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压燃式发动机和低压低温点火及消除尾气污染的方法

阅读:814发布:2021-01-23

专利汇可以提供压燃式发动机和低压低温点火及消除尾气污染的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开一种压燃式 发动机 和低压低温点火及消除尾气污染的方法。用压缩空气电加热器或者用发动机排出的废热气加 热压 缩空气包里的压缩空气,在发动机启动或者 加速 时的吸气冲程中,把加热的压缩空气送入汽缸,提高了 做功冲程 初汽缸中压缩空气的 温度 ,使喷入的 汽化 燃油更容易被点燃。汽缸中的蜂窝状三元催化 合金 网,可以在四百摄氏度下点燃喷入的浓度很低的汽化燃油,并且让汽化燃油充分燃烧。在发动机正常运行时, 增压 风 机可以把汽缸风冷盘管里面的热空气送入汽缸。经过液体燃油电加热器或者液体燃油废气加热器加热的燃油,高温燃油进入汽化室后被汽化,汽化室内的汽化燃油被汽化燃油红外线电光波加热器或者汽化燃油废气加热器继续加热。这些都可以降低压缩比。,下面是压燃式发动机和低压低温点火及消除尾气污染的方法专利的具体信息内容。

1.一种压燃式发动机,压燃式发动机结构主要包括;曲轴箱、曲轴、曲柄活塞、汽缸、汽缸盖、进气、排气门、排气管、空气过滤器增压机、汽缸风冷盘管、燃油箱、燃油;曲轴箱内有机油润滑,汽缸外套有汽缸风冷盘管,空气经过空气过滤器后被增压风机吹入汽缸风冷盘管,然后经过一个电磁风和一个三通后进入进气管,最后通过打开的进气门进入汽缸;其特征在于:空气压缩机(21)压出的压缩空气经过单向阀(22)后进入压缩空气储气罐(23),压缩空气储气罐(23)装有压传感器;从压缩空气储气罐(23)出来的压缩空气进入压缩空气包(24),压缩空气包(24)内装有压缩空气电加热器,压缩空气包(24)外面套有压缩空气废气加热器(25);从压缩空气包(24)出来的压缩空气经过一个压缩空气出气电磁阀(26)后,从三通的另一个入口进入三通,从三通出来的压缩空气再进入进气管,最后通过打开的所述进气门(7)进入所述汽缸(5);所述汽缸(5)内装有蜂窝状三元催化合金网(29),蜂窝状三元催化合金网(29)形状像草帽,涂有绝热层的草帽的边缘夹在所述气缸(5)口和所述气缸盖(6)之间;所述燃油泵(14)从所述燃油箱(13)里抽取燃油送到液体燃油室(15)里,液体燃油室(15)内的燃油被装在液体燃油室(15)内的液体燃油电加热器进入或者被套在液体燃油室(15)外面的液体燃油废气加热器(16)加热,通电打开燃油电磁阀(19),超过汽化温度的高温燃油进入汽化室(17)后被汽化,汽化室(17)内的汽化燃油被装在汽化室(17)的汽化燃油红外线电光波加热器继续加热或者被套在汽化室(17)外面的汽化室废气加热器(18)继续加热,在做功冲程初油汽电磁阀(20)通电打开,汽化燃油从汽化热油喷嘴(28)喷入所述汽缸(5)。
