CN1061644A - 内燃内冷发动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及内燃机的冷却原理，它属于一种采用 内燃机燃烧室内部进行冷却的新型内燃内冷发动机， 冷却剂以水为最佳，冷却剂必须实现定时、定量、定 压、定位控制，以达到良好的冷却效果、热能利用率 高，可靠性好。其工艺结构简单、成本低、制造、安装、 调试方便，一般柴油机专业厂均能实施。

Description

本发明涉及内燃机的冷却原理，它属于一种对内燃机燃烧室内部进行冷却的新型内燃内冷发动机。

现有的内燃机除绝热发动机外，常采用水、风、油等冷却剂，对燃烧室外部进行冷却，来和发动机的零部件进行热交换，使受热零部件外部冷却来达到正常工作的目的。如水冷机、油冷机、风冷机、风油冷机等都是应用外部冷却的原理工作的。

本发明的目的是创造一种新的内燃机冷却原理，对内燃机燃烧室内部进行冷却，以达到使内燃机更好地工作的目的。

新型内燃内冷发动机的冷却剂一般以水为最佳。冷却采用喷射水雾和燃烧室内部剩余高温燃气（已大部分作功后的燃气）直接接触蒸发吸热冷却及产生的高温水蒸气膨胀作功冷却，使内部剩余高温燃气快速降温而使受热零部件内腔得到很好的冷却。冷却剂的喷射装置和燃油喷射装置相同，由高压泵、高压管和喷嘴组成。高压泵可与燃油泵连成一体或单独分开安置在机体上，由凸轮（凸轮轴再增设专门凸轮）驱动，喷嘴和喷油嘴也可连体或单独分开安置在缸盖或缸体上。水量控制机构可用原油门控制机构集中控制或用类同机构分开单独控制。

本发明的技术要点是采用内部冷却原理，并设计一套能对冷却剂实现定时、定量、定压、定位喷射控制机构，可由上述机构分别控制。

定时：冷却剂必须在内燃机工作冲程上止点后某一适当的曲轴转角定时喷射，一般可为50度曲轴转角左右。既基本不影响燃气的大量膨胀作功，又能达到良好的蒸发冷却效果和冷却剂蒸发吸热膨胀补充作功的效果，具体视不同型式的内燃机而定。

定量：控制内燃机每循环冷却剂的供给量，使之既不过冷，也不至于冷却不足，一般和燃料喷射量大体相当，具体视发动机的规格、型号而定。对某一确定机型，冷却剂的供给量应能随负荷大小而变化，使发动机在不同的工况下都能得到合理的冷却。

定压：控制冷却剂的喷射距离和雾化颗粒的大小，以利于和剩余高温燃气广泛接触，迅速蒸发吸热并膨胀补充作功。

定位：控制冷却剂的喷射方位及区域，使受热零部件内腔达到较佳的冷却效果。

传统的外部冷却原理的内燃机，冷却剂带走的热能不能充分利用，约有25%左右的热能白白浪费掉，且冷却风扇、水泵等还要消耗相当的额外功率。由于热源在燃烧室内部，而冷却在外部，使受热零部件内外温差大、变形大、结构复杂、易变形开裂，冷却效果差。由于排气温度高，也有25%左右的热能排入大气，使发动机的热效率低，经济性、动力性差，耐久性、可靠性差，空气污染严重等。

采用新冷却原理的内燃内冷发动机，由于是内部冷却或以内部冷却为主，辅之少量的外部冷却，可大大提高冷却效果，且大大减少冷却剂和排气带走的热能，冷却剂还能补充作功、热能利用率高。使受热零部件内外温差小。结构简单、变形小，使其经济性、动力性、耐久性、可靠性等大为提高，排放也可得到改善。

新型内燃内冷发动机，对原发动机改动不大，如机体、缸盖、缸体、凸轮轴稍加改进即可实现。所用的泵、嘴、管及控制机构，油嘴油泵厂及配附件厂都能制造，一般柴油机厂均能制造、安装、调试，成本低、效益高，本原理还可用以改善内燃机其它指标的目的，适应性强、应用广泛。

Claims (4)

1、一种内燃内冷发动机，其特征是内燃机的冷却采用冷却剂在燃烧室内部直接和剩余高温燃气接触而蒸发吸热冷却及膨胀作功冷却，使受热零部件得到良好冷却的原理，使发动机更好地工作。

2、按权利要求1的内燃机，冷却剂必须直接喷射到其燃烧室的内部。

3、按权利要求1的内燃机，冷却剂一般以水为最佳。

4、按权利要求1的内燃机，冷却剂必须实现定时、定量、定压、定位控制。