[实用新型]同室内外燃发动机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发动机。

技术背景

传统发动机通过散热系统及排气系统排放出大量的热能，即发动机的余热，对这些余热的有效利用一直是个空白，虽有涡轮增压发动机，但其利用的是排气的压强，固引起排气阻力增大之后果，而且对节能效果不大明显。因此急需发明一种有效利用发动机余热的新型发动机达到节能环保之目的。

发明内容

为解决上述传统发动机的不足，本实用新型公开一种同室内外燃发动机，包括活塞、气缸、气缸周围的冷却水套、蓄水箱、进气道、排气道、进气门、排气门，在所述排气道上设有蒸汽发生器和排气冷凝器，所述蒸汽发生器的加热气体进口与所述排气道连通，所述蒸汽发生器的加热气体的出口与所述排气冷凝器的被冷却气体的进口连通，所述蒸汽发生器的被加热水管的蒸汽出口与正时阀门连通，所述正时阀门与蒸汽喷嘴连通，所述蒸汽喷嘴与发动机燃烧室连通，实现由排气热量产生的高压水蒸汽按正时关系喷入燃烧室；所述排气冷凝器的被冷却气体的出口与气水分离器连通，所述气水分离器的气体出口与排气管道连通，所述气水分离器的冷凝水出口与水泵的进口连通；所述水泵的出口与所述蓄水箱的进口连通，所述蓄水箱的出口经管路与所述气缸周围的冷却水套连通，所述冷却水套经管路与高压水泵的进口连通，所述高压水泵的出口与所述蒸汽发生器的被加热水管的入口连通。

所述正时阀门与所述蒸汽喷嘴可做为一体，成为正时蒸汽喷嘴。

在所述正时蒸汽喷嘴前设有一射流泵，所述正时蒸汽喷嘴喷入气缸内的是空气和水蒸汽的混合物。

在所述正时蒸汽喷嘴前设有涡轮增压装置，所述涡轮增压装置的高压气体进口经受控阀门由蒸汽管道与蒸汽发生器的蒸汽出口连通；经所述涡轮增压装置后的蒸汽及被增压的空气经同一管道与所述正时蒸汽喷嘴连通，并被喷入气缸。

把所述蒸汽喷嘴设在进气道靠近所述进气门处。

把所述射流泵或所述涡轮增压装置设在所述进气道靠近所述进气门处。

在所述进气道上并联设有复数个空气恒容瞬间加热装置，所述复数个空气恒容瞬间加热装置的空气入口分别与受控阀门联通，所述每一个受控阀门与空压机的出口联通，所述每个空气恒容瞬间加热装置分别与蒸汽喷嘴连通，所述蒸汽喷嘴为所述正时蒸汽喷嘴，所述正时蒸汽喷嘴与蒸汽发生器的蒸汽出口联通。

在所述蓄水箱与气缸周围的冷却水套之间的管路上设有受控阀门，在水套与高压水泵之间的管路上设有受控阀门，在所述蓄水箱与所述受控阀门之间的管路和所述高压水泵与所述受控阀门之间的管路间设有旁通管，所述旁通管上设有受控阀门。

在所述蓄水箱的出口管路上设有水泵，所述水泵的出口经受控阀门分别与气缸周围的水套的进口和高压水泵的进口连通；所述蓄水箱设在整个水路循环系统的最低处，所述整个水路循环系统的最高处设有受控放气阀，所述蓄水箱设为可膨胀式，以防冬季冻坏。

所述发动机可设为多缸。

发明的原理

利用发动机的余热将水加热并产生水蒸汽，通过正时控制将水蒸汽单独或与空气混合后喷入气缸，进而增大了气缸内的气相物质质量及热容，从而可在相对较低的温度下获得较大的气相压强，所以发动机的效率高、节能、环保，有害物质Nox等的排放量较低。本实用新型中对燃烧后排放的废气进行冷却，回收其中的水分以循环利用。本实用新型中将水蒸汽单独或与空气混合后经正时控制喷入气缸，所以相当于一个内燃机和一个外燃机共有同一气缸，固称为同室内外燃发动机。

发明的优点

1、由于本实用新型有效利用了发动机的余热，所以节能、环保。

2、由于水蒸汽单独或与空气混合后喷入气缸，固可降低燃烧室最高温度，但可形成较高的气相压强。因而可在维持发动机较高效率的前提下大幅度降低有害气体Nox等的排放量。

3、由于本实用新型采用内燃、外燃同室设计，即共用同一气缸，所以结构简单，体积小，升功率高。

附图说明

图1为本实用新型的一实施例的系统结构示意图；

图2为图1中正时阀门与蒸汽喷嘴合为一体的系统结构示意图；

图3为图1中蒸汽管路上带有喷射泵的系统结构示意图；

图4为图1中蒸汽管路上带有涡轮增压装置的系统结构示意图；

图5为图4中A部的局部放大详图；

图6为本实用新型蒸汽喷嘴设置在进气道上的系统结构示意图；

图7为本实用新型喷射泵设置在进气道上的系统结构示意图；

图8为本实用新型涡轮增压装置设置在进气道上的系统结构示意图；

图9为本实用新型进气道上带有空气恒容瞬间加热装置的系统结构示意图；