[发明专利]一种缸外喷水的汽油机

说明书

本发明涉及一种缸外喷水的汽油机，该汽油机包括汽油机主体、设置在汽油机主体上的进气歧管以及缸外喷水机构，汽油机主体包括汽油机机体、多个气缸以及火花塞，进气歧管包括进气歧管壳体、开设在进气歧管壳体上并与缸外喷水机构相连通的进气歧管进气口以及多个开设在进气歧管壳体上的进气歧管出气口，进气歧管进气口通过进气歧管出气口与气缸的内部相连通。与现有技术相比，本发明通过向进气歧管进气口内喷水，将水引入气缸内，能够降低进气温度，提高汽油机升功率；有效抑制爆震及早燃现象，提高汽油机的压缩比；提供额外做功工质，提高汽油机热效率；降低排气温度，有效保护排气部件，并降低汽油机油耗。

技术领域

本发明属于汽油发动机技术领域，涉及一种缸外喷水的汽油机。

背景技术

汽油发动机即汽油机，是以汽油作为燃料，将内能转化成动能的发动机。由于汽油粘性小，蒸发快，可以用汽油喷射系统将汽油喷入气缸内，经过压缩达到一定的温度和压力后，之后用火花塞点燃，使气体膨胀做功。汽油发动机具有转速高、结构简单、质量轻、造价低廉、使用维修方便等优点。因此，汽油发动机在汽车上，特别是小型汽车上已大量使用。

随着能源与环境问题的日益严峻，汽油发动机的污染排放问题也越来越紧迫，节能减排成为了汽油发动机的研究方向之一。目前，随着汽油发动机向小缸径、增压方面的不断发展，其热效率受到了较大限制。同时，汽油发动机的增压小型化还会加剧爆震的产生。此外，汽油发动机的排气温度往往较高，在高负荷和高转速情况下，现有汽油发动机一般通过加浓喷油来降低排气温度，以实现对排气部件的保护，但同时又增加了油耗。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种热效率高并能够有效抑制爆震现象发生的缸外喷水的汽油机。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种缸外喷水的汽油机，该汽油机包括汽油机主体、设置在汽油机主体上的进气歧管以及缸外喷水机构，所述的汽油机主体包括汽油机机体、多个并列设置在汽油机机体上的气缸以及设置在气缸上的火花塞，所述的进气歧管包括进气歧管壳体、开设在进气歧管壳体上并与缸外喷水机构相连通的进气歧管进气口以及多个开设在进气歧管壳体上的进气歧管出气口，所述的进气歧管进气口通过进气歧管出气口与气缸的内部相连通。缸外喷水机构中的水经进气歧管进气口进入进气歧管内，与空气混合后一起分别经各个进气歧管出气口进入相应的气缸中。

若气缸内的汽油正常燃烧，火焰应该是从点火中心(火花塞)开始燃烧，并以30-70m/s的速度向周围逐渐扩散传播；而若由于某种原因(比如积炭或汽油牌号过低等)，在火焰还没到来之前，气缸内多点同时着火，局部压力和温度猛增，压力波在气缸内高频震荡(即发生了爆震现象)，此时火焰传播速度可达1000m/s，会对汽油机产生严重的不利影响。通过将水喷入进气歧管内，之后引入气缸内，不仅能够降低进气温度，而且水在气缸内的蒸发能够吸收缸内热量，进一步降低缸内温度，进而有效抑制爆震及早燃现象，同时，引入的水也降低了排气温度。此外，水的蒸发还能够增加工质，推动活塞做功，提高热效率。

所述的缸外喷水机构包括储水箱、与储水箱相连通的喷水器以及与喷水器电连接的控制器，所述的喷水器与进气歧管进气口相连通。在控制器的控制下，储水箱中的水经喷水器进入进气歧管进气口内。

所述的喷水器固定设置在进气歧管壳体上，并且所述的喷水器的喷嘴位于进气歧管进气口内。喷嘴能够保证喷水器中喷出的水与进气歧管进气口内的空气快速混合均匀。喷水器中的水通过喷嘴直接喷入进气歧管进气口内，与空气混合后分别进入汽油机主体的各个气缸中。采用直接将水喷入进气歧管进气口内的方式，使汽油机机体无论包含几个气缸，都只需要一个喷水器即可，而毋需在每个气缸处或每个进气歧管出气口处增加一个喷水器，因而大大节省了成本。

所述的储水箱与喷水器之间设有水泵，该水泵与控制器电连接。在控制器的控制下，水泵将储水箱中的水加压后，送入喷水器中。水泵既可由电机驱动，也可以直接设置在汽油机主体上，由传动机构(如正时皮带)驱动。