，其内部形状是与通向所述发动机气缸的燃烧室的（所述预燃室的）喷嘴相交的椭球体，该辅助室位于所述汽缸盖中。

位于使用植物油和水作为燃料的四冲程发动机的每个汽缸的汽缸盖上的超压安全阀，每当必要时都将被使用。例如，每当专用涂层被应用于该发动机的一些基本部件时，例如活塞或其头部，汽缸盖或由此通向燃烧室的区域、进气阀、排气阀，以及可能适用的辅助预燃室，其物理性质或特征不能承受压缩冲程的超压。通过此阀降低压力，使得用这些专用涂层可以没问题地使用。在发动机的压缩冲程的超压导致进入的空气的温度提高相当大，并因此提高燃烧室的温度时，当辅助预燃室适用且辅助预燃室中喷射的植物油的温度也过高时，超压安全阀可以在这种发动机中使用。在这种情况下，所述安全阀可以防止可引起植物油产生过高温度的高压，从而确保喷射的植物油的温度低于其自燃点（产品自燃的最低温度）。将其与将随后喷射的水混合是很必要的。所述超压安全阀包含一装置，该装置包括一在汽缸盖中的管道，其一端连接至所述燃烧室，另一端连接至发动机的排气管。在此管道中更靠近所述燃烧室的部分，为汽缸盖的一部分，设置有一金属部件，其形状为中心相交的一小球和一小圆柱，即，圆柱的轴线平行于其母线，且通过所述球的球心，其中，所述球的直径比所述圆柱的直径大；此部件将其球体部分静止置于上述管道中，当所述部件被一置于所述金属部件球面上方的弹簧用力推时，在此处关闭所述管道，且弹簧内部直径与球形部件的圆筒相切（具有一定间隙），所述弹簧被一管形螺钉推动至另一端，其内部为空心，此螺钉设有一用于弹簧的底座，使得螺丝在所述发动机的汽缸头部的一螺纹处被拧紧，以及用于连接软管或管状物至排气管的一喷嘴或缺口。所述超压安全阀遵照这样的方式，当燃烧室中的压力超过一个特定值，所述球形部件将会从其位置上升，打开燃烧室和排气管之间的连接管道，因此使得压缩空气流动以通过从所述燃烧室至所述排气管的管道，以便所述燃烧室和所述辅助预燃室保持必要的或必需的压力。在本发明的一些设计方案中，当辅助预燃室适用时，如果燃烧室和辅助预燃室具有较大的容积，在进气冲程中，进气口将被具有一相对于其基部的高圆锥形斜面的进气阀所阻止，因此，辅助预燃室适用时，预定的压力不超过在燃烧室或辅助预燃室中的压力，或者在其他情况下，预定的压力不超过在燃烧室或辅助预燃室中的压力，没有必要安装此安全阀。

适用于使用植物油和水作为燃料的四冲程发动机中每个汽缸的电热塞，位于汽缸盖上且位于所述辅助预燃室中，如果合适也可以位于所述燃烧室中，与适用于柴油发动机的电热塞类型相同，总所周知，形成发动机起动系统的一部分，当在加热位置放置一个启动开关时，电热塞通过关闭一电路被启动；当启动开关被放置在第二位置时，将连接至另一驱动起动机的电气电路。电热塞有一简单操作，包括通过一电热塞中的电阻传递电流以便将其加热，使得它发光，散发出大量热量，提高辅助预燃室和燃烧室以及被包含于其中的空气和植物油的温度。用于本发明的该电热塞中的电阻，应该足够坚固，以在加热时提高被包含于辅助预燃室和燃烧室中的空气和蔬菜油的温度至约210o?，以便启动发动机。如果有必要，本发明的发动机的每个汽缸中，可以安装一个以上的电热塞。

使用植物油和水作为燃料的四冲程发动机中的起动系统，包括几个方面，将要进行详细的说明。当启动开关被放置在其第一位置（加热位置）处，除了关闭用于提供电力给电热塞、燃料加热器的电路，在被一计时器控制的一段时间之后，第三个电路被接通，所述计时器启动设定为沉浸在植物油容器中的燃料起动泵，此泵被连接至植物油喷射系统的叠加歧管或喷射斜面，以便此歧管可以有足够的压力，使得喷射器（电力启动）通过其喷嘴的孔及扩散器可以在各个辅助预燃室和燃烧室内执行一次或同时执行多次喷射；或者当所述发动机未具备辅助预燃室时，直接在所述发动机的燃烧室内喷射，其喷射次数较少；在加热时间中所述电热塞被启动，且没必要启动所述起动机，因此未经配电链驱动所述高压喷射泵；第四电路以与第三电路启动所述喷射器相同的方式同时启动所述喷射器，使得他们同时喷射植物油；用以关闭和打开所述喷射器的喷嘴的销将被电磁式提升，此为第四电路的目的，以便植物油喷射器的电磁铁可以通过上述电路致动，当此电路被断开时，还可以通过另一个被电子单元控制的电路致动，在加热过程中，植物油的长期喷射在加热之初就快速地起动，优选多个交替喷射；为此目的，该第四电路将配备一个自动开关、时钟或定时器，在一定预定时间后，断开电池的电力供应；该开关或定时器可以为市面上符合所需条件的可用的任何类型；因此，当所述启动开关被放置在其第二位置（起始位置）处，上述四个电路中的三个将会被断开，仅电热塞或加热器的电路将保持连接，同时其他的三个电路被连接；这三个电路中的一个电路以电子单元的方式控制所述植物油喷射器同步地依序喷射，另一个电路以另一电子单元的方式控制所述植物油喷射器同步地依序喷射，第三个电路启动起动机、分配链、高压泵（一个用于植物油，另一个用于水，或无高压电气泵）、所述曲轴、所述调速轮以及最后的所述活塞，在这种情况下，在辅助预燃室和所述燃烧室中含有丰富植物油，而当发动机中没有辅助预燃室时，直接在该燃烧腔室中含有的植物油较少；进入的空气以及喷射的植物油将被电热塞或加热器加热至约210 oC，然后将被以活塞首次压缩（或首批压缩）的方式进一步加热，使得所述植物油必须至少被加热至约160oC至 210oC之间的某一温度，取决于所用的植物油的种类，然后当水的喷雾或蒸汽在辅助预燃室和所述燃烧室中喷射在植物油上一小部分，或者当发动机中只有燃烧室时（没有辅助预燃室时），直接喷射在该燃烧腔室中；在压缩冲程中，整个混合物将自发地点燃并燃烧，从而使燃烧气体膨胀并推动活塞从顶部中心止点至底部中心止点，从而启动所述发动机，一旦发动机启动，起动电机电路以及电热塞或加热器（17）中的电流将被自动断开。

使用植物油和水作为燃料的四冲程发动机中的专用植物油喷射器，优选地，为一种在柴油发动机中用于电子喷射的喷射器（不排除机械致动的喷射器），正如这种使用电磁阀和喷射控制室启动的或那些由压电元件启动的喷射器。本发明所述的发动机，与目前的柴油发动机具有相似的功率，这些喷射器将包括一些特定特征：其出口喷嘴的缺口处设有开口或扩散器；植物油离开喷射器流经的出口喷嘴的直径小于现有喷射器的直径，喷射针设置于所述喷嘴内，在交点形成比现有喷射器的针形成的锥角更小的锥角，且所述喷嘴的内壁在所述喷射器针的交点附近形成一个比现有喷射器更小的锐角；此外，由电子控制单元控制的所述喷射器的喷射时间比现有喷射器的喷射时间更短，因此，本发明的发动机在任意运行机制中，喷射燃料（植物油）的量与在相同的情况下的柴油发动机（等效机械功率）喷油器喷射的量相比或与混合物（植物油加水）总量相比，可以有一个从50％至99％的比率或近似比率。尽管上述那些喷射器及喷射百分比与任何其他喷射器和喷射百分比不同，但是所有的一切在技术上是可以允许的。

使用植物油和水作为燃料的四冲程发动机中的专用水喷射器，优选地，为一种在柴油发动机中用于电子喷射的喷射器（不排除机械致动的喷射器），正如这种使用电磁阀和喷射控制室启动的或那些由压电元件启动的喷射器。本发明所述的发动机，与目前的柴油发动机具有相似的功率，这些喷射器将包括一些特定特征：其出口喷嘴的缺口处设有开口或扩散器；水离开喷射器流经的出口喷嘴的直径小于现有喷射器的直径，喷射针设置于所述喷嘴内，在交点形成比现有喷射器的针形成的锥角更小的锥角，且所述喷嘴的内壁在所述喷射器针的交点附近形成一个比现有喷射器更小的锐角；所有上述的部件也比植物油喷射器中的小，此外，由电子控制单元控制的所述喷射器的喷射时间比现有喷射器的喷射时间更短，因此，本发明的发动机在任意运行机制中，喷射燃料（水）的量与在相同的情况下的柴油发动机（等效机械功率）喷油器喷射的量相比或与混合物（植物油加水）总量相比，可以有一个从1％至50％的比率或近似比率。尽管上述那些喷射器及喷射百分比与任何其他喷射器和喷射百分比不同，但是所有的一切在技术上是可以允许的。

可选地，提出一种用于本发明的发动机的新的喷射器，可以用于喷射植物油和水，主要包括：一用于高压燃料供应的入口、电气终端、回油终端、燃料喷射喷嘴的入口通道、体积的燃料电池、回油通道、以及具有上述特征的本发明的喷射器，也就是说，与现有的用于柴油发动机的喷射器相比，其喷嘴的孔或扩散器的直径较小，喷射针设置于所述喷嘴内，在交点成比现有喷射器的针形成的锥角更小的锥角，且所述喷嘴的内壁在所述喷射器针的交点附近形成一个比现有喷射器更小的锐角，而且由电子控制单元控制的所述喷射器的喷射时间比现有喷射器的喷射时间更短，因此，本发明的发动机在任意运行机制中，喷射燃料（植物油）的量与在相同的情况下的柴油发动机喷油器喷射的量相比或与混合物（植物油加水）总量相比，可以有一个从50％至99％的比率或近似比率；对于水喷射器，本发明的发动机在任意运行机制中，燃料（水）的喷射的量与在相同的情况下的柴油发动机（等效机械功率）喷油器喷射的量相比或与混合物（植物油加水）总量之和相比，可以有一个从1％至50％的比率或近似比率。上述百分比是近似值，自然在实践中，通过关注发动机的运行，这些百分比可以根据经验发生变化，以优化发动机的效率。除了这一切，该喷射的运行与目前市场上可用的电子喷射器相比在一些方面有所不同，这些区别主要在于，喷射喷嘴中的喷射针，连同或通过螺钉连接至喷射器的控制阀杆形成一体化部件，该阀杆设有一些与阀杆轴向方向垂直设置的凹印或突出物，因此，如果延长，从阀杆的横截面部分看着它们时，他们会形成一个交叉，一设置于这些凹槽或突出物上的弹簧，被一专用管状螺钉压下，管状螺钉拥有接头，其两端被拧在所述喷射器的壳体上；所述螺钉和接头之间具有间隙或孔，以免堵塞通向喷嘴的燃料入口通道以及燃料返回通道；弹簧推压所述阀杆，使得所述喷射针正对所述喷嘴位置处，使得通向所述喷嘴的孔扩散器完全密封，在所述喷射器的顶部以及在室内，设有一电磁铁，通过软铁或钢铁的小圆柱形成固定件连接至所述喷射器的壳体顶部，在其底面上有一圆柱形居中凹槽和一线圈，该线圈绕所述圆柱形金属部分，螺纹或接合所述阀杆的顶端部件，所述阀杆的顶端部件是一个软铁或钢制成的圆柱形部件，在其顶面上设有圆柱形居中凹槽，此部件也置于室内，靠近且正对所述电磁铁，并用一个位于上述凹槽的小弹簧与其保持一小段距离，这样，一体式连接至阀杆的所述部件将位于电磁铁的磁场内，存在于所述喷射器内的两个弹簧承受着容量单元中的燃料（植物油或水）施加的压力，容量单元紧贴着在喷嘴内喷射针的阀杆，阻止喷射针从其位置上升，从而阻止燃料喷射；当电流通过电磁铁的线圈，螺纹连接或接合至在喷嘴中的喷射针的阀杆的所述金属部件被吸引，喷嘴中的喷射针从其位置上升，并使得燃料通过，从而形成喷射；电磁铁产生的间歇性磁力加上阀杆上的容量单元中的燃料施加的压力足够克服所述弹簧的阻力，使得喷射针转动或振荡，从而达到所述喷射器预期的作用。

本发明的发动机的汽缸可以在铸造发动机体时一起铸成，也可以将汽缸套合并至发动机体。

当使用植物油和水作为燃料的四冲程发动机的汽缸与发动机体铸造在一起，不使用汽缸套，这将成为这些汽缸实施例的第一形式，其中，该发动机体可以由不锈钢制成，还可以由一种含铁、碳、铬和镍的合金或一种仅含铁、碳和镍的合金制成。

在上述汽缸实施例的第二形式中，发动机体可以用铸造材料制作或铸造，随后在汽缸上设有一镍涂层。

在所述汽缸实施例的第三形式中，发动机体可以用铸造材料制作或铸造，随后在汽缸上设有一陶瓷涂层或者一玻璃或陶瓷晶体搪瓷涂层。

然而，对于所述汽缸，发动机体可以用任何铸造材料（例如铝）制成，通过关于抗摩擦、温度等反复试验，以提供最佳结果。这些材料也可以用于植物油和水之间发生化学反应的燃烧室，帮助而不是阻碍燃烧。

如果汽缸套被合并至发动机体，使用植物油和水作为燃料的四冲程发动机的专用汽缸套，将成为这些汽缸套实施例的第一形式，其中，该汽缸套可以由不锈钢制成，还可以由一种含铁、碳、铬和镍的合金或一种仅含铁、碳和镍的合金制成。

在汽缸套实施例的第二形式中，汽缸套可以用钢制成，具有一镍涂层。

在汽缸套实施例的第三形式中，汽缸套可以用钢制成，具有一陶瓷涂层或者一玻璃或陶瓷晶体搪瓷涂层。

然而，所述专用汽缸套筒可以用任何铸造材料（例如铝）制成，通过关于抗摩擦、温度等反复试验，以提供最佳结果。这些材料也可以用于植物油和水之间发生化学反应的燃烧室，帮助而不是阻碍燃烧。

具有所述专用涂层或使用专用材料制成的一些基本部件，组成使用植物油和水作为燃料的四冲程发动机，成为其实施例的第一形式，其中活塞、气缸盖、进气阀、排气阀、进气管，排气管和辅助预燃室（当其可用时），都是由不锈钢制成的，还可以由一种含铁、碳、铬和镍的合金或一种仅含铁、碳和镍的合金制成。

具有所述专用涂层或使用专用材料制成的一些基本部件，组成使用植物油和水作为燃料的四冲程发动机，成为其实施例的第二形式，其中活塞、气缸盖的底部部分、进气阀、排气阀、进气管，排气管和辅助预燃室（当其可用时），都是由钢制成的，具有一镍涂层。

