[发明专利]一种氧水发动机

说明书

一种氧水发动机，用富氧或者纯氧代替空气，达到完全燃烧无污染的目的，用向气缸供水，达到冷却发动机，并且产生水蒸气膨胀做功，把冷却发动机的能量转换成有效功率，从而达到提高发动机热效率的目的，降低了排气温度，可以有效提高发动机理论热效率和实际热效率。

技术领域

本发明涉及内燃机领域，具体涉及内燃发动机。

背景技术

内燃发动机按燃料分为液体燃料发动机和气体燃料发动机，部分液体燃料发动机可以改装成气体燃料发动机，如汽油发动机改装成天然气发动机，按冲程分为四冲程发动机和二冲程发动机，常用的是汽油机和柴油机，都可以设计成氧水发动机或者改装成氧水发动机。随着人类对大气污染的重视，制定了越来越严格的排放标准，人们对发动机的热效率的要求也越来越苛刻，现在每提高1％热效率都很难，为了提高热效率，降低排气污染，想尽各种办法，通过使用富氧、纯氧和燃料完全燃烧提高燃烧温度，降低常规空气不完全燃烧产生的氧氮化合物，碳氢化合物和一氧化碳等有害污染物，以及不完全燃烧的燃料。富氧和纯氧可以通过分子筛或者空气分离装置制取，也就是氧气源。专利检索CN200520053756.9内燃蒸汽发动机，CN99115890.3富氧发动机，CN201310597744.1一种纯氧发动机及其燃烧控制方法，CN200610037113.4高效喷水发动机，可以参考。他们都从一个面解决了部分问题，但又产生了一些问题，如：用富氧纯氧替代空气以后，燃烧的速度更猛烈，热负荷和机械负荷以及发动机材料都需要考虑到是否能承受，技术上可行，实用太难；气缸内喷水可以降低缸内温度，产生的蒸汽还可以膨胀做功，也可以部分吸收有害气体，但是空气和燃料燃烧本身就复杂，单纯喷水作用有限，有可能使燃料不完全燃烧损失加大，抵消部分蒸汽做功的有效热效率，蒸气接触氧氮化合物生成酸液，造成新的污染。

发明内容

要解决的技术问题：为了克服现有内燃发动机排气污染问题和热效率低问题，本发明提一种氧水发动机，用富氧或者纯氧代替空气，达到完全燃烧无污染的目的，用向气缸供水，达到冷却发动机，并且产生水蒸气膨胀做功，把冷却发动机的能量转换成有效功率，从而达到提高发动机热效率的目的，降低了排气温度，可以有效提高发动机理论热效率和实际热效率。

技术方案

为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案为：设置氧气源，制造储存富氧空气或纯氧气，也可以是储存的富氧空气或纯氧气，水是经过净化的水(可以添加防锈和有利于发动机工作的添加剂)，在进气冲程通过进气管用富氧或纯氧替代空气进入发动机，供水系统通过向进气口喷注适量进入气缸，经过压缩冲程，在做功冲程根据需要，在合适的时机喷入适量的水，水在遇到燃气后，吸热成为水蒸气，降低了气缸内的温度，水蒸气膨胀做功(可以单独进气管雾化水供水，气缸雾化供水，或者进气管供水气缸供水一起用)，然后在排气冲程，水蒸气和废气一起排出，完成一个循环，再进行下一个循环。二冲程发动机和转子发动机都可以，进气用富氧纯氧代替空气，供水在进气时或者燃烧做功时，起到降低温度冷却发动机和增大功率，提高效率的作用。

有益效果

富氧主要是氧气和少量惰性气体，氮气很少或者没有，惰性气体性质稳定，不会产生有害物质，氧气充足，和燃料完全反应，主要产物是水和二氧化碳，一氧化碳和积碳也会和氧气燃烧反应生成二氧化碳；纯氧氧化性更强，可以使只有火星的木条剧烈燃烧，所以燃烧反应更完全，生成水和二氧化碳，水可以在吸热成为水蒸气过程减缓反应烈度，吸热降低温度，汽化后体积膨胀，推动活塞做功，提高功率，降低冷却热损失的同时，增加有用功，降低了排气温度。发动机理论效率是：理论效率＝(燃烧温度-排气温度)/燃烧温度；富氧纯氧和燃料的燃烧温度高于空气燃料燃烧温度，由于水蒸气吸收大量热，氧水发动机排气温度大大低于普通发动机温度，而且可以利用水冷却废气，分离回收水，同时加热供水的水温，减少热损失，所以氧水发动机的理论效率和实际效率都高于普通发动机。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图

图中包括：1氧气源，2进气系统，3供水系统，4发动机，5喷水系统，6排气系统7控制系统。