2.压燃式发动机的低压低温点火及消除尾气污染的方法,其特征在于:启动空气压缩机(21),空气压缩机(21)压出的压缩空气经过单向阀(22)后进入压缩空气储气罐(23)被储存起来,当压力传感器检测到压缩空气储气罐(23)内的压缩空气的压强达到设定高压时,停空气压缩机(21)的电,单向阀能够阻止压缩空气储气罐(23)内的压缩空气泄露到空气压缩机(21)里,当压力传感器检测到压缩空气储气罐(23)内的压缩空气的压强低于设定低压时,重新启动空气压缩机(21);从压缩空气储气罐(23)出来的压缩空气进入压缩空气包(24),在发动机启动前用压缩空气电加热器加热压缩空气包(24)里面的压缩空气,压缩空气温度传感器检测到压缩空气的温度达到设定温度值后,停压缩空气电加热器的电;
在发动机正常运行时,压缩空气包(24)外面套有的压缩空气废气加热器(25)加热压缩空气包(24)里面的压缩空气;发动机启动前,先启动燃油泵(14),燃油泵(14)从燃油箱(13)里抽取燃油送到液体燃油室(15)里,发动机启动前,燃油在液体燃油室(15)内被装在液体燃油室(15)内的液体燃油电加热器加热,液体燃油温度传感器检测到液体燃油被加热到设定温度后,通电打开燃油电磁阀(19),超过汽化温度的高温燃油进入汽化室(17)后被汽化,汽化的燃油在汽化室(17)被通电的汽化燃油红外线电光波加热器继续加热,汽化燃油温度传感器检测到汽化燃油的温度达设定值后,停汽化燃油红外线电光波加热器的电;发动机正常运行时,燃油泵(14)从燃油箱(13)里抽取燃油送到液体燃油室(15)里,燃油在液体燃油室(15)内被套在液体燃油室(15)外面的液体燃油废气加热器(16)加热,通电打开燃油电磁阀(19),超过汽化温度的高温燃油进入汽化室(17)后被汽化,汽化的燃油在汽化室(17)里面被套在汽化室(17)外面的汽化室废气加热器(18)继续加热;启动发动机或者发动机加速时,先打开压缩空气出气电磁阀(26)和关闭电磁风阀(27);吸气冲程中进气门(7)打开,压缩空气包(24)里面的高温压缩空气经过打开压缩空气出气电磁阀(26)和吸气冲程初打开的进气门(7)进入汽缸(5);压缩冲程中进气门(7)关闭,活塞(4)压缩汽缸(5)里的高温空气,活塞(5)达到死点时汽缸(5)里的压缩空气温度达到最高值、超过汽化燃油的燃点,压缩冲程结束;在做功冲程初油汽电磁阀(20)通电打开、高温汽化燃油从汽化燃油喷嘴(28)喷入汽缸(5);由于吸气冲程中吸进的是高温空气,所以压缩冲程中只需要很低的压缩比,就能够使压缩空气的温度超过汽化燃油燃点;由于在做功冲程中喷入的是高温汽化燃油,没有了现有发动机喷液体燃油入汽缸(5)后需要吸收汽化热才能汽化散开的过程,和因需要吸收汽化热而降低汽缸(5)内压缩空气的温度的现象出现,所以压缩冲程中只需要很低的压缩比,在做功冲程初就能够点燃喷入汽缸(5)里的汽化燃油;
另外,汽缸(5)内装有蜂窝状三元催化合金网(29),喷到蜂窝状三元催化合金网(29)上的汽化燃油,在催化剂的作用下就能够被四百摄氏度的蜂窝状三元催化合金网(29)点燃,也是因为催化剂的作用,在汽化燃油浓度极低的情况下仍然能够被高温蜂窝状三元催化合金网(29)点燃,这意味着发动机在无负荷的情况下,只需要喷入极少的汽化燃油就能够维持空转;油灯的纱灯芯能在低气温下被点燃,点燃的棉纱灯芯再把煤油点燃;汽化燃油被高温蜂窝状三元催化合金网(29)点燃后,蜂窝状三元催化合金网(29)的网格内燃烧的汽化燃油把热量储存起来,使蜂窝状三元催化合金网(29)的温度快速升高;由于蜂窝状三元催化合金网(29)比热小、而且蜂窝状三元催化合金网(29)边缘的绝热膜使蜂窝状三元催化合金网(29)的热量