[发明专利]柴油机液体增压剂及专用汽化器

说明书

技术领域

本发明涉及柴油发动机技术领域，特别是应用于活塞压燃式柴油机液体增压剂以及加入该增压剂的专用汽化器装置。

背景技术

随着大中型柴油车辆保有量的持续增长，以及在用柴油车辆的高龄化，不仅加快了不可再生能源----石油燃料的消耗速度，也因柴油车辆高碳废气排放量不断增加，日益加重了对大气环境造成的恶性污染。因此在柴油内燃机领域开发应用绿色环保的、可再生的、生物质能燃料——乙醇，势在必行。由于乙醇(特别是含水乙醇)与柴油的属性不同，难以互溶，乙醇柴油受合成技术、工艺、成本等诸多因素的制约，至今仍未能在柴油机供油系统得到使用。

另外，柴油车辆因为一直沿用单纯空气的气体压缩方式，所以无法弥补压缩气体含氧量不足的缺陷，既不能达到日趋严格的低碳环保排放要求，又难以解决提高节省燃油的效率问题。

还有，由于柴油机与汽油机的进气和供油特性截然不同，汽油机常规乙醇汽油汽化器的空气节流阀与乙醇汽油喷嘴设计在同一气道中，这种结构在柴油机上根本不适用。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术存在的问题，提供一种用于活塞压燃式柴油机液体增压剂以及为加入该增压剂所设计的专用汽化器装置；采用该技术能够在柴油机燃油热能转化为机械能的效率大幅提高的同时，使燃油耗量下降，既满足了柴油机低碳环保的排放要求，又达到节油降耗之功效。

本发明液体增压剂以液态的氢、氧成分，从柴油机进气汽化与空气混合，具有较大的汽化潜热比，柴油机运转过程中，吸入汽缸中混合气体的进气温度可控制在摄氏35℃以下的最佳状态，进气气流保持体积不变，而质量和密度大大增加。在柴油机工作循环中，这种新的高密度混合汽气体吸入汽缸被压缩升温后，被雾化的增压剂迅速蒸发，形成气态，压缩比增加。当气体随着体积的缩小压力增大，温度迅速上升，当增温超过特定的摄氏140℃以上时，乙醇、过氧化氢汽团受热快速裂解，混合气形成乙醚、氢、氧混合气团(C₂H₅OC₂H₅+H₂↑+O₂↑+H₂O₂)，已经完全具备极其易燃和强力增压功能，这时气体压缩终了时的密度，超过单纯空气被压缩后的密度，压力也超过单纯空气被压缩后形成的(50kg/C m²)压力；温度更相对高于单纯空气在汽缸中被压缩的温度，高压雾化燃油喷入这种新型高温、高压、高密度混合气体的特定环境中，起火迅速扩散的同时引爆增压剂中大量的氢气成分，随即引发增压效应：燃烧室热能反应空前强烈，(无滞燃期)产生强力爆炸而形成的热气体膨胀时间比单纯的空气/燃油爆发时热气体膨胀时间大大缩短，→能量释放速度快而集中(速燃期缩短)，因而对活塞产生的压力剧增，相继转化动能的时间短而且推力大→曲轴飞轮的机械能立即增加的同时，转速随之上升，反馈至燃油泵调速机构离心力增大，使燃油泵自动下调柱塞供油转角，柱塞付供油自动向减小油量的方向转移→在下一个工作循环里，产生节油效应：柱塞副出油量减小，柴油机燃油热能转化机械能的效率大大提高的同时，燃油耗量下降。

为实现上述目的本发明提出如下技术方案：

一种柴油机液体增压剂，其特征是：它是由以下原料配制的液体，该增压剂的体积配比为：

燃料乙醇    70％～85％

过氧化氢    1％～3％

水          9％～28％

0.2％过碳酸钠(2Na₂CO₃·3H₂O₂)水溶液1％～5％(W/V)

增压剂液体PH值为6～7。

柴油机液体增压剂的性质：可燃性无色透明液体；有淡淡的酒精气味；无毒；常压下沸点：＞80℃、＜100℃；常温下性能稳定。环境温度增加时，挥发性稍有增加；常温下比重：0.83～0.85；储存和使用环境：±50℃；无自燃性、无爆炸性；储藏、运输比汽、柴油相对安全；本增压剂在生产调配过程中，不产生三废排放；

本增压剂液体PH为中性，即使柴油机吸入气缸的液体增压剂汽化量达到最大，含水所占比例也远远小于在暴雨中行车时发动机吸入气缸内的空气含水量，所以对发动机无副作用，发明人用旧发动机实验过程中，经过500小时运行后，拆开发动机做技术检验，燃烧室、活塞顶部、喷油嘴、气门、气门座、活塞环槽无积碳、气缸缸壁无氧化、无烧蚀。