[发明专利]内燃机的燃气混合气喷射装置

说明书

本发明涉及将使用液体燃料的内燃机变为增压燃气发动机的装置。

目前只有两种向工作气缸供给燃料的装置：化油器、一般为浮子式化油器，及连续喷射式喷嘴。

最近的已有技术是文献US-A-4982716所述的内燃机用的一种燃料空气混合气喷射装置。所述装置包括一个混合小室，一种燃料由一个喷嘴喷入混合小室，具有压力的空气也喷入其中。

将或多或少呈微滴状的与一定量的空气相混合的液体燃料喷入气缸的主要缺点是燃料空气混合气在气缸内的燃烧不完全，这或多或少迅速形成气缸的积炭层，效率低，而且燃料空气混合气没有完全燃烧的部分会加重对大气的污染。由于不完全燃烧产生的微粒和积炭，气缸的积炭层迅速降低机油的润滑性能。因此，如果是高压供油式柴油发动机，则使发动机活塞环和气缸套筒以及曲轴轴瓦和活塞轴颈过早磨损。高压供油需要使用若干非常精密和成本很高的泵以及一个适于承受所述压力的供给管路。喷射系统也是非常精密和昂贵的，而且容易失调。

为了弥补这些缺陷，发动机技术人员研究出一些机械、电气和/或热力装置，与传统的集油分配室之前的一个预燃室相配合。但是，发动机的改进，更一般地说是汽油发动机的改进，涉及不到通常称为柴油机的发动机，柴油发动机配有150巴高压喷射装置。目前的趋势是使所述燃料供给更为精确，以便对每个气缸提供完全等量的燃料。这同越来越复杂和昂贵的控制装置一起将增加发生故障的危险性，经常有出现不正常现象的弊端。一般来说，现有装置需要进行经常不断的费用昂贵的维护保养，一般用户很少能做得到，只有设备齐全的专业人员才能办到。

由此可见，由于世界汽车保有量的提高，汽车尤其是载重汽车的污染问题不但在所有工业化国家成为一个主要问题，而且在汽车保有量迅速提高的发展中国家也将成为一个主要问题。

本发明的目的旨在解决如下问题：

-通过消除不完全燃烧的现象，消除汽油和柴油内燃机的污染，特别是载重汽车柴油发动机的污染，也要消除船用发动机、发电机组发动机等造成的污染；

-降低燃料消耗量约20％。

-显著提高上述发动机的效率；

-延长上述发动机的使用寿命；

-降低使用、维护保养和调整的成本。

为此，本发明提出一种使用液体燃料的内燃机的燃料空气混合气的喷射装置，包括一个液体燃料喷射装置，所述液体燃料喷射装置与一个空气输入装置相配合，产生一种混合气，用于输入到所述发动机的每个气缸中，其特征在于，对于发动机的每个气缸来说，所述混合气喷射装置包括一个气化部件，所述气化部件包括一个燃料空气预先混合小室，由一个喷射装置向所述小室供给燃料，具有压力的主空气也由主气管向所述小室供给，所述具有压力的预先混合气与来自次气管的辅助空气一起，被引向一个对所述燃料空气预先混合气进行增压、搅拌和高速分子分裂的螺旋浆，使所述燃料空气预先混合气在一个气缸气化室中变成均匀气体，所述气化室布置在固定在发动机机件上的所述气化部件中，直接与所述混合气朝向所述发动机每个燃烧室的进气孔连通。

本发明提出取代各类汽油发动机的化油器或者喷嘴，特别是取消对大功率柴油发动机的燃料压力供给，这些发动机污染最大，其中有载重汽车的柴油发动机、公共工程用机械的柴油发动机、船用柴油发动机等。本发明提出的气化装置使传统的液体燃料内燃机变成燃气发动机。

柴油发动机的自燃压力约为23至24巴，降低柴油发动机的自燃压力，以便取消需要高压供给燃料的自燃作用。由一个高压电子点火系统进行点火，通过一个必要时可使其更迅速转动以获得其全部功率的压缩机来使发动机增压。它低速运转时以降低的功率进行工作，从而减少燃料消耗量。

根据最佳实施例，本发明装置包括：

-每个气缸一个气化室，直接与所述发动机每个燃烧室的入口连通；

-一个压力为5至7巴的液体燃料喷射装置；

-一个压力为2至4巴的主空气喷射装置；

-一个压力为若干毫巴的辅助空气喷射装置；

-一个燃料空气预先混合气的形成和扩散小室；

-一个燃料空气混合气的增压、搅拌和分子分裂装置，使所述燃料空气混合气在所述每个燃料室中变成均匀燃气，压力约为100至400毫巴；

-若干电子控制装置，对若干针阀的同步动作、进气和燃料空气单位重量比的最佳化进行控制，并控制液体燃料压力分配泵的随动机构；

-一个高压电子点火系统。