[发明专利]使用碳氢燃料的内燃机

摘要

提供一种内冷却的内燃活塞式发动机及操作该活塞式发动机的方法，具有液态水注射、比传统发动机高的压缩比、以及比传统发动机的空气燃料混合物更贫的空气燃料混合物。这里，发动机的有效压缩比大于131。发动机可以采用汽油或天然气，并使用火花点火，或者发动机可以使用柴油型燃料并使用压缩点火。液态水注射提供内冷却、减少或消除了排出到散热器的热，减少发动机爆震，并减少NOx的排放。使用具有液态水注射、高压缩比和贫空气燃料混合物的内冷却的发动机操作方法允许更完全并更有效的燃烧，因此，相比于传统的发动机热效率更好。

主权项

一种使用碳氢燃料的内燃机，所述内燃机包括：至少一个汽缸及在所述汽缸中往复运动的活塞、至少一个进气阀、至少一个排放阀、以及具有至少一个燃料注射器的燃料处理系统，所述内燃机包括：水注射器，与水源接合，用于向所述汽缸中注射液态水；可编程的控制装置，所述可编程的控制装置设置成用于控制所述内燃机的操作，所述可编程的控制装置接收所述内燃机内的一个或多个实时温度值并响应性地调节所注射水的量和提供给所述至少一个汽缸的空燃比，所述可编程的控制装置控制所述水注射器的启动以在压缩冲程期间在所述活塞的上死点(TDC)之前从180°到30°在一时间向所述汽缸注射一定量的液态水，所述水注射器所注射的水的量大于所述汽缸内的环境空气中的水蒸气饱和点时所存在的水的量并且达到注射到所述内燃机汽缸中的燃料的量的大约800％w/w，其中，提供给所述至少一个汽缸的空燃比大于化学计量，并且所述内燃机具有的有效压缩比大于大约13:1。