專利名稱：一種清潔多燃料內(nèi)燃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種清潔多燃料內(nèi)燃機(jī)，屬于內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在柴油機(jī)的燃燒廢氣中，主要有害氣體是氮氧化物，而氮氧化物是由于柴油機(jī)為了節(jié)油采用高增壓，提高噴油壓力和噴油速度，使柴油在汽缸內(nèi)迅速燃燒導(dǎo)致瞬間溫度過高所致?，F(xiàn)在的柴油機(jī)要減少氮氧化物排放就得犧牲掉一些熱效率，從而又導(dǎo)致了油耗增加，所以對(duì)現(xiàn)在的柴油機(jī)技術(shù)來講，節(jié)油和減少氮氧化物的排放就形成了一對(duì)不好解決的矛盾。
現(xiàn)在的汽油機(jī)其熱效率低，油耗高、 一氧化碳排放高的主要原因是不能采取高壓縮比和較大的過量空氣系數(shù)。因壓縮比過高會(huì)導(dǎo)致未到壓縮終了或點(diǎn)火時(shí)，由于混合氣的溫度過高而自燃，即會(huì)產(chǎn)生爆燃，汽油機(jī)一旦產(chǎn)生爆燃，不但油耗會(huì)顯著增加，甚至?xí)p壞機(jī)器，使之不能正常工作。另外，由于汽油機(jī)的過量空氣系數(shù)低，所以會(huì)導(dǎo)致燃燒不充分，其廢氣中含一氧化碳較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種清潔多燃料內(nèi)燃機(jī)，改變已有內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu)，在現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)基礎(chǔ)上增加噴射裝置，在內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣中噴入水或者甲醇、乙醇，以使內(nèi)燃機(jī)可使用多種燃料，而且省油，并減少有害氣體的排放。
本發(fā)明提出的清潔多燃料內(nèi)燃機(jī)，內(nèi)燃機(jī)包括氣缸、活塞、連桿、曲軸、進(jìn)氣道、進(jìn)氣門、排氣道、排氣門以及噴油器或點(diǎn)火器，還包括噴射器；所述的活塞置于氣缸體中，所述的連桿的一端通過活塞銷與活塞聯(lián)動(dòng)，連桿的另一端通過曲軸銷和曲柄與曲軸聯(lián)動(dòng)；所述的進(jìn)氣道、排氣道以及噴油器或點(diǎn)火器置于氣缸頂部，進(jìn)氣道通過進(jìn)氣門與氣缸相連通，排氣道通過排氣門與氣缸相連通，噴油器或點(diǎn)火器置于氣缸頂部，并與氣缸相連通，所述的噴射器置于進(jìn)氣道的側(cè)壁上，噴射器與進(jìn)氣道相連通。
本發(fā)明提出的清潔多燃料內(nèi)燃機(jī)，其特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)是，在內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣通道上，安裝一個(gè)或多個(gè)噴射器，根據(jù)不同的目的，利用噴射器向進(jìn)氣道中噴射水、甲醇或乙醇。當(dāng)向進(jìn)氣道中噴射水時(shí)，可以大大降低柴油機(jī)的有害氣體排放，并可獲得節(jié)油效果。當(dāng)向進(jìn)氣道中噴射甲醇時(shí)，柴油機(jī)就可以使用廉價(jià)且排放潔凈的甲醇燃料，此時(shí)僅用少量的柴油起到點(diǎn)火作用。針對(duì)汽油機(jī)而言，將汽油機(jī)的壓縮比提高到11一22后通過噴射器向進(jìn)氣道中噴水，可以達(dá)到提高汽油機(jī)的熱效率、省油和減少有害氣體排放的目的。提高壓縮比后的汽油機(jī)，如果向進(jìn)氣道中噴射甲醇或乙醇，不用汽油也可以使汽油機(jī)正常工作并使有害氣體排放比使用純汽油時(shí)為少。而且有較高的熱效率。


