CN2570484Y - 环保型双爆柴油机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种环保型双爆柴油机。它在现有柴油机的基础上新增设了一套与燃油供给系统相似的供水系统，由水箱、输水管、滤水器、高压水泵、高压输水管和雾化喷水嘴组成，在柴油机作功冲程内完成燃油点火爆发和水雾汽化爆发的双爆发作用，两者共同推动活塞运动而作功。本实用新型具有功率大、能耗低、减少废气污染、保护环境等优点。

Description

环保型双爆柴油机

本实用新型涉及一种环保型双爆柴油机。

目前的四冲程柴油机的工作循环是：进气、压缩、作功、排气四个冲程，作功冲程是将进入气缸的空气压缩接近结束、气缸中形成高温高压，并定时、定量喷入雾化的柴油进入燃烧室，柴油着火燃烧，气缸中压缩了的空气受热迅速膨胀，推动活塞运动而做功，它因热效率较高，结构较简单，使用维护方便的优点被广泛使用。其缺点是燃油难以完全充分地燃烧，在排气冲程中，残留有许多诸如一氧化碳、二氧化碳等有害废气从气缸中经排气管排放到大气中，浪费了能源并污染了环境。

本实用新型的目的是：针对上述技术不足提供一种有助柴油充分燃烧，节约能源，增大柴油机功率；能有效减少柴油机排放的有害气体，保护环境的环保型双爆柴油机。

本实用新型是这样实现的：在现有的柴油机上增加一个与燃油供给系统相类似的供水系统，由水箱、输水管、滤水器、高压水泵、高压输水管、雾化喷水嘴组成，高压水泵的泵轴经柴油机二高压油泵的泵轴同步联动，雾化喷水嘴与增设在气缸盖上并与燃烧室连通的喷水嘴孔座密封联接。

水箱中的水最好适量加入碱。

附图为本实用新型的结构图。1为水箱、2为输水管、3为滤水器、4为高压水泵、5为高压输入管、6为雾化喷水嘴、7为气缸盖上与燃烧室连通的喷水嘴孔座、8为燃烧室。

现结合附图就本实用新型的工作原理及结构详加说明。

本实用新型是在现有的柴油机的基础上增加了一套供水系统，它由水箱1、输水管2、滤水器3、高压水泵4(其泵轴与高压油泵轴连接并同步转动)、高压水管5、在柴油机的气缸盖上有一个与燃烧室相通的喷水嘴孔座7，雾化喷水嘴端6与高压水管相连，另一端(即喷水端)与喷水嘴孔座7密封联接。

水箱1中的水经输水管2进入滤器3过滤后进入高压水泵4增压，由于高压水泵4的泵轴与高压油泵泵轴联动，从而可以实现经高压水管5至雾化喷水嘴6喷出的雾化水和高压油泵经高压油管至喷油嘴喷出的雾化油都是在作功冲程中喷入燃烧室，柴油机的定时系统不变，并喷油、喷水共用，改变高压水泵与高压油泵两轴联接的径向位置，即可调节在作功冲程中的供水时间，从而实现定时，定量地向柴油机工作冲程中供给雾化的水。这时的气缸成为了化学反应、物理反应的高温高压的釜。雾化的水在该过程中主要作用有三，水是氢氧化合物，水在常压下，当水的温度升高到120℃时，水会自行爆发迅速汽化；根据亨利定理水中的氧气和其它气体都会从水中迅速逸出(此时柴油机气缸中的一般温度已高达900℃左右)，第一个作用是：喷入高温气缸中的水会自行爆发迅速汽化变成水蒸气，体积膨胀，像蒸汽机一样，汇同原已由柴油燃烧而膨胀的气体一同推动活塞运动而作功。在不增加油耗的条件下增加了柴油机的功率，节约能源。第二个作用是从水中逸出的氧气又可以为未燃烧完全的柴油补充氧气，使之更充分地燃烧。既能增加柴油机的功率还能减少废气中一氧化碳的含量。第三个作用是：在高温高压的条件下部份水蒸汽与部份废气产生化学反应和物理反应，水蒸汽在排出的过程中，能润化排出废气中的微颗粒，增加其重量，有利其沉降，减少排出的废气在大气中的漂浮物，达到环保的目的。

在柴油机工作的作功冲程中，首先由喷入的柴油在高温、高压的气缸中燃烧。引发空气膨胀而发生爆发，稍后由喷入的水在高温高压的气缸中迅速蒸发成为水蒸汽，体积迅速膨胀而爆发共同推动活塞运动而作功，故称之为双爆柴油机。

供水量的多少原则应该在不影响柴油机正常工作的温度来确定，众所周知，柴油机在工作过程中为了不使其过热都专门设置了散热系统，喷入气缸中的水有限，(不同型号的柴油机完全可以经计算机模拟设计找出最佳喷水量)，其汽化过程中所吸收的热量不会影响柴油机的正常工作温度。当然在柴油机启动预热阶段，应关闭供水阀。在喷水时间上应该与点火时间适当错开，一般点火在前，喷水在后。不同型号的柴油机其错开的角度略有差异，在确保高压水泵的工作压力的前提下，可以在高压水泵前增加一级低压水泵。应根据运行效果进行适应调节。为了确保柴油机的安全运行和使用寿命，水箱中使用的水应进行软化处理。供水系统另部件应进行防腐处理。处理后的水最好适量加入碱使水蒸汽与部份废气经化学反应，生成的酸性物质(如大自然中的酸雨现象)中和。尽量使柴油机排出的废气处于中性状态，环保效果更佳。

由于本实用新型实际上是柴油机与蒸汽机的结合，在柴油机的作功冲程中完成了两次爆发使压力急剧上升，共同推动活塞做功，因而具有功率大，能耗少的优点。同时在两次爆发膨胀中气缸中形成的高温高压促进了气缸中的各种介质更充分地进行化学反应和物理反应，因而也具有有效减少柴油机排放的有害气体，促进环境保护的优点。

Claims (1)

1.一种环保型双爆柴油机，包括一个完整的柴油机，其特征在于有一个由水箱1、输水管2、滤水器3、高压水泵4、高压水管5、雾化喷水嘴6组成的供水系统，高压水泵5的轴经柴油机的高压油泵的泵轴同步联动，柴油机缸盖上有一个与燃烧室相通的喷水嘴孔座7、雾化喷水嘴6与喷嘴孔嘴座7密封联接。