環保型雙爆柴油機的製作方法
2023-09-23 04:31:40
專利名稱：環保型雙爆柴油機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種環保型雙爆柴油機。
目前的四衝程柴油機的工作循環是進氣、壓縮、作功、排氣四個衝程，作功衝程是將進入氣缸的空氣壓縮接近結束、氣缸中形成高溫高壓，並定時、定量噴入霧化的柴油進入燃燒室，柴油著火燃燒，氣缸中壓縮了的空氣受熱迅速膨脹，推動活塞運動而做功，它因熱效率較高，結構較簡單，使用維護方便的優點被廣泛使用。其缺點是燃油難以完全充分地燃燒，在排氣衝程中，殘留有許多諸如一氧化碳、二氧化碳等有害廢氣從氣缸中經排氣管排放到大氣中，浪費了能源並汙染了環境。
本實用新型的目的是針對上述技術不足提供一種有助柴油充分燃燒，節約能源，增大柴油機功率；能有效減少柴油機排放的有害氣體，保護環境的環保型雙爆柴油機。
本實用新型是這樣實現的在現有的柴油機上增加一個與燃油供給系統相類似的供水系統，由水箱、輸水管、濾水器、高壓水泵、高壓輸水管、霧化噴水嘴組成，高壓水泵的泵軸經柴油機二高壓油泵的泵軸同步聯動，霧化噴水嘴與增設在氣缸蓋上並與燃燒室連通的噴水嘴孔座密封聯接。
水箱中的水最好適量加入鹼。
附圖
為本實用新型的結構圖。1為水箱、2為輸水管、3為濾水器、4為高壓水泵、5為高壓輸入管、6為霧化噴水嘴、7為氣缸蓋上與燃燒室連通的噴水嘴孔座、8為燃燒室。
現結合附圖就本實用新型的工作原理及結構詳加說明。
本實用新型是在現有的柴油機的基礎上增加了一套供水系統，它由水箱1、輸水管2、濾水器3、高壓水泵4(其泵軸與高壓油泵軸連接並同步轉動)、高壓水管5、在柴油機的氣缸蓋上有一個與燃燒室相通的噴水嘴孔座7，霧化噴水嘴端6與高壓水管相連，另一端(即噴水端)與噴水嘴孔座7密封聯接。
水箱1中的水經輸水管2進入濾器3過濾後進入高壓水泵4增壓，由於高壓水泵4的泵軸與高壓油泵泵軸聯動，從而可以實現經高壓水管5至霧化噴水嘴6噴出的霧化水和高壓油泵經高壓油管至噴油嘴噴出的霧化油都是在作功衝程中噴入燃燒室，柴油機的定時系統不變，並噴油、噴水共用，改變高壓水泵與高壓油泵兩軸聯接的徑向位置，即可調節在作功衝程中的供水時間，從而實現定時，定量地向柴油機工作衝程中供給霧化的水。這時的氣缸成為了化學反應、物理反應的高溫高壓的釜。霧化的水在該過程中主要作用有三，水是氫氧化合物，水在常壓下，當水的溫度升高到120℃時，水會自行爆發迅速汽化；根據亨利定理水中的氧氣和其它氣體都會從水中迅速逸出(此時柴油機氣缸中的一般溫度已高達900℃左右)，第一個作用是噴入高溫氣缸中的水會自行爆發迅速汽化變成水蒸氣，體積膨脹，像蒸汽機一樣，匯同原已由柴油燃燒而膨脹的氣體一同推動活塞運動而作功。在不增加油耗的條件下增加了柴油機的功率，節約能源。第二個作用是從水中逸出的氧氣又可以為未燃燒完全的柴油補充氧氣，使之更充分地燃燒。既能增加柴油機的功率還能減少廢氣中一氧化碳的含量。第三個作用是在高溫高壓的條件下部份水蒸汽與部份廢氣產生化學反應和物理反應，水蒸汽在排出的過程中，能潤化排出廢氣中的微顆粒，增加其重量，有利其沉降，減少排出的廢氣在大氣中的漂浮物，達到環保的目的。
在柴油機工作的作功衝程中，首先由噴入的柴油在高溫、高壓的氣缸中燃燒。引發空氣膨脹而發生爆發，稍後由噴入的水在高溫高壓的氣缸中迅速蒸發成為水蒸汽，體積迅速膨脹而爆發共同推動活塞運動而作功，故稱之為雙爆柴油機。
供水量的多少原則應該在不影響柴油機正常工作的溫度來確定，眾所周知，柴油機在工作過程中為了不使其過熱都專門設置了散熱系統，噴入氣缸中的水有限，(不同型號的柴油機完全可以經計算機模擬設計找出最佳噴水量)，其汽化過程中所吸收的熱量不會影響柴油機的正常工作溫度。當然在柴油機啟動預熱階段，應關閉供水閥。在噴水時間上應該與點火時間適當錯開，一般點火在前，噴水在後。不同型號的柴油機其錯開的角度略有差異，在確保高壓水泵的工作壓力的前提下，可以在高壓水泵前增加一級低壓水泵。應根據運行效果進行適應調節。為了確保柴油機的安全運行和使用壽命，水箱中使用的水應進行軟化處理。供水系統另部件應進行防腐處理。處理後的水最好適量加入鹼使水蒸汽與部份廢氣經化學反應，生成的酸性物質(如大自然中的酸雨現象)中和。儘量使柴油機排出的廢氣處於中性狀態，環保效果更佳。
由於本實用新型實際上是柴油機與蒸汽機的結合，在柴油機的作功衝程中完成了兩次爆發使壓力急劇上升，共同推動活塞做功，因而具有功率大，能耗少的優點。同時在兩次爆發膨脹中氣缸中形成的高溫高壓促進了氣缸中的各種介質更充分地進行化學反應和物理反應，因而也具有有效減少柴油機排放的有害氣體，促進環境保護的優點。
權利要求1.一種環保型雙爆柴油機，包括一個完整的柴油機，其特徵在於有一個由水箱1、輸水管2、濾水器3、高壓水泵4、高壓水管5、霧化噴水嘴6組成的供水系統，高壓水泵5的軸經柴油機的高壓油泵的泵軸同步聯動，柴油機缸蓋上有一個與燃燒室相通的噴水嘴孔座7、霧化噴水嘴6與噴嘴孔嘴座7密封聯接。
專利摘要本實用新型涉及一種環保型雙爆柴油機。它在現有柴油機的基礎上新增設了一套與燃油供給系統相似的供水系統，由水箱、輸水管、濾水器、高壓水泵、高壓輸水管和霧化噴水嘴組成，在柴油機作功衝程內完成燃油點火爆發和水霧汽化爆發的雙爆發作用，兩者共同推動活塞運動而作功。本實用新型具有功率大、能耗低、減少廢氣汙染、保護環境等優點。
文檔編號F02M25/00GK2570484SQ0227728
公開日2003年9月3日 申請日期2002年9月18日 優先權日2002年9月18日
發明者吳大成 申請人:吳大成