圖1是本發(fā)明提出的清潔多燃料內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1中，l是噴射器，2是曲柄，3是進(jìn)氣通道，4是進(jìn)氣門，5是噴油器或點(diǎn)火器，6是排氣門，7是活塞，8是活塞銷，9是連桿，IO是曲軸，ll是曲軸旋轉(zhuǎn)軌跡，12是曲軸銷，13是冷卻水管，14是排氣道，15是氣缸。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提出的清潔多燃料內(nèi)燃機(jī)，其結(jié)構(gòu)如圖l所示，包括氣缸15、活塞7、連桿9、曲軸IO、進(jìn)氣道3、進(jìn)氣門4、排氣道14、排氣門6以及噴油器或點(diǎn)火器5，還包括噴射器1?；钊?置于氣缸15中，連桿9的一端通過活塞銷8與活塞7相連，連桿9的另一端通過曲軸銷12和曲柄2與曲軸10聯(lián)動(dòng)。進(jìn)氣道3、排氣道14以及噴油器或點(diǎn)火器5置于氣缸頂部，進(jìn)氣道3通過進(jìn)氣門4與氣缸15相連通，排氣道14通過排氣門6與氣缸15相連通，噴油器或點(diǎn)火器5置于氣缸15的頂部，并與氣缸相連通。噴射器1置于進(jìn)氣道的3側(cè)壁上，噴射器1與進(jìn)氣道3相連通。
本發(fā)明的與已有內(nèi)燃機(jī)的不同之處在于在內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣通道上(可以是進(jìn)氣總管或進(jìn)氣支管)安裝一個(gè)或者多個(gè)噴射器。如圖1中所示。噴射器可以用現(xiàn)有的電噴汽油機(jī)上使用的噴射器，也可以稱作汽油噴嘴。如美國德爾福公司生產(chǎn)的用于電噴汽油機(jī)的噴油嘴。也可以利用現(xiàn)有電噴汽油機(jī)的供油泵，如美國德爾福公司生產(chǎn)的用于電噴汽油機(jī)的油泵向噴射器提供噴射劑。如水、甲醇或乙醇。噴射量的控制可根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷采用電噴汽油機(jī)的電控方法進(jìn)行控制。由于甲醇對(duì)塑料、橡膠件等有腐蝕作用，因此可以將原汽油噴嘴、供油泵及與噴射劑相接觸的管件、密封件等更換為可耐甲醇腐蝕的材料。如用水作為噴射劑時(shí)，可將與水接觸的零件及管道所用材料更換為不易被水銹蝕的材質(zhì)。
本發(fā)明提出的清潔多燃料內(nèi)燃機(jī)，針對(duì)柴油機(jī)而言，是通過噴射器向進(jìn)氣道中噴水，以降低進(jìn)氣溫度。由于進(jìn)氣溫度的降低，提高了進(jìn)氣密度和進(jìn)氣量。同時(shí)由于柴油機(jī)在額定負(fù)荷及重負(fù)荷下，其燃燒溫度超過1400度，該溫度可以使水氣化分解。由于水的吸熱作用，可降低壓縮終了的氣體溫度，最終減少了柴油機(jī)的壓縮功。同時(shí)在燃燒的前期和中期，由于水被氣化，水分解時(shí)的吸熱作用又可降低最高燃燒溫度。在燃燒的中期和后期，由于水吸熱后的氣化、分解，不但增大了氣體體積即增加了作功的氣體壓力，水分解所產(chǎn)生的氫、氧又可進(jìn)一步促進(jìn)燃燒。而這時(shí)活塞頂上面的氣體壓力較現(xiàn)有柴油機(jī)相比有所增加，因而提高了柴油機(jī)的扭矩和功率。
本發(fā)明提出的清潔多燃料內(nèi)燃機(jī)，針對(duì)汽油機(jī)而言，可采用較大的過量空氣和較高的壓縮比。通過本發(fā)明的噴射器，向進(jìn)氣道中噴入水，利用水的吸熱作用可以把汽油機(jī)的壓縮比提高到11一24，這樣當(dāng)壓縮終了或者說在點(diǎn)火之前由于水的蒸發(fā)吸熱作用，可保證混合氣不發(fā)生自燃或者說爆燃。當(dāng)點(diǎn)燃混合氣使之燃燒后，水在氣化和分解后又可參與燃燒，提高了壓縮比，因此可采用較大過量的空氣，使之燃燒更加充分，同時(shí)由于水的氣化分解及燃燒更充分，其作用于活塞頂部的壓力會(huì)提高，因此最終提高了汽油機(jī)的動(dòng)力，而且節(jié)油，減少有害氣體的排放。
本發(fā)明提出的清潔多燃料內(nèi)燃機(jī)，針對(duì)柴油機(jī)，可以利用噴射器l向進(jìn)氣道內(nèi)噴入甲醇或乙醇，通過噴油器或點(diǎn)火器5噴入的柴油，主要用作點(diǎn)火，或在重負(fù)荷情況下，適當(dāng)多噴入些柴油以增加動(dòng)力。這樣就實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明提出的使用多種燃料的目的。
本發(fā)明提出的清潔多燃料內(nèi)燃機(jī)，針對(duì)汽油機(jī)，將汽油機(jī)的壓縮比提高到11一24(最佳值為12.5—16)后，再通過噴射器1向進(jìn)氣道中噴入甲醇或乙醇，不用汽油也可以使汽油機(jī)正常工作，并使有害氣體的排放比使用純汽油時(shí)減少。而且有較高的熱效率。