具有所述专用涂层或使用专用材料制成的一些基本部件，组成使用植物油和水作为燃料的四冲程发动机，成为其实施例的第三形式，其中活塞或其头部、气缸盖、其底部部分或通向燃烧室的区域、进气阀、排气阀、进气管，排气管和辅助预燃室（当其可用时），都是由铝或钢制成的，具备一专用的数层聚四氟乙烯涂层。

具有所述专用涂层或使用专用材料制成的一些基本部件，组成使用植物油和水作为燃料的四冲程发动机，成为其实施例的第四形式，其中活塞或其头部、气缸盖、其底部部分或通向燃烧室的区域、进气阀、排气阀、进气管，排气管和辅助预燃室（当其可用时），都是由钢制成的，具有一陶瓷涂层或者一玻璃或陶瓷晶体搪瓷涂层。

然而，具有所述专用涂层或使用专用材料制成的一些基本部件，组成使用植物油和水作为燃料的四冲程发动机，其中活塞或其头部、气缸盖、其底部部分或通向燃烧室的区域、进气阀、排气阀、进气管，排气管和辅助预燃室（当其可用时），都可以用任何铸造材料或涂有任何材料制成，通过关于抗摩擦、温度等反复试验得以证明，以提供最佳的机械性能。这些材料也可以用于植物油和水之间发生化学反应的燃烧室，帮助而不是阻碍燃烧。

使用植物油和水作为燃料的四冲程发动机，具有一个非常特别的特征在于，其包括两个独立的燃料箱，一个用于盛放植物油，一个用于盛放水。

使用植物油和水作为燃料的四冲程发动机，具有另一个非常特别的特征在于，其包括两个独立的喷射系统，一个用于喷射植物油，一个用于喷射水。

本发明的发动机的植物油喷射系统，类似那些用于现有的或已知的柴油发动机的喷射系统，具有一些区别，主要包括：浸没在具备预过滤器植物油容器中的启动泵、由配电链驱动的高压泵、高压调节器、具备用于传感器的连接带和用于致动器或启动器的连接带的电子控制单元、叠加歧管（也被称为喷射斜面）、压力表、分配植物油的管道（可以低压吸出、高压供给、并返回）、植物油过滤器、用于传感器和致动器的电线和电路、用于喷射植物油的专用喷射器（如上限定的）。该系统还包括一个或多个加热器，以便当发动机被启动时，所述植物油将进入其中预热至约70℃到80℃的特定温度（对于启动发动机是必要的，特别是在寒冷天气的情况下），用于返回容器的燃料的散热器或燃料冷却剂。与现有的用于柴油发动机的喷射系统不同，其使用专用于植物油的喷射器，而且由电子控制单元所控制的喷射时间将会比现有的柴油喷射器喷射时间更短，因此，在此喷射系统中，燃料（植物油）的喷射量在发动机任意运行机制中，可以有一个从50％至99％的近似比例或重量，与在相同的情况下的柴油发动机（等效机械功率）喷油器执行喷射量相比或与混合物（植物油加水）总量之和相比；还可以用比上述的那些数据略小的比例显示植物油的喷射量，以确保所述混合物的有效燃烧。

任选地，在某些情况下，取消高压泵是可以的，取代其功能的是一个邻接启动泵的电动泵（或一高压电动泵），甚至使得启动泵（由电子控制单元控制）提供系统中叠加歧管（或喷射斜面）需要的附加压力，以便执行在发动机运行中的各种喷射，在发动机的进气冲程中，当本发明的发动机喷射植物油发生时，使得喷射植物油所需的压力不会太大。

本发明的发动机的水喷射系统，类似那些用于现有的或已知的柴油发动机的喷射系统，具有一些区别，主要包括：具备预过滤器的水容器、由配电链驱动的高压泵（可以随意地安装在系统中，取决于系统中水的供应是否由高压电动泵执行）、具备用于传感器的连接带和用于致动器或启动器的连接带的电子控制单元、叠加歧管（也被称为喷射斜面）、压力表、分配水的管道（可以低压吸出、高压供给、并返回）、水过滤器、用于传感器和致动器的电线和电路、用于喷射水的专用喷射器（如上限定的）。该系统还包括一个或多个加热器，以便当发动机被启动时，所述植物油将进入已被加热的发动机（在寒冷天气的情况下是必要的），用于返回容器的水的散热器或燃料冷却剂。与现有的用于柴油发动机的喷射系统不同，其使用专用于水的喷射器，而且由电子控制单元所控制的喷射时间将会比现有的柴油喷射器喷射时间更短，因此，在此喷射系统中，燃料（水）的喷射量在发动机任意运行机制中，可以有一个从1％至50％的近似比例或重量，与在相同的情况下的柴油发动机（等效机械功率）喷油器执行喷射量相比或与混合物（植物油加水）总量之和相比；还可以用比上述的那些数据略大的比例显示水的喷射量，以确保所述混合物的有效燃烧。

喷油进程，本发明中使用植物油和水作为燃料的四冲程发动机，如上文所示，在其运行中，需要使用某些化学反应（电解和水解），由植物油、水和空气的混合物使其被激活，在一定的环境条件下，正如包含混合物的外壳的表面，以及环境温度等，这些化学反应以混合物的燃烧结束。因此，被提出的新发动机需要以与汽油发动机、柴油发动机同样的、预见点火进程的方式来考虑，（在压缩冲程中，当从火花塞的火花被释放在汽油发动机中时，或者当油在柴油发动机中被喷射时，发动机气缸的活塞到达顶部中心止点之前）。在我们的实施例中，要特别注意的是，混合物（空气、植物油和水）的点火，在本发明中的本发动机中，与喷射进程密切相关，既包括植物油的喷射进程又包括水的喷射进程。这些进程包括预见和测量所需的化学反应的时间参数，全部混合物的燃烧及蔓延的时间，此外，有必要增加由电子控制单元管理的（植物油和水的）喷射时间，在相应的时间推动植物油的喷射进程和水的喷射进程，可预见的是，整个燃烧的膨胀力被施加到所述活塞的头部或基部，这些进程根据发动机的转速执行，使得发动机的转速越快，这些进程越大。

这样，根据间接喷射的本发明的四冲程发动机的第一实施例，设想使用植物油和水作为燃料运行，其操作被特别限定为，在所述进气冲程中（汽缸和辅助预燃室的进气口），当所述活塞头接近但未到达所述底部中心止点位置，所述植物油的喷射发生在一专用辅助预燃室中，在所述燃烧室中发生少量喷射；在所述压缩冲程中，在所述活塞头到达所述顶部中心止点位置前，所述水的喷射发生在一专用辅助预燃室中，在所述燃烧室中发生少量喷射；当水喷射时，从所述活塞头至所述顶部中心止点位置的距离，取决于所述水的喷射进程；当植物油喷射时，从所述活塞头至所述底部中心止点位置的距离，取决于所述植物油的喷射进程；发动机旋转越快，这些喷射进程越大，这一切由喷射系统的两个电子控制单元控制（一个用于控制植物油的喷射，且另一个用于控制水的喷射），通过传感器和探针、以及制动器或催化剂，每次根据植物油和水的喷射进程决定理想参数。

这样，设有间接喷射的本发明的四冲程发动机的第一实施例，设想使用植物油和水作为燃料运行，其操作被特别限定，通过冲程、阶段和时间的配置，燃料发生喷射（植物油和水）。为了更好地理解本发动机的第一实施例的操作，不同的冲程于此被限定为他们各自相应的特定特征（阶段、喷射时间等），以及活塞不同的移动发起的运动。

在进气冲程中，排气阀被关闭，进气阀打开，使得空气进入气缸和辅助预燃室，当活塞从顶部中心止点移动至底部中心止点位置，该发动机在这一阶段被限定为，在此阶段的植物油喷射发生在所述进气冲程，当所述活塞头接近但未到达所述底部中心止点位置，所述植物油的喷射发生在一专用辅助预燃室中，在所述燃烧室中发生少量喷射。

在压缩冲程中，排气阀和进气阀将被关闭，当活塞从底部止点移动到顶部中心止点的时候，设置于汽缸中的空气和植物油在辅助预燃室中被压缩和加热，其温度迅速上升，使得植物油的温度达到一个处于“临近温度”（从160℃至210℃，这取决于使用的植物油的种类）和“自燃温度”之间的温度（产品可以自燃的最低温度），但无需达到后者。在所述压缩冲程中，该发动机被限定在这一阶段中，水的喷射发生在一专用辅助预燃室中，在所述燃烧室中发生少量喷射，当活塞头部接近但未到达顶部中心止点，若汽缸和所述辅助预燃室中的压力超过规定的压力值，所述超压安全阀可以保持关闭或暂时开放。

在燃烧冲程中，也被称为动力冲程或膨胀冲程，排气阀和进气阀将会封闭。在本阶段中，该发动机被限定为，当空气，植物油和水在所需的环境和温度条件下，以特定的百分比在预压缩阶段被混合，指定的和先前限定的化学反应（电解及水解）发生，使得该混合物几乎同时燃烧，而且由于燃烧气体在燃烧室或辅助预燃室（若可用）中浓缩至很小体积产生的所有的膨胀力施加在活塞的头部或基座上，当其处于顶部中心止点时，以很大的力量推动它，使之移动至底部中心止点。

在排气冲程中，吸气阀将被关闭且排气阀将被打开。该活塞将在这一阶段，从底部中心止点到顶部中心止点，在其路径上，燃烧气体和烟雾位移至排气阀，从而使这些气体通过排气管排出，随后到达排气管道或外部，可以看出在此最后阶段，显然相对于柴油发动机的排气阶段无明显的差异，新发动机仅以一个值得注意的方式在此阶段被限定，其中的废气源于其他有机生态替代燃料（植物油和水），其气体污染比燃烧矿物燃料（柴油或汽油）获得的气体污染要少。

根据本发明的第二实施例，为一个新的使用植物油和水作为燃料的四冲程发动机，类似从前限定的发动机，被特别限定为，燃料的喷射，包括植物油和水，在燃烧室中直接地发生了，无需任何现有的辅助预燃室。因此，不同于第一实施例，专用植物油喷射器、专用水喷射器、电热塞都将位于所述气缸盖上且放置在燃烧室内的，这些是本实施例与本发明的发动机的第一实施例之间唯一的物理差异，而且在操作上的一些差异极小，特别是，例如关于植物油被喷射的时间。其主要包括一润滑系统、一冷却系统、数个专用电气与燃烧系统、一发动机体、一汽缸盖、一汽缸盖衬垫、一油盘，其中，每个汽缸包括一个活塞、一连接杆、一曲轴、一燃烧室、一辅助预燃室、一进气阀、一排气阀、一进气管、一排气管、一专用超压安全阀、一个放置在所述汽缸盖上且位于所述辅助预燃室内的电热塞，还包括一用于启动发动机的专用起动系统、一放置在所述汽缸盖上且位于所述辅助预燃室内的专用植物油喷射器、一专用汽缸套、一专用涂层或用于制造一些必要部件的专用材料制成的涂层，必要部件例如活塞、汽缸盖、汽缸盖基座或通向所述燃烧室的区域、进气阀、排气阀、进气管以及排气管，而且还包括两个独立的燃料容器（一个用于盛放植物油，一个用于盛放水），两个独立的喷射系统（一个用于喷射植物油，一个用于喷射水），在其操作中提出了特定的喷射进程（一个植物油的进程，一个水的喷射进程），该发动机在其操作中主要适于包括和包含一种从水中离解氢气（从水中电解出氢气）的方法，还包括在此过程中的植物油酯的化学水解反应，这些化学反应和整个方法都与本发明公开的发动机运行有关。该方法决定了从水中离解氢气（电解离解）以及植物油酯的化学水解反应实际上几乎与燃烧同时发生。

使用植物油和水作为燃料的四冲程发动机所用的燃烧系统，类似本发明第一实施例中使用和限定的燃烧系统，其区别在于，在该第二实施例中，用于植物油和水的专用喷射器，在燃烧室中直接喷射，无需任何现有的辅助预燃室。

使用植物油和水作为燃料的四冲程发动机的第二实施例的系统和部件，如润滑、电气、冷却、启动，植物油喷射系统和水喷射系统，以及上文公开的活塞，超压安全阀，电热塞或加热塞、专用水喷射器，都与上文中本发明的发动机的第一实施例限定的部件和系统相同，在发动机的两个实施例中的他们的操作相同。

汽缸的不同执行变种、专用气缸套以及由一专用材料制成或具备一专用涂层的某些基本部件（如活塞），气缸盖、进气阀、排气阀、进气导管和排气管，组成该第二实施例的直接喷射发动机，该第二实施例与上文限定的发动机第一实施例相同。

使用植物油和水作为燃料的四冲程发动机的第二实施例，还包括第一实施例的两个独立燃料容器，一个用于盛放植物油，另一个用于盛放水，还包括两个独立的喷射系统，一个用于喷射植物油，另一个用于喷射水。

使用植物油和水作为燃料的四冲程发动机的第二实施例中的喷射进度，部分类似被上文描述和限制的本发明的发动机的第一实施例，具有一些区别。其操作特别限定在其喷射进程，植物油的喷射在燃烧室中直接进行，在进气冲程（汽缸的进气口）。所述活塞实际上启动进气且其头部接近但将远离所述底部中心止点位置，在活塞头到顶部中心止点之前，水的喷射在燃烧室中直接进行。当水喷射时，从所述活塞头至所述顶部中心止点位置的距离，取决于所述水的喷射进程；类似地，当植物油喷射时，从所述活塞头至所述底部中心止点位置的距离，取决于所述植物油的喷射进程；发动机旋转越快，这些喷射进程越大，这一切由喷射系统的两个电子控制单元控制（一个用于控制植物油的喷射，且另一个用于控制水的喷射），分别用其传感器、制动器或催化剂，每次根据植物油和水的喷射进程决定理想参数。

这样，设有直接喷射的本发明的四冲程发动机的第二实施例，设想使用植物油和水作为燃料运行，其操作被特别限定，通过冲程、阶段和时间的配置，燃料发生喷射（植物油和水）。为了更好地理解本发动机的第二实施例的操作，不同的冲程于此被限定为他们各自相应的特定特征（阶段、喷射时间等），以及活塞不同的移动发起的运动。

在进气冲程中，排气阀被关闭，进气阀打开，使得空气进入气缸和辅助预燃室，当活塞从顶部中心止点移动至底部中心止点位置，该发动机在这一阶段被限定为，在此阶段的植物油喷射发生在所述进气冲程，当所述活塞头接近但未到达所述底部中心止点位置，所述植物油的喷射发生在燃烧室中。

在压缩冲程中，排气阀和进气阀将被关闭，当活塞从底部止点移动到顶部中心止点的时候，设置于汽缸中的空气和植物油在汽缸或燃烧室中被压缩和加热，其温度迅速上升，使得植物油的温度达到一个处于“临近温度”和“自燃温度”之间的温度，但无需达到后者。在所述压缩冲程中，该发动机被限定在这一阶段中，水的喷射发生在燃烧室中，当活塞头部接近但未到达顶部中心止点，若汽缸中的压力超过规定的压力值，所述超压安全阀可以保持关闭或暂时开放。

