[发明专利]使用液体二氧化碳的六冲程内燃机

说明书

本发明公开了一种使用液体二氧化碳的六冲程内燃机，其特征是包括内燃机舱、乘客舱、储罐舱、回气管和三套热循环装置。本发明的三套热循环装置将内燃机排气废热、冷却废热、人体散热和气候热的一部分转化为机械能，极大地提高了内燃机的热效率。本发明与喷水式六冲程内燃机相比不需要废水排放冷凝器，没有水油混合污染堵塞管道问题，液体二氧化碳冷能的释放省去了传统车船的空调压缩机，减重、降低造价的同时节省发动机的机械动力。

技术领域

本发明涉及使用液体二氧化碳的六冲程内燃机。

背景技术

目前车船使用的四冲程内燃机热效率不高，外冷却和排出的废气难于转换成机械能被浪费，为了提高四冲程内燃机的热效率申请号为中国专利ZL0113997.5通过给四冲程内燃机增加两个冲程，即向内燃机气缸内喷水的方式让水变成蒸汽膨胀推动活塞再次作功，这种喷水式六冲程内燃机虽能大幅度提升热效率但它的缺点也显而易见：首先，在第五冲程向气缸内喷水，确实可以利用气缸余热多作功，但是必须考虑这些水对气缸的腐蚀以及润滑问题。其次，作功之后的水蒸气需要冷凝，这就需要体积重量都很大的冷凝器，加重了汽车的整备质量，增加了单位油耗，同时会使汽车的动力性能严重恶化。接下来还是一个技术上的问题，第五、六冲程中如果不润滑，那么气缸的磨损腐蚀会十分严重，如果润滑，那么作功后排出来的水蒸气就被润滑油污染，进入冷凝器之后，润滑油凝结，时间稍长就会堵塞管路。因此喷水式六冲程内燃机至今都未得到实际应用。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种使用液体二氧化碳的六冲程内燃机，以解决喷水式六冲程内燃机的上述缺陷。

为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案来：一种使用液体二氧化碳的六冲程内燃机，其特征是包括内燃机舱、乘客舱、储罐舱、回气管，在储罐舱内设有液体二氧化碳储罐，在乘客舱内设有散热器和管路热交换器，在内燃机舱内设有内燃机和增压储气罐；

液体二氧化碳储罐上设有加注口，输液管的一端连接液体二氧化碳储罐，输液管上依次设置安全阀、出液阀、输液泵和管路热交换器，管路热交换器通过循环管连接散热器和制冷循环泵形成的环路与循环管中的介质共同组成第一套热交换系统，液体二氧化碳储罐流向输液管中的液体二氧化碳所含的冷能通过管路热交换器、循环管、散热器和制冷循环泵与乘客舱中人体散热和气候热进行冷热交换，省去传统车船上的空调压缩机；

输液管的另一端连接了第一单向阀后再连接设置在增压储气罐的一端，在增压储气罐内设置内燃机冷却热交换器和排气散热器；

内燃机冷却热交换器与冷却循环泵通过冷却循环管和内燃机上的内燃机冷却通道相连组成第二套热交换系统，冷却气缸的同时将内燃机的冷却废热传递至增压储气罐中的二氧化碳上；

排气散热器与排气热循环泵通过排气循环管和排气管热交换器相连组成第三套热交换系统把排气管中的排气废热传递至增压储气罐中的二氧化碳上；

内燃机气缸上设置的二氧化碳喷嘴与配气机构通过输气管与增压储气罐另一端相连；

回气管的一端通过三通控制阀连接输气管的一端，另一端连接回气阀门和第二单向阀后与液体二氧化碳储罐连接；

三套热交换系统吸收了人体散热和气候热、冷却废热和排气废热的高压二氧化碳进入输气管中后在配气机构的控制下在第五冲程通过二氧化碳喷嘴向缸内喷射，二氧化碳遇热膨胀推动活塞作功。

一种使用液体二氧化碳的六冲程内燃机，其特征是在内燃机舱内的二氧化碳输送管路上设有灭火阀门，在乘客舱内设有灭火阀门开关，控制灭火阀门的开启。

一种使用液体二氧化碳的六冲程内燃机，其特征是配气机构与内燃机转子凸轮相连。