CN108590830A - 向活塞顶喷水冷却的内燃机 - Google Patents
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Abstract
向活塞顶喷水冷却的内燃机，是在压缩行程即将终了或作功行程刚开始，向活塞顶喷水冷却的内燃机。把水喷入燃烧室内，对燃烧室内壁进行冷却，气缸盖、活塞顶、气缸壁得到冷却的同时，水受热蒸发产生的蒸气，提高了气缸内的气压，在作功时增加了气缸内的气体压力，使内燃机动力增大。未增大气缸工作容积，而增大动力，使内燃机的性能如最大功率，最低油耗，比功率，比重量，比体积等更加优良。
Description
技术领域
本发明创造涉及内燃机(通常的活塞式汽油机，柴油机)的冷却技术。属内燃机动力的技术领域。
背景技术：
内燃机的冷却有水冷、风冷及机油冷却活塞顶。一百多年，对这种冷却方式已习以为常，也看不到这种冷却的缺点。一个时期曾提出用陶瓷制作活塞、气缸、气缸盖。利用陶瓷的耐高温、隔热等特点来减少需冷却带走的热量以提高内燃机的燃料利用率，而实际并未达到所想象的效果。
发明内容：
本发明的目的是提出一种把水喷进燃烧室，冷却燃烧室内壁，且让冷却水吸热蒸发提高作功行程的气缸压力。
这样，让冷却与降低油耗都起到作用。
本发明创造是用这样的方法去实现
在气缸盖上装上喷水头，压缩行程终了，点燃或喷油之前或之后，把水喷入气缸内。水喷在活塞上，喷在气缸盖的较热部位。这样，冷却了这些部位，且水蒸发产生水蒸气的分压强，提高了气缸内气体的压力，为作功行程提高作功能力。
本发明的积极意义是：减少了通常的内燃机的水冷或风冷的冷却带走热量，增加了发动机的功率。
具体实施方式，对照实施例说明
实施例一：
汽油机活塞采用凹顶活塞，压缩到上止点，在点火前或点火后，喷水头喷入水。水就喷在活塞上，冷却了活塞。因为活塞采用凹顶，气缸盖的形状变得简单，受热面积减少，气缸盖用自然风冷即可。
实施例二：柴油机，活塞已是凹顶，喷水头喷水喷在活塞上。冷却活塞。
实施例三：喷水头设多个喷水孔，水喷向活塞顶，也喷向气缸盖的较热部位：如排气门附近的区域。
实施例四：
汽油发动机，在点火之前，水喷入活塞顶上，不能立即蒸发，有一个滞后时间，点火后，气缸内高生高温高压，若压力为40大气压(举例)。此时，活塞顶上的水也蒸发了。水蒸汽温度为250度摄氏。由饱和水蒸气的热力数据，此时的水蒸气分压强也是40大气压。而气压内的总压力达到80大气压。
这个实施例，很容易看到：1、水冷却活塞顶；2、活塞顶的温度若高于摄氏250度，提高气缸内的气体压力很显著，作功能力大增。
实施例五：
二冲程柴油机，喷水头在喷油燃烧的前或后喷一次水，在扫气阶段再喷一次水，是第二次喷水。第二次喷水的作用有二。1是让活塞、气缸盖、气缸更好的冷却，2是让水吸收废气热量产生蒸气，水蒸气入废气，增大废气涡轮增压器的功率，让废气涡轮增压箱带动发电机，如此，废气涡轮增压器，除了柴油机的进气增压功能外，还有功率输出。
实施例六：汽油机，喷水头两次喷水。第一次喷水的时间，是压缩行程，在压缩行程终了左右(即作功开始的前后)。第二次喷水的时间在排气行程，汽油机设废气涡轮机，带动发电机。这种汽油机的优点在于提高燃料利用率。
实施例七：把实施例六的汽油机，换作柴油机。
实施例六：
对照附图的说明。图1是四冲程汽油机设有喷水头的示意图。气缸盖1，是平顶气缸盖，与通常汽油机油设有进、排气门外还设有喷水头6。喷水头6由喷水泵供水。喷水泵如通常柴油机的喷油泵的原理，向喷水头提供高压水。附图1中，活塞5是凹顶的，气缸2，连杆3，曲轴4与传统汽油机相似。
若喷水头向气缸内实现两次喷水，则喷水泵的凸轮有两个，在排气行程时凸轮又顶向喷水泵向喷水头供水。喷水系统，设计成如同柴油机的喷油系统相似即可。
总括各实施例，有如下特征：
1、一种内燃机，其特征是设有喷水头，喷水头把水喷在燃烧室内。
2、根据权利要求1所述的内燃机，是汽油机，喷水头喷水的时机在点火之前，或点火之后。
3、根据权利要求书1所述的内燃机是柴油机，喷水头喷水的时机是在喷油之前或喷油之后。
4、根据权利要求书1所述的内燃机，其特征是喷水头，没有多了喷水孔，喷水方向对着活塞项及气缸盖的燃烧室内壁上。
5、一种内燃机，其特征没有喷水头，喷水头向气缸内作两次喷水，一次喷水时机是在压缩行程或作功行的活塞接近于上止点附近。另一次喷水时间在排气行程。
Claims (5)
1.一种内燃机，其特征是设有喷水头，喷水头把水喷在燃烧室内。
2.根据权利要求1所述的内燃机，是汽油机，喷水头喷水的时机在点火之前，或点火之后。
3.根据权利要求书1所述的内燃机是柴油机，喷水头喷水的时机是在喷油之前或喷油之后。
4.根据权利要求书1所述的内燃机，其特征是喷水头，没有多了喷水孔，喷水方向对着活塞项及气缸盖的燃烧室内壁上。
5.一种内燃机，其特征没有喷水头，喷水头向气缸内作两次喷水，一次喷水时机是在压缩行程或作功行的活塞接近于上止点附近。另一次喷水时间在排气行程。
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