在燃烧冲程中，也被称为动力冲程或膨胀冲程，排气阀和进气阀将会封闭。在本阶段中，该发动机被限定为，当空气，植物油和水在所需的环境和温度条件下，以特定的百分比在预压缩阶段被混合，指定的和先前限定的化学反应（电解及水解）发生，使得该混合物几乎同时燃烧，而且由于燃烧气体在燃烧室中浓缩至很小体积产生的所有的膨胀力施加在活塞的头部或基座上，当其处于顶部中心止点时，以很大的力量推动它，使之移动至底部中心止点。

发动机的上述实施例，可以设有一车速调节器，以防止他们超过预定的最大速度，以维持组件的机械强度。

因此，本发明（用于限定两个实施例的）中使用植物油和水作为燃料的四冲程发动机，包括直接喷射或间接喷射，相对于现有的发动机，通常提供给用户和社会实质性的经济和环境优势，如此，本发明由不同的实施例构成，组件和包括元件，没有其实施例或组成部件包含其限制范围。

按照上述说明，本发明的第二个目的与一种从水中离解氢气（电解水分子）的方法相关，理解这种氢气离解作为主要或首要的转化或化学反应的一部分，以及植物油酯水解的特定化学反应；上述化学反应几乎同时发生燃烧，这些化学反应和整个方法都与发动机运行有关。该方法的特征在于，所述的离解的氢气从水（电解离解）和特定的植物油酯水解的化学反应实际上与燃烧同时发生。

每当最佳或必要条件满足时，可以使用此方法，自然地在本发明的不同实施例的辅助预燃室和燃烧室。

我们所指的过程实际上是一个在两个成分之间（未计空气）的转化或化学反应，即植物油和水（我们知道二者彼此不溶），且在任何化学反应中，材料接触试剂，一块相互作用或反应，在反应中，无论是积极的还是消极的，通过反复试验确定最适合用于制造所述辅助预燃烧室和所述燃烧室（其中，所述化学反应发生在发动机），以及与这些室相邻或相接触的所有发动机部件，另外，有必要知道并指定实际使用的组件的某些特定属性，以形成反应的一部分（植物油和水），以及发生在发动机中的上述化学反应的详细过程（直接喷射或间接喷射的发动机）。同样地，确定燃料喷射量（以最佳比例的植物油和水）是必要的，在本发明的发动机中这些化学反应最终确定其基本步骤，这将获得预期的结果，即，作为主要目标的从水中离解氢气（电解水分子），还包括植物油酯水解的特定化学反应，其目的在于这些反应几乎同时发生燃烧，因此，该方法包括以下步骤：

a) 通过反复试验确定最适合用于制造所述辅助预燃烧室和所述燃烧室（所述化学反应发生的地方）、以及与这些室相邻或接触的全部发动机部件的材料，这些室以及与之相邻的发动机部件可以由如下材料制成：

不锈钢，是一种含铁、碳、铬和镍的合金，或一种只含铁、碳和镍的合金；

具有一镍涂层的钢；

具有一数层聚四氟乙烯的专用涂层的铝或钢；具有一陶瓷涂层或一玻璃或陶瓷晶体搪瓷涂层的钢；

已经通过实验室反复试验证明的任何其他的材料，用于提供所需反应的积极效果；这些材料可以模糊地使用在上述发动机的各部件，无需仅使用一种材料；

b) 确定形成部分所述反应（植物油和水）的部件的特定属性，例如所述部件达到不同温度及需要实施和理解所述方法的反应产物，如：

可能用到的不同植物油的每一个临界温度，超过该温度，加热的植物油将开始发出烟雾和分解；所述植物油的临界温度必须是已知的，因为在该温度以上，当水或蒸汽在适当的环境（本发明的发动机的辅助预燃烧室和燃烧室）中喷在植物油上，所需的主要或首要反应就会发生；所述各种植物油的临界温度大致如下：

橄榄油，210oC；

葵花籽油和豆油，170oC；

亚麻油和玉米油，160oC；

植物油的自燃温度（一产品将自燃的最低温度）取决于油的种类，每种油的自燃温度约为528oC至620oC；

由于水分子组成为H₂O，即两个氢原子和一个氧原子，而且水是反应的主要组分，亦需了解氢气离解时：

氢气的自燃温度，约为580oC；

由于植物油酯水解也形成部分所述反应，并且如所知其形成的两种化合物，即羧酸和醇，亦需了解：

羧酸的自燃温度，约为425oC；

取决于醇的种类，自燃温度约为378oC到460oC；

c) 如下过程中的决定和详细描述，公开了所述发动机中所述的化学反应发生的位置，可以是：

在本发明的发动机提供的所述辅助预燃室中，燃料喷射主要发生在所述辅助预燃室中；这一过程将在发动机运行时发生，在进气冲程（气体进入汽缸和辅助预燃室）中，当活塞头接近但在到达底部止点之前，植物油的少量喷射发生在一个特定的辅助预燃室和所述燃烧室中，在压缩冲程（压缩进入的气体和喷射的植物油）中，在所述活塞头到达顶部止点前，水的少量喷射发生在上述辅助预燃室和所述燃烧室中；在水喷射时，从活塞头到顶部止点的距离取决于水喷射的进程，同样地在植物油喷射时，从活塞头到底部止点的距离取决于植物油喷射的进程，所述发动机旋转速度越快，这些进程将越大，当所述发动机起动（电热塞加热内置空气和植物油的辅助预燃烧室、燃烧室，然后起动电机运行）时，所述辅助预燃烧室、燃烧室在连续的燃烧冲程中将被加热；在进气冲程（气体进入）中喷射汽化植物油，当活塞头接近但在到达底部止点之前，喷射所述植物油；在喷射所述水前，即在所述活塞头到达顶部止点前，通过在压缩冲程（压缩进入的气体和喷射的植物油）中所述植物油的温度提高获得所述辅助预燃室的温度；通过在这些条件下使用的所述植物油达到的温度至少为其临界温度，且至多为其自燃温度以下的任一温度，然后，当活塞处于在压缩冲程中，在一个接近但在到达顶部止点之前的特定位置，将所述水喷射进所述辅助预燃室及少量喷射进所述燃烧室，当水或蒸汽喷到植物油时，如上所述的植物油将达到一个在其临界温度和其自燃温度（没有达到后者）之间的温度，所需的主要或首要反应，即以破坏水分子的方式将氢气从水中离解将会发生，理解这种离解作为一种主要或首要的转化或化学反应，包括且关联植物油酯水解的特定化学反应，从而使从水中离解氢气以及与将植物油酯进行水解的化学反应几乎与燃烧同时发生；在燃烧室或汽缸中，当本发明的发动机不具备辅助预燃室时，燃料喷射直接在发动机的燃烧室或汽缸中进行；这一过程将随着发动机的运行发生，在进气冲程（气体进入）中，当活塞实际上启动进气，活塞头接近顶部中心止点，但还与之远离，直接在燃烧室或汽缸中进行植物油喷射，然后以在压缩冲程（压缩进入的气体和喷射的植物油）中，在活塞头到达顶部止点前，直接在燃烧室或汽缸中进行水喷射；在水喷射时。从所述活塞头至顶部止点的距离取决于水喷射的进程，相似地，在植物油喷射时从所述活塞头至顶部止点的距离取决于植物油喷射的进程；所述发动机旋转速度越快，这些进度将越大；当所述发动机启动时（电热塞加热内置空气和植物油的燃烧室，启动电机运行），所述燃烧室在连续的燃烧冲程中将会变热；所述活塞在顶部止点实际上启动进气冲程，在进气冲程中直接喷射所述植物油气体至所述燃烧室或汽缸中，在喷射所述水之前，即在活塞到达顶部止点之前，在压缩冲程中所述喷射的植物油将获得所述燃烧室的温度及所述植物油的温度提高，通过在这些情况下使用的所述植物油达到的温度至少为其临界温度，且至多为其自燃温度以下的任一温度，然后，当活塞处于在压缩冲程中，在一个接近但在到达顶部止点之前的特定位置，将所述水喷射进所述辅助预燃室和汽缸；当水或蒸汽喷到植物油时，如上所述的植物油将达到一个在其临界温度和其自燃温度（没有达到后者）之间的温度，所需的主要或首要反应，即以破坏水分子的方式将氢气从水中离解将会发生，理解这种离解作为一种主要或首要的转化或化学反应，包括且关联植物油酯水解的特定化学反应，从而使从水中离解氢气以及与将植物油酯进行水解的特定化学反应几乎与燃烧同时发生；

d) 决定用于发动机（具备或不具备辅助预燃室）不同实施例中喷射的燃料量（植物油和水）和在适用的每种情况下所述辅助预燃室或燃烧室喷射植物油的量，即在本发明的发动机的任意改造形态下所述植物油的喷射量；所述植物油的喷射量与在相同的情况下的柴油发动机喷油器的喷射量相比或与混合物（植物油加水）总量相比，可约有50％至99％的比率或比例；所述植物油的喷射量还可以比前述提及的比率或比例更微少若干百分比；在如适用的每种情况下辅助预燃室或燃烧室中水的喷射量，即为本发明的发动机的任意改造形态下所述水的喷射量，所述水的喷射量与在相同的情况下的柴油发动机喷油器的喷射量相比或与混合物（植物油加水）总量相比，可约有1％至50％的比率或比例；所述水的喷射量还可以比前述提及的比率或比例更微高若干百分比；上述引用的植物油和水的百分比范围是估计值和近似值，并非限制性任何其他可以使用的百分比，因为这些将取决于配置发动机上采用不同的技术关系，如压缩比，膨胀比和化学计量比；因此，根据制造发动机的技术特征，所述规定的范围内最合适的植物油和水的百分比可以应用于本发明所述发动机的每一个具体实施例中；

e) 在本发明的发动机（具备或不具备辅助预燃室）中的所述化学反应的基本步骤的决定和详细描述；众所周知，植物油或甘油三酯，由三分子的不饱和脂肪酸（油酸）和1分子的醇（甘油）组成的酯类有机化合物；因此，其可以被认定为酯是由脂肪酸和甘油的组合所形成的化合物，有鉴于此，上述化学反应的基本步骤将被决定且说明如下：当植物油被以前述的方式加热，即用电热塞、空气的压缩及容置或引入（空气或植物油）至本发明的所述发动机的一个辅助预燃室或燃烧室（用合适的材料制成或涂覆）的植物油（利用活塞），达到其临界温度或更高的温度（未达到其自燃温度），植物油分解，释放其酯链；在这些情况下，当水或蒸汽喷到植物油上，所述油酯（油分子）将接触到水（水分子H₂O），将其分离（水分子电解）或破坏其分子，离解成为氢离子或与氧原子的键断裂、脱离氧原子的带正电荷的质子H+与带负电荷的氢氧离子OH-，使分离的水分子接触到植物油的酯，还包括在此过程中的植物油酯的化学水解反应，从而使酯分子分解成两部分，其中一部分与水分子被离解的质子H+（氢离子）反应以形成羧酸，同时另一部分与氢氧根离子OH-反应形成醇，这些反应实际上几乎同时发生，所述反应和此方法的特征在于此方法从水中离解氢气（电解离解）以及水和植物油的酯的化学水解反应实际上几乎与燃烧同时发生，因此，最终的反应可以被描述为生成混合物燃烧最终结果的一种特殊类型的皂化反应。

化学反应发生（其临界温度和自燃温度之间），植物油的温度必然会提高，热量来自于破坏氢原子和氧原子之间的化学键或者上述的水解反应。因此这个阶段的反应温度将达到氢气的自燃温度以上，植物油的合适的羟酸和醇分解，导致全部混合物自燃，这种燃烧将被用来执行本发明的发动机。

为了更好地理解本发明的目的，几个实际的和优选的实施例中，它们的说明如下，参照他们的组分部件和所使用的材料来制造他们的一些基本部件。所有这些都是参照本说明书中所附的示意图，仅为了说明目的，在不同的图纸中，相同的参考文献可以被用于相同的部分，其中：

图1所示为本发明中使用植物油和水作为燃料的四冲程发动机的实施例的第一形式，它是一个示意性的剖视图，沿着一个发动机气缸，相对于位于一些必要的发动机组件的情况，如进气阀和排气阀、喷射器和电热塞或加热塞已放置在图中，并表示出，为了理解发动机和查看其所有必不可少的组成部分的第一视图。当然，在实践中，这些元素可能被放置在不同的位置的气缸盖，并均匀地分布在整个辅助预燃室和燃烧室的，如在图2中。

图2所示为图1的汽缸盖及设于其内的重要部件（如进气阀和排气阀、喷射器和电热塞或加热塞）的视图，显示其底部至汽缸垫，将沿着图1的I-I线。本图表示的比例因子比图1的比例因子更小。

图3所示为本发明中使用植物油和水作为燃料的四冲程发动机的实施例的第二种形式，为一个沿着发动机汽缸之一的示意性的剖视图，其中一些重要的发动机组件都位于该位置，如进气阀和排气阀，喷射器和电热塞或加热塞已被安置，如图所示；用以理解发动机和查看第一视图所有的重要组成部分。当然，在实践中，这些部件可能被放置在气缸盖的不同位置，并均匀地分布在整个燃烧室内，如在图4中。

图4所示为图3中内设多个重要部件的（如进气阀和排气阀、喷射器和电热塞或加热塞）汽缸盖的视图，图中显示其底部的一部分接触汽缸垫，可以看到的是沿着II-II线。本图表示的比例因子比图3的比例因子更小。

图5所示为一个新的活塞实施例，该活塞可以用在图1和图3所示的发动机中，在一个示意性的活塞剖视图中，相比图1和图3具有更大的比例因子。

图6所示为一个过压安全阀及其附近区域的放大的截面示意图，过压安全阀可以在图1和图3中被看到。

图7和图8为相对于图1和图3展开的示意图，分别显示出了植物油专用喷射器和水专用喷射器的主视图和侧视图，形成在图1和图3中所示的发动机的一部分。

图9所示为喷射器的纵向剖视示意图，相比图1和图3具有更大的比例因子，显示一个用于植物油和水的专用喷射器的新的实施例。可以形成在图1和图3中所示的发动机的一部分。

图10和图11所示为喷嘴末端的纵向截面放大后的示意图，其中指出喷射针，分别详细地显示喷嘴和喷射针，一专用于植物油的喷射器的喷嘴以及另一专用于水的喷射器的喷嘴在图7、图8和图9中与喷射器相一致。

图12所示为一用于喷射植物油的喷射系统的示意图，将成为图1和图3中所示的发动机的一部分。

图13所示为一用于喷射水的喷射系统的示意图，将成为图1和图3中所示的发动机的一部分。

图14、图15、图16、图17和图18所示为图1中的发动机的横截面的示意图，展示了不同的发动机冲程和阶段中活塞的不同运动状态。这样，图14所示为进气冲程，图15和图16所示为压缩冲程，图17所示为燃烧和动力冲程，以及图18所示为排气冲程。比在图1中，这些数字已绘制的一个较小的比例因子。这些已被绘制的图像比例因子比图1的比例因子更小。

