[发明专利]一种发动机

说明书

技术领域

本发明为一种预燃喷水式发动机，特征在于向预燃室内喷油、喷水，燃油在预燃室内预燃烧，预燃烧过的燃油在预燃室内与水发生反应生成水煤气，然后水煤气经过冷却后从发动机进气管进入发动机汽缸内进行燃烧作功。

现有技术

当前的活塞式发动机按照燃油的种类分为汽油发动机和柴油发动机，汽油发动机和柴油发动机都采用缸内直接燃烧方式，汽油发动机由于汽油油品的限制不能采用压燃式燃烧方式，压缩比不能太高所以汽油机的热效率低一般在25％～30％，柴油发动机采用压燃式燃烧方式采用大压缩比，热效率高可以达40％，但对油品的要求严格，柴油机燃烧室分为直接喷射式燃烧室和分开式燃烧室，直接喷射式燃烧室对油品要求高，低速时发动机冒黑烟排放不达标，分开式燃烧室对油品要求不高但热效率低，不管是汽油发动机还是柴油发动机对喷油嘴和喷油泵都有非常高的要求，为了提高燃烧效率要尽可能地提高燃油雾化效果，这就要求燃油泵要提供非常高的压力，喷油嘴的喷嘴孔径要加工得非常细小，这些都会增加发动机的成本也会增加发动机的隐患；往汽缸内喷水可以提高发动机的热效率，类似的喷水发动机的专利很多，但水会导致发动机锈蚀严重影响发动机的寿命，现有的喷水发动机发明存在致命缺陷不被各大汽车厂采用；发动机废气带走大部分热能，约占燃油能量的40％以上，这就是传统形式的发动机热效率一直不高的原因所在。

发明目的

本发明预燃喷水式发动机，特征在于在发动机汽缸盖上有一个预燃室，预燃室不直接与汽缸相通，发动机压缩冲程、排气冲程或作功冲程的高温高压气体可以单向进入预燃室，然后向预燃室内喷油、喷水，燃油在预燃室内与高温高压气体相遇发生预燃烧烧掉所有的氧气，预燃烧过的燃油在预燃室内与水发生水煤气反应产生水煤气，然后水煤气经过冷却从发动机进气管进入发动机汽缸进行燃烧作功，水煤气燃烧作功采用压燃式燃烧方式，水煤气的主要成分是氢气和一氧化碳，可以采用大压缩比且不易产生爆震，燃烧速度快，热效率高，尾气有害物质少可以大幅度提高发动机环保指标，对油品、喷油嘴和喷油泵的要求不高，目前几乎所有的燃油都可以满足本发动机的使用要求且燃烧稳定不会产生爆震，对喷油嘴喷嘴孔径不需要特别细小，喷油压力也不需要特别高，降低了零部件的成本提高了发动机的稳定性，消除了油品问题导致的喷油嘴使用故障，往预燃室内喷水而不是直接将水喷入发动机汽缸内，对发动机使用寿命不会产生影响；本发明的发动机在排气管处有一个喷水嘴，在排气管中间设置了一个涡轮马达，往发动机排气管中喷水，水雾化吸收废气的能量膨胀推动涡轮马达作功，涡轮马达带动发电机发电，将发动机废气的能量转化成电能提高发动机的热效率。

水煤气反应的化学方程式为：

2C+O₂＝2CO，C+H₂O＝CO+H₂，CO+H₂O＝CO₂+H₂，CO2+C＝2CO

对于燃油发生水煤气反应的化学方程式可以用此公式CxHy+xH₂O＝xCO+(y/2+x)H₂表示

发明内容