[发明专利]一种内燃机喷水助排气的节能减排方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种喷水助排气的节能减排方法及装置，特别是涉及一种内燃机喷水助排气的节能减排方法及装置。

背景技术

活塞式内燃机自19世纪60年代问世以来，经过不断改进和发展，已经是比较完善的动力机械。它由于热效率高、功率和转速范围宽、配套方便、机动性好，所以获得了广泛的应用。全世界各种类型的汽车、农业机械、工程机械、小型移动电站和战车等都以内燃机为动力。海上商船、内河船舶和常规舰艇，以及某些小型飞机也都由内燃机来推进。世界上内燃机的保有量在动力机械中居首位，它在人类活动中占有非常重要的地位。

由于世界石油危机和发动机尾气对环境的污染日益严重，内燃机技术的研究转向节能及减排。如中国专利公报公开的发明专利《水助燃、强化功率、节能发动机》(92106829.8)，其是一种由无缸盖对顶式高速二冲程做功部分和高速泵油水助燃装置所组成的强化功率节能发动机，高速二冲程做功部分是由进气、排气装置，活塞，连杆，缸套和轴，齿轮以及飞轮和直喷式强化蜗流燃烧室组成；高速泵油水助燃装置是由凸轮和油泵以及离心式自动离合器，调速器，水助燃开关，减压阀，摇杆，三通高压油管，喷油器和喷水器所组成。也就是说，在对发动机作了一些适应性的改进后，加上水箱和喷水器，装有水助燃开关，在燃油的同时将水雾化助燃，以便节省燃料，降低污染。但该方案适用范围窄，且要对发动机作较大的改动，装置结构相当复杂，而且节能的效果不是很理想。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种适用范围广、结构简单、减排、节能效果比较理想的内燃机喷水助排气的节能减排方法及装置。利用水箱、水泵、喷嘴等，其特征是：在内燃机排气阀打开的过程中，通过喷嘴，定时向活塞的顶部喷水，受热蒸发的水蒸气帮助把燃烧室中的废气排出的方法。

本发明有以下优点：

1、对四冲程内燃机

由于排气过程有阻力，且燃烧室也占有一定的容积，所以在排气终了时，不可能将废气排净，这部分留下来的废气被称为残余废气。残余废气不仅影响燃烧质量，对充气也有不良影响。本发明是在内燃机排气阀打开的过程中，通过喷嘴，定时向活塞的顶部喷水，受热蒸发的水蒸气可以将残余废气充分排净，排气结束后，留在燃烧室的水蒸气，在燃烧室燃烧爆炸时，水蒸气受高温高压作用，分解成氢气和氧气，较大改善了燃烧条件，起到节能减排作用。

2、对二冲程内燃机

在排气阀(直流扫气)打开后，以及扫气口打开前，通过喷嘴定时向活塞的顶部喷水，受热蒸发的水蒸气帮助把燃烧室中的废气排出，排气结束后，留在燃烧室里的少量水蒸气，在燃烧室燃烧爆炸时，水蒸气受高温高压作用，分解成氢气和氧气，较大改善了燃烧条件，起到节能减排作用。

具体实施例及附图说明

实施例1

见附图1，主要由水箱1、水泵2、调压器3、电控喷嘴4、电控喷嘴5、进气管6、排气管7、进气阀8、排气阀9、活塞10、连杆11、机身12、机座13等组成(由于四冲程汽油机和柴油机供油系统不同，图中没有标出)。

由水箱1，水泵2，调压器3产生稳定的水压，当内燃机活塞运行到排气冲程时，通过电控喷嘴4、5，定时向运动中的活塞顶部喷水、受热蒸发的水蒸气帮助把燃烧室中的废气排出。排气结束后，留在燃烧室的水蒸气，在燃烧室燃烧爆炸时，水蒸气受高温高压作用，分解成氢气和氧气，较大改善了燃烧条件，起到节能减排作用。

实施例2

见附图2，主要由水箱1、水泵2、高压水泵3、喷嘴4、喷嘴5、进气管6、排气管7、进气阀8、排气阀9、活塞10、连杆11、机身12、机座13等组成(由于四冲程汽油机和柴油机供油系统不同，图中没有标出)。

由水箱1，水泵2，把水送到高压水泵3，在内燃机膨胀冲程快结束、排气阀打开后，通过高压水泵3，快速提高水的压力，当水压大于喷嘴4内部的弹簧力时，将喷嘴4内部的针阀顶起，高压水通过喷嘴上的小孔喷出(喷嘴5同理)。定时向运动中的活塞顶部喷水、受热蒸发的水蒸气帮助把燃烧室中的废气排出。排气结束后，留在燃烧室的水蒸气，在燃烧室燃烧爆炸时，水蒸气受高温高压作用，分解成氢气和氧气，较大改善了燃烧条件，起到节能减排作用。

实施例3

见附图3，主要由水箱1、水泵2、高压水泵3、喷嘴4、喷嘴5、扫气口6、排气管7、扫气箱8、排气阀9、活塞10、连杆11、机身12、机座13等组成(由于二冲程汽油机和柴油机供油系统不同，图中没有标出)。

由水箱1，水泵2，把水送到高压水泵3，在内燃机燃烧膨胀及排气扫气冲程，当排气阀打开后，扫气口未打开前，通过高压水泵3，快速提高水的压力，当水压大于喷嘴4内部的弹簧力时，将喷嘴4内部的针阀顶起，高压水通过喷嘴上的小孔喷出(喷嘴5同理)。定时向运动中的活塞顶部喷水、受热蒸发的水蒸气帮助把燃烧室中的废气排出。排气结束后，留在燃烧室里的少量水蒸气，在燃烧室燃烧爆炸时，水蒸气受高温高压作用，分解成氢气和氧气，较大改善了燃烧条件，起到节能减排作用。