CN2110095U - 全自动喷水节能器 - Google Patents

Abstract

全自动喷水节能器是一种节油装置，具有二个不 同的自动控制系统，即真空自动控制系统与水温自动 控制系统。二个自动控制系统相互配合，能准确无误 地控制喷水时机，从而排除了在任何运转状态下(包 括冷发动机时，发动机中途停止或作低速、怠速运转 时，停车休息时)发生汽缸腐蚀的可能性。而且这种 控制完全是自动的。不增加驾驶员任何负担。

Description

本实用新型涉及一种内燃机喷水或喷水一醇类混合液以节省燃油消耗的装置。

向汽车发动机以至一切内燃机喷水或喷水一醇类混合液作为发动机燃料的添加剂和内部冷却剂，能够改善发动机的性能，提高功率和降低燃油消耗，这在许多技术文献中均已提到。

喷水理论的主要点是：

1、利用水汽化时的汽化热，可以降低进气温度，进气温度既低，则容积效率即行增加。发动机的容积效率与进气温度的平方根成反比，即：

Nv＝k／

式中：Nv：发动机的容积效率；

K：常数

T：进气的绝对温度

2、对发动机喷水，由于温度较低，最终会大大减轻爆震的可能性。

3、这些水点，一定要先经过“煮沸”，然后转化为蒸气，因而能够减低汽缸中的最高温度。由此可见，喷水的结果，将增加工作压力（平均有效压力）并且减少在压缩行程中所损失的功。

4、水点进入发动机后被粉碎成水珠小滴，分散在汽油当中，由于水珠小滴被一层汽油的膜所包住，而水“煮沸”变成蒸汽要比气油快得多，因此水蒸汽的压力就将破坏这层包住它的薄膜外壳而产生微量爆炸，这可为发动机提供额外的能量。

5、用水（水和汽油的重量比为0.25：1）作为内部的冷却剂或添加剂，可以提前点火角度，使发动机在不变压缩比的情况下的功率和经济性都有提高。

6、用水作为内部冷却剂在很大程度上可防止发动机燃烧室积炭的产生以及减低了最高气体温度，从而降低排气门温度，减少了排气门及气门座的烧损与变形。因此，发动机大修间隔里程也增加了，这意味着另外获得了发动机操作的经济性。

反映向发动机喷水技术的主要文献：

1、抗爆节油法喷水发动机

（苏）K.K.巴波克    汽车杂志    1956年9月号

2、怎样用喷水法以提高发动机的效率

（英）C.L.波尔    汽车杂志    1957年9月号

3、水、水－酒精喷射对改进发动机性能的试验研究

K.威斯  W.路特    第一机械工业部技术情报所编译    1960年3月

4、发动机燃料润滑油与液体

（苏）克.克.巴波克  叶.格.谢米尼多    燃料工业出版社  1955年6月

根据这一理论美国专利（专利号U.S  pat  No  423202）和苏联专利（专利号S.U.pat  No  769051）设计了自动控制喷水的内燃机喷水系统，并在喷水计量及喷水加热方面有所创新，但是这种单一的喷水系统存在着下列缺点：

1、当冷发动机时，发动机一经起动运转，这种自动控制的喷水系统立即同步工作，致使喷入汽缸的水不能全部雾化；

2、车辆仅作一短距离行驶时，水即留存在排气系统内，从而增加了它的腐蚀性；

3、由于水的过早喷射，也延长了发动机的走热时间；

4、正当发动机停止时，水喷入汽缸即被凝固，从而加强了对汽缸的腐蚀性。

为克服上述缺点，我提出了用手动控制系统与自动控制喷水的真空控制系统配合的“增力节能器”（专利号：CN85201722U），有了手动控制系统可以根据需要，随时启闭，如果掌握得好，即可克服上述缺点。在冷发动机时，通过延迟开启，可以克服水不能全部雾化以及延长发动机走热时间的缺点；而在发动机停止时，通过提前关闭，避免了水喷入汽缸即被凝固会加强汽缸腐蚀的缺点。当手动控制阀关闭后，就能使整个喷水系统失效而停止喷水，从而排除了有任何腐蚀作用的可能性。但是，手动控制很难掌握好延时开启及提前关闭喷水的时机。

本实用新型的目的是要提供一种全自动的内燃机喷水装置，它能准确无误地控制喷水的时机，从而有效地克服上述全部缺点。

本实用新型的目的是这样实现的：在专利CN85201722U提出的真空自动控制系统的基础上，特别设计了一套水温自动控制系统，两套系统协同工作，从而形成一种全新的全自动喷水节能器。

本实用新型由于有两种自动控制协同工作，因此何时喷水既受发动机运转的制约，又受水温的制约，只有当发动机运转并当水温达80～85℃时才开始喷水，在冷发动机及水温未达80℃时，由于水温自动控制系统的控制阀尚未开启，因此，尽管真空自动控制系统随着发动机的运转而立即同步工作，却不会喷水，从而克服了水不能全部雾化和延长发动机走热时间的缺点。如水温已经热起达80℃，水温控制阀开启的情况下，发动机停止及低速或怠速情况下运转时，由于节气阀的开度较小，因此真空自动控制系统的主针阀仍旧关闭着，于是仍不喷水，从而避免了水喷入汽缸即被凝固，会加强汽缸腐蚀的缺点。在停车前，由于发动机早在怠速情况下运转，早已停止了喷水，如以怠转转速为240转／分计，则每秒为4转，即每秒有二个排气行程，如怠转30秒，则就有60次排气，足够使汽缸余隙中所有含水份的残气，全部排出。（通常在关闭电门前，有吹油门2～3次的习惯，这更足以使含有水份的残气排尽）从而排除了任何腐蚀的可能性。并且这种控制完全是自动的。对驾驶员来说，并不增加任何负担。同时本实用新型仍保留了单一的真空自动控制系统（专处号CN85201722U）的优点：

