[发明专利]压燃式发动机和低压低温点火及消除尾气污染的方法

权利要求书

1.一种压燃式发动机，压燃式发动机结构主要包括；曲轴箱、曲轴、曲柄、活塞、汽缸、汽缸盖、进气门、排气门、排气管、空气过滤器、增压风机、汽缸风冷盘管、燃油箱、燃油泵；曲轴箱内有机油润滑，汽缸外套有汽缸风冷盘管，空气经过空气过滤器后被增压风机吹入汽缸风冷盘管，然后经过一个电磁风阀和一个三通后进入进气管，最后通过打开的进气门进入汽缸；其特征在于：空气压缩机(21)压出的压缩空气经过单向阀(22)后进入压缩空气储气罐(23)，压缩空气储气罐(23)装有压力传感器；从压缩空气储气罐(23)出来的压缩空气进入压缩空气包(24)，压缩空气包(24)内装有压缩空气电加热器，压缩空气包(24)外面套有压缩空气废气加热器(25)；从压缩空气包(24)出来的压缩空气经过一个压缩空气出气电磁阀(26)后，从三通的另一个入口进入三通，从三通出来的压缩空气再进入进气管，最后通过打开的所述进气门(7)进入所述汽缸(5)；所述汽缸(5)内装有蜂窝状三元催化合金网(29)，蜂窝状三元催化合金网(29)形状像草帽，涂有绝热层的草帽的边缘夹在所述气缸(5)口和所述气缸盖(6)之间；所述燃油泵(14)从所述燃油箱(13)里抽取燃油送到液体燃油室(15)里，液体燃油室(15)内的燃油被装在液体燃油室(15)内的液体燃油电加热器进入或者被套在液体燃油室(15)外面的液体燃油废气加热器(16)加热，通电打开燃油电磁阀(19)，超过汽化温度的高温燃油进入汽化室(17)后被汽化，汽化室(17)内的汽化燃油被装在汽化室(17)的汽化燃油红外线电光波加热器继续加热或者被套在汽化室(17)外面的汽化室废气加热器(18)继续加热，在做功冲程初油汽电磁阀(20)通电打开，汽化燃油从汽化热油喷嘴(28)喷入所述汽缸(5)。

