本發(fā)明涉及節(jié)能環(huán)保的技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種內(nèi)燃機及車輛。
背景技術(shù):
目前,大多數(shù)的車輛采用內(nèi)燃機作為動力源,使用石油作為內(nèi)燃機的原料,其工作原理,通過向內(nèi)燃機的燃燒室中通入空氣和霧化的石油,點燃火花塞,使石油點燃,釋放熱量,使燃燒室下方的活塞快速下移,驅(qū)動曲柄驅(qū)動裝置轉(zhuǎn)動工作,從而使車輛轉(zhuǎn)動。起到發(fā)動車輛工作的目的。
但是,隨著石油資源的日益消耗,以及因為石油燃燒的不充分造成環(huán)境污染,產(chǎn)生霧霾,使節(jié)能、減排成為了內(nèi)燃機行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。而氫氣作為潛在的清潔能源,通過氫氣和氧氣燃燒產(chǎn)生大量能量,并且排放出無污染的廢氣。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一個目的在于提供一種內(nèi)燃機,以緩解現(xiàn)有內(nèi)燃機依靠石油燃燒,污染環(huán)境,產(chǎn)生霧霾和消耗石油資源嚴(yán)重的技術(shù)問題。
本實施例提供的內(nèi)燃機,包括:內(nèi)燃機本體、管體組件、氫氧發(fā)生裝置和供水系統(tǒng);
所述內(nèi)燃機本體具有排氣系統(tǒng)和進氣系統(tǒng);
所述排氣系統(tǒng)包括相連的排氣支管和排氣管道;所述排氣支管與外界相連;
所述管體組件包括順次相連的第一管體部分和第二管體部分;所述第一管體部分與所述供水系統(tǒng)連接;所述第二管體部分沿所述排氣支管的長度方向與所述排氣支管纏繞連接,用于與所述排氣支管發(fā)生熱傳遞;
所述氫氧發(fā)生裝置一端與所述第二管體部分連接,另一端與所述進氣系統(tǒng)連接。
進一步的,所述氫氧發(fā)生裝置所被限定為第三管體部分,所述第一管體部分、第二管體部分與第三管體部分順次連接;所述第三管體部分包括設(shè)置于所述排氣支管內(nèi)腔的內(nèi)部管體和穿過所述排氣支管外壁與所述進氣系統(tǒng)連接的外部管體。
進一步的,所述氫氧發(fā)生裝置被限定為水電解裝置,所述水電解裝置的進口與所述第二管體部分連接,所述水電解裝置的出口與所述進氣系統(tǒng)連接。
進一步的,所述內(nèi)部管體呈螺旋形狀設(shè)置在所述排氣支管的內(nèi)腔。
進一步的,所述第一管體部分、第二管體部分和第三管體部分為一體連接的鋼管結(jié)構(gòu)。
進一步的,所述第二管體部分還與所述內(nèi)燃機本體的燃燒室的外壁纏繞連接,用于與所述燃燒室的外壁發(fā)生熱傳遞。
進一步的,所述供水系統(tǒng)包括水箱、吸水泵、過濾裝置、單向給水減壓閥和水管;
通過所述水管依次連接所述水箱的出水口、吸水泵、單向給水減壓閥、過濾裝置和第一管體部分。
進一步的,所述內(nèi)燃機本體還包括殼體、活塞和所述活塞驅(qū)動轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置;
所述活塞設(shè)置于所述殼體內(nèi)部中間位置,所述活塞上部為燃燒室,所述驅(qū)動裝置連接于所述活塞的下端;
在所述殼體的上端設(shè)置有進氣系統(tǒng)、排氣支管、用于向所述燃燒室噴霧化燃油的噴油器和用于點燃燃料的火花塞。
進一步的,內(nèi)燃機還包括用于減緩所述第二管體部分和/或所述外部管體的溫度向四周散熱的保溫裝置。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有的有益效果:
本發(fā)明提供的內(nèi)燃機,其中,內(nèi)燃機本體具有排氣系統(tǒng)和進氣系統(tǒng),通過進氣系統(tǒng)向內(nèi)燃機本體的內(nèi)部輸入空氣、氫氣和氧氣,通過排氣系統(tǒng)把燃燒室燃燒后的氣體和熱量排出。排氣系統(tǒng)包括相連的排氣支管和排氣管道,排氣支管與外界相連。管體組件包括順次相連的第一管體部分和第二管體部分,第一管體部分與供水系統(tǒng)連接,通過供水系統(tǒng)對內(nèi)燃機本體提供水資源,通過第一管體部分進行水的輸送,第二管體部分纏繞在排氣支管上,進行熱量傳導(dǎo),使第二管體部分內(nèi)的水溫度升高,變成水蒸氣。其中,氫氧發(fā)生裝置一端與第二管體部分連接,另一端與進氣系統(tǒng)連接,第二管體部分的設(shè)置有利于氫氧發(fā)生裝置中的水能夠快速的分解為氫氣和氧氣,從而實現(xiàn)向內(nèi)燃機本體供給燃料進行燃燒。
