CN1435562A - 发动机的喷水装置 - Google Patents

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Abstract

本发明披露了一种发动机的喷水装置，其将水喷入发动机燃烧室内。水滴通过不同于燃料喷嘴的系统喷入，并且水是通过一个吸入系统喷入的，但对于水滴的喷射而言，可根据燃烧室的内部条件对喷射率和喷射时间进行最优化控制。

Description

发动机的喷水装置
技术领域
本发明涉及一种将水喷入发动机燃烧室内的喷水装置，具体涉及一种用来降低发动机排烟的喷水装置。
背景技术
目前已经开发出多种用来降低发动机排烟的装置，其是将水喷入到发动机的燃烧室内从而对燃烧室内的温度进行控制。
喷水装置为一个能喷射燃料和水的单喷嘴型喷射装置。
在该方法中，喷嘴的结构很复杂。因为要同时喷射水和燃料，所以不可避免的要产生腐蚀。而且，由于在高压下要将水与燃料一起喷入，因此燃料系统处于过载状态从而降低了发动机的预期寿命。
而且，由于水和燃料在燃烧室中的作用是不同的，这样就存在一个技术上的限制性问题：喷燃料的时间和喷水的时间必须彼此一致。
同时还有一种将水通过吸入管引入到燃烧室的方法。和通过喷嘴将水直接喷入到燃烧室的方法相比，该方法的优点在于可以防止燃烧室内温度的突然变化。
如图1所示，将水通过吸入管引入到燃烧室内的喷水装置的构成如下所述。即，一个安装在吸入管33内的空气导向板34的打开角度与发动机的抽吸力成正比，这样在发动机的进气冲程期间可自动供应空气和水，其供应量和空气导向板34的打开角度成正比。
当抽吸力变大而能克服空气导向板34的重量“a”时，通过供水管38供应的水被雾化后而进入到燃烧室内。
然而，具有该结构的喷水装置在根据燃烧室不同的条件而对喷水时间和喷入水滴的量进行适当控制方面具有一定的限制。即，仅通过固定的物理量如空气导向板34和重量“a”来对喷入的水滴进行调节。因此，仅通过固定的物理量调节的方式远远不能满足燃烧室条件动态变化的要求。
发明内容
本发明提供了一种发动机的喷水装置，其中水滴是通过一个不同于燃料喷嘴的系统喷入的，水是通过一个吸入系统喷入的，并且根据燃烧室的内部条件可对水滴的喷射进行最优化控制。
根据本发明的一个实施例，一种发动机的喷水装置包括：一个喷水器，该喷水器具有一个位于发动机吸入管之内的喷射孔；一个供水装置，其用来将水供应到喷水器中；一个供气装置，其将空气供应到喷水器中；阀门装置，其将来自供水装置的水和来自供气装置的空气进行混合，然后将该混合物供应到喷水器中；以及控制装置，其根据发动机的运行条件对阀门装置进行控制。
附图说明
下面通过参照附图对本发明优选实施例的说明可以使本发明的上述目的和其它优点变得更为清楚，其中：
图1示出了现有技术中的喷水装置；
图2示出了本发明的发动机喷水装置的构成；
图3示出了图2中喷水装置的关键部分。
具体实施方式
如图2所示，本发明的喷水装置与一个发动机9相连接，发动机9的构成如下。即，涡轮增压器3对进入到虑清器1中的空气进行压缩，上述涡轮增压器3由发动机废气所驱动。然后，压缩后的空气由一个中间冷却器5冷却并通过吸入管7供应到燃烧室中。
供水装置包括：一个用来存储水的水箱11以及一个水泵13，该水泵1 3用来将水从水箱11泵入阀门装置中。水泵13可以由发动机驱动或者由一个单独的马达驱动，这是技术人员所公知的。
供气装置包括：一个由发动机驱动的压缩机15以及一个压缩空气罐17，其用来存储压缩机15的压缩空气。压缩空气罐17中的压缩空气也可以用来驱动公共汽车的自动门或者驱动运货车的货箱。
阀门装置包括多个电磁阀21，该电磁阀21以电控方式可以同时将供水装置的水和供气装置的空气供应到喷水器19中。该控制装置包括一个电控单元23，其根据发动机的运行条件对电磁阀21进行控制。
同时在喷水器19之内安装有一个单向阀25从而形成了一个从阀门装置到发动机吸入管7的单向通道，这样即可防止来自发动机的任何逆流。
空气通过虑清器1进入到发动机，该虑清器1将空气中的杂质去掉。然后，涡轮增压器3对空气进行压缩并由中间冷却器5进行冷却，最后将其导入到发动机的燃烧室中。
电控单元23对燃烧室内温度是否适当地降低进行探测，并控制电磁阀21(阀门装置)将水和空气的混合物供入到燃烧室中从而将燃烧室的内部条件调节到适当的状态。
根据发动机功率由压缩机15产生的压缩空气被存储在压缩空气罐17之内。然后，压缩空气被输送到电磁阀21中，同时水泵13将水箱11中的水也泵入到电磁阀21中。
电磁阀21始终准备输送水和压缩空气的混合物。在此条件下，如果根据电控单元23的控制信号将电磁阀21打开，水滴和压缩空气通过单向阀25以及发动机的吸入管7一起被输送到燃烧室之内。
这样，水滴通过吸入管7被输送到燃烧室内，因此可以防止燃烧室内的任何急剧的温度降。而且，通过不同于燃料喷射系统的一个系统将水喷入，因此，需要根据燃烧室的内部条件对单向阀21进行负载控制。结果可对喷水率和喷水时间进行精确的控制。
因为由一个单独的系统供水，所以不需要常规的高压喷射，并且可以防止对喷嘴以及燃料供应系统的腐蚀，另外也可提高发动机的概率寿命。
如上所述，水滴通过一个不同于燃料喷射系统的系统进行喷入，因此可以保持燃料系统部件的高持久性。而且，水滴通过一个吸入管喷入，这样可以最优化的控制喷水率和喷水时间。

