專利名稱：內(nèi)燃機的燃燒系統(tǒng)及內(nèi)部冷卻方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機的燃燒系統(tǒng)及內(nèi)部冷卻方法。
背景技術(shù)：
目前世界上各種交通工具、工程機械上廣泛使用的活塞式發(fā)動機、渦輪噴氣式發(fā) 動機、燃氣輪機等各種形式的內(nèi)燃機，都是采用外部冷卻方式，既風冷或水冷二種方式。通 過循環(huán)水及流動的空氣將內(nèi)燃機燃燒產(chǎn)生的"多余熱量"帶到大氣中，以保證內(nèi)燃機在適當 的溫度下正常工作，而這部分所謂多余的熱量就這樣浪費了。正因為如此，內(nèi)燃機的效率很 難再有較大幅度的提高。另外，外部冷卻需要在機體上設(shè)置散熱片或在機體內(nèi)設(shè)置循環(huán)冷 卻液通道，無形中增大了內(nèi)燃機的體積。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述中存在的問題與缺陷，本發(fā)明提供了一種內(nèi)燃機的燃燒系統(tǒng)及內(nèi)部冷 卻方法。 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
本發(fā)明所涉及的內(nèi)燃機的燃燒系統(tǒng)包括 包括包括從燃料開始燃燒至完全燃燒后燃氣排出機體外這一過程中，燃氣所接觸 到的內(nèi)燃機體內(nèi)的汽缸、缸蓋、活塞、渦輪及噴管裝置，所述燃燒系統(tǒng)內(nèi)還設(shè)置一噴水裝置， 以向燃燒系統(tǒng)內(nèi)部的空間或零部件噴入高壓水或冷卻液。
所述內(nèi)燃機的內(nèi)部冷卻方法主要包括 在內(nèi)燃機燃料完全燃燒前或內(nèi)燃機燃料完全燃燒后的階段中，通過內(nèi)燃機燃燒系 統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置的噴水裝置噴入高壓水或冷卻液。 所述噴水裝置噴入的高壓水是經(jīng)水箱中的水通過吸水管供給高壓水泵，并將高壓 水泵流出的水經(jīng)過送水管輸送到噴水管。所述高壓水吸收燃燒系統(tǒng)內(nèi)燃氣及零部件的熱量 或排氣管內(nèi)燃燒廢氣的熱量后，變成高壓水蒸汽從排氣管噴出。所述冷卻液吸收部分燃燒 熱量變?yōu)樗羝?，并由該水蒸汽對外做功?
本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是 采用在內(nèi)燃機燃料即將完全燃燒至完全燃燒后的適當時刻向燃燒系統(tǒng)內(nèi)部噴水 或可蒸發(fā)冷卻液，水吸收燃燒熱量成為水蒸汽繼續(xù)做功，同時降低了燃燒系統(tǒng)內(nèi)部零部件 的溫度，保證內(nèi)燃機正常工作。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于各種形式的內(nèi)燃機，使其繁雜的外部冷 卻系統(tǒng)簡單化為內(nèi)部冷卻系統(tǒng)，同時提高其效率；節(jié)約了能源，減少了廢氣的排放，如廣泛 應(yīng)用將具有很大的經(jīng)濟效益和社會效益。


圖1是內(nèi)燃機的內(nèi)部冷卻方法流程圖；
圖2是實施例1發(fā)動機工作示意 圖3是實施例2發(fā)動機剖面示意圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方 式作進一步地詳細描述 內(nèi)燃機的內(nèi)部冷卻方法主要包括 在內(nèi)燃機燃料完全燃燒前或內(nèi)燃機燃料完全燃燒后的階段中，通過內(nèi)燃機燃燒系
統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置的噴水裝置即噴水嘴噴入高壓水或冷卻液。 該方法具體步驟主要包括 步驟10通過噴水裝置噴入高壓水或冷卻液。
步驟20高壓水或冷卻液吸收燃燒廢氣的熱量。 步驟30變成高壓水蒸汽。 步驟40高壓水蒸汽對外做功。 步驟50高壓水蒸汽從排氣管噴出。 內(nèi)燃機的燃燒系統(tǒng)，主要包括包括從燃料開始燃燒至完全燃燒后燃氣排出機體外 這一過程中，燃氣所接觸到的內(nèi)燃機體內(nèi)的汽缸、缸蓋、活塞、渦輪及噴管裝置，所述燃燒系 統(tǒng)內(nèi)還設(shè)置一噴水裝置，以向燃燒系統(tǒng)內(nèi)部的空間中噴入高壓水或冷卻液。所述噴水裝置 設(shè)置在內(nèi)燃機的燃燒部分或排氣部分。
實施例1 通過活塞式四沖程發(fā)動機的工作對本發(fā)明詳細敘述 參見圖2，所述活塞式四沖程主要包括進氣沖程、壓縮沖程、燃燒沖程及排氣沖 程，所述工作狀態(tài)為進氣沖程時進氣門打開，活塞下行，吸入空氣和燃料的混合氣；所述工 作狀態(tài)為壓縮沖程時，進氣門與排氣門關(guān)閉，活塞上行，壓縮氣缸內(nèi)的混合氣體；當工作狀 態(tài)為燃燒沖程時，此時進氣門與排氣門關(guān)閉，燃料燃燒形成高溫、高壓燃氣推動活塞下行做 功；當工作狀態(tài)為排氣沖程時，活塞上行，排氣門打開，將燃燒后的廢氣排出。在排氣沖程完 成排氣后，由設(shè)置在缸蓋頂部的噴嘴噴射高壓水或可蒸發(fā)冷卻液，吸收燃燒系統(tǒng)內(nèi)部件熱 量后高壓水成為高壓水蒸汽，推動活塞向下做功，活塞到達底部后向上運動，此時排氣門打 開，將水蒸汽排出，進入下一個工作循環(huán)。 噴水沖程即降低了發(fā)動機燃燒系統(tǒng)內(nèi)部零件的溫度，也達到了對部件做功的目 的。將原進氣a、壓縮b、燃燒c(爆發(fā))排氣d的四沖程發(fā)動機改變?yōu)檫M氣a、壓縮b、燃燒 c (爆發(fā))、排氣d、噴水e (爆發(fā))、排氣f的六沖程發(fā)動機。
