[其他]一种燃烧发动机的节能装置

说明书

本发明公开了一种采用过热蒸汽助燃的燃烧发动机节能装置，适用于汽油和柴油系列发动机。本发明的特点是，由废气加热水形成的过热蒸汽，通过特殊管道直接进入气缸。促进了汽油的充分汽化和混合，提高了充量系数扩大了着火范围，使燃料燃烧完全，提高了燃料利用率达到节油效果。

本发明涉及一种燃烧发动机的节能装置，特别是一种采用过热蒸汽助燃的燃烧发动机节能方法及装置。

法国专利FR2264182号所述燃烧发动机的节能方法为：利用发动机废气余热加热将被注入发动机汽化器的水，使它蒸发成为水蒸汽后，再被注入汽化器，与燃料混合，然后一起被送入气缸中进行燃烧，以提高燃料的利用率。但是，该方法采用的加热方式，热量损耗较大，实际上，加热蒸发成的水蒸汽在被注入汽化器前，因外界常温的影响和所吸进新鲜空气的吹拂而部分冷凝成水珠，这将会降低可燃混合气体的雾化程度和初始温度，不利于点燃稀释混合气体，而且，如果进入气缸内的可燃混合气体中含有水珠，则在作功行程的一瞬间，难以实现汽化、预热以及水分子的高温分解，从而降低了发动机的功率和使用经济性。

本发明的目的是要为燃烧发动机提供一种新颖的节能装置，它充分利用发动机气缸排出废气的余热，实现热能向化学能再向机械能的转变。

本发明是这样实现的：发动机气缸排出的废气进入排气歧管内的温度可达550℃，利用该废气分别加热两蒸发容器内的水，使之成为水蒸汽，将水蒸汽经管道分别输入两加热容器内进一步被保温和加热，使之成为温度为300℃以上的过热蒸汽，然后用管道将过热蒸汽经进排气歧管的中间夹板直接引入进气歧管，再通过特殊管道将较高流速的过热蒸汽喷入进气门附近。与汽化器吸入的汽油和空气混合气体相互吹拂，以达到充分混合，然后进入气缸燃烧。由于特殊管道壁的温度，加速了汽化器吸入的混合气体中汽油的蒸发，从而使汽油与该混合气体中的空气均匀混合。同时，特殊管道因冷空气的作用而消耗了大量热能，使过热汽的温度降至200℃，该温度的过热蒸汽与汽化器吸入的混合气体在进气门附近充分混合后，进入气缸内的温度可达100～140℃，提高了可燃混合气体的初始温度，扩大了可燃混合气体的着火范围，也相应提高了压缩终点温度，为点燃过稀混合气体创造了有利条件。由于作功行程中可燃混合气体被点燃的一瞬间，其温度可高达1800℃～2300℃，故过热蒸汽迅速分解成氢和氧，帮助可燃混合气体迅速燃烧，促使气体迅速膨胀而推动了活塞作功，达到节油目的。

本发明中因过热蒸汽管道具有加热作用，促使汽油微粒充分汽化，从而减少了进气歧管壁上汽油膜的形成，有利于可燃混合气体的完全燃烧，提高燃料的利用率。另外，由于本发明在可燃混合气体中混入了过热蒸汽，相对增大了气缸压力，也使气缸内的充量系数有所增加，相应提高了发动机的压缩比，从而提高了发动机的功率，采用过热蒸汽又能减少废气中氧化氮含量，本发明制造方便，效果显著，适用于汽油和柴油系列发动机。解放牌汽车实际使用本发明后，节油率可达30%以上。

以下将结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图为本发明的结构示意图。

参照附图，排气歧管〔5〕背面开有一个方孔〔7〕。用高压螺母和铜管分别将左右两卧式金属蒸发容器〔2〕的进水口与排气歧管〔5〕两端进水螺栓出水口〔1〕相连接，并分别将两蒸发容器固定于第1缸和第6缸排气出口附近的排气歧管外侧内壁处：用铜管、高压螺栓和高压螺母分别将左右两蒸发容器〔2〕的出气口与左右两金属立式加热容器〔3〕的进气口相连接;用铜管及高压螺母分别将两加热容器〔3〕的出气口与伸入进气歧管的三通阀〔9〕相连接，并分别将两加热容器〔3〕固定于第3缸和第4缸排气出口附近排气歧管外侧内壁处;三通阀〔9〕固定在进、排气歧管的中间夹板〔8〕上，用铜管将两头封闭的枝型分流特殊管道〔10〕与三通阀〔9〕的一头固定连接，然后将六根枝型分流管道〔10〕伸入进气歧管与各缸体平面相齐平。此外还装有塑料进水管〔11〕、手动开关〔12〕、水箱〔13〕和进水塑料三通〔14〕等。实际使用本发明装置时，先用原需油量预热发动机，待水温达到60～80℃后，便可打开水控开关，关小油量使发动机投入正常运转。为了减少排气阻力，该装置的容器可采用内壁式。