2.压燃式发动机的低压低温点火及消除尾气污染的方法，其特征在于：启动空气压缩机(21)，空气压缩机(21)压出的压缩空气经过单向阀(22)后进入压缩空气储气罐(23)被储存起来，当压力传感器检测到压缩空气储气罐(23)内的压缩空气的压强达到设定高压时，停空气压缩机(21)的电，单向阀能够阻止压缩空气储气罐(23)内的压缩空气泄露到空气压缩机(21)里，当压力传感器检测到压缩空气储气罐(23)内的压缩空气的压强低于设定低压时，重新启动空气压缩机(21)；从压缩空气储气罐(23)出来的压缩空气进入压缩空气包(24)，在发动机启动前用压缩空气电加热器加热压缩空气包(24)里面的压缩空气，压缩空气温度传感器检测到压缩空气的温度达到设定温度值后，停压缩空气电加热器的电；在发动机正常运行时，压缩空气包(24)外面套有的压缩空气废气加热器(25)加热压缩空气包(24)里面的压缩空气；发动机启动前，先启动燃油泵(14)，燃油泵(14)从燃油箱(13)里抽取燃油送到液体燃油室(15)里，发动机启动前，燃油在液体燃油室(15)内被装在液体燃油室(15)内的液体燃油电加热器加热，液体燃油温度传感器检测到液体燃油被加热到设定温度后，通电打开燃油电磁阀(19)，超过汽化温度的高温燃油进入汽化室(17)后被汽化，汽化的燃油在汽化室(17)被通电的汽化燃油红外线电光波加热器继续加热，汽化燃油温度传感器检测到汽化燃油的温度达设定值后，停汽化燃油红外线电光波加热器的电；发动机正常运行时，燃油泵(14)从燃油箱(13)里抽取燃油送到液体燃油室(15)里，燃油在液体燃油室(15)内被套在液体燃油室(15)外面的液体燃油废气加热器(16)加热，通电打开燃油电磁阀(19)，超过汽化温度的高温燃油进入汽化室(17)后被汽化，汽化的燃油在汽化室(17)里面被套在汽化室(17)外面的汽化室废气加热器(18)继续加热；启动发动机或者发动机加速时，先打开压缩空气出气电磁阀(26)和关闭电磁风阀(27)；吸气冲程中进气门(7)打开，压缩空气包(24)里面的高温压缩空气经过打开压缩空气出气电磁阀(26)和吸气冲程初打开的进气门(7)进入汽缸(5)；压缩冲程中进气门(7)关闭，活塞(4)压缩汽缸(5)里的高温空气，活塞(5)达到死点时汽缸(5)里的压缩空气温度达到最高值、超过汽化燃油的燃点，压缩冲程结束；在做功冲程初油汽电磁阀(20)通电打开、高温汽化燃油从汽化燃油喷嘴(28)喷入汽缸(5)；由于吸气冲程中吸进的是高温空气，所以压缩冲程中只需要很低的压缩比，就能够使压缩空气的温度超过汽化燃油燃点；由于在做功冲程中喷入的是高温汽化燃油，没有了现有发动机喷液体燃油入汽缸(5)后需要吸收汽化热才能汽化散开的过程，和因需要吸收汽化热而降低汽缸(5)内压缩空气的温度的现象出现，所以压缩冲程中只需要很低的压缩比，在做功冲程初就能够点燃喷入汽缸(5)里的汽化燃油；另外，汽缸(5)内装有蜂窝状三元催化合金网(29)，喷到蜂窝状三元催化合金网(29)上的汽化燃油，在催化剂的作用下就能够被四百摄氏度的蜂窝状三元催化合金网(29)点燃，也是因为催化剂的作用，在汽化燃油浓度极低的情况下仍然能够被高温蜂窝状三元催化合金网(29)点燃，这意味着发动机在无负荷的情况下，只需要喷入极少的汽化燃油就能够维持空转；煤油灯的棉纱灯芯能在低气温下被点燃，点燃的棉纱灯芯再把煤油点燃；汽化燃油被高温蜂窝状三元催化合金网(29)点燃后，蜂窝状三元催化合金网(29)的网格内燃烧的汽化燃油把热量储存起来，使蜂窝状三元催化合金网(29)的温度快速升高；由于蜂窝状三元催化合金网(29)比热小、而且蜂窝状三元催化合金网(29)边缘的绝热膜使蜂窝状三元催化合金网(29)的热量不会传递到汽缸(5)和汽缸套(6)上，所以蜂窝状三元催化合金网(29)很快就被加热到很高的温度，然后就有更多的汽化燃油被点燃，蜂窝状三元催化合金网(29)就像煤油灯的棉纱灯芯那样在并不太高的温度下把汽化燃油点燃，这样也能够降低压缩冲程中的压缩比；发动机正常运行后，空气经过空气过滤器(10)后被增压风机(11)压入汽缸风冷盘管(12)中，空气在汽缸风冷盘管(12)中被高温的汽缸(5)壁加热，再经过打开的电磁风阀(27)进入进气管，然后在吸气冲程中通过打开的进气门进入汽缸(5)；汽缸(5)内的高温空气在压缩冲程中，被压缩温度进一步升高，所以不需要很高的压缩比就能够让汽缸(5)里面的高温压缩空气把蜂窝状三元催化合金网(29)加热到很高的温度、超过汽化燃油的燃点；由于在做功冲程初喷入的是高温汽化燃油，没有现有发动机喷液体燃油入汽缸(5)后需要吸收汽化热才能汽化的现象发生、而降低汽缸(5)内压缩空气的温度，因为汽缸(5)内装有蜂窝状三元催化合金网(29)，喷到蜂窝状三元催化合金网(29)上的汽化燃油，在催化剂的作用下就能够被四百摄氏度的蜂窝状三元催化合金网(29)点燃，也是因为催化剂的作用，在汽化燃油浓度极低的情况下仍然能够被高温蜂窝状三元催化合金网(29)点燃，这意味着发动机在无负荷的情况下，只需要喷入极少的汽化燃油就能够维持空转；煤油灯的棉纱灯芯能在低气温下被点燃，点燃的棉纱灯芯再把煤油点燃；汽化燃油被高温蜂窝状三元催化合金网(29)点燃后，蜂窝状三元催化合金网(29)的网格内燃烧的汽化燃油把热量储存起来，使蜂窝状三元催化合金网(29)的温度快速升高；由于蜂窝状三元催化合金网(29)比热小、而且蜂窝状三元催化合金网(29)边缘的绝热膜使蜂窝状三元催化合金网(29)的热量不会传递到汽缸(5)和汽缸套(6)上，所以蜂窝状三元催化合金网(29)很快就被加热到很高的温度，然后就有更多的汽化燃油被点燃，蜂窝状三元催化合金网(29)就像煤油灯的棉纱灯芯那样在并不太高的温度下把汽化燃油点燃，这样也能够降低压缩冲程中的压缩比；所以压缩冲程中只需要很低的压缩比、很低的压缩空气温度，就能够点燃喷入汽缸(5)里的汽化燃油；由于汽化燃油在蜂窝状三元催化合金网(29)上的燃烧是催化燃烧，汽化燃油主要在蜂窝状三元催化合金网(29)的层面上燃烧，属于低温下的充分燃烧，很少产生一氧化碳、碳微粒和低分子烃，也很少产生氮氧化物；在排气冲程中，排气门打开，高温废热气穿过蜂窝状三元催化合金网(29)，废热气中的一氧化碳、碳微粒和低分子在烃蜂窝状三元催化合金网(29)的催化剂作用下被氧化成二氧化碳和水蒸汽，然后从打开的排气门(8)排出，废热气先穿过汽化室废气加热器(18)加热汽化室(17)里面的汽化燃油，再穿过液体燃油废气加热器(16)加热液体燃油室(15)里面的液体燃油，废热气最后废热气穿过压缩空气废气加热器(25)加热压缩空气包(24)里面的压缩空气；由于不需要水冷却，发动机的气缸(5)之间能够做成九十度夹角，这样活塞(4)运动的死点不在一条直线上，发动机扭矩增加、效率提高；由于喷油汽嘴(28)喷出的是汽化燃油，相同重量的汽化燃油要比液体燃油的体积大很多，喷出相同重量的汽化燃油喷嘴(28)的孔要比喷出液体燃油的孔大很多，所以采用共轨燃烧技术的压燃式发动机的汽化燃油喷嘴(28)的孔能够钻的大一些，这样汽化燃油喷嘴(28)的孔就很容易加工。