图19、图20、图21、图22和图23所示为图3中的发动机的横截面的示意图，展示了不同的发动机冲程和阶段中活塞的不同运动状态。这样，图19所示为进气冲程，图20和图21所示为压缩冲程，图22所示为燃烧和动力冲程，以及图23所示为排气冲程。比在图3中，这些数字已绘制的一个较小的比例因子。这些已被绘制的图像比例因子比图3的比例因子更小。

如图1所示为一种使用替代燃料的四冲程发动机（1），本发明涉及第一实施例，一种新型四冲程发动机（1），间接喷射至辅助预燃室，目的在于用植物油和水作为燃料进行工作。主要由一润滑系统、一具备水套管（25）的冷却系统、专用电气与燃烧系统、一发动机缸体（2）、一汽缸盖（3）、一汽缸盖衬垫（3a）、一油盘（4）组成，其中，每个汽缸（5）包括一个活塞（6）、一连接杆（7）、一曲轴（8）、一燃烧室（9）、一通过喷嘴（24）通向燃烧室（9）的辅助预燃室（10）、一进气阀（11）、一排气阀（12）、一进气管（13）、一排气管（14）、一专用超压安全阀（15）、一个管道（16）、一用于所述安全阀（15）的管状螺栓（22）和软管（23），以及一个以上放置在所述汽缸盖（3）上且位于所述辅助预燃室（10）内的坚固的电热塞（17），其特征在于，使用植物油和水一起作为运行的燃料，包括：一用于启动发动机的专用起动系统、专用电气与燃烧系统、一专用超压安全阀（15）、一放置在所述汽缸盖（3）上且位于所述辅助预燃室（10）内的专用植物油喷射器（18）、一放置在所述汽缸盖（3）上且位于所述辅助预燃室（10）内的专用水喷射器（19）、一专用汽缸套（20），以专用材料（21）专用制造或涂覆专用的一些必要部件，包括所述的发动机（1），例如：所述活塞（6）、所述汽缸盖（3）及其底部区域或通向所述燃烧室（9）的区域、所述进气阀（11）、所述排气阀（12）、所述进气管（13）、所述排气管（14），以及所述辅助预燃室（10）和所述喷嘴（24），而且进一步包括两个独立的燃料容器（一个用于盛放植物油，一个用于盛放水），两个独立的喷射系统（一个用于喷射植物油，一个用于喷射水），在其操作中有具体的喷射进程，一个植物油的进程，一个水的喷射进程。该发动机可以主要包括或包含一种从水中离解氢气（从水中电解出氢气）的方法，从而破坏水分子的键，使得该分子离解成为氢离子或与氧原子的键断裂、脱离氧原子的带正电荷的质子H⁺与带负电荷的氢氧离子OH^-，使分离的水分子接触到植物油的酯，该方法还包括在此过程中的植物油酯的化学水解反应，从而使酯分子分解成两部分，其中一部分与水分子被离解的质子H+（氢离子）反应以形成羧酸，同时另一部分与氢氧根离子OH-反应形成醇，这些反应实际上几乎同时发生，这些化学反应和整个方法都与本发明公开的发动机运行有关。该方法决定了从水中离解氢气（电解离解）以及植物油酯的化学水解反应实际上几乎与燃烧同时发生。

图2所示为图1所示的第一实施例的发动机（1）的汽缸盖（3），可以看出代表水室或用于制冷的汽缸盖（3）的套筒（25）不同的差别，通过一些小孔（26）或（27）通过发动机体（2）的螺柱，以便用螺栓连接发动机体（2）的汽缸盖（3）。还在一个可能的情况下，展示了一个实际例子（不限制其他可能性），气缸盖（3）内部设有其他部件，如进气阀（11）、排气阀（12）、超压安全阀（15）、电热塞或火花塞（17）、专用植物油喷射器（18）、专用水喷射器（19）、一个辅助预燃室（10）的喷孔或喷嘴（24）被连接至发动机（1）的汽缸或燃烧腔（9）。

如图3所示，一种使用植物油和水作为燃料的新型四冲程发动机，根据本发明的第二实施例（1a）专门限定，燃料（包括植物油和水）的喷射直接发生在燃烧室（9）中，而不用辅助预燃室（10）。这样，与实施例1不同，专用植物油喷射器（18）、专用水喷射器（19）、电热塞（17），皆位于所述发动机汽缸盖以及设置于所述燃烧室内，在所述燃烧室中还包括：位于所述发动机汽缸盖（3b）以及设置于所述燃烧室（9）内的一专用启动系统，与本发明的第一实施例的发动机相比，这些是本实施例的唯一的物理差异，而且在操作上的差异极小，特别是，例如关于植物油被喷射的时间。其主要包括一润滑系统、一设有水套筒（25）的冷却系统、数个专用电气与燃烧系统、一发动机体（2a）、一汽缸盖（3b）、一汽缸盖衬垫（3c）、一油盘（4），每个气缸（5）包括一活塞（6）、已一连接杆（7）、一曲轴（8）、一燃烧室（9）、一进气阀（11）、一排气阀（12）、一进气管（13）、一排气管（14）、一专用超压安全阀（15）、一个放置在所述汽缸盖（3b）上且位于所述燃烧室（9）内的电热塞（17），进一步包括一用于启动发动机的专用起动系统、一放置在所述汽缸盖（3b）上且位于所述燃烧室（9）内的专用植物油喷射器（18）、一放置在所述汽缸盖（3b）上且位于所述燃烧室（9）内的专用水喷射器（19）、一专用汽缸套（20）、一专用涂层或用于制造一些必要部件的专用材料（21）制成的涂层，发动机（1a）的第二实施例，如活塞（6）、汽缸盖（3b），汽缸盖基座或通向所述燃烧室（9）的区域、进气阀（11）、排气阀（12）、进气管（13）以及排气管（14），一辅助预燃室（10）及其喷嘴（24）、进一步还包括两个独立的燃料容器（一个用于盛放植物油，一个用于盛放水），两个独立的喷射系统（一个用于喷射植物油，一个用于喷射水），在其操作中提出了特定的喷射进程（一个植物油的进程，一个水的喷射进程），该发动机在其操作中主要适于包括和包含一种从水中离解氢气（从水中电解出氢气）的方法，还包括在此过程中的植物油酯的化学水解反应，这些化学反应和整个方法都与本发明公开的发动机运行有关。该方法决定了从水中离解氢气（电解离解）以及植物油酯的化学水解反应实际上几乎与燃烧同时发生。

图4所示为本发明中图3所示的第二实施例（1a）的发动机（3）的汽缸盖（3b），可以看出代表水室或用于制冷的汽缸盖（3）的套筒（25）不同的差别，通过一些小孔（26）通过发动机体（2a）的螺柱，以便用螺栓连接发动机体（2）的汽缸盖（3b）。还在一个可能的情况下，展示了一个实际例子（不限制其他可能性），气缸盖（3b）内部设有其他部件，如进气阀（11）、排气阀（12）、超压安全阀（15）、电热塞或火花塞（17）、专用植物油喷射器（18）、专用水喷射器（19）。

图5所示活塞6的一新的实施例，联同在图1和图3中所示的发动机1和1a的不同实施例，所述活塞6包括一些彼此相对的支撑物28，与所述活塞壁相连，以及与所述活塞6的头部或基座相连的肋状物29相连，在所述支撑物上设置一些衬垫28a，用于支撑所述活塞6的销。活塞可以有两个或更多的压缩段30和一个或更多的润滑段21，与现有的活塞主要是在形状上不同，因为活塞有一槽口32，其具有的形状被限定为一凹面盖和一倒置截顶锥的相交，其相交面为圆形，所述槽口32位于所述活塞6的头部或基座的中心位置，截顶锥上部基座的圆直径比所述活塞6的直径小。

图6如先前所述，是一扩展的横截面示意图以表示过压安全阀和相邻区域，其可以在用于表示发动机的两个实施例具有间接喷射1和直接喷射1a的图1和图3中看出。所述过压安全阀15可以设置在间接喷射的发动机1的汽缸头部3，或者设置在直接喷射的发动机1a 的汽缸头部3b，且位于发送机1和1a的每一汽缸5的燃烧室9内。因此所述过压安全阀15是一种设备，包括一导管16在所述发动机1的汽缸头部3或发动机1a的汽缸头部3b内制成，其一端与所述燃烧室9相连，另一端与发动机1或1a的排气管14相连。在靠近所述导管16的所述燃烧室9处，其是所述汽缸头部3或3b的部分，设置在一金属部件33具有一形状被限定为中心相交的一小球和一小圆柱，也就是说，圆柱的轴线平行于其母线，且通过所述球的球心，其中所述球的直径比所述圆柱的直径大。所述金属部分33将其球形部分静止置于所述管道16中，当所述部件33被一置于所述金属部件33球形面上方的弹簧34用力推时，在此处关闭所述管道16，且弹簧34内部直径与球形部件33的圆筒相切（具有一定间隙），所述弹簧34被一管形螺钉22推动至另一端，其内部为空心，此螺钉22具有一用于弹簧34的底座，使得螺丝拧紧在如适用的所述发动机1的汽缸头部3或所述发动机1a的汽缸头部3b的一螺纹、以及用于连接软管23或管状物至排气管14的一喷嘴或缺口；超压安全阀15遵照这样的方式，当燃烧室9中的压力超过一个特定值，所述球形部件33将会从其位置上升，打开燃烧室9和排气管14之间的连接管16，从而使压缩空气流动以从所述燃烧室9通过管道14至所述排气管14，以便所述燃烧室9和所述辅助预燃室10保持必要的或必需的压力。

如图7、图8和图10所示的专用喷射器用于喷射植物油18，以及一喷嘴38的具体横截面。在喷射植物油和水的四冲程发动机1或1a中使用所述喷嘴，无论是直接喷射1或间接喷射1a。专用喷射植物油的喷射器18主要包括一用于燃料回流的出口35、一用于高压燃料补充的一端子37，以及所述喷射器18的其余部分形成其壳体及流出植物油的喷嘴38。上述的喷射器为一种在柴油发动机中用于电子喷射的喷射器（不排除机械致动的喷射器），正如这种使用电磁阀和喷射控制室启动的或那些由压电元件启动的喷射器。然而，对于本发明的发动机而言，与现有柴油发动机功率类似，这些喷射器包括一些专用特征，即有开口小孔或扩散器54设置在出口喷嘴38的缺口处，植物油经该出口喷嘴38流出所述喷射器18。与现有的喷射器的喷射针相比，所述喷射器具有一小于现有喷射器的直径，置于喷嘴38上的喷射针39，在该交点处52具有更小的锥角，并且与现有的喷射器相比，所述喷嘴的内壁53靠近所述喷射针处具有更小的角度。而且，由电子控制单元控制的所述喷射器18的喷射时间比现有喷射器的喷射时间更短，以至本发明的发动机（1）和（1a）在任意运行机制中，喷射燃料（植物油）的量与在相同的情况下的柴油发动机（等效机械功率）喷油器喷射的量相比或与混合物（植物油加水）总量相比，可以有一个从50％至99％的比率或近似比率。尽管上述那些喷射器及喷射百分比与任何其他喷射器和喷射百分比不同，但是所有的一切在技术上是可以允许的。

类似地，关于图7、图8、图11，图中所示为专用的水喷射器（19），而且其喷嘴（38）的具体截面，使用植物油和水作为燃料的四冲程发动机（1）和（1a），无论他们是否具有直接喷射或间接喷射。所述专用的水喷射器主要包括一个用于燃料返回的出口（35），一个用于连接至电气系统的电气端子（39），一用于高压燃料供应的端子（37），其余的喷射器（19）形成其外壳，植物油通过其喷嘴（38）流出。上述的喷射器（19）为一种在柴油发动机中用于电子喷射的喷射器（不排除机械致动的喷射器），正如这种使用电磁阀和喷射控制室启动的或那些由压电元件启动的喷射器。本发明所述的发动机，与目前的柴油发动机具有相似的功率，这些喷射器将包括一些特定特征：其出口喷嘴的缺口处设有开口或扩散器（57）；植物油离开喷射器流经的出口喷嘴的直径小于现有喷射器的直径，喷射针设置于所述喷嘴内，在交点形成比现有喷射器的针形成的锥角更小的锥角，且所述喷嘴的内壁（56）在所述喷射器针的交点附近形成一个比现有喷射器更小的锐角；此外，由电子控制单元控制的所述喷射器（19）的喷射时间比现有喷射器的喷射时间更短，因此，本发明的发动机在任意运行机制中，喷射燃料（植物油）的量与在相同的情况下的柴油发动机（1）和（1a）（等效机械功率）喷油器喷射的量相比或与混合物（植物油加水）总量相比，可以有一个从50％至99％的比率或近似比率。尽管上述那些喷射器及喷射百分比与任何其他喷射器和喷射百分比不同，但是所有的一切在技术上是可以允许的。