不会传递到汽缸(5)和汽缸套(6)上,所以蜂窝状三元催化合金网(29)很快就被加热到很高的温度,然后就有更多的汽化燃油被点燃,蜂窝状三元催化合金网(29)就像煤油灯的棉纱灯芯那样在并不太高的温度下把汽化燃油点燃,这样也能够降低压缩冲程中的压缩比;发动机正常运行后,空气经过空气过滤器(10)后被增压风机(11)压入汽缸风冷盘管(12)中,空气在汽缸风冷盘管(12)中被高温的汽缸(5)壁加热,再经过打开的电磁风阀(27)进入进气管,然后在吸气冲程中通过打开的进气门进入汽缸(5);汽缸(5)内的高温空气在压缩冲程中,被压缩温度进一步升高,所以不需要很高的压缩比就能够让汽缸(5)里面的高温压缩空气把蜂窝状三元催化合金网(29)加热到很高的温度、超过汽化燃油的燃点;由于在做功冲程初喷入的是高温汽化燃油,没有现有发动机喷液体燃油入汽缸(5)后需要吸收汽化热才能汽化的现象发生、而降低汽缸(5)内压缩空气的温度,因为汽缸(5)内装有蜂窝状三元催化合金网(29),喷到蜂窝状三元催化合金网(29)上的汽化燃油,在催化剂的作用下就能够被四百摄氏度的蜂窝状三元催化合金网(29)点燃,也是因为催化剂的作用,在汽化燃油浓度极低的情况下仍然能够被高温蜂窝状三元催化合金网(29)点燃,这意味着发动机在无负荷的情况下,只需要喷入极少的汽化燃油就能够维持空转;煤油灯的棉纱灯芯能在低气温下被点燃,点燃的棉纱灯芯再把煤油点燃;汽化燃油被高温蜂窝状三元催化合金网(29)点燃后,蜂窝状三元催化合金网(29)的网格内燃烧的汽化燃油把热量储存起来,使蜂窝状三元催化合金网(29)的温度快速升高;由于蜂窝状三元催化合金网(29)比热小、而且蜂窝状三元催化合金网(29)边缘的绝热膜使蜂窝状三元催化合金网(29)的热量不会传递到汽缸(5)和汽缸套(6)上,所以蜂窝状三元催化合金网(29)很快就被加热到很高的温度,然后就有更多的汽化燃油被点燃,蜂窝状三元催化合金网(29)就像煤油灯的棉纱灯芯那样在并不太高的温度下把汽化燃油点燃,这样也能够降低压缩冲程中的压缩比;所以压缩冲程中只需要很低的压缩比、很低的压缩空气温度,就能够点燃喷入汽缸(5)里的汽化燃油;由于汽化燃油在蜂窝状三元催化合金网(29)上的燃烧是催化燃烧,汽化燃油主要在蜂窝状三元催化合金网(29)的层面上燃烧,属于低温下的充分燃烧,很少产生一、碳微粒和低分子,也很少产生氮氧化物;在排气冲程中,排气门打开,高温废热气穿过蜂窝状三元催化合金网(29),废热气中的一氧化碳、碳微粒和低分子在烃蜂窝状三元催化合金网(29)的催化剂作用下被氧化成二氧化碳和蒸汽,然后从打开的排气门(8)排出,废热气先穿过汽化室废气加热器(18)加热汽化室(17)里面的汽化燃油,再穿过液体燃油废气加热器(16)加热液体燃油室(15)里面的液体燃油,废热气最后废热气穿过压缩空气废气加热器(25)加热压缩空气包(24)里面的压缩空气;由于不需要水冷却,发动机的气缸(5)之间能够做成九十度夹,这样活塞(4)运动的死点不在一条直线上,发动机扭矩增加、效率提高;由于喷油汽嘴(28)喷出的是汽化燃油,相同重量的汽化燃油要比液体燃油的体积大很多,喷出相同重量的汽化燃油喷嘴(28)的孔要比喷出液体燃油的孔大很多,所以采用共轨燃烧技术的压燃式发动机的汽化燃油喷嘴(28)的孔能够钻的大一些,这样汽化燃油喷嘴(28)的孔就很容易加工。

