CN112459900A - 一种燃料发动机实现高效节能的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种燃料发动机实现高效节能的方法，采用浸水式燃烧室结构，发动机缸头内腔不直接作为燃烧室，而作为水仓，将燃烧室下部浸入水中，燃烧室顶端设置燃料气体进气口、气门以及火花塞，混合气体点燃后被水封在燃烧室内，产生高温膨胀，同时也把周围水体加热形成蒸汽膨胀做功，驱动活塞和曲轴运动，活塞返回的同时打开排气门和补水门，排出蒸汽和/或废气，同时补充低温水，使缸头内始终保存一定量的液态水。本发明能有效控制燃烧室的温度，使燃烧室内外都处于水和水蒸气包围下，且燃料燃烧产生的高温不止膨胀了混合气，还加热汽化了部分水，水汽化后的膨胀系数更高，可以使用较少的燃料实现更高的做功效果。

Description

一种燃料发动机实现高效节能的方法
技术领域
本发明涉及一种燃料发动机实现高效节能的方法，该发明适用于氢燃料和汽油及其他燃料发动机，属于发动机技术领域。
背景技术
氢燃料电池制造成本高，不利于推广。而现有发动机简单改装后加注氢燃料，由于氢气燃料热值过高，燃烧能量大部分都转化成了热量被发动机缸头外部的冷却水带走，能源利用效率过低，也不适合推广，且大型运输车辆还是需要常规燃料来提供动力，都需要提高燃料使用效率，减少污染排放。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种燃料发动机实现高效节能的方法。
为了实现上述技术目的，本发明采用的技术方案是：一种燃料发动机实现高效节能的方法，采用浸水式燃烧室结构，发动机缸头内腔不直接作为燃烧室，而作为水仓，将燃烧室下部浸入水中，燃烧室顶端设置燃料气体进气口、气门以及火花塞，混合气体点燃后被水封在燃烧室内，产生高温膨胀，同时也把周围水体加热形成蒸汽膨胀做功，驱动活塞和曲轴运动，活塞返回的同时打开排气门和补水门，排出蒸汽和/或废气，同时补充低温水，使缸头内始终保存一定量的液态水。
进一步的，排出的蒸汽经过冷凝减压后作为补充低温水使用。
进一步的，所述浸水式燃烧室结构是指：燃烧室顶部与缸盖连接，下部开口悬挂在发动机缸头内，在燃烧室的上部缸盖上设置燃料管道、进气管道、补水管道、排气管道，由进气门控制燃料管道和进气管道的开闭，由排气门控制补水管道和排气管道的开闭，在燃烧室顶部缸盖上设置火花塞；
排气通道和补水通道位于燃烧室外的缸头上部，在排气通道侧的缸盖上设置排气管，在排气管一侧设置排气门用于控制排气管的开闭，在补水通道一侧的缸盖上设置补水管，在补水管一侧设置补水气门；
燃烧室通过底部开口，与缸头内空间联通。
进一步的，所述缸头下部，在活塞和缸头形成的空间内填充水，水液面淹没燃烧室底部开口。活塞和活塞缸以及曲轴连杆机构采用现有的常规发动机的结构即可。
进一步的，所述排气管连接热交换器，热交换器的冷凝水管连接补水仓，补水仓连接补水管。
采用浸水式燃烧室结构，发动机缸头内腔不直接做燃烧室，而做为水仓，将燃烧室做成倒扣罐型，浸入水中，燃烧室顶端设置燃料气体进气口和气门以及火花塞，燃料混合气体会被下面和四周的水封在倒扣的燃烧室内，且燃烧室被水包围，缸盖上设置补水管，补水门，排气管，排气门，混合气体点燃后产生高温膨胀，同时也把周围水体加热形成蒸汽膨胀做功，驱动活塞和曲轴运动，活塞返回时同时打开燃烧室内外的排气门和补水门，排出燃烧室外过多的蒸汽和燃烧室内的蒸汽或废气，同时补充低温纯净水，使缸头内始终保存一定量的液态水，排出的高温蒸汽经过冷凝减压后还可以循环进行补水。
本发明的有益技术效果是：能有效控制燃烧室的温度，使燃烧室内外都处于水和水蒸气包围下，且燃料燃烧产生的高温不止膨胀了混合气，还加热汽化了部分水，水汽化后的膨胀系数更高，可以使用较少的燃料实现更高的做功效果。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1为本发明剖切结构示意图。
图中：1、发动机壳体，2、曲轴，3、连杆，4、活塞，5、纯净水，6、燃烧室，7、进气门，8、燃料管道，9、进气管道，10、排气门，11、排气管道，12、缸盖，13、火花塞，14、补水管道，15、排气门，16、排气管，17、补水管，18、补水气门，19、缸头。
具体实施方式
一种燃料发动机实现高效节能的方法，采用浸水式燃烧室结构，发动机缸头内腔不直接作为燃烧室，而作为水仓，将燃烧室下部浸入水中，燃烧室顶端设置燃料气体进气口、气门以及火花塞，混合气体点燃后被水封在燃烧室内，产生高温膨胀，同时也把周围水体加热形成蒸汽膨胀做功，驱动活塞和曲轴运动，活塞返回的同时打开排气门和补水门，排出蒸汽和/或废气，同时补充低温水，使缸头内始终保存一定量的液态水。
作为一种优选，排出的蒸汽经过冷凝减压后作为补充低温水使用。