1、节约汽油能源10％～15％；

2、提高发动机功率，消除发动机的爆震；

3、可以提前点火角度，从而获得更好的经济性；

4、降低排气门温度，减少排气门及气门座的烧损与变形；

5、延长发动机大修间隔里程。

实用新型的具体结构由以下的实施例及附图给出。

图1、图2、图3、图4分别是根据本实用新型提出的全自动喷水节能器的正剖视图，俯视图，A－A剖视图及B－B剖视图。

下面结合图1、图2、图3详细说明依据本实用新型提出的全自动喷水节能器的细节及工作情况。

全自动喷水节能器的特征是具有二个不同的自动控制系统，即真空自动控制系统和水温自动控制系统，两个自动控制系统，均采用活塞式控制阀进行控制。

真空自动控制系统由主量孔9、主针阀3、喷液管2、雾化管14、真空活塞12和真空活塞弹簧13等组成。

真空自动控制系统工作情况：当发动机起动在低速或怠速运转时，节气阀关闭，由于汽缸内活塞运动使进气歧管内真空度大大提高，进气歧管是与连接板1（图1）相连结的。于是通过连接板1内的空气小孔26（图2）与真空活塞12底部的小孔（未画出）相通，于是真空活塞12在真空吸力作用下，克服了真空活塞弹簧13的弹力而下行，同时带动与之相联的主针阀3也下行，从而关闭了与雾化管14（图3）相通的斜孔通道15，此时，该装置就不喷水。当节气阀大开，其后面的真空度大大降低，于是真空活塞弹簧13的弹力，超过了真空度的吸力，使真空活塞12上行，并带动连在一起的主针阀3也上行，从而开启与雾化管14相通的斜孔15，而斜孔15是与主针阀3下面的孔道11相通的，孔道11又经过孔道10与主量孔9相通。由于发动机运转时活塞运动的真空吸力使液室7里面的水得以经主量孔9，孔道10及11至主针阀3，再经斜孔15至雾化管14，在此，通过渗入空气，水被雾化。水雾化后，通过另一主体盖25（图3）中的孔道16及17（图3）而至水温控制阀4（图1），如果此时的水温自动控制阀4是开启的（即水温已达80℃），那么再经过孔道18及19（图1）进入连接板1的喷液管2（图2）由喷孔喷入汽缸。（如果此时水温自动控制阀4是关闭的，那么整个喷水系统仍将不喷水。

液室7里的水面是由浮子8，通过浮子销28、三角针阀22、针阀座23及锁簧21进行控制的。当水由进水口24进入，经针阀座23，三角针阀22充满液室7时，浮子8上浮，它的尾部却向下压着三角针阀22的端部，迫使三角针阀22下行，从而与针阀座23密合而关闭了水的通路。

当液塞7里面的水减少，浮子8下沉，它的尾部却上翘，带动与之联结的锁簧21向上，而锁簧与三角针阀22的端部固结着，于是三角针阀22也上行，从而打开进水通路，因此，液室7里的水，始终保持在一定水平。

水温自动控制系统由继电器5，安装电子元器件的印刷板6，水温控制阀4及主体盖25等组成。

水温自动控制系统工作时，当水温热起达80～85℃时，水温传感器内阻减小，通过安装电子放大器的印刷板6，使流经继电器5的电流增大，所产生的吸力足以打开水温控制阀4，于是流经雾化管14的水，通过孔道16及17，再经孔道18及19进入喷液管2，由喷孔喷入汽缸。此时初步雾化的水滴，再次被粉碎为细小的水珠。

当水温较低时，水温传感器内阻增大，通过印刷板6使与之联结的继电器5的电流减少，至一定程度就不足以继续打开水温控制阀4，于是水温控制阀4关闭，从而切断了流经雾化管14的水即停止了喷水。整个喷水系统便因停止喷水而完全失效。虽然发动机和真空自动控制系统仍旧照常地运转着。

全自动喷水节能器装在节气阀之下，进气歧管之上，由连接板1联结。

连接板1的外形尺寸和连接尺寸可按照不同发动机的要求作相应的修改，以满足不同的使用要求，即适用于一切燃机装置。

Claims (6)

1、一种向内燃机喷水或喷水一醇类混合液以节省燃油消耗的全自动喷水节能器，其特征是具有二个不同的自动控制系统，即真空自动控制系统和水温自动控制系统，二个自动控制系统均采用活塞式的控制阀来进行控制，并采用渗空气法的雾化管来将水初步雾化，还有保持水位的浮子和液室以及与发动机相配的连接板。

2、根据权利要求1所述的节能器其特征是真空自控系统的主针阀3是活塞式的，它是利用汽缸活塞运动形成的真空吸力和真空活塞弹簧13的弹力来控制启闭的。

3、根据权利要求1所述的节能器其特征是喷液管前装有一个活塞式的水温控制阀4，它是利用水温变化，通过水温传感器，电子放大器6及继电器5进行控制的。

4、根据权利要求1所述的节能器其特征是水喷入汽缸前有一根采用渗空气法的雾化管14，将水初步雾化。

5、根据权利要求1所述的节能器其特征是液室7，内有一浮子8，并通过浮子销20与锁簧21连接到一个三角针阀22，三角针阀通、断水的通路，使液室水位保持不变。

6、根据权利要求1所述的节能器其特征是有一连接板1，只要作相应修改，使全自动喷水节能器可适合一切内燃机装置。

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