[發明專利]一種缸外噴水的汽油機

在審

• 申請號: 201711144176.4
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN108049989A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 吳志軍;江浪;康哲;鄧俊;胡宗杰;李理光
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: F02M25/028
• 分類號: F02M25/028;F02M25/022
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 王小榮

本發明涉及一種缸外噴水的汽油機，該汽油機包括汽油機主體、設置在汽油機主體上的進氣歧管以及缸外噴水機構，汽油機主體包括汽油機機體、多個氣缸以及火花塞，進氣歧管包括進氣歧管殼體、開設在進氣歧管殼體上并與缸外噴水機構相連通的進氣歧管進氣口以及多個開設在進氣歧管殼體上的進氣歧管出氣口，進氣歧管進氣口通過進氣歧管出氣口與氣缸的內部相連通。與現有技術相比，本發明通過向進氣歧管進氣口內噴水，將水引入氣缸內，能夠降低進氣溫度，提高汽油機升功率；有效抑制爆震及早燃現象，提高汽油機的壓縮比；提供額外做功工質，提高汽油機熱效率；降低排氣溫度，有效保護排氣部件，并降低汽油機油耗。

技術領域

本發明屬于汽油發動機技術領域，涉及一種缸外噴水的汽油機。

背景技術

汽油發動機即汽油機，是以汽油作為燃料，將內能轉化成動能的發動機。由于汽油粘性小，蒸發快，可以用汽油噴射系統將汽油噴入氣缸內，經過壓縮達到一定的溫度和壓力后，之后用火花塞點燃，使氣體膨脹做功。汽油發動機具有轉速高、結構簡單、質量輕、造價低廉、使用維修方便等優點。因此，汽油發動機在汽車上，特別是小型汽車上已大量使用。

隨著能源與環境問題的日益嚴峻，汽油發動機的污染排放問題也越來越緊迫，節能減排成為了汽油發動機的研究方向之一。目前，隨著汽油發動機向小缸徑、增壓方面的不斷發展，其熱效率受到了較大限制。同時，汽油發動機的增壓小型化還會加劇爆震的產生。此外，汽油發動機的排氣溫度往往較高，在高負荷和高轉速情況下，現有汽油發動機一般通過加濃噴油來降低排氣溫度，以實現對排氣部件的保護，但同時又增加了油耗。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種熱效率高并能夠有效抑制爆震現象發生的缸外噴水的汽油機。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種缸外噴水的汽油機，該汽油機包括汽油機主體、設置在汽油機主體上的進氣歧管以及缸外噴水機構，所述的汽油機主體包括汽油機機體、多個并列設置在汽油機機體上的氣缸以及設置在氣缸上的火花塞，所述的進氣歧管包括進氣歧管殼體、開設在進氣歧管殼體上并與缸外噴水機構相連通的進氣歧管進氣口以及多個開設在進氣歧管殼體上的進氣歧管出氣口，所述的進氣歧管進氣口通過進氣歧管出氣口與氣缸的內部相連通。缸外噴水機構中的水經進氣歧管進氣口進入進氣歧管內，與空氣混合后一起分別經各個進氣歧管出氣口進入相應的氣缸中。

若氣缸內的汽油正常燃燒，火焰應該是從點火中心(火花塞)開始燃燒，并以30-70m/s的速度向周圍逐漸擴散傳播；而若由于某種原因(比如積炭或汽油牌號過低等)，在火焰還沒到來之前，氣缸內多點同時著火，局部壓力和溫度猛增，壓力波在氣缸內高頻震蕩(即發生了爆震現象)，此時火焰傳播速度可達1000m/s，會對汽油機產生嚴重的不利影響。通過將水噴入進氣歧管內，之后引入氣缸內，不僅能夠降低進氣溫度，而且水在氣缸內的蒸發能夠吸收缸內熱量，進一步降低缸內溫度，進而有效抑制爆震及早燃現象，同時，引入的水也降低了排氣溫度。此外，水的蒸發還能夠增加工質，推動活塞做功，提高熱效率。

所述的缸外噴水機構包括儲水箱、與儲水箱相連通的噴水器以及與噴水器電連接的控制器，所述的噴水器與進氣歧管進氣口相連通。在控制器的控制下，儲水箱中的水經噴水器進入進氣歧管進氣口內。

所述的噴水器固定設置在進氣歧管殼體上，并且所述的噴水器的噴嘴位于進氣歧管進氣口內。噴嘴能夠保證噴水器中噴出的水與進氣歧管進氣口內的空氣快速混合均勻。噴水器中的水通過噴嘴直接噴入進氣歧管進氣口內，與空氣混合后分別進入汽油機主體的各個氣缸中。采用直接將水噴入進氣歧管進氣口內的方式，使汽油機機體無論包含幾個氣缸，都只需要一個噴水器即可，而毋需在每個氣缸處或每個進氣歧管出氣口處增加一個噴水器，因而大大節省了成本。

所述的儲水箱與噴水器之間設有水泵，該水泵與控制器電連接。在控制器的控制下，水泵將儲水箱中的水加壓后，送入噴水器中。水泵既可由電機驅動，也可以直接設置在汽油機主體上，由傳動機構(如正時皮帶)驅動。