定容燃烧内冷式内燃机

摘要

定容燃烧内冷式内燃机，是一种将现有内燃机的气缸盖改造成隔离的燃烧室，采用在燃烧室内喷水冷却方式的内燃机。克服现有内燃机因燃烧不充分造成的污染，提高了热效率。是一热效率高而污染小的内燃机。隔离的燃烧室下方的放气机构处于关闭状态时，燃料在隔离的燃烧室中作定容燃烧，比现有内燃机的燃烧时间长1～2倍。CO、HC、PM等污染排放将减低至最小程度。冷却方式采用在隔离的燃烧室的内部喷水，在冷却的同时生成高压超临界水蒸气，将现有内燃机被冷却系统带走的热能利用起来，提高热效率。一部分水能发生离解，当温度下降时又会化合放出额外的热量，减少一部分燃料的消耗。燃烧室内部喷水还可将燃烧时的温度控制在1800K以下，降低内燃机NO_x的排放。

主权项

1、一种定容燃烧内冷式内燃机，包括内燃机，其特征在于燃烧方式为定容燃烧方式和冷却方式采用在燃烧室(3)内部喷水冷却，在燃烧室(3)上、下分别设有喷水嘴(9)和放气门(放气机构)(10)，通过燃烧室(3)与气缸室(2)之间增设的放气门(放气机构)(10)实现燃烧室(3)与气缸(4)的隔离和连通，燃烧室(3)与气缸(4)隔离时，燃料在燃烧室(3)可以实现定容燃烧过程，且有充足的燃烧时间，极大地降低内燃机不完全燃烧而造成的污染排放；在燃烧室(3)内部喷水冷却，不仅将现有内燃机被冷却系统带走的大部分热能转换成可做功的高压超临界水蒸气，而且部分水可在高温下离解，又在低温化合放热，这就在提高内燃机热效率的同时又降低了燃料消耗，其工作方法是活塞(5)位于下止时，放气门(放气机构)(10)开始关闭，进气门(6)和排气门(11)打开，压缩空气从进气门(6)充入燃烧室(3)，同时燃烧室(3)内残留气体随气缸(4)内乏气从排气门(11)排出，活塞(5)从下止点向上移动至1/8行程时，放气门(放气机构)(10)关闭，活塞(5)继续向上移动至1/4行程时，进气门(6)关闭，燃烧室(3)充气完成，排气门(11)继续排气，活塞(5)上行从1/4至1/2行程时，喷水嘴(9)先喷水，随即喷油嘴(7)喷油，火花塞(9)点火，燃料开始燃烧，排气门(11)继续开放，活塞(5)继续向上，活塞(5)上行从1/2至7/8行程，燃料室(3)内燃料继续燃烧，排气门(11)关闭，气缸(4)停止排气，准备接受燃烧内的气体进入气缸(4)做功，喷水嘴(9)喷水，燃烧室(3)内温度降低，高压的蒸汽与燃烧气复合工质形成，活塞(5)从7/8至上止点，放气门(放气机构)(10)打开，高压低温复合工质急剧膨胀，推动活塞(5)向下做功，活塞(5)从上止点下行至下止点时，排气门(11)、进气门(6)打开，放气门(放气机构)(10)开始关闭，重复新一轮循环，其新的内燃机气缸(4)内只进行膨胀冲程和排气冲程，在排气冲程的同时燃烧室内完成充气、燃烧和喷水冷却，因此，比现有内燃机的热效率更高而污染排放更低。