[发明专利]燃料蒸汽发动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种发动机，具体涉及一种燃料蒸汽发动机。

背景技术

在传统内燃机中，使用的燃料有柴油、汽油和代用燃料，其中柴油机的热效率约为34-45％，汽油机的热效率约为26-40％，在代用燃料中，氢发动机的热效率现阶段最大约为42％，在无法利用的能量损失中，摩擦损失约占10％，冷却损失约占25％，排气损失约占30％，损失的能量以热能的形式排放到大气中，不能将损失的热能转化成机械能，这是现阶段内燃机的热效率普遍不高的根本原因。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃料蒸汽发动机，其解决了背景技术中内燃机的热效率普遍不高的技术问题。

本发明的技术解决方案是：

一种燃料蒸汽发动机，包括一个四冲程的内燃机以及曲轴，所述四冲程的内燃机包括一排气口，

其特殊之处在于：

还包括与所述四冲程的内燃机的排气口连接的四冲程的蒸汽机，所述四冲程的内燃机的排气口同时兼作为四冲程的蒸汽机的进气口；

所述四冲程的蒸汽机包括蒸汽缸，所述蒸汽缸内置喷水嘴，所述喷水嘴通过管道和外置的高压水泵与水箱连接。

上述燃料蒸汽发动机，其特殊之处在于：还包括所述四冲程的蒸汽机的排气管上设置的余热加热器。

上述燃料蒸汽发动机，其特殊之处在于：还包括设置于发动机缸体之中的水套加热器。

上述四冲程的内燃机的进气道或/和排气道或/和四冲程的蒸汽机的蒸汽缸里设有辅助加热器。

上述整个发动机可能发生热交换的地方均覆隔热材料。

上述四冲程的内燃机和四冲程的蒸汽机与所述曲轴串联或并联。

上述高压水泵与水箱的系统中还设置环境温度警告装置和低压水泵，该环境温度警告装置内置一个环境温度警告值，当外界温度到达该环境温度警告值时，在发动机熄火时，所述低压水泵继续工作以排空管路中的水。

上述四冲程的内燃机和四冲程的蒸汽机包括两套独立的润滑系统；所述喷水嘴、高压水泵以及水箱的系统中还包括水过滤器。

上述内燃机的燃气缸的曲轴转角要满足单独的工作平稳的要求；所述蒸汽机的蒸汽缸要满足自己工作平衡的要求。

上述内燃机和蒸汽机汽缸数布置方案可以是4+2、3+3、或2+2等。

本发明的原理是将内燃机排气系统排出的热量和冷却系统散去的了热量收集利用，将这部分损失的热能通过四冲程蒸汽机转换成驱动发动机旋转的机械能，使蒸汽机和内燃机一起同时输出动力。

本发明如果实施，将对全球产生如下影响：传统内燃机的油耗下降30-50％，全球石油资源可延长周期使用，全球能源紧张局势缓解。减少内燃机的排放，减轻全球变暖和环境污染。本发明是内燃机技术的一次革命。内燃机的热效率可以提高至60-80％。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明四冲程的内燃机与四冲程的蒸汽机的组合样图之一；

图3为四冲程的蒸汽机汽缸示意图。

附图标号说明：1-四冲程的内燃机，2-曲轴，3-水过滤器，4-排气口，5-燃气缸，6-四冲程的蒸汽机，7-进气口，8-蒸汽缸，9-喷水嘴，10-管道，11-高压水泵，12-水箱，13-排气管，14-水套加热器，15-进气道，16-排气道，17-辅助加热器，18-环境温度警告装置，19-润滑系统，20-低压水泵，21-余热加热器。

具体的实施方式

参见图1，一种燃料蒸汽发动机，包括一个四冲程的内燃机1以及曲轴2，四冲程的内燃机1包括一排气口4，

还包括与所述四冲程的内燃机1的排气口4连接的四冲程的蒸汽机6，所述四冲程的内燃机1的排气口5同时兼作为四冲程的蒸汽机6的进气口7；

参见图3，四冲程的蒸汽机6包括蒸汽缸8，所述蒸汽缸8内置喷水嘴9，所述喷水嘴9通过管道10和外置的高压水泵11与水箱12连接。

本燃料蒸汽发动机还包括所述四冲程的蒸汽机6的排气管13上设置的余热加热器21。

本燃料蒸汽发动机还包括设置于发动机缸体之中的水套加热器14。

四冲程的内燃机1的进气道15或/和排气道16或/和四冲程的蒸汽机6的蒸汽缸8里设有辅助加热器17。

四冲程的内燃机1和四冲程的蒸汽机6与所述曲轴2串联或并联。

高压水泵11与水箱12的系统中还设置环境温度警告装置18和低压水泵20，该环境温度警告装置18内置一个环境温度警告值，当外界温度到达该环境温度警告值时，发动机熄火时，所述低压水泵20继续工作以排空管道10中的水。

四冲程的内燃机1和四冲程的蒸汽机6包括两套独立的润滑系统19。