可选地，如图9所示，一种新型的喷射器，分别标记为（18a）和（19a），分别提出向本发明的两个实施例的发动机喷射植物油或水。主要包括：一用于高压燃料供应的入口（37）、电气终端（36）、回油终端（35）、燃料喷射喷嘴（38）的入口通道（41）、体积的燃料电池（42）、回油通道（43）、以及具有上述特征的本发明的喷射器（18）和（19），也就是说，与现有的用于柴油发动机的喷射器相比，其喷嘴（38）的孔或扩散器的直径较小，喷射针（42）设置于所述喷嘴（38）内，在交点成比现有喷射器的针形成的锥角更小的锥角，且所述喷嘴（38）的内壁在所述喷射器针（39）的交点附近形成一个比现有喷射器更小的锐角，而且由电子控制单元控制的所述喷射器（18a）的喷射时间比现有喷射器的喷射时间更短，因此，本发明的发动机（1）或（1a）在任意运行机制中，喷射燃料（植物油）的量与在相同的情况下的柴油发动机喷油器喷射的量相比或与混合物（植物油加水）总量相比，可以有一个从50％至99％的比率或近似比率；对于水喷射器（19a），本发明的发动机（1）或（1a）在任意运行机制中，燃料（水）的喷射的量与在相同的情况下的柴油发动机（等效机械功率）喷油器喷射的量相比或与混合物（植物油加水）总量之和相比，可以有一个从1％至50％的比率或近似比率。上述百分比是近似值，自然在实践中，通过关注发动机（1）或（1a）的运行，这些百分比可以根据经验发生变化，以优化发动机的效率。除了这一切，该喷射的运行与目前市场上可用的电子喷射器相比在一些方面有所不同，这些区别主要在于，喷射喷嘴中的喷射针，连同或通过螺钉连接至喷射器的控制阀杆（40）形成一体化部件，该阀杆设有一些与阀杆轴向方向垂直设置的凹印或突出物（44），因此，如果延长，从阀杆（40）的横截面部分看着它们时，他们会形成一个交叉，一设置于这些凹槽或突出物上的弹簧（45），被一专用管状螺钉压下，管状螺钉拥有接头（46a），其两端被拧在所述喷射器（18a）和（19a）的壳体上；所述螺钉（46）和接头（46a）之间具有间隙或孔，以免堵塞通向喷嘴的燃料入口通道（41）以及燃料返回通道（43）；弹簧（45）推压所述阀杆（40），使得所述喷射针（39）正对所述喷嘴（38）位置处，使得通向所述喷嘴的孔扩散器完全密封，在所述喷射器（18a）和（19a）的顶部以及在室（48），设有一电磁铁（49），通过软铁或钢铁的小圆柱形成固定件（49a）连接至所述喷射器（18a）和（19a）的壳体顶部，在其底面上有一圆柱形居中凹槽和一线圈（50），该线圈绕所述圆柱形金属部分，螺纹或接合所述阀杆（40）的顶端部件，所述阀杆的顶端部件是一个软铁或钢制成的圆柱形部件，在其顶面上设有圆柱形居中凹槽，此部件也置于室内，靠近且正对所述电磁铁，并用一个位于上述凹槽的小弹簧（51）与其保持一小段距离，这样，一体式连接至阀杆（40）的所述部件（47）将位于电磁铁（49）的磁场内，存在于所述喷射器（18a）和（19a）内的两个弹簧（45）和（51）承受着容量单元（42）中的燃料（植物油或水）施加的压力，容量单元紧贴着在喷嘴（38）内喷射针（39）的阀杆（40），阻止喷射针（39）从其位置上升，从而阻止燃料喷射；当电流通过电磁铁（49）的线圈（50），螺纹连接或接合至在喷嘴中的喷射针（39）的阀杆的所述金属部件（47）被吸引，喷嘴中的喷射针（39）从其位置上升，并使得燃料通过，从而形成喷射；电磁铁（49）产生的间歇性磁力加上阀杆上的容量单元（42）中的燃料施加的压力足够克服所述弹簧（45）和（51）的阻力，使得喷射针（39）转动或振荡，从而达到所述喷射器（18a）和（19a）预期的作用。

正如上文所述，图12为植物油喷射系统的示意图，植物油喷射系统可以并入如图1和图3所示的在本发明的实施例（1）和（1a）中，因此，植物油喷射系统（58），类似那些用于现有的或已知的柴油发动机的喷射系统，具有一些区别，主要包括：浸没在具备预过滤器（70）植物油容器（6）中的启动泵（71）、由配电链驱动的高压泵（59）、高压调节器（60）、具备用于传感器（73）的连接带和用于致动器或启动器（74）的连接带的电子控制单元（72）、高压叠加歧管（61）（也被称为喷射斜面）、压力表（62）、分配植物油的管道（可以低压吸出（66）、高压供给（67）、并返回（68））、植物油过滤器、用于压力表（73a）和致动器（74a）的电线和电路、用于喷射植物油的专用喷射器（18）。该系统还包括一个或多个加热器（64），以便当发动机被启动时，所述植物油将进入其中预热至约70℃到80℃的特定温度（对于启动发动机是必要的，特别是在寒冷天气的情况下），用于返回容器（69）的水的散热器或燃料冷却剂。与现有的用于柴油发动机的喷射系统不同，其使用专用于植物油的喷射器（18），而且由电子控制单元（72）所控制的喷射时间将会比现有的柴油喷射器喷射时间更短，因此，在此喷射系统中，燃料（植物油）的喷射量在发动机（1）和（1a）的任意运行机制中，可以有一个从50％至99％的近似比例或重量，与在相同的情况下的柴油发动机（等效机械功率）喷油器执行喷射量相比或与混合物（植物油加水）总量之和相比；还可以用比上述的那些数据略小的比例显示植物油的喷射量，以确保所述混合物的有效燃烧。

正如上文所述，图12为水喷射系统的示意图，水喷射系统可以并入如图1和图3所示的在本发明的实施例（1）和（1a）中，水喷射系统（75），类似那些用于现有的或已知的柴油发动机的喷射系统，具有一些区别，主要包括：具备预过滤器（87）的水容器、由配电链驱动的高压泵（76）（可以随意地安装在系统中，取决于系统中水的供应是否由高压电动泵执行）、高压调节器（77）、具备用于传感器（89）的连接带和用于致动器或启动器（90）的连接带的电子控制单元（88）、叠加歧管（78）（也被称为喷射斜面）、压力表（79）、分配水的管道（可以低压吸出（83）、高压供给（84）、并返回（85））、水过滤器（80）、用于传感器（89a）和致动器（90a）的电线和电路、用于喷射水的专用喷射器（19）（如上限定的）。该系统还包括一个或多个加热器（81），以便当发动机被启动时，所述植物油将进入已被加热的发动机（在寒冷天气的情况下是必要的），用于返回容器（86）的水的散热器或燃料冷却剂（82）。与现有的用于柴油发动机的喷射系统不同，其使用专用于水的喷射器（19），而且由电子控制单元（88）所控制的喷射时间将会比现有的柴油喷射器喷射时间更短，因此，在此喷射系统中，燃料（水）的喷射量在发动机任意运行机制中，可以有一个从1％至50％的近似比例或重量，与在相同的情况下的柴油发动机（等效机械功率）喷油器执行喷射量相比或与混合物（植物油加水）总量之和相比；还可以用比上述的那些数据略大的比例显示水的喷射量，以确保所述混合物的有效燃烧。

根据间接喷射的本发明的发动机1的第一实施例，其操作被特别限定，通过冲程、阶段和时间的配置，燃料发生喷射（植物油和水），可以明确发动机在运行期间使用植物油和水作为运行的燃料。为了更好地理解本发动机（1）和（1a）的第一实施例的操作，不同的冲程于此被限定为他们各自相应的特定特征（阶段、喷射时间等），以及活塞不同的移动发起的运动。

图14所示发动机1的进气冲程，其中所述排气阀12关闭，进气阀11打开，使空气91进入汽缸5和辅助预燃室10，同时活塞6从顶部中心止点移动至底部中心止点位置。发动机1在这一阶段被限定为，在此阶段的植物油喷射92发生在所述进气冲程，当所述活塞6的顶端接近但未到达顶部中心止点位置，所述喷射器18在辅助预燃室10内发生喷射，以及在燃烧室9或汽缸5内发生少量喷射。

图15和图16所示发动机1的压缩冲程，其中所述排气阀12和进气阀11将关闭，同时活塞6从底部中心止点移至顶部中心止点，存储在所述汽缸5内和辅助预燃室10内的所述空气和植物油93被压缩并加热，其温度迅速上升，以至所述植物油达到一个在其临界温度和其自燃温度（没有达到后者）之间的温度。所述发动机1在这一阶段被限定为，在此阶段的水喷射94发生在压缩冲程，当所述活塞6的顶端接近但未到达顶部中心止点位置，所述喷射器19在所述辅助预燃室10中发生喷射，以及在燃烧室9内发生少量喷射，在此时刻发生化学反应且混合物开始点燃，以及所述超压安全阀15可以保持关闭状，或当所述汽缸5、燃烧室9以及辅助预燃室10内的压力超过规定压力值时可暂时打开。

图17所示所述发动机1的燃烧冲程（或称作为工作冲程或能量冲程）。所述排气阀12和进气阀11将关闭。所述发动机1在这一阶段被限定为，当所述空气、植物油和水在需要环境和温度条件下以特定的百分比在预压缩阶段被混合，发生特定的化学反应以及先前确定的（电解和水解），使得该混合物几乎同时的燃烧95，由于燃烧气体在燃烧室9内和辅助预燃室10内浓缩至很小体积，所有所述膨胀力施加在所述活塞6的顶部或底部，此时活塞处于顶部中心止点，膨胀力推动所述活塞并以很大的力推着活塞至底部中心止点。

图18表明所述发动机1的排气冲程，其中所述进气阀11将关闭，所述排气阀12将打开。所述活塞6从底部中心止点移动至顶部中心止点，在其路径上将燃烧气体和烟雾96转移至所述排气阀12，因此使得这些气体和烟雾96从排气通道14排出，随后到达排气管及外部。新发动机1在此阶段的排气与柴油发动机的排气异差在于，新发动机1排出的气体和烟雾96源于其他有机生态替代燃料（植物油和水），其气体污染比燃烧矿物燃料（柴油或汽油）所产生的气体污染要少。

根据直接喷射的本发明的发动机的第二实施例1a，其操作被特别限定，通过冲程、阶段和时间的配置，燃料发生喷射（植物油和水），可以明确发动机在运行期间使用植物油和水作为运行的燃料。为了更好地理解本发动机的第二实施例的操作，不同的冲程于此被限定为他们各自相应的特定特征（阶段、喷射时间等），以及活塞不同的移动发起的运动。

因而，图19所示发动机的第二实施例1a的进气冲程，其中所述排气阀12关闭，进气阀11打开，使空气97进入所述汽缸5和所述燃烧室，同时所述活塞6从顶部中心止点移至底部中心止点位置。发动机1a在这一阶段被限定为，在此阶段的植物油喷射98发生在所述进气冲程，当所述活塞6的顶端接近但未到达顶部中心止点位置，所述喷射器18在在汽缸5或燃烧室9内发生喷射，开始进气动作和瞬间通过所述顶部中心止点位置。

图20和21所述本发明的第二实施例1a的压缩冲程。在这个冲程中，排气阀12和进气阀11将关闭，同时活塞6从底部中心止点移至顶部中心止点，存储在所述汽缸5或在燃烧室9内的所述空气和植物油99被压缩并加热，其温度迅速上升，以至所述植物油达到一个在其临界温度和其自燃温度（没有达到后者）之间的温度。所述发动机1在在这一阶段被限定为，在此阶段的水喷射100发生在压缩冲程，当所述活塞6的顶端接近但未到达顶部中心止点位置，所述喷射器19在燃烧室9内发生喷射，在此时刻发生化学反应且混合物开始点燃，以及所述超压安全阀15可以保持关闭状，或当所述汽缸5内或燃烧室9内的压力超过规定压力值时可暂时打开。

图22所示所述发动机的第二实施例1a的燃烧冲程（或称作为工作冲程或能量冲程）。所述排气阀12和进气阀11将关闭。所述发动机1a在这一阶段被限定为，当所述空气、植物油和水在需要环境和温度条件下以特定的百分比在预压缩阶段被混合，发生特定的化学反应以及之前确定的（电解和水解），使得该混合物几乎同时的燃烧101，由于燃烧气体在燃烧室9内浓缩至很小体积，所有所述膨胀力施加在所述活塞6的顶部或底部，此时活塞处于顶部中心止点，膨胀力推动所述活塞并以很大的力推着活塞至底部中心止点。

图23所示本发动机的第二实施例1a的排气冲程，其中所述进气阀11将关闭，所述排气阀12将打开。所述活塞6从底部中心止点移动至顶部中心止点，在其路径上将燃烧气体和烟雾102转移至所述排气阀12，因此使得这些气体和烟雾102从排气通道14排出，随后到达排气管及外部。新发动机1a在此阶段的排气与柴油发动机的排气异差在于，新发动机1a排出的气体和烟雾102源于其他有机生态替代燃料（植物油和水），其气体污染比燃烧矿物燃料（柴油或汽油）所产生的气体污染要少。

本发明的不同实施例的附图和一些举例已在上文中有描述。然而，这些实施例中一些元件只被隐含描述。更明确、具体的描述将通过这些不同的系统、元件以及它们的实施例给予呈现，不同的系统、元件及其实施例构成本发明不同的具体实施例。通过上述的附图以及参考其中一些元件而完成的。因此：

本发明具有直接喷射或间接喷射，使用植物油和水作为燃料的四冲程发动机的两个实施例中的内燃系统（未在图1和图3中显示所有元件），包括在每一汽缸5中：一活塞6、一燃烧室9、一与所述燃烧室毗邻的一辅助预燃室10、一喷嘴24与发动机的第一实施例所述两个室相连、一曲轴8、一连接杆7、一凸轮、一飞轮、一进气阀11、一排气阀12、一电热塞17、一空气过滤器、一进气歧管和一排气歧管，主要包括在本发明实施例1和1a所述系统使用两个专用喷射器用于每一个汽缸5，一个专用喷射器用于喷射植物油，一个专用喷射器用于喷射水，其交替喷射燃料至辅助预燃室10，以及少量至实施例1所述的燃烧室9，也可以直接喷射至实施例1a所述的燃烧室9，这些室是由一种专用材料制成或具有一专用涂层21。在进气冲程中，植物油首先被喷射，其喷射量相对于每次燃烧喷射的植物油加水的总量的近似比或比例为50％至99％；在压缩冲程中，水随后被喷射，其喷射量相对于每次燃烧喷射的植物油加水的总量的近似比或比例为50％至1％。只要该混合物的燃烧有效发生，这些比值可以被改变为期望的百分比值。在本发明的发动机1和1a中，植物油和水在一次燃烧中被喷射的总量，类似或等同于在柴油发动机的一次燃烧中喷射的柴油的量，自然要考虑到两个发动机的功率和旋转速度值要类似。在这一新发动机1和1a的开发和分析中，在获得最大功率的燃烧值情况下，在其喷射中使用（植物油和水的）燃料量甚至低于柴油发动机中喷射的柴油的量。

使用植物油和水作为燃料的所述四冲程发动机的两个实施例1和1a中使用的电动系统（尽管在图1、3、12和13中可以看到一些元件，但在图中未显示任何方案），主要包括：电池、起动机、喷射电气系统58和75、曲轴8、发电机、浸没在植物油罐69中且连接至植物油喷射系统58用于在发动机起动时提供燃料的电动泵71，以及多个电子控制单元，包括至少一个第一电子控制单元72，用于控制植物油的多点喷射的时间，进而控制所述喷射器18以便每一汽缸5中在进气冲程中以精确时间按照所需的频率发生顺序喷射，该频率取决于所述发动机的旋转速度，在必要的位置设有必需的传感器73和探针，如在曲轴8或凸轮轴处，吸气管道的膜等，以及此功能所需的驱动器或激活器74，或必要的任何其他设备的集合；以及一个第二控制单元88，类似于第一电子控制单元，用于控制和调节水的多点喷射的时间，进而控制所述喷射器19以便每一汽缸中在压缩冲程中以精确时间按照所需的频率发生顺序喷射，该频率取决于所述发动机的旋转速度，在必要的位置设有必需的传感器89和探针，也设置于曲轴8或凸轮轴处，吸气管道的膜等，以及此功能所需的驱动器，或必要的任何其他设备。

如图1所示，每个汽缸（5）中用于间接喷射式发动机（1）的专用辅助预燃室（10）可以使用现有的形状，如球体；尽管如此，还提出一种新颖的、具有一特定区别的、使用植物油和水作为燃料的四冲程发动机（1）的辅助预燃室（10），其主要区别在于，其内部形状是与所述预燃室（10）的喷嘴（24）相交的椭球体，该预燃室（10）是通向所述发动机（1）的发动机气缸（5）的燃烧室（9），该预燃室（10）位于所述汽缸盖（3）中。