Claims (7)

1、一种发动机的喷水装置，其特征在于，该装置包括：
一个喷水器，该喷水器具有一个位于发动机吸入管之内的喷射孔；
供水装置，用来将水供应到喷水器中；
供气装置，将空气供应到喷水器中；
阀门装置，将来自供水装置的水和来自供气装置的空气进行混合，然后将该混合物供应到喷水器中；以及
控制装置，根据发动机的运行条件对阀门装置进行控制，
其中供水装置包括一个用来存储水的水箱以及用来将水从水箱泵入到阀门装置的水泵。
2、如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：一个安装在喷水器之内的单向阀，这样形成了一个从阀门装置到发动机吸入管的单向通道。
3、一种发动机的喷水装置，其特征在于，该装置包括：
一个喷水器，该喷水器具有一个位于发动机吸入管之内的喷射孔；
供水装置，用来将水供应到喷水器中；
供气装置，将空气供应到喷水器中，该供气装置具有一个发动机动力驱动的压缩机和一个用来存储压缩机的压缩空气的压缩空气罐：
阀门装置，将来自供水装置的水和来自供气装置的空气进行混合，然后将该混合物供应到喷水器中；以及
控制装置，根据发动机的运行条件对阀门装置进行控制。
4、如权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括：一个安装在喷水器之内的单向阀，这样形成了一个从阀门装置到发动机吸入管的单向通道。
5、一种发动机的喷水装置，其特征在于，该装置包括：
一个喷水器，该喷水器具有一个位于发动机吸入管之内的喷射孔：
供水装置，用来将水供应到喷水器中；
供气装置，将空气供应到喷水器中；
阀门装置，包括多个电磁阀，该电磁阀可电控地将来自供水装置的水和来自供气装置的空气进行混合并同时供应到喷水器中；以及
控制装置，根据发动机的运行条件对阀门装置进行控制。
6、如权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括：一个安装在喷水器之内的单向阀，这样形成了一个从阀门装置到发动机吸入管的单向通道。
7、一种发动机的喷水装置，其特征在于，该装置包括：
一个喷水器，该喷水器具有一个位于发动机吸入管之内的喷射孔；
供水装置，用来将水供应到喷水器中；
供气装置，将空气供应到喷水器中；
阀门装置，将来自供水装置的水和来自供气装置的空气进行混合并将该混合物供应到喷水器中；以及
控制装置，根据发动机的运行条件对阀门装置进行控制，
其中喷水器包括一个安装在其内的单向阀，这样形成了一个从阀门装置到发动机吸入管的单向通道。
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