本發(fā)明提供的內(nèi)燃機,主要通過燃燒氫氣和氧氣,提供能量,該結(jié)構(gòu)能夠充分利用水資源,可以減緩石油資源的消耗,而且氫氣是一種清潔空氣,污染環(huán)境小,利于環(huán)保。另外,由于通過第二管體部分纏繞在排氣支管的外殼處,提高水的溫度,不僅可以加快氫氧發(fā)生裝置水分解成氫氣和氧氣,同時也可以使內(nèi)燃機的熱量被有效的利用,合理利用資源。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種車輛,以緩解現(xiàn)有車輛燃油多,且尾氣污染嚴(yán)重的技術(shù)問題。
本發(fā)明提供的車輛,包括:上述所述的內(nèi)燃機。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有的有益效果:
本發(fā)明提供的車輛,通過在車輛內(nèi)安裝上述的內(nèi)燃機,通過內(nèi)燃機為車輛提供動力,使車輛移動進行工作。其中,內(nèi)燃機的燃料部分使用氫氣,可以減少環(huán)境的污染,從而減少了尾氣的排放,并且,通過水解生成氫氣,減少了石油的消耗,使水資源能夠充分的利用。其中,內(nèi)燃機的結(jié)構(gòu)和有益效果上述已經(jīng)做了詳細(xì)的闡述,這里不再進行贅述。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實施例一提供的內(nèi)燃機的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實施例一提供的內(nèi)燃機中排氣系統(tǒng)的剖視圖;
圖3為本實施例一提供的內(nèi)燃機中第二管體部分設(shè)置在燃燒室的外殼處的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本實施例一提供的內(nèi)燃機的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖標(biāo):100-內(nèi)燃機本體;200-管體組件;300-供水系統(tǒng);400-水電解裝置;110-活塞;120-殼體;130-驅(qū)動裝置;111-燃燒室;112-進氣系統(tǒng);113-排氣支管;114-噴油器;121-冷卻裝置;210-第一管體部分;220-第二管體部分;230-第三管體部分;231-內(nèi)部管體;232-外部管體;310-水箱;320-吸水泵;330-單向給水減壓閥;340-過濾裝置。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外,術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
實施例一
如圖1和圖3所示,本實施例提供的內(nèi)燃機,包括:內(nèi)燃機本體100、管體組件200、氫氧發(fā)生裝置和供水系統(tǒng)300;內(nèi)燃機本體100具有排氣系統(tǒng)和進氣系統(tǒng)112;排氣系統(tǒng)包括相連的排氣支管113和排氣管道;排氣支管113與外界相連管體組件200包括順次相連的第一管體部分210和第二管體部分220;第一管體部分210與供水系統(tǒng)300連接;第二管體部分220與沿排氣支管113的長度方向纏繞連接,用于與排氣支管113發(fā)生熱傳遞;氫氧發(fā)生裝置一端與第二管體部分220連接,另一端與進氣系統(tǒng)112連接。