所述位于四冲程发动机的每个汽缸（5）内的电热塞或加热塞（17）通过分别由图1和图3所示的间接喷射（1）或直接喷射（1a）使用植物油和水作为燃料而运作，其可以被放置于发动机（1）的汽缸盖内并位于所述辅助预燃室（10）内，或被放置于发动机（1）的汽缸盖内并位于所述燃烧室（9）内。它的类型是近似于在柴油发动机中使用的电热塞。所述电热塞（17）具有一简单操作，由使电流穿过电热塞内的电阻来加热和使其发热并发出大量的热量以提高所述燃烧室的温度组成，空气和植物油包含于其中。用于本发明两个实施例（1）和（1a）的发动机的电热塞（17）的电阻器应该足以将包含在发动机（1）的辅助预燃室（10）内的或发动机（1a）的燃烧室（9）内的空气和植物油的温度提升至大约210℃。如有必要，本发明的发动机（1）和（1a）的每个汽缸（5）中可装配不止一个电热塞（17）。

所述使用直接喷射（1）或间接喷射（1a）的、使用植物油和水作为燃料的四冲程发动机的起动系统没有在任何附图中表示。为了描述，将提到一些它的元件，如图1、3、7、8、10、11、12和13中所示。其基本操作可被描述如下：当启动开关被放置在其第一位置（加热位置）处，除了关闭用于提供电力给火花塞（17）、燃料加热器（64）和（81）的电路，在被一计时器控制的一段时间之后，第三个电路被接通，所述计时器启动设置于沉浸在植物油容器（69）中的燃料起动泵（71），该火花塞（17）通过一些管道（66、67）与植物油喷射系统（58）的叠加歧管（61）连通，以便此歧管（61）可以有足够的压力，使得喷射器（18）（电力启动）可以在火花塞加热时间内，在不同的辅助预燃室内和发动机（1）的燃烧室的一较小范围内，或直接在发动机（1a）的燃烧室（9）内，通过喷嘴（38）的孔口或扩散器（54）执行一次或同时执行多次喷射，而无需开动起动机，因此未经配电链驱动高压喷射泵（59）。第四电路以与第三电路触发所述喷射器（18）相同的方式同时触发所述喷射器（18），以便他们同时注入植物油。用以关闭和打开所述喷射器（18）的喷嘴（38）的销（39）将以电磁式提升，此为第四电路的目的，以便植物油喷射器（18）的电磁铁可以通过上述电路致动，且当此电路被断开时，他们还可以通过另一个被电子单元（72）控制的电路启动。在加热过程中，优选植物油的长期喷射，在加热之初就快速地启动，优选多个交替喷射；为此目的，该第四电路将配备一个自动开关、时钟或定时器，在一定预定时间后，断开电池的电源。所述开关或定时器可以是在市场上可获得的满足必要条件的任何类型。因此，当所述启动开关被放置在其第二位置（起始位置）处，上述四个电路中的三个将会被断开，仅电热塞（17）的电路将保持连接，然而另外的三个电路被连接。这三个电路中的一个电路依靠电子单元（72）控制所述植物油喷射器（18）同步地依序喷射。另一个电路依靠另一个电子控制单元（88）控制所述植物油喷射器（19）同步地依序喷射。第三个电路启动起动机、分配链、高压泵（一个用于植物油（59），另一个用于水（76），或无高压电气泵）、曲轴（8）、所述调速轮以及最后的所述活塞（6）。在这种情况下，在每个辅助预燃室（10）和发动机（1）燃烧室（9）的一小范围内，以及发动机（1a）的每个燃烧室（9）内含有大量植物油，进入的空气和喷射的植物油将被电热塞（17）加热至约210℃，然后以活塞（6）的首次压缩（或首批压缩）的方式被再次加热。所述植物油必须被加热到至少约160℃至 210℃之间的一临界温度，该临界温度取决于使用的植物油的类型。然后，当水被喷射入所述辅助预燃室（10）和发动机（1）燃烧室（9）的一小范围内，或发动机（1a）的燃烧室（9）内时，在压缩过程中，全部混合物将自发地点火和燃烧，使燃烧气体膨胀并将所述活塞（6）从底部中心止点推动至顶部中心止点，从而启动所述发动机（1）和（1a）。一旦本发明的发动机（1）和（1a）启动，起动机电路以及电热塞（17）的电流将被自动断开。

本发明发动机的两个实施例（1）和（1a）中，可以铸造发动机缸体（2）和（2a）时制造所述汽缸（5），或通过合并发动机缸体（2）和（2a）内的汽缸套（20）制造所述汽缸。当汽缸（5）

对于所述使用植物油和水作为燃料运行的四冲程发动机的两个实施例，当所述汽缸（5）是与各自的发动机缸体（2）和（2a）一同铸造而不使用汽缸套（20）时，将构成这些汽缸（5）实施例的第一个例子，其中，所述发动机缸体（2）和（2a）由不锈钢，一种含铁、碳、铬和镍的合金，或一种只含铁、碳和镍的合金制成的。

在上述汽缸（5）的一第二实施例中，所述发动机缸体（2）和（2a）使用铸造材料制成或铸造，并且所述汽缸（5）随后将覆上一镍涂层。

在所述汽缸（5）的一第三实施例中，所述发动机汽缸（2）和（2a）使用铸造材料制成或铸造，并且所述汽缸（5）随后将覆上一陶瓷涂层或一玻璃涂层或一陶瓷晶体搪瓷涂层。

用于使用植物油和水作为燃料运行的四冲程发动机的两个实施例（1）和（1a）的特殊汽缸套（20）将构成实施例的一第一例子，其中，所述汽缸套（20）由不锈钢一种含铁、碳、铬或镍的合金，或只含铁、碳和镍的合金制成的。

在所述汽缸套（20）的一第二实施例中，它可以由具有镍涂层的钢制成。

在一第三实施例中，所述汽缸套（20）可以由内表面具有陶瓷涂层或玻璃涂层或陶瓷晶体搪瓷涂层的镍涂层的钢制成。

组成使用植物油和水作为燃料运行的四冲程发动机的两个实施例（1）和（1a）的一些必要部件的特殊涂层或制造材料构成实施例的一第一例子，其中所述活塞（6）、适用的汽缸盖（3）和（3b）、进气阀（11）、排气阀（12）、进气管（13）、排气管（14）和辅助预燃室（10）（如果适用）由不锈钢，一种含铁、碳、铬和镍的合金，或一种只含铁、碳和镍的合金制成。

组成使用植物油和水作为燃料运行的四冲程发动机的两个实施例（1）和（1a）的一些必要部件的特殊涂层或制造材料构成实施例的一第二例子，其中所述活塞（6）、适用的汽缸盖（3）和（3b）的底部区域、进气阀（11）、排气阀（12）、进气管（13）、排气管（14）和辅助预燃室（10）（如果适用）由具有一镍涂层的不锈钢制成。

组成使用植物油和水作为燃料运行的四冲程发动机的两个实施例（1）和（1a）的一些必要部件的特殊涂层或制造材料构成实施例的一第三例子，其中所述活塞（6）或其头部、适用的汽缸盖（3）和（3b）、所述汽缸盖的底部区域或通向燃烧室（9）的区域、进气阀（11）、排气阀（12）、进气管（13）、排气管（14）和辅助预燃室（10）（如果适用）由具有一数层聚四氟乙烯的专用涂层的铝或钢制成。

组成使用植物油和水作为燃料运行的四冲程发动机的两个实施例（1）和（1a）的一些必要部件的特殊涂层或制造材料构成实施例的一第三例子，其中所述活塞（6）或其头部、适用的汽缸盖（3）和（3b）、所述汽缸盖的底部区域或通向燃烧室（9）的区域、进气阀（11）、排气阀（12）、进气管（13）、排气管（14）和辅助预燃室（10）（如果适用）由具有一陶瓷涂层或一玻璃或陶瓷晶体搪瓷涂层的钢制成。

本发明的使用植物油和水作为燃料运行的四冲程发动机的两个实施例（1）和（1a）的特定特征之一在于其包括两个独立的燃料箱，一个用于植物油（69），另一个用于水（86）。

本发明的使用植物油和水作为燃料运行的四冲程发动机的两个实施例（1）和（1a）的特定特征之一在于其包括两个独立的喷射系统，一个用于植物油（58），另一个用于水（75）。

在使用植物油和水作为燃料运行的四冲程发动机的植物油和水的间接喷射（1）或直接喷射（1a）过程中，有必要考虑并计量获得上述化学反应的所需必要时间参数，以及燃烧冲程中燃料混合物（植物油和水）的传播时间和总燃烧时间，由于所述燃烧不会瞬间发生，而是一个渐进的燃烧过程。

同样有必要叠加由电子控制单元（72）和（88）控制的喷射次数（植物油和水的），这在喷射时间内增进了植物油的喷射进程，从而使得其混合物无延迟的燃烧，如此，燃烧的全部力量将被施加在所述活塞（6）的头部或基座上。这些喷射进程根据发动机的旋转速度起作用，使得发动机旋转越快，这些喷射进程越大。

因此，根据本发明的第一实施例，间接喷射（1）的使用植物油和水作为燃料的四冲程发动机，其运行可以被明确地定义为所述喷射进程包含：在所述进气冲程中（汽缸（5）和辅助预燃室（10）的进气口），当所述活塞（6）头部接近但未到达底部中心止点位置，发生在专用辅助预燃室（10）内和燃烧室（9）的小范围内的植物油喷射；以及在所述压缩冲程中，当所述活塞（6）头部到达所述顶部中心止点位置前，发生在上述专用辅助预燃室（10）内和燃烧室（9）的小范围内的水喷射。当水喷射时，从所述活塞（6）头部至所述顶部中心止点位置的距离取决于所述水的喷射进程，近似地，当植物油喷射时，从所述活塞（6）头部至所述底部中心止点位置的距离，取决于所述植物油的喷射进程。发动机（1）旋转越快，这些喷射进程越大。这一切由喷射系统的两个电子控制单元（72）和（88）控制（一个用于控制植物油的喷射（72），另一个用于控制水的喷射（88）），控制单元使用传感器（73）和（89）、制动器或催化剂（74）和（90）控制，决定每次喷射进程中植物油和水的理想参数。

在直接喷射（1a）使用植物油和水作为燃料的四冲程发动机的第二实施例中，关于运行的喷射进程可以被明确地定义为包含：在所述喷射进程中，在进气冲程中（空气进入汽缸中），当活塞（6）实际启动进气，其头部在所述顶部中心止点附近，但远离所述顶部中心止点时，所述植物油的喷射在所述燃烧室（9）内直接执行；在所述压缩冲程中，在活塞头部到达所述顶部中心止点之前，所述水的喷射在所述燃烧室（9）内执行。在水喷射时，从所述活塞（6）头部至所述顶部中心止点的距离，取决于所述水的喷射进程；近似地，在植物油喷射时，从所述活塞（6）头部至所述顶部中心止点的距离，取决于所述植物油的喷射进程。所述发动机旋转速度越快，这些喷射进程越大。

这一切由喷射系统的两个电子控制单元（72）和（88）控制（一个用于控制植物油的喷射（72），另一个用于控制水的喷射（88）），控制单元使用传感器（73）和（89）、制动器或催化剂（74）和（90）控制，决定每次喷射进程中植物油和水的理想参数。

Claims

1.一种使用替代燃料的四冲程发动机（1），类似缺少火花塞的柴油发动机，主要由一润滑系统、一具备水套管（25）的冷却系统、专用电气与燃烧系统、一发动机缸体（2）、一汽缸盖（3）、一汽缸盖衬垫（3a）、一油盘（4）组成，其中，每个汽缸（5）包括一个活塞（6）、一连接杆（7）、一曲轴（8）、一燃烧室（9）、一通过喷嘴（24）通向燃烧室（9）的辅助预燃室（10）、一进气阀（11）、一排气阀（12）、一进气管（13）、一排气管（14）、一专用超压安全阀（15）、一个管道（16）、一用于所述安全阀（15）的管状螺栓（22）和软管（23），以及一个以上放置在所述汽缸盖（3）上且位于所述辅助预燃室（10）内的坚固的电热塞（17），其特征在于，使用植物油和水一起作为运行的燃料，包括：一用于启动发动机的专用起动系统、专用电气与燃烧系统、一专用超压安全阀（15）、一放置在所述汽缸盖（3）上且位于所述辅助预燃室（10）内的专用植物油喷射器（18）、一放置在所述汽缸盖（3）上且位于所述辅助预燃室（10）内的专用水喷射器（19）、一专用汽缸套（20），以专用材料（21）专用制造或涂覆专用的一些必要部件，包括所述的发动机（1），例如：所述活塞（6）、所述汽缸盖（3）及其底部区域或通向所述燃烧室（9）的区域、所述进气阀（11）、所述排气阀（12）、所述进气管（13）、所述排气管（14），以及所述辅助预燃室（10）和所述喷嘴（24），还包括两个独立的燃料容器，一个用于盛放植物油，一个用于盛放水，两个独立的喷射系统，一个用于喷射植物油，一个用于喷射水，在其运行中有具体的喷射进程，一个植物油的推进力，一个水的喷射进程，在其运行中，它包括从水中离解氢气（电解水分子）的方法，氢气离解作为主要或首要的转化或化学反应的一部分，以及植物油酯水解的特定化学反应；上述化学反应几乎同时发生燃烧，这些化学反应和整个方法都与发动机运行有关；每当最佳条件及必要条件满足时，此方法可以自然地在本发动机不同实施例中的辅助预燃室和燃烧室中实施，因此，上述方法包括如下步骤：

a）通过反复试验确定最适合用于制造所述辅助预燃烧室和所述燃烧室（所述化学反应发生的地方）、以及与这些室相邻或接触的全部发动机部件的材料，这些室以及与之相邻的发动机部件可以由如下材料制成：

