[实用新型]一种车用汽油发动机

说明书

技术领域

本实用新型是一种车用汽油发动机，属于车用汽油发动机的改造技术。

背景技术

目前，汽油机的热效率可以达到35%，然而，燃料燃烧产生的能量60%左右都是以热量形式散失到大气中的，如何能够有效利用这部分被散失的热能，是提高内燃机热效率的重要途径。本世纪初，国外出现了六冲程发动机的专利，其原理是在传统四冲程发动机的基础上稍做改进，当发动机做完一个四冲程工作循环后，高压喷水装置向气缸内喷入适量的水，利用气缸内做功之后高温的能量将水汽化，变成水蒸气，体积急剧膨胀推动活塞做功，如此发动机六个冲程中有两个做功冲程，理论上是可以提高热效率并可以实现的。

发明内容

本实用新型的目的在于考虑上述问题而提供一种提高发动机的热效率，实现节能环保的车用汽油发动机。本实用新型设计合理，方便实用。

本实用新型的技术方案是：本实用新型的车用汽油发动机，包括有发动机、 散热器、热交换器、涡轮机、冷却器、发动机飞轮、燃烧室、进气道、排气道、水蒸气进气道、活塞，其中发动机的气缸内设有活塞，气缸的上部设有燃烧室、进气道、排气道、水蒸气进气道，排气道与热交换器相通，热交换器产生的饱和水蒸气通过管道与水蒸气进气道相通，水蒸气进气道与发动机气缸内的活塞腔相通，且发动机与发动机飞轮连接，发动机飞轮驱动涡轮机运动，冷却器内的冷却液通过管道与热交换器相通，发动机飞轮设置在冷却器的旁侧、且涡轮机能将冷却器内的冷却液抽送到热交换器。

上述发动机的气缸侧壁设有水道，水道通过散热器连接水箱。上述排气道连通有增压器。

本实用新型应用现已成熟的汽油发动机技术和蒸汽动力技术，以四冲程汽油发动机为载体，设计出一款节能型汽油发动机：发动机飞轮驱动涡轮机将该冷却液由从冷却器抽送到热交换器，利用燃烧做功之后排放废气从排气道排出的高温废气经过热交换器将高温热能传递给冷却液产生饱和水蒸汽，饱和水蒸气再通过水蒸气进气道进入气缸与残余废气混合，饱和蒸汽膨胀推动活塞做功，达到二次做功的目的。水蒸气膨胀做功之后，通过排气道将其排出，但又不可能完全被排出气缸之外，而残留的水蒸气在压缩时吸收热量，可以降低压缩终了时的温度，抑制爆燃。设计时可以提高压缩比。如此循环进行，提高发动机扭矩，实现节能、环保。本实用新型是一种设计巧妙，方便实用，能提高发动机的热效率，实现节能环保的车用汽油发动机。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型发动机的气缸的局部放大图。

具体实施方式

实施例：

本实用新型的结构示意图如图1、2所示，包括有发动机1、 散热器2、水箱3、 增压器4、热交换器5、涡轮机6、冷却器7、发动机飞轮8、水道9、燃烧室10、进气道11、排气道12、水蒸气进气道、活塞, 本实用新型节能汽油发动机的四冲程工作原理是包含一个二冲程燃烧做功过程和一个高压水蒸气膨胀做功过程，其中发动机1、 散热器2、水箱3、 增压器4、燃烧室10、进气道11、排气道12和活塞14完成二冲程燃烧做功；发动机1、热交换器5、涡轮机6、冷却器7、发动机飞轮8、水道9、燃烧室10、排气道12、水蒸气进气道13和活塞14完成高压水蒸气膨胀做功过程。其中发动机1的气缸内设有活塞14，气缸的上部设有燃烧室10、进气道11、排气道12、水蒸气进气道13，排气道12与热交换器5相通，热交换器5产生的饱和水蒸气通过管道与水蒸气进气道13相通，水蒸气进气道13与发动机1气缸内的活塞腔相通，且发动机1与发动机飞轮8连接，发动机飞轮8驱动涡轮机6运动，冷却器7内的冷却液通过管道与热交换器5相通，发动机飞轮8设置在冷却器7的旁侧、且涡轮机6能将冷却器7内的冷却液抽送到热交换器5。发动机飞轮8驱动涡轮机6将冷却器7内的冷却液抽送到热交换器5，排气道12排出的高温废气经过热交换器5将高温热能传递给冷却液，产生饱和水蒸汽，热交换器5产生的饱和水蒸气通过水蒸气进气道13进入气缸与残余废气混合，饱和蒸汽膨胀推动发动机1气缸内的活塞做功。

本实施例中，上述水道9设置在发动机1的气缸侧壁，水道9通过散热器2连接水箱3。本实用新型汽油发动机在工作过程中，高压水蒸气恒压进入气缸做功，使得气缸得到良好的冷却，有助于提高压缩比。此外，上述排气道12连通有增压器4。

本实施例中，上述增压器4为机械增压器。上述热交换器5为管式热交换器。上述冷却器7为混合式冷却器。上述散热器2为直流型散热器。

本实用新型的工作原理如下：本实用新型的汽油发动机的四冲程工作原理是包含一个二冲程燃烧做功过程和一个高压水蒸气膨胀做功过程。本实用新型应用现已成熟的汽油发动机技术和蒸汽动力技术，以四冲程汽油发动机为载体，重新组织了传统四冲程汽油发动机的换气过程，构想设计出一款节能型汽油发动机，发动机飞轮8驱动涡轮机6将冷却液由从冷却器7抽送到热交换器5。发动机燃烧做功之后排放的废气从排气道12排出，高温废气经过热交换器5将高温热能传递给冷却液产生饱和水蒸汽。热交换器5产生的饱和水蒸气再通过水蒸气进气道13进入气缸与残余废气混合，饱和蒸汽膨胀推动活塞做功，达到二次做功的目的。水蒸气膨胀做功之后，通过排气道12将其排出，但又不可能完全被排除气缸之外，而残留的水蒸气在压缩时吸收热量，可以降低压缩终了时的温度，抑制爆燃。如此，设计时可以提高压缩比。如此循环进行，提高发动机扭矩，实现节能、环保。此外，本实用新型汽油发动机在工作过程中，高压水蒸气恒压进入气缸做功，使得气缸得到良好的冷却，有助于提高压缩比，另外，本实用新型四冲程工作循环的自由切换，使得发动机可以提供大扭矩，或者满足高转速的工况要求。