[发明专利]使用水注射的分开式循环发动机

权利要求书

1.一种分开式循环水注射发动机，包括：

围绕曲轴轴线旋转的曲轴；

动力活塞，所述动力活塞可滑动地容纳在动力/膨胀气缸中，并且操作性地连接至所述曲轴，使得所述动力活塞通过在所述曲轴的一个转动期间的膨胀冲程和排气冲程而往复运动；

压缩活塞，所述压缩活塞可滑动地容纳在压缩气缸内并且操作性地连接到所述曲轴，使得所述压缩活塞通过在所述曲轴的一个转动期间的进气冲程和压缩冲程而往复运动；

交换通道，所述交换通道在所述压缩气缸和所述动力/膨胀气缸之间被操作性地连接，并且可选择性地操作以接收来自所述压缩气缸的压缩空气并且递送压缩空气至所述动力/膨胀气缸，用于在发动机操作期间传送动力至所述曲轴；

阀，所述阀选择性地控制进入和流出所述压缩气缸和动力气缸的气体流；和

水注射装置，所述水注射装置在发动机操作期间与所述压缩气缸、所述交换通道以及所述动力气缸中的至少一个相关联并且适合注射水到所述压缩气缸、所述交换通道以及所述动力气缸中的至少一个中。

2.根据权利要求1中的发动机，其中，所述水注射装置适合注射加热液体或蒸汽形式的水。

3.根据权利要求2所述的发动机，其中，所述水注射装置与所述压缩气缸相关联。

4.根据权利要求2所述的发动机，其中，所述水注射装置与所述交换通道相关联。

5.根据权利要求2所述的发动机，其中，所述水注射装置与所述动力/膨胀气缸相关联。

6.根据权利要求5所述的发动机，其中，所述水在所述气缸中的燃烧开始之后被注射到所述动力/膨胀气缸中。

7.根据权利要求6所述的发动机，其中，所述水在所述燃烧事件的至少30％已经发生之后被注射。

8.根据权利要求7所述的发动机，其中，所述水在所述燃烧事件的至少50％已经发生之后被注射。

9.根据权利要求8所述的发动机，其中，所述水在所述燃烧事件的至少90％已经发生之后被注射。

10.根据权利要求5所述的发动机，其中，在所述动力活塞到达所述膨胀冲程的至少30度ATDC时，所述水注射开始。

11.根据权利要求5所述的发动机，其中，在所述动力活塞到达所述膨胀冲程的至少50度ATDC时，所述水注射开始。

12.根据权利要求5所述的发动机，其中，在所述动力活塞到达所述膨胀冲程的至少90度ATDC时，所述水注射开始。

13.根据权利要求1所述的发动机，其中，所述发动机是分开式循环空气混合型发动机，并且进一步包括：

空气存贮器，所述空气存贮器操作地连接至在所述压缩气缸和所述动力/膨胀气缸之间的所述交换通道，并且可选择性地操作以接收来自所述压缩气缸的压缩空气并且递送压缩空气至所述动力/膨胀气缸，用于在发动机操作期间传送动力至所述曲轴，所述阀选择地控制流入和流出所述压缩气缸和动力气缸以及所述空气存贮器的气体流。