[实用新型]汽车用内燃和蒸汽一体式发动机

说明书

本实用新型属于汽车发动机。

现在的汽车多采用内燃发动机，是以燃烧汽油、柴油等燃料产生热能驱动车辆前进。内燃机作功后排除的废气带有大量的热能，被白白浪费掉。有关资料显示，内燃机的热效率，汽油机在30％左右，柴油机在40％左右。为此人们除积极的改进发动机的性能，以提高热效率外，更把作功后排除的废气这一大块热能的利用作为技术公关的关键。

本实用新型的目的是提供一种汽车用内燃和蒸汽一体式发动机，利用内燃机排除的废气，采用蒸汽发动机代替部分内燃机，节省燃料，减少废气排放，结构紧凑。

本实用新型的汽车用内燃和蒸汽一体式发动机，机体上安装有内燃汽缸，其特征在于机体上同时安装有蒸汽汽缸，蒸汽汽缸与蒸汽发生装置连接，内燃汽缸废气排汽口与蒸汽发生装置连接，蒸汽汽缸内有活塞，活塞下部通过连杆和曲轴相联。

蒸汽发生装置是为蒸汽汽缸提供作功用的蒸汽，可以是多种结构方式，内燃汽缸的废气为蒸汽发生装置提供热源。

所述蒸汽发生装置本实用新型优选提供的是一种换热器。换热器安装在蒸汽汽缸的外部，换热器一端穿装喷水嘴，贴近汽缸一端安装喷气阀门，喷气阀门与汽缸内相通。

本实用新型采用内燃机汽缸作功后的废气的热能将喷入换热器中的水汽化，蒸汽进入蒸汽汽缸膨胀作功，蒸汽汽缸作功取代了内燃机作功，减少了内燃机油的消耗，不但节能，而且减少了排入空气中的废气，属环保型发动机。内燃汽缸的结构没有改变，一个内燃汽缸可以配合1～2个蒸汽汽缸，并可根据车辆载重的多少确定汽缸的多少及缸径的大小。发动机的其它部分未作改动，其在车内的安装方式及与其它部件的连接方式基本不变。

上所述换热器的结构形式可以是：包括内外两室，换热器一端的穿装喷水嘴与内室相通，内燃汽缸的废气通过导管连接到换热器的外室。最好是换热器的外室由隔板分成多个相互连通的热气室，热气室上带有内燃机废气进口和热气出口，内室由挡板分成增温室和沸腾室，挡板上带有单向串气阀门。内室内壁上可以带有翅片，以更好地传热。热气室内最好带有电热元件，在发动初期，由于内燃机提供的废气能量不足，由电热元件接车内蓄电池供热，当发动机正常工作后，停止电热元件加热。

所述蒸汽汽缸，包括缸体和缸盖，缸盖安装在缸体上部，在缸盖下部加工有倾斜平台，平台下表面上平行安装板状电热沸腾器，换热器上的喷气阀门对应电热沸腾器的倾斜面。该蒸汽汽缸将由换热器来的蒸汽进一步加热和增压，以更利于膨胀作功。

所述电热沸腾器包括底座、电热丝及导热片，电热丝安装在底座上加工的盛放凹槽内，在底座凹槽的外表面安装导热片。还可以是通用的电热丝结构或电热膜或其它公知的方式，其主要作用是提供热源，对蒸汽进一步加热。电热沸腾器由蓄电池供电。

下面结合实施例附图说明：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为蒸汽汽缸及与换热器连接结构示意图；

图3为换热器结构示意图；

图4为蒸汽汽缸排汽门开启状态示意图；

图5为蒸汽汽缸排汽门关闭状态示意图；

图6为电热沸腾器结构示意图。

图中：1蒸汽汽缸 2活塞 3内燃汽缸 4活塞 5蒸汽汽缸缸盖 6换热器 7喷水嘴 8内燃汽缸缸盖 9内燃汽缸废气排汽口 10排气通道 11排汽门 12固定螺钉 13电热沸腾器 14喷气阀门 15热气室 16增温室 17电热元件导线 18挡板 19隔板 20沸腾室 21热气出口 22单向串气阀门 23内燃机废气进口 24电热元件 25限压阀 26蒸汽汽缸废热蒸汽进口 27翅片 28连杆 29曲轴 30弹簧 31弹簧座 32摇臂 33推杆 34挺杆 35凸轮轴 36凸轮 37导热片 38底座 39电热丝

如图1，发动机由一个内燃汽缸3配合两个蒸汽汽缸1，其它部件如润滑系、冷却系、曲轴连杆机构等与内燃机相同，其安装方式同柴油机常规的安装方式，对应蒸汽汽缸，由高压水泵代替原柴油机油泵位置，高压水泵与水箱相连，供给喷水嘴水源。蒸汽汽缸的缸盖外各安装换热器，通过导管等形式将内燃机作功后排放的废气引入到换热器中(内燃汽缸废气排汽口9与换热器上的内燃机废气进口23连接起来)。

内燃汽缸3的结构方式没有改变。蒸汽汽缸1的结构方式如图2，缸盖5安装在缸体的上部，缸盖5下部加工有倾斜平台，平台上平行安装有板状电热沸腾器13，缸体内的活塞2通过连杆28与曲轴29相连。在汽缸外安装的换热器6，贴近缸盖5的一侧为喷气阀门14，喷气阀门14对应电热沸腾器13。