具有一镍涂层的钢；

b）确定形成部分所述反应（植物油和水）的部件的特定属性，例如所述部件达到不同温度及需要实施和理解所述方法的反应产物，如：

橄榄油，210oC；

葵花籽油和豆油，170oC；

亚麻油和玉米油，160oC；

氢气的自燃温度，约为580oC；

羧酸的自燃温度，约为425oC；

取决于醇的种类，自燃温度约为378oC到460oC；

c）如下过程中的决定和详细描述，公开了所述发动机中所述的化学反应发生的位置，可以是：

在本发明的发动机提供的所述辅助预燃室中，燃料喷射主要发生在所述辅助预燃室中；这一过程将在发动机运行时发生，在进气冲程（气体进入汽缸和辅助预燃室）中，当活塞头接近但在到达底部止点之前，植物油的少量喷射发生在一个特定的辅助预燃室和所述燃烧室中，在压缩冲程（压缩进入的气体和喷射的植物油）中，在所述活塞头到达顶部止点前，水的少量喷射发生在上述辅助预燃室和所述燃烧室中；在水喷射时，从活塞头到顶部止点的距离取决于水喷射的进程，同样地在植物油喷射时，从活塞头到底部止点的距离取决于植物油喷射的进程，所述发动机旋转速度越快，这些进程将越大，当所述发动机起动（电热塞加热内置空气和植物油的辅助预燃烧室、燃烧室，然后起动电机运行）时，所述辅助预燃烧室、燃烧室在连续的燃烧冲程中将被加热；在进气冲程（气体进入）中喷射汽化植物油，当活塞头接近但在到达底部止点之前，喷射所述植物油；在喷射所述水前，即在所述活塞头到达顶部止点前，通过在压缩冲程（压缩进入的气体和喷射的植物油）中所述植物油的温度提高获得所述辅助预燃室的温度；通过在这些条件下使用的所述植物油达到的温度至少为其临界温度，且至多为其自燃温度以下的任一温度，然后，当活塞处于在压缩冲程中，在一个接近但在到达顶部止点之前的特定位置，将所述水喷射进所述辅助预燃室及少量喷射进所述燃烧室，当水或蒸汽喷到植物油时，如上所述的植物油将达到一个在其临界温度和其自燃温度（没有达到后者）之间的温度，所需的主要或首要反应，即以破坏水分子的方式将氢气从水中离解将会发生，理解这种离解作为一种主要或首要的转化或化学反应，包括且关联植物油酯水解的特定化学反应，从而使从水中离解氢气以及与将植物油酯进行水解的化学反应几乎与燃烧同时发生；在燃烧室或汽缸中，当本发明的发动机不具备辅助预燃室时，燃料喷射直接在发动机的燃烧室或汽缸中进行；这一过程将随着发动机的运行发生，在进气冲程（气体进入）中，当活塞实际上启动进气，活塞头接近顶部中心止点，但还与之远离，直接在燃烧室或汽缸中进行植物油喷射，然后以在压缩冲程（压缩进入的气体和喷射的植物油）中，在活塞头到达顶部止点前，直接在燃烧室或汽缸中进行水喷射；在水喷射时，从所述活塞头至顶部止点的距离取决于水喷射的进程，相似地，在植物油喷射时从所述活塞头至顶部止点的距离取决于植物油喷射的进程；所述发动机旋转速度越快，这些进度将越大；当所述发动机启动时（电热塞加热内置空气和植物油的燃烧室，启动电机运行），所述燃烧室在连续的燃烧冲程中将会变热；所述活塞在顶部止点实际上启动进气冲程，在进气冲程中直接喷射所述植物油气体至所述燃烧室或汽缸中，在喷射所述水之前，即在活塞到达顶部止点之前，在压缩冲程中所述喷射的植物油将获得所述燃烧室的温度及所述植物油的温度提高，通过在这些情况下使用的所述植物油达到的温度至少为其临界温度，且至多为其自燃温度以下的任一温度，然后，当活塞处于在压缩冲程中，在一个接近但在到达顶部止点之前的特定位置，将所述水喷射进所述辅助预燃室和汽缸；当水或蒸汽喷到植物油时，如上所述的植物油将达到一个在其临界温度和其自燃温度（没有达到后者）之间的温度，所需的主要或首要反应，即以破坏水分子的方式将氢气从水中离解将会发生，理解这种离解作为一种主要或首要的转化或化学反应，包括且关联植物油酯水解的特定化学反应，从而使从水中离解氢气以及与将植物油酯进行水解的特定化学反应几乎与燃烧同时发生；

d）决定用于发动机（具备或不具备辅助预燃室）不同实施例中喷射的燃料量（植物油和水）和在适用的每种情况下所述辅助预燃室或燃烧室喷射植物油的量，即在本发明的发动机的任意改造形态下所述植物油的喷射量；所述植物油的喷射量与在相同的情况下的柴油发动机喷油器的喷射量相比或与混合物（植物油加水）总量相比，可约有50％至99％的比率或比例；所述植物油的喷射量还可以比前述提及的比率或比例更微少若干百分比；在如适用的每种情况下辅助预燃室或燃烧室中水的喷射量，即为本发明的发动机的任意改造形态下所述水的喷射量，所述水的喷射量与在相同的情况下的柴油发动机喷油器的喷射量相比或与混合物（植物油加水）总量相比，可约有1％至50％的比率或比例；所述水的喷射量还可以比前述提及的比率或比例更微高若干百分比；上述引用的植物油和水的百分比范围是估计值和近似值，并非限制性任何其他可以使用的百分比，因为这些将取决于配置发动机上采用不同的技术关系，如压缩比，膨胀比和化学计量比；因此，根据制造发动机的技术特征，所述规定的范围内最合适的植物油和水的百分比可以应用于本发明所述发动机的每一个具体实施例中；

e）在本发明的发动机（具备或不具备辅助预燃室）中的所述化学反应的基本步骤的决定和详细描述；众所周知，植物油或甘油三酯，由三分子的不饱和脂肪酸（油酸）和1分子的醇（甘油）组成的酯类有机化合物；因此，其可以被认定为酯是由脂肪酸和甘油的组合所形成的化合物，有鉴于此，上述化学反应的基本步骤将被决定且说明如下：当植物油被以前述的方式加热，即用电热塞、空气的压缩及容置或引入（空气或植物油）至本发明的所述发动机的一个辅助预燃室或燃烧室（用合适的材料制成或涂覆）的植物油（利用活塞），达到其临界温度或更高的温度（未达到其自燃温度），植物油分解，释放其酯链；在这些情况下，当水或蒸汽喷到植物油上，所述油酯（油分子）将接触到水（水分子H₂O），将其分离（水分子电解）或破坏其分子，离解成为氢离子或与氧原子的键断裂、脱离氧原子的带正电荷的质子H⁺与带负电荷的氢氧离子OH^-，使分离的水分子接触到植物油的酯，还包括在此过程中的植物油酯的化学水解反应，从而使酯分子分解成两部分，其中一部分与水分子被离解的质子H⁺（氢离子）反应以形成羧酸，同时另一部分与氢氧根离子OH^-反应形成醇，这些反应实际上几乎同时发生，所述反应和此方法的特征在于此方法从水中离解氢气（电解离解）以及水和植物油的酯的化学水解反应实际上几乎与燃烧同时发生，因此，最终的反应可以被描述为生成混合物燃烧最终结果的一种特殊类型的皂化反应。

2.如权利要求1所述的使用替代燃料的发动机，其特征在于，所述燃料，包括植物油和水，其喷射直接发生在不具备本发明辅助预燃室的燃烧室（9），因此，专用植物油喷射器（18）、专用水喷射器（19）、电热塞（17），皆位于所述发动机汽缸盖以及设置于所述燃烧室内，在所述燃烧室中还包括：位于所述发动机汽缸盖（3b）以及设置于所述燃烧室（9）内的一专用启动系统、一专用电气与燃烧系统、专用超压安全阀（15）、一专用植物油喷射器（18），一专用汽缸套（20）、具备一专用涂层或用专用材料（21）制成的一些必要部件，如活塞（6）、所述汽缸盖（3b）、所述汽缸盖底部区域或所述汽缸盖（3b）上通向所述燃烧室（9）区域，一专用汽缸进气阀（11）、排气阀（12）、进气管（13）、以及排气管（14）。

3.如权利要求1或2所述的使用替代燃料的发动机，其特征在于，所述活塞（6）可设有一槽口（32），其形状为一凹面盖和一倒置截顶锥的相交部分，其相交面为圆形，此槽口（32）被置于所述活塞（6）基座或头部的中心，且保持所述截顶锥上部基座的圆直径比所述活塞（6）的直径小。

4.如权利要求1或2所述的使用替代燃料的发动机，其特征在于，所述专用超压安全阀（15）为一金属部件（33），其形状为中心相交的一小球和一小圆柱，即，圆柱的轴线平行于其母线，且通过所述球的球心，其中，所述球的直径比所述圆柱的直径大；此部件（33）将其球体部分静止置于管道（16）中，当所述部件（33）被一置于所述金属部件（33）球面上方的弹簧（34）用力推时，在此处关闭所述管道（16），且弹簧（34）内部直径与球形部件（33）的圆筒相切（具有一定间隙），所述弹簧（34）被一管形螺钉（22）推动至另一端，其内部为空心，此螺钉（22）具有一用于弹簧的底座（34），在所述发动机的汽缸头部的一螺纹处被拧紧，以及用于连接软管（23）或管状物至排气管（14）的一喷嘴或缺口；专用超压安全阀（15）遵照这样的方式，当燃烧室中的压力超过一个特定值，所述球形部件将会从其位置上升，打开燃烧室（9）和排气管（14）之间的连接管（16），因此使得压缩空气流动以通过从所述燃烧室（9）至所述排气管（14）的管道（61），以便所述燃烧室（9）和所述辅助预燃室（10）保持必要的或必需的压力。

5.如权利要求1或2所述的使用替代燃料的发动机，其特征在于，每个气缸包括一个专用植物油喷射器（18），在其出口喷嘴（38）的缺口处设有开口或扩散器（54）；植物油离开喷射器（18）流经的出口喷嘴（38）的直径小于现有喷射器的直径，喷射针（39）设置于所述喷嘴（38）内，在交点（52）形成比现有喷射器的针形成的锥角更小的锥角，且所述喷嘴（38）的内壁（53）在所述喷射器针的交点（52）附近形成一个比现有喷射器更小的锐角；而且由电子控制单元控制的所述喷射器的喷射时间比现有喷射器的喷射时间更短，因此，本发明的发动机（1）和（1a）在任意运行机制中，喷射燃料（植物油）的量与在相同的情况下的柴油发动机（等效机械功率）喷油器喷射的量相比或与混合物（植物油加水）总量相比，可以有一个从50％至99％的比率或近似比率。

6.如权利要求1或2所述的使用替代燃料的发动机，其特征在于，每个气缸包括一个专用水喷射器（19），在其出口喷嘴（38）开口处设有孔或扩散器（57），水离开喷射器（19）流经的出口喷嘴（38）的直径小于现有喷射器的直径，喷射针（39）设置于所述喷嘴（38）内，在交点（55）形成比现有喷射器的针形成的锥角更小的锥角，且所述喷嘴（38）的内壁（56）在所述喷射器针的交点（55）附近形成一个比现有喷射器更小的锐角；而且由电子控制单元控制的所述喷射器的喷射时间比现有喷射器的喷射时间更短，因此，本发明的发动机（1）和（1a）在任意运行机制中，燃料（水）的喷射的量与在相同的情况下的柴油发动机（等效机械功率）喷油器喷射的量相比或与混合物（植物油加水）总量之和相比，可以有一个从1％至50％的比率或近似比率。

7.如权利要求1、2、5或6所述的使用替代燃料的发动机，其特征在于，提出了一种新的类型的喷射器，可以在其运行中同时注入植物油和水，其主要包括一个位于喷射喷嘴（38）中的喷射针（39），连同或通过螺钉连接至喷射器的控制阀杆（40）形成一体化部件，该阀杆（40）设有一些与阀杆（40）轴向方向垂直设置的凹印或突出物（44），因此，如果延长，从阀杆（40）的横截面部分看着它们时，他们会形成一个交叉，一设置于这些凹槽或突出物（44）上的弹簧（45），被一专用管状螺钉（46）压下，管状螺钉（46）拥有接头（46a），其两端被拧在所述喷射器的壳体上；所述螺钉（46）和接头（46a）之间具有间隙或孔，以免堵塞通向喷嘴（38）的燃料入口通道（41）以及燃料返回通道（43）；弹簧（45）推压所述阀杆（40），使得所述喷射针（39）正对所述喷嘴（38）位置处，使得通向所述喷嘴（38）的孔扩散器完全密封，在所述喷射器的顶部以及在室（48）内，设有一电磁铁（49），通过软铁或钢铁的小圆柱形成固定件连接至所述喷射器的壳体顶部，在其底面上有一圆柱形居中凹槽和一线圈（50），该线圈绕所述圆柱形金属部分，螺纹或接合所述阀杆（40）的顶端部件，所述阀杆（40）的顶端部件是一个软铁或钢制成的圆柱形部件（47），在其顶面上设有圆柱形居中凹槽，此部件（47）也置于室（48）内，靠近且正对所述电磁铁（49），并用一个位于上述凹槽的小弹簧（51）与其保持一小段距离，这样，一体式连接至阀杆（40）的所述部件（47）将位于电磁铁（49）的磁场内，存在于所述喷射器内的两个弹簧（45）和（51）承受着容量单元（42）中的燃料（植物油或水）施加的压力，容量单元（42）紧贴着在喷嘴（38）内喷射针（39）的阀杆（40），阻止喷射针（39）从其位置上升，从而阻止燃料喷射；当电流通过电磁铁（49）的线圈（50），螺纹连接或接合至在喷嘴（38）中的喷射针（39）的阀杆（40）的所述金属部件（47）被吸引，喷嘴（38）中的喷射针（39）从其位置上升，并使得燃料通过，从而形成喷射；电磁铁（49）产生的间歇性磁力加上阀杆（40）上的容量单元（42）中的燃料施加的压力足够克服所述弹簧（45）和（51）的阻力，使得喷射针（39）转动或振荡，从而达到所述喷射器预期的作用。

8.如权利要求1或2所述的使用替代燃料的发动机，其特征在于，其植物油喷射系统（58）使用专用植物油喷射器（18）以及一个或多个加热器（64），以便当发动机被启动时，所述植物油将进入其中预热至约70℃到80℃，而且由电子控制单元（72）所控制的喷射时间将会比现有的柴油喷射器喷射时间更短，因此，在此喷射系统中，燃料（植物油）的喷射量在发动机任意运行机制中，可以有一个从50％至99％的近似比例或重量，与在相同的情况下的柴油发动机（等效机械功率）喷油器执行喷射量相比或与混合物（植物油加水）总量之和相比；还可以用比上述的那些数据略小的比例显示植物油的喷射量，以确保所述混合物的有效燃烧。

9.如权利要求1或2所述的使用替代燃料的发动机，其特征在于，其水油喷射系统（75）使用专用水喷射器（19），且喷射时间由电子控制单元（88）控制，比现有的柴油喷射器使用的喷射时间要短，这样，在此喷射系统中，燃料（水）的喷射量在发动机任意运行机制中，可以有一个从1％至50％的近似比例或重量，与在相同的情况下的柴油发动机（等效机械功率）喷油器执行喷射量相比或与混合物（植物油加水）总量之和相比，还包括用比上述的那些数据略大的比例显示水的喷射量，以确保所述混合物的有效燃烧。

