[發(fā)明專利]獨立燃燒室自增壓噴水與水蒸氣式發(fā)動機

在審

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• 申請日: 2015-09-28
• 公開（公告）號: CN105221255A
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發(fā)明（設計）人: 范小彬;周賓;周培;王鋒;羅景程
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: F02B53/00
• 分類號: F02B53/00;F02B53/04;F02B55/02;F02B73/00
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技術領域

本發(fā)明涉及發(fā)動機，尤其涉及一種具有獨立燃燒室的汽車發(fā)動機。

背景技術

傳統(tǒng)發(fā)動機采用非獨立式燃燒室，在氣缸內完成吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程的循環(huán)，每旋轉720度，只有180度做功，其他三個行程對發(fā)動機的功率造成一定損失；燃油混合氣壓縮比不變，不能適應不同的路況要求，燃燒不充分，積碳嚴重，同時增加了對氣缸、活塞、曲軸、連桿的磨損；因氣門結構原因，造成換氣不徹底，吸氣不足，排氣不徹底；傳統(tǒng)發(fā)動機零部件多，受磨損部件多，結構復雜，制造成本高，油氣混合比不能達到最佳狀態(tài)，燃油消耗量大，熱損耗多，尾氣排放污染物多，對環(huán)境造成嚴重污染。

為了減少車輛尾氣對環(huán)境造成的污染，同時降低油耗，本發(fā)明提供了一種高效節(jié)能環(huán)保的發(fā)動機，該發(fā)動機結構簡單，容易實施和推廣。

發(fā)明內容

為了解決上述問題，本發(fā)明采用的解決方案是：一種高效環(huán)保的發(fā)動機，包括電動機、副發(fā)動機、點火系統(tǒng)，電磁配氣系統(tǒng)，獨立燃燒室、噴水與水蒸氣系統(tǒng)、主發(fā)動機、發(fā)動機逆反裝置，副發(fā)動機與主發(fā)動機結構相同；該發(fā)動機為旋轉活塞式發(fā)動機，并對旋轉活塞和擋氣片的結構進行了改進，有效地增加了發(fā)動機的密封性能。

以上所述的發(fā)動機，所述電動機安裝在副發(fā)動機側蓋。

以上所述的發(fā)動機，所述氣門安裝在內燃燒室進氣側。

以上所述的發(fā)動機，所述水管與水蒸氣管與燃燒室內部連接。

以上所述的發(fā)動機，所述旋轉活塞為鋸齒形結構。

以上所述的發(fā)動機，所述擋氣片分為主擋氣片、副擋氣片、兩側擋氣片、頂部擋氣片，副擋氣片為梯形結構，兩側擋氣片和頂部擋氣片為三角形結構。

以上所述的發(fā)動機，所述發(fā)動機逆反裝置由差速器改造而成，差速器的兩端分別與發(fā)動機和離合器相連。

工作原理：電動機帶動副發(fā)動機向獨立燃燒室壓入混合可燃氣體，產(chǎn)生高壓氣體，向主發(fā)動機噴入高壓氣體，帶動主發(fā)動機工作。工作后，產(chǎn)生熱量使水箱內溫度升高，并達到水沸點，經(jīng)過水蒸汽管向獨立燃燒室噴入高壓水蒸氣，當水箱內壓力超過3兆帕，向獨立燃燒室噴水，水遇高溫生成水蒸氣，水蒸氣與燃燒廢氣混合，產(chǎn)生高壓氣體，向主發(fā)動機做功，同時獨立燃燒室溫度下降，此結構可以降低主發(fā)動機溫度。充分利用燃燒時釋放出來的熱量，把水蒸氣與燃燒廢氣混合，做功后排出發(fā)動機外。對于發(fā)動機逆反裝置，在踩剎車的瞬間，差速器外殼停止旋轉，使發(fā)動機向相反的方向旋轉并把制動能量儲存起來供以后使用。

本發(fā)動機的有益效果：燃油和空氣的混合氣體之比固定在最佳燃燒狀態(tài)不變，獨立燃燒室可燃混合氣體的壓縮比，可根據(jù)車輛行駛要求自動調節(jié)，減少燃油消耗量，使燃油燃燒時的熱量充分得到利用，排放的尾氣60%到80%為水蒸氣，只有少量燃燒時產(chǎn)生的廢氣；該發(fā)動機可以達到每旋轉360度，有340度在做功，吸氣和壓縮行程由電動機完成；將傳統(tǒng)配氣系統(tǒng)，改成電磁配氣系統(tǒng)，舍棄了傳統(tǒng)的水循環(huán)系統(tǒng)，磨損件少，從而減少發(fā)動機額外功率的消耗，降低了制造成本；減小了對環(huán)境的污染，結構簡單、零部件少、易加工、便于實施和推廣。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細說明。

圖1是本發(fā)明發(fā)動機實施例1結構示意圖。

圖2是本發(fā)明發(fā)動機實施例2結構示意圖。

圖3是本發(fā)明發(fā)動機實施例3結構示意圖。

圖4是本發(fā)明發(fā)動機實施例4結構示意圖。

具體實施方式

在圖1所示的本發(fā)明發(fā)動機的實施例1中，電動機帶動副發(fā)動機1旋轉，發(fā)動機外殼進氣口安裝有燃油噴射器3，吸入可燃混合氣。將可燃混合氣體壓入獨立燃燒室后，氣門4在電磁閥的作用下關閉，火花塞5點燃可燃混合氣，向主發(fā)動機2做功，從而帶動汽車行駛。

在發(fā)動機啟動時，電動機帶動副發(fā)動機軸12推動旋轉活塞11旋轉，從而產(chǎn)生壓縮可燃混合氣體，并將可燃混合氣壓縮至獨立燃燒室內，關閉氣門4，火花塞5點燃可燃混合氣帶動主發(fā)動機2旋轉，當溫度升高后，外部水箱內的水升溫至沸騰產(chǎn)生高壓水蒸氣，利用水蒸氣的壓力通過水蒸氣管6將水蒸氣壓入燃燒室內參與做功，當外部水箱內的壓力升高到3Mpa后，通過水管7向燃燒室內噴水，水遇到燃燒室內的高溫氣體揮發(fā)變成水蒸氣參與做功，同時使燃燒室內溫度降低，避免了因主發(fā)動機過熱而產(chǎn)生的一系列問題，而此時向主發(fā)動機2做功的是水蒸氣與燃燒廢氣混合而成的高壓氣體，因此能有效的降低排出廢氣中的有害物質，減少廢氣對環(huán)境的污染。