本實施例提供的內(nèi)燃機,其中,內(nèi)燃機本體100具有排氣系統(tǒng)和進氣系統(tǒng)112,通過進氣系統(tǒng)112向內(nèi)燃機本體100的內(nèi)部輸入空氣、氫氣和氧氣,通過排氣系統(tǒng)把燃燒室111燃燒后的氣體和熱量排出。排氣系統(tǒng)包括相連的排氣支管113和排氣管道,排氣支管113與外界相連。管體組件200包括順次相連的第一管體部分210和第二管體部分220,第一管體部分210與供水系統(tǒng)300連接,通過供水系統(tǒng)300對對內(nèi)燃機本體100提供水資源,通過供水系統(tǒng)300對對內(nèi)燃機本體100提供水資源,通過第一管體部分210進行水的輸送,第二管體部分220纏繞在排氣支管113上,進行熱量傳導(dǎo),使第二管體部分220內(nèi)的水溫度升高,變成水蒸氣。其中,氫氧發(fā)生裝置一端與第二管體部分220連接,另一端與進氣系統(tǒng)112連接,第二管體部分220的設(shè)置有利于氫氧發(fā)生裝置中的水能夠快速的分解為氫氣和氧氣,供給內(nèi)燃機本體100燃燒。
本實施例提供的內(nèi)燃機,主要通過燃燒氫氣和氧氣,提供能量,該結(jié)構(gòu)能夠充分利用水資源,可以減緩石油資源的消耗,而且氫氣是一種清潔空氣,污染環(huán)境小,利于環(huán)保。另外,由于通過第二管體部分220纏繞在排氣支管113的外殼處,提高水的溫度,不僅可以加快氫氧發(fā)生裝置水分解成氫氣和氧氣,同時也可以使內(nèi)燃機的熱量被有效的利用,合理利用資源。
這里需要說明的是,第二管體部分220不限于纏繞在排氣支管113外壁上,也可以采用其他方式,例如,鑲嵌在排氣支管113外壁上,只要實現(xiàn)第二管體部分220與排氣支管113實現(xiàn)熱傳遞即可。
如圖1和圖2所示,在本實施例中,氫氧發(fā)生裝置所被限定為第三管體部分230,第一管體部分210、第二管體部分220與第三管體部分230順次連接;第三管體部分230包括設(shè)置于排氣支管113內(nèi)腔的內(nèi)部管體231和穿過排氣支管113外壁與進氣系統(tǒng)112連接的外部管體232。
其中,這里需要說明的是,在內(nèi)燃機工作過程中,大部分的熱量通過排氣支管113排放到外界,其中,把第三管體部分230設(shè)置到內(nèi)燃機本體100的排氣支管113中,可以有效的吸收排氣支管113中的熱量,使第二管體部分220中的水蒸氣進入到第三管體部分230中溫度繼續(xù)上升,使其通過進氣系統(tǒng)112到內(nèi)燃機本體100的燃燒室111內(nèi)生成氫氣和氧氣進行燃燒,這樣的結(jié)構(gòu)可以充分吸收排氣支管113的熱能,使熱能被充分的利用,減少大量熱量排放到大氣中,提高燃料的有效率,而且結(jié)構(gòu)簡單,成本低。
如圖3所示,當(dāng)然,氫氧發(fā)生裝置也被限定為水電解裝置400,具體的,水電解裝置400的進口與第二管體部分220連接,水電解裝置400的出口與進氣系統(tǒng)112連接。通過水電解裝置400可以有效的得到氫氣和氧氣,但是水電解裝置400的耗電量大,結(jié)構(gòu)相對來說復(fù)雜,因此,在本實施例優(yōu)選氫氧發(fā)生裝置被限定為第三管體部分230。
在這里需要說明的是,第一管體部分210、第二管體部分220和第三管體部分230為一體連接的鋼管結(jié)構(gòu)。其中,由于管道組件的第二管體部分220與內(nèi)燃機本體100的外殼接觸以及第三管體部分230放置到排氣通道內(nèi),尤其,是在排氣通道內(nèi)的第三管體部分230需要與燃燒的煙氣接觸,因此,管道組件為耐高溫耐腐蝕的合金鋼管。
為了減少對原內(nèi)燃機結(jié)構(gòu)的改變,降低改進成本,如圖1所示,第二管體部分220纏繞在內(nèi)燃機本體100的排氣支管113的外殼上,第二管體部分220的水吸收排氣支管113周圍的熱量,使其變?yōu)樗魵猓瑫r,也可以降低排氣支管113的溫度,延長了其使用壽命。當(dāng)然,如圖4所示,第二管體部分220還可以與內(nèi)燃機本體100的燃燒室111的外壁相接觸連接,用于與燃燒室111的外壁發(fā)生熱傳遞。這樣可以延長第二管體部分220,使第二管體部分220的水有足夠的時間轉(zhuǎn)化為水蒸氣,同時,通過第二管體部分220可以代替原內(nèi)燃機本體100的冷卻裝置121,使內(nèi)燃機本體100的燃燒室111周圍能夠及時散熱,延長了其使用壽命,降低了設(shè)備制造成本。