實施例2 以渦輪噴氣發(fā)動機的工作對本實施例進行詳細描述 參見圖3，空氣通過進氣道10與風扇7進入外涵道5和內(nèi)涵道4后部的燃燒室，燃 料在燃燒室1燃燒形成高溫、由壓氣機9將高壓燃氣噴射到渦輪機6的葉片上，使渦輪機6 轉(zhuǎn)動，通過葉片后從噴管的噴口 8處高速噴出，形成推力推動發(fā)動機所載物體做功。利用本 發(fā)明可在渦輪噴氣發(fā)動機的噴管內(nèi)側(cè)設(shè)噴水嘴向噴管內(nèi)噴水，水吸收噴管內(nèi)燃燒廢氣的熱 量變成高壓水蒸汽從噴管噴出，達到推動物體做功的目的。也可將外涵道外蒙皮延長至噴 管尾部，在外蒙內(nèi)側(cè)設(shè)噴水嘴，將水噴射到噴管外側(cè)，在降低噴管溫度的同時，水變成高壓水蒸汽噴出，增大發(fā)動機的推力。 以上所述，僅為本發(fā)明針對各種形式的內(nèi)燃機中以上兩種機型的具體實施方式
， 但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù) 范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保 護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準。
權(quán)利要求
內(nèi)燃機的燃燒系統(tǒng)，包括從燃料開始燃燒至完全燃燒后燃氣排出機體外這一過程中，燃氣所接觸到的內(nèi)燃機體內(nèi)的汽缸、缸蓋、活塞、渦輪及噴管裝置，其特征在于，所述燃燒系統(tǒng)內(nèi)還設(shè)置一噴水裝置，以向燃燒系統(tǒng)內(nèi)部的空間中噴入高壓水或冷卻液。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒系統(tǒng)，其特征在于，所述噴水裝置設(shè)置在燃料燃燒部分 或排氣部分。
3. 內(nèi)燃機的內(nèi)部冷卻方法，其特征在于，在內(nèi)燃機燃料完全燃燒前或內(nèi)燃機燃料完全 燃燒后的階段中，通過內(nèi)燃機燃燒系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置的噴水裝置噴入高壓水或冷卻液。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機內(nèi)部冷卻方法，其特征在于，所述噴水裝置噴入的高 壓水是經(jīng)水箱中的水通過吸水管供給高壓水泵，并將高壓水泵流出的水經(jīng)過送水管輸送到 噴水管。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的內(nèi)燃機內(nèi)部冷卻方法，其特征在于，所述高壓水吸收燃燒 系統(tǒng)內(nèi)部件的熱量或排氣管內(nèi)燃燒廢氣的熱量后，變成高壓水蒸汽從排氣管噴出。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的內(nèi)燃機內(nèi)部冷卻方法，其特征在于，所述冷卻液吸收部分 燃燒熱量變?yōu)樗羝⒂筛邏核兂傻乃羝蚶鋮s液變成的蒸汽對外做功。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種內(nèi)燃機的燃燒系統(tǒng)及內(nèi)部冷卻方法，所述燃燒系統(tǒng)主要包括從燃料開始燃燒至完全燃燒后燃氣排出機體外這一過程中，燃氣所接觸到的內(nèi)燃機體內(nèi)的汽缸、缸蓋、活塞、渦輪及噴管裝置，該系統(tǒng)內(nèi)還設(shè)置一噴水裝置，以向燃燒系統(tǒng)內(nèi)部的空間及零部件噴入高壓水或冷卻液。所述方法主要包括在內(nèi)燃機燃料完全燃燒前或內(nèi)燃機燃料完全燃燒后的階段中，通過內(nèi)燃機燃燒系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置的噴水裝置噴入高壓水或冷卻液。本發(fā)明采用在內(nèi)燃機燃料即將完全燃燒至完全燃燒后的適當時刻向燃燒系統(tǒng)內(nèi)部噴水或可蒸發(fā)冷卻液，水或冷卻液吸收燃燒熱量成為水蒸氣繼續(xù)做功，同時降低了燃燒系統(tǒng)內(nèi)部零部件的溫度，保證內(nèi)燃機正常工作。
文檔編號F02M25/03GK101737156SQ200810180850
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月25日
發(fā)明者李加川 申請人:李加川