作为一种结构的实现方案，如图1所示，浸水式燃烧室结构是指：燃烧室6顶部与缸盖12连接，下部开口悬挂在发动机缸头19内，在燃烧室6的上部缸盖12上设置燃料管道8、进气管道9、补水管道14、排气管道11，由进气门7控制燃料管道8和进气管道9的开闭，由排气门10控制补水管道14和排气管道11的开闭，在燃烧室顶部缸盖12上设置火花塞13；
排气通道11和补水通道14位于燃烧室6外的缸头19上部，在排气通道11侧的缸盖12上设置排气管16，在排气管16一侧设置排气门15用于控制排气管16的开闭，在补水通道14一侧的缸盖12上设置补水管17，在补水管17一侧设置补水气门18；燃烧室6通过底部开口，与缸头19内空间联通。
作为一种设计，所述缸头19下部，在活塞4和缸头19形成的空间内填充水，水液面淹没燃烧室底部开口。活塞和活塞缸以及曲轴连杆机构采用现有的常规发动机的结构即可。
且燃烧室被水包围，缸盖上设置补水管，补水门，排气管，排气门，活塞返回时同时打开燃烧室内外的排气门和补水门，排出燃烧室外过多的蒸汽和燃烧室内的蒸汽或废气，同时补充低温纯净水，使缸头内始终保存一定量的液态水，排出的高温蒸汽经过冷凝减压后还可以循环进行补水。
燃烧室顶部与缸盖连接，下部开口悬挂在发动机缸头内，在燃烧室的上部缸盖上设置燃料管道、进气管道、补水管道、排气管道，由进气门控制燃料管道和进气管道的开闭，由排气门控制补水管道和排气管道的开闭，在燃烧室顶部内设置火花塞；
在燃烧室外面的缸头上部也设置排气通道和进水通道，在排气通道侧的缸盖上设置排气管，在排气管一侧设置排气门用于控制排气管的开闭，在进水通道一侧的缸盖上设置补水管，在补水管一侧设置进水门；
燃烧室通过底部开口，与缸头内空间联通；
缸头下部为常规发动机的活塞和活塞缸以及曲轴连杆机构，在活塞和缸头形成的空间内填充部分纯净水，液面淹没燃烧室下开口；
作为一种结构设计，所述排气管16连接热交换器，热交换器的冷凝水管连接补水仓，补水仓连接补水管。
本发明采用浸水式燃烧室结构，发动机缸头内腔不直接做燃烧室，而做为水仓，将燃烧室做成倒扣罐型，浸入水中，燃烧室顶端设置燃料气体进气口和气门以及火花塞，燃料混合气体会被下面和四周的水封在倒扣的燃烧室内，且燃烧室被水包围，缸盖上设置补水管，补水门，排气管，排气门，混合气体点燃后产生高温膨胀，同时也把周围水体加热形成蒸汽膨胀做功，驱动活塞和曲轴运动，活塞返回时同时打开燃烧室内外的排气门和补水门，排出燃烧室外过多的蒸汽和燃烧室内的蒸汽或废气，同时补充低温纯净水，使缸头内始终保存一定量的液态水，排出的高温蒸汽经过冷凝减压后还可以循环进行补水。能有效控制燃烧室的温度，使燃烧室内外都处于水和水蒸气包围下，且燃料燃烧产生的高温不止膨胀了混合气，还加热汽化了部分水，水汽化后的膨胀系数更高，可以使用较少的燃料实现更高的做功效果。
上述实施例仅仅作为对本发明技术方案的解释，并不能作为对本发明技术方案的限制，凡是在本发明基础上的简单改进，均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种燃料发动机实现高效节能的方法，其特征在于：采用浸水式燃烧室结构，发动机缸头内腔不直接作为燃烧室，而作为水仓，将燃烧室下部浸入水中，燃烧室顶端设置燃料气体进气口、气门以及火花塞，混合气体点燃后被水封在燃烧室内，产生高温膨胀，同时也把周围水体加热形成蒸汽膨胀做功，驱动活塞和曲轴运动，活塞返回的同时打开排气门和补水门，排出蒸汽和/或废气，同时补充低温水，使缸头内始终保存一定量的液态水。
2.根据权利要求1所述的燃料发动机实现高效节能的方法，其特征在于：排出的蒸汽经过冷凝减压后作为补充低温水使用。
3.根据权利要求1所述的燃料发动机实现高效节能的方法，其特征在于：所述浸水式燃烧室结构是指：燃烧室顶部与缸盖连接，下部开口悬挂在发动机缸头内，在燃烧室的上部缸盖上设置燃料管道、进气管道、补水管道、排气管道，由进气门控制燃料管道和进气管道的开闭，由排气门控制补水管道和排气管道的开闭，在燃烧室顶部缸盖上设置火花塞；排气通道和补水通道位于燃烧室外的缸头上部，在排气通道侧的缸盖上设置排气管，在排气管一侧设置排气门用于控制排气管的开闭，在补水通道一侧的缸盖上设置补水管，在补水管一侧设置补水气门；燃烧室通过底部开口，与缸头内空间联通。
4.根据权利要求1所述的燃料发动机实现高效节能的方法，其特征在于：所述缸头下部，在活塞和缸头形成的空间内填充水，水液面淹没燃烧室底部开口，
活塞和活塞缸以及曲轴连杆机构采用现有的常规发动机的结构即可。
5.根据权利要求1所述的燃料发动机实现高效节能的方法，其特征在于：所述排气管连接热交换器，热交换器的冷凝水管连接补水仓，补水仓连接补水管。
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