10.如权利要求1或2所述的使用替代燃料的发动机，其特征在于，其燃烧系统在每个气缸（5）中使用两个专用喷射器，一个用于喷射植物油（18）、另一个用于喷射水（19），所述喷射器择一地注入燃料至辅助预燃室（10）和小部分燃烧室（9），或者当没有辅助燃烧室时，燃料也可以直接注入到燃烧室（9），这些室由一专用材料制成或具备一专用涂层（21）；在进气冲程中，这些植物油先被喷射，每一次燃烧中的喷射量相对于被喷射的植物油加水的总量，其近似比率或比率为50％至99％；在压缩冲程中，这些水随后被喷射，每一次燃烧中的喷射量相对于被喷射的植物油加水的总量，其近似比率或比率为1％至50％；在本发明的发动机中，一次燃烧喷射的植物油和水的量的总和，与柴油发动机一次燃烧喷射的汽油的量相同或相似，自然要考虑到发动机的功率和旋转速度值，近似于发动机。

11.如权利要求1或2所述的使用替代燃料的发动机，其特征在于，其电气系统包括

第一电子控制单元（72），用于控制植物油的多点喷射的时间，进而控制所述喷射器（18）以便每一气缸中在进气冲程中以精确时间按照所需的频率发生顺序喷射，该频率取决于所述发动机的旋转速度，在必要的位置设有必需的传感器（73）和探针，如在曲轴（8）或凸轮轴处，吸气管道的膜等，以及此功能所需的致动器（74），或必要的任何其他设备的集合；以及

第二电子控制单元（88），类似于第一电子控制单元，用于控制和调节水的多点喷射的时间，进而控制所述喷射器（19）以便每一气缸中在压缩冲程中以精确时间按照所需的频率发生顺序喷射，该频率取决于所述发动机的旋转速度，在必要的位置设有必需的传感器（33）和探针，也设置于曲轴（8）或凸轮轴处，吸气管道的膜等，以及此功能所需的致动器（90），或必要的任何其他设备。

12.如权利要求1或2所述的使用替代燃料的发动机，其特征在于，在每个气缸（5）中的辅助预燃室（10），除了能利用其现有形状，还包括一个新的实施例，其内部形状是与通向所述发动机气缸（5）的燃烧室（9）的所述预燃室（10）的喷嘴（24）相交的椭球体。

13.如权利要求1或2所述的使用替代燃料的发动机，其特征在于，在每个发动机气缸（5）中的所述电热塞（17）具有足够大的电阻，用于加热存放在辅助预燃室（10）中或当没有辅助预燃室（10）时直接在所述燃烧腔室（9）中的空气和植物油，为了启动发动机要加热至将近210 o C，本发明为达到上述温度，若有必要，发动机的每个气缸（5）可安装一个以上的电热塞。

14.如权利要求1或2所述的使用替代燃料的发动机，其特征在于，在发动机的起动系统中，其运行中包括如下步骤：当启动开关被放置在其第一位置（加热位置）处，除了关闭用于提供电力给电热塞（17）、燃料加热器（64）和（81）的电路，在被一计时器控制的一段时间之后，第三个电路被接通，所述计时器启动设定为沉浸在植物油容器（69）中的电动泵（71），此泵被连接至植物油喷射系统（58）的叠加歧管或喷射斜面（61），以便此歧管（61）可以有足够的压力，使得喷射器（18）（电力启动）通过其喷嘴（38）的孔及扩散器（54）可以在各个辅助预燃室（10）和燃烧室（9）内执行一次或同时执行多次喷射；或者当所述发动机未具备辅助预燃室（10）时，直接在所述发动机的燃烧室（9）内喷射，其喷射次数较少；在加热时间中所述电热塞（17）被启动，且没必要启动所述起动机，因此未经配电链驱动所述高压喷射泵（59）；第四电路以与第三电路启动所述喷射器（18）相同的方式同时启动所述喷射器（18），使得他们同时注入植物油；用以关闭和打开所述喷射器（18）的喷嘴（38）的销（39）将被电磁式提升，此为第四电路的目的，以便植物油喷射器（18）的电磁铁可以通过上述电路致动，当此电路被断开时，还可以通过另一个被电子单元（72）控制的电路致动，在加热过程中，植物油的长期喷射在加热之初就快速地起动，优选多个交替喷射；为此目的，该第四电路将配备一个自动开关、时钟或定时器，在一定预定时间后，断开电池的电力供应；该开关或定时器可以为市面上符合所需条件的可用的任何类型；因此，当所述启动开关被放置在其第二位置（起始位置）处，上述四个电路中的三个将会被断开，仅电热塞或加热器（17）的电路将保持连接，同时其他的三个电路被连接；这三个电路中的一个电路以电子单元（72）的方式控制所述植物油喷射器（18）同步地依序喷射，另一个电路以另一电子单元（88）的方式控制所述植物油喷射器（19）同步地依序喷射，第三个电路启动起动机、分配链、高压泵（一个用于植物油（59），另一个用于水（76），或无高压电动泵）、所述曲轴（8）、所述调速轮以及最后的所述活塞（6），在这种情况下，在辅助预燃室（10）和所述燃烧室（10）中含有丰富植物油，而当发动机中没有辅助预燃室时，直接在该燃烧腔室（10）中含有的植物油较少；进入的空气以及喷射的植物油将被电热塞或加热器（17）加热至约210 oC，然后将被以活塞（6）首次压缩（或首批压缩）的方式进一步加热，使得所述植物油必须至少被加热至约160oC至 210oC之间的某一温度，取决于所用的植物油，然后当水的喷雾或蒸汽在辅助预燃室（10）和所述燃烧室（10）中喷射在植物油上一小部分，或者当发动机中没有辅助预燃室时，直接喷射在该燃烧腔室（10）中；在压缩冲程中，整个混合物将自发地点燃并燃烧，从而使燃烧气体膨胀并推动活塞（6）从顶部中心止点至底部中心止点，从而启动所述发动机，一旦发动机启动，起动电机电路以及电热塞或加热器（17）中的电流将被自动断开。

15.如权利要求1或2所述的使用替代燃料的发动机，其特征在于，当汽缸（5）与对应的起动机铸造在一起，不使用汽缸套，该发动机可以由不锈钢制成，还可以由一种含铁、碳、铬和镍的合金或一种仅含铁、碳和镍的合金制成。

16.如权利要求1或2所述的使用替代燃料的发动机，其特征在于，当所述汽缸（5）与对应的起动机铸造在一起时, 无需汽缸套，该发动机体可以由不锈钢制成，随后在汽缸（5）上设有一镍涂层。

17.如权利要求1或2所述的使用替代燃料的发动机，其特征在于，当所述汽缸（5）是与对应的发动起动机铸造在一起, 无需汽缸套，该发动起动机可以由不锈钢制成，随后在汽缸（5）上设有一陶瓷涂层或一陶瓷晶体搪瓷涂层。

18.如权利要求1或2所述的使用替代燃料的发动机，其特征在于，当所述汽缸（5）包括专用气缸套（20），该些汽缸套（20）由不锈钢制成，还可以由一种含铁、碳、铬和镍的合金或一种仅含铁、碳和镍的合金制成。

19.如权利要求1或2所述的使用替代燃料的发动机，其特征在于，当所述汽缸（5）包括专用气缸套（20），该些汽缸套（20）由不锈钢制成，且具备镍涂层。

20.如权利要求1或2所述的使用替代燃料的发动机，其特征在于，当所述汽缸（5）包括专用气缸套（20），该些汽缸套（20）由不锈钢制成，其内部具备一陶瓷涂层或陶瓷晶体搪瓷涂层。

21.如权利要求1或2所述的使用替代燃料的发动机，其特征在于，制造所述发动机的一些必要部件的材料（21）或涂层，例如活塞（6）、汽缸头部、进气阀（11）、排气阀（12）、进气管（13）和排气管（14）以及辅助预燃室（10），若可用，皆为不锈钢制成，还可以包括一种含铁、碳、铬和镍的合金，或一种仅含铁、碳和镍的合金。

22.如权利要求1或2所述的使用替代燃料的发动机，其特征在于制造所述发动机的一些必要部件的材料（21）或涂层，例如活塞（6）、所述汽缸头部、进气阀（11）、排气阀（12）、进气管（13）和排气管（14）以及辅助预燃室（10），若可用，皆为不锈钢制成，且具备镍覆盖层。

23.如权利要求1或2所述的使用替代燃料的发动机，其特征在于，制造所述发动机的一些必要部件的材料（21）或涂层，例如活塞（6）或其头部、所述汽缸头部极其底部区域或通向燃烧室（9）的区域、进气阀（11）、排气阀（12）、进气管（13）和排气管（14）以及辅助预燃室（10），若可用，都是由铝或钢制成的，具备一专用的数层聚四氟乙烯涂层。

24.如权利要求1或2所述的使用替代燃料的发动机，其特征在于，制造所述发动机的一些必要部件的材料（21）或涂层，例如活塞（6）或其头部、所述汽缸头部极其底部区域或通向燃烧室（9）的区域、进气阀（11）、排气阀（12）、进气管（13）和排气管（14）以及辅助预燃室（10），若可用，可以由具备一陶瓷涂层活一玻璃或陶瓷晶体搪瓷涂层的钢铁制成。

25.如权利要求1或2所述的使用替代燃料的发动机，其特征在于，包括两个独立的喷射容器，一个用于喷射植物油（69），另一个用于喷射水（86）。

26.如权利要求1或2所述的使用替代燃料的发动机，其特征在于，包括两个独立的喷射系统，一个用于喷射植物油（58），另一个用于喷射水（75）。

27.如权利要求1或2所述的使用替代燃料的发动机，其特征在于，在其喷射过程中，获得化学反应的必要的时间参数，必须考虑到计量和测量，以及燃料（植物油和水）混合物总的燃烧时间，所述燃烧不会瞬间发生，而是一个渐进的燃烧过程，因此有一个小延时，由电子控制单元（72）和（88）控制的喷射时间（用于植物油和水）附加此延时，将在植物油的喷射时间内增进其喷射进程，将在水的喷射时间内增进其喷射进程，从而使得其混合物无延迟的燃烧，可预见的是，当其位于所述顶部中心止点位置，所述燃烧的全部力量将被施加在所述活塞（6）的头部或基座上；因而，在所述活塞位于其头部或基座之前的短时间内，所述植物油的喷射将发生在所述进气冲程中，所述水的喷射将发生在所述压缩冲程中，这些喷射进程根据发动机的旋转速度起作用，使得发动机旋转越快，这些喷射进程越大。

28.如权利要求1所述的使用替代燃料的发动机，其特征在于，其喷射进程包括如下内容：在所述进气冲程中（汽缸（5）和辅助预燃室（10）的进气口），当所述活塞头（6）接近但未到达所述底部中心止点位置，所述植物油的喷射发生在一专用辅助预燃室（10）中，在所述燃烧室（9）中发生少量喷射；在所述压缩冲程中，在所述活塞头（6）到达所述顶部中心止点位置前，所述水的喷射发生在一专用辅助预燃室（10）中，在所述燃烧室（9）中发生少量喷射；当水喷射时，从所述活塞头（6）至所述顶部中心止点位置的距离，取决于所述水的喷射进程；当植物油喷射时，从所述活塞头（6）至所述底部中心止点位置的距离，取决于所述植物油的喷射进程；发动机（1）旋转越快，这些喷射进程越大，这一切由喷射系统的两个电子控制单元（72）和（88）控制（一个用于控制植物油的喷射（72），且另一个用于控制水的喷射（88）），分别用其传感器（73）和（89）、制动器或催化剂（74）和（90），每次根据植物油和水的喷射进程决定理想参数。

29.如权利要求2所述的使用替代燃料的发动机，其特征在于，在喷射进程中，在所述进气冲程中（空气进入汽缸中），所述植物油的喷射在所述燃烧室（9）内直接执行，当活塞（6）实际启动进气时，其头部接近但未到达所述顶部中心止点；在所述压缩冲程中，在活塞（6）头部到达所述顶部中心止点之前，所述水的喷射在所述燃烧室（9）内执行；在水喷射时，从所述活塞头（6）至所述顶部中心止点的距离，取决于所述水的喷射进程；类似地，在植物油喷射时，从所述活塞头（6）至所述顶部中心止点的距离，取决于所述植物油的喷射进程；所述发动机旋转速度越快，这些喷射进程越大；这一切由喷射系统的两个电子控制单元（72）和（88）控制（一个用于控制植物油的喷射（72），且另一个用于控制水的喷射（88）），分别用其传感器（73）和（89）、制动器或催化剂（74）和（90），所述电子控制单元每次根据植物油和水的喷射进程决定理想参数。

30.如权利要求1所述的使用替代燃料的发动机，其特征在于，在一些冲程的进程和配置中，其运行包括以下具体特征，在进气冲程中，发动机（1）被定义为，当活塞（6）的头部接近但未到达所述底部中心止点时，在所述专用辅助预燃室（10）内，所述植物油（92）的喷射通过所述喷射器（18）发生在所述进气冲程中，在燃烧室（9）或汽缸（5）内发生喷射较少；在压缩冲程中，发动机（1）被定义为，当活塞（6）的头部几乎到达所述顶部中心止点时，在所述专用辅助预燃烧室（10）内，所述水（94）的喷射通过所述喷射器（19）发生在所述压缩冲程中，在燃烧室（9）内发生喷射较少，此时，所述化学反应和混合物的点火同时开始，如果在气缸（5）或燃烧室（9）或辅助预燃室（10）中的压力超过规定的压力值，超压安全阀（15）可以保持关闭或暂时开放；

在压缩冲程中，发动机（1）被设置为，当空气、植物油和水在预压缩阶段被混合时需要环境和温度条件，电解和水解化学反应发生，实现混合物几乎同时燃烧，由于被压缩在至最小体积的气体在所述燃烧室（9）和所述辅助预燃室（10）内燃烧所产生的所有的膨胀力，被施加到所述活塞（6）的头部或基座，当其处于顶部中心止点时，用很大力量推开并移动所述活塞直至底部中心止点。

31.如权利要求1所述的使用替代燃料的发动机，其特征在于，在一些冲程的进程和配置中，其运行包括以下具体特征：

在进气冲程中，所述发动机（1a）中的这一实施例被定义为，所述活塞（6）的头部几乎位于顶部中心止点，通过所述顶部中心止点后，开始其进气冲程，在燃烧室（9）或汽缸（5）内，所述植物油（98）的喷射通过所述喷射器（18）发生在所述进气冲程中；

在压缩冲程中，所述发动机（1a）中的这一实施例被定义为，当活塞（6）的头部几乎位于但未达到顶部中心止点时，在燃烧室（9）内，水的喷射（100）通过所述喷射器（19）发生在所述压缩冲程中，此时，所述化学反应和混合物的点火开始，如果在气缸（5）或燃烧室（9）或辅助预燃室（10）中的压力超过规定的压力值，超压安全阀（15）可以保持关闭或暂时开放；

在压缩冲程中，所述发动机（1a）中的这一实施例被定义为,当空气、植物油和水在预压缩阶段在需要环境和温度条件下以特定百分比被混合时，电解和水解化学反应发生，实现混合物几乎同时燃烧（101），由于被压缩在至最小体积的气体在所述燃烧室（9）和所述辅助预燃室（10）内燃烧（101）所产生的所有的膨胀力，被施加到所述活塞（6）的头部或基座，当其处于顶部中心止点时，用很大力量推动并移动所述活塞直至底部中心止点。