另外,在本實施例中,內(nèi)部管體231在內(nèi)燃機本體100的排氣支管113中的形狀有多種,例如,直線型,曲線性或螺旋形。為了延長在排氣支管113受熱時間,使內(nèi)部管體231充分吸收熱量,使其內(nèi)部的水有足夠的時間能夠升溫轉(zhuǎn)化為氫氣和氧氣,較佳地,如圖2所示,內(nèi)部管體231在內(nèi)燃機本體100的排氣支管113中呈螺旋形狀設(shè)置,通過螺旋形狀可以使加長第三管體部分230的水在排氣支管113時間,能夠使水蒸氣溫度升高發(fā)生反應(yīng),轉(zhuǎn)化為需要的氫氣和氧氣。
在上述實施例基礎(chǔ)上,進一步,供水系統(tǒng)300包括水箱310、吸水泵320、過濾裝置340、單向給水減壓閥330和水管;通過水管依次連接水箱310的出水口、吸水泵320、單向給水減壓閥330、過濾裝置340和第一管體部分210。
通過單向給水減壓閥330可以控制水的流動方向,使水沿一個方向流動,減少回流的現(xiàn)象。為了減少水箱310中水含有的雜質(zhì),阻止水中雜質(zhì)進入到內(nèi)燃機本體100的燃燒室111中,影響其燃燒,在單向給水減壓閥330與第一管體部分210之間設(shè)置過濾裝置340。
此外,在上述實施例基礎(chǔ)上,進一步的,內(nèi)燃機本體100還包括殼體120、活塞110和活塞110驅(qū)動轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置130;活塞110設(shè)置于殼體120內(nèi)部中間位置,活塞110上部為燃燒室111,驅(qū)動裝置130連接于活塞110的下端;在殼體120的上端設(shè)置有進氣系統(tǒng)112、排氣支管113、用于向燃燒室111噴霧化燃油的噴油器114和用于點燃燃料的火花塞。
本實施例中,內(nèi)燃機的工作過程為,首先通過打開進氣系統(tǒng)112和噴油器114,使空氣和霧化燃油進入到燃燒室111中,打開火花塞,使霧化的燃油與空氣燃燒放出的能量轉(zhuǎn)換為熱能和機械能,通過機械能使活塞110向下運動,熱能通過內(nèi)燃機本體100的外殼和排氣通道散出,其中大部分的熱量通過排氣通道散出,而在這個過程中,在排氣支管113或/和燃燒室111外殼上的第二管體部分220和在排氣通道中的第三管體部分230吸收熱量,使內(nèi)部的水溫度升高,進入到進氣系統(tǒng)112,最終進入到燃燒室111內(nèi),通過火花塞點燃?xì)錃夂脱鯕?,釋放熱量。同時,這里需要說明的是,在燃燒氫氣和氧氣過程中,噴油器114仍然進行工作,但是燃油量減少,這樣可以降低了石油的消耗量,使水能夠代替一部分的石油,減少石油的消耗。同時減少產(chǎn)生一氧化碳的量,從而減少環(huán)境的污染。
另外,在本實施例中,內(nèi)燃機還包括用于減緩第二管體部分220和/或外部管體232的溫度向四周散熱的保溫裝置。通過保溫裝置可以減少第二管體部分220和/或外部管體232的熱量擴散,保證第二管體部分220和/或外部管體232中水的溫度升高速度,提高了內(nèi)燃機本體100外殼的熱量的利用率。
其中,保溫裝置可以為隔熱層,設(shè)置在第二管體部分220與內(nèi)燃機本體100非接觸面上,其中,隔熱層的材料可以為塑沫塑料、超細(xì)玻璃棉、高硅氧棉或者真空隔熱板,只要能夠?qū)崿F(xiàn)減少第二管體部分220熱量擴散的目的即可。
實施例二
本實施例提供的車輛,包括:上述內(nèi)燃機。
本實施例提供的車輛,通過在車輛內(nèi)安裝上述的內(nèi)燃機,通過內(nèi)燃機為車輛提供動力,使車輛移動工作。其中,內(nèi)燃機的燃料部分使用氫氣,可以減少環(huán)境的污染,從而減少了尾氣的排放,并且,通過水解生成氫氣,減少了石油的消耗,使水資源能夠充分的利用。其中,內(nèi)燃機的結(jié)構(gòu)和有益效果上述已經(jīng)做了詳細(xì)的闡述,這里不再進行贅述。
最后應(yīng)說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改,或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。