本發(fā)明提出的清潔多燃料內(nèi)燃機(jī)，可以在柴油機(jī)或汽油機(jī)的進(jìn)氣道上安裝一個(gè)或多個(gè)噴射器。可用于單缸機(jī)和多缸機(jī)。可以是臥式、立式、直列、V型、水平對(duì)置或星型的汽缸布置形式。其中的噴射器可以安裝在進(jìn)氣總管上，也可以安裝在進(jìn)氣支管上。
對(duì)于增壓中冷柴油機(jī)，由于在進(jìn)氣道中噴水或者甲醇、乙醇，可以吸收進(jìn)氣中的熱量，降低進(jìn)氣溫度用的冷卻器。對(duì)用于向進(jìn)氣中噴射甲醇、乙醇燃料的清潔多燃料內(nèi)燃機(jī)講，為防止燃燒廢氣點(diǎn)燃進(jìn)氣道內(nèi)空氣與燃料的混合氣，其進(jìn)氣門開啟的提前角應(yīng)小于曲軸轉(zhuǎn)角的40度角度。用于汽油機(jī)時(shí)，可以將汽油機(jī)的壓縮比提到11—24.(最佳值為12.5—16)。當(dāng)把現(xiàn)在汽油機(jī)的壓縮比提高到11一24 (最佳值為12.5—16)時(shí)向進(jìn)氣道噴射甲醇或乙醇，不用汽油也可以使內(nèi)燃機(jī)正常工作，這時(shí)可以把該內(nèi)燃機(jī)稱為甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)或乙醇發(fā)動(dòng)機(jī)。對(duì)增壓內(nèi)燃機(jī)也可以把噴射器安裝在增壓器的進(jìn)氣管道上。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)一臺(tái)6110增壓中冷柴油機(jī)按本發(fā)明的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改造，改造前該機(jī)的排放只能達(dá)到歐I排放標(biāo)準(zhǔn)，改造后其排放指標(biāo)為HC+N0X 0.28% , —氧化碳0.3，己經(jīng)優(yōu)于歐IV排放標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種清潔多燃料內(nèi)燃機(jī)，其特征在于該內(nèi)燃機(jī)包括氣缸、活塞、連桿、曲軸、進(jìn)氣道、進(jìn)氣門、排氣道、排氣門以及噴油器或點(diǎn)火器，其特征在于還包括噴射器；所述的活塞置于氣缸體中，所述的連桿的一端通過活塞銷與活塞聯(lián)動(dòng)，連桿的另一端通過曲軸銷和曲柄與曲軸聯(lián)動(dòng)；所述的進(jìn)氣道、排氣道以及噴油器或點(diǎn)火器置于氣缸頂部，進(jìn)氣道通過進(jìn)氣門與氣缸相連通，排氣道通過排氣門與氣缸相連通，噴油器或點(diǎn)火器置于氣缸頂部，并與氣缸相連通，所述的噴射器置于進(jìn)氣道的側(cè)壁上，噴射器與進(jìn)氣道相連通。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種清潔多燃料內(nèi)燃機(jī)，屬于內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。內(nèi)燃機(jī)包括氣缸、活塞、連桿、曲軸、進(jìn)氣道、進(jìn)氣門、排氣道、排氣門以及噴油器或點(diǎn)火器，還包括噴射器，內(nèi)燃機(jī)的噴射器置于進(jìn)氣道的側(cè)壁上，噴射器與進(jìn)氣道相連通。本發(fā)明提出的清潔多燃料內(nèi)燃機(jī)，在內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣通道上，安裝一個(gè)或多個(gè)噴射器，根據(jù)不同的目的，利用噴射器向進(jìn)氣道中噴射水、甲醇或乙醇?？梢源蟠蠼档筒裼蜋C(jī)的有害氣體排放，使用多種燃料，提高熱效率，獲得節(jié)油效果。對(duì)于汽油機(jī)來講可以采用較大的過量空氣和較高的壓縮比。
文檔編號(hào)F02B75/32GK101672226SQ20091021045
公開日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月3日
發(fā)明者吳鐵偉, 李德平, 李高鵬 申請(qǐng)人:李德平