说明书全文

压燃式发动机和低压低温点火及消除尾气污染的方法

技术领域:

[0001] 本发明涉及一种压燃式发动机和低压低温点火及消除尾气污染的方法。背景技术:
[0002] 目前,很多公交车多节能环保的燃气客车。但是,燃气成本高,加气困难;一罐燃气驱动汽车行驶的里程,远没有一箱燃油驱动汽车行驶的里程长,而且燃油汽车的驱动大。燃油公交车的污染大,每一次停靠在车站后再开走时,排气管就会冒出一串黑烟,熏的在车站等车的乘客只捂鼻子。为了让燃油充分燃烧,有人采用分层燃烧、汽油直喷、进气加热等技术对发动机进行改造。柴油分层燃烧和汽油直喷,都是在燃烧冲程中把燃油分成几个批次喷入汽缸内,控制起来非常困难。进气加热是指,对吸入汽缸前的空气进行加热;由于空气瞬间被吸气汽缸,把进入汽缸前的空气加热到很高的温度是非常困难的。然而,上述两种方法并没有解决燃油公交车冒黑烟的问题。汽油汽车启动或者加速时冒白烟,柴油汽车启动或者加速时冒黑烟,是很难解决的污染问题。柴油的燃点是580℃,压燃式柴油发动机气缸里的压缩空气的压缩比达到15∶1,也就是活塞瞬间把气缸里的空气压缩到1/15才能使气缸里的温度达到700℃,这时瞬间喷入气缸里的柴油才会被点燃。现有的节能型柴油发动机是在活塞底部的凹坑上安装一个蜂窝状平面催化合金网,柴油在活塞上的蜂窝状平面催化合金网上的燃烧属于副燃烧室的燃烧,主燃烧室位于汽缸的下半部分、既靠近汽缸盖的那部分。
发明内容:
[0003] 本发明可以解决压燃式发动机低压低温点火问题和压燃式发动机启动或者加速时冒白烟或者黑烟的问题。
[0004] 一种压燃式发动机。压燃式发动机结构主要包括:曲轴箱、曲轴、曲柄、活塞、汽缸、汽缸盖、进气、排气门、排气管、空气过滤器增压机、汽缸风冷盘管、燃油箱、燃油。曲轴箱内有机油润滑,汽缸外套有汽缸风冷盘管。空气经过空气过滤器后被增压风机吹入汽缸风冷盘管,然后经过一个电磁风和一个三通后进入进气管,最后通过打开的进气门进入汽缸。空气压缩机压出的压缩空气经过单向阀后进入压缩空气储气罐。压缩空气储气罐装有压力传感器。从压缩空气储气罐出来的压缩空气进入压缩空气包,压缩空气包内装有压缩空气电加热器,压缩空气包外面套有压缩空气废气加热器。从压缩空气包出来的压缩空气经过一个压缩空气出气电磁阀后,从三通的另一个入口进入三通,从三通出来的压缩空气再进入进气管,最后通过打开的所述进气门进入汽缸。汽缸内装有蜂窝状三元催化合金网,蜂窝状三元催化合金网形状像草帽,涂有绝热层的草帽的边缘夹在气缸口和气缸盖之间。燃油泵从燃油箱里抽取燃油送到液体燃油室里,液体燃油室内的燃油被装在液体燃油室内的液体燃油电加热器加热或者被套在液体燃油室外面的液体燃油废气加热器加热。通电打开燃油电磁阀,超过汽化温度的高温燃油进入汽化室后被汽化,汽化室内的汽化燃油被装在汽化室内的汽化燃油红外线电光波加热器继续加热或者被套在汽化室外面的汽化室废气加热器继续加热。在做功冲程中汽化燃油电磁阀通电打开、汽化燃油从汽化燃油喷嘴喷入汽缸。
[0005] 压燃式发动机的低压低温点火及消除尾气污染的方法。启动空气压缩机,空气压缩机压出的压缩空气经过单向阀后进入压缩空气储气罐被储存起来。当压力传感器检测到压缩空气储气罐内的压缩空气的压强达到设定高压时,停空气压缩机的电,单向阀能够阻止压缩空气储气罐内的压缩空气泄露到空气压缩机里。压力传感器检测到压缩空气储气罐内的压缩空气的压强低于设定低值时,重新启动空气压缩机。从压缩空气储气罐出来的压缩空气进入压缩空气包,在发动机启动前用压缩空气电加热器加热压缩空气包里面的压缩空气,压缩空气温度传感器检测到压缩空气的温度达到设定温度值后,停压缩空气电加热器的电。在发动机正常运行时,压缩空气包外面套有的压缩空气废气加热器加热压缩空气包里面的压缩空气。发动机启动前,先启动燃油泵,燃油泵从燃油箱里抽取燃油送到液体燃油室里,燃油在液体燃油室内被装在液体燃油室内的液体燃油电加热器加热。液体燃油温度传感器检测到液体燃油被加热到设定温度后,通电打开燃油电磁阀,超过汽化温度的高温燃油进入汽化室后被汽化。汽化的燃油在汽化室被通电的汽化燃油红外线电光波加热器继续加热。汽化燃油温度传感器检测到汽化燃油的温度达设定值后,停汽化燃油红外线电光波加热器的电。发动机正常运行时,燃油泵从燃油箱里抽取燃油送到液体燃油室里,燃油在液体燃油室内被套在液体燃油室外面的液体燃油废气加热器加热。通电打开燃油电磁阀,超过汽化温度的高温燃油进入汽化室后被汽化,汽化的燃油在汽化室里面被套在汽化室外面的汽化室废气加热器继续加热。启动发动机时,先打开压缩空气出气电磁阀和关闭电磁风阀。吸气冲程初进气门打开,压缩空气包里面的高温压缩空气经过打开压缩空气出气电磁阀和吸气冲程中打开的进气门进入汽缸。压缩冲程中进气门关闭,活塞压缩汽缸里的高温空气,活塞达到死点时汽缸里的压缩空气温度达到最高值、超过汽化燃油的燃点,压缩冲程结束。在做功冲程中汽化燃油电磁阀通电打开、高温汽化燃油从汽化燃油喷嘴喷入汽缸。由于吸气冲程中吸进的是高温空气,所以压缩冲程中只需要很低的压缩比,就可以使压缩空气的温度超过汽化燃油燃点。由于在做功冲程中喷入的是高温汽化燃油,没有了现有发动机喷液体燃油入汽缸后需要吸收汽化热才能汽化散开的过程,和因需要吸收汽化热而降低汽缸内压缩空气的温度的现象出现;所以压缩冲程中只需要很低的压缩比,就能够在做功冲程初点燃喷入汽缸里的汽化燃油。另外,汽缸内装有蜂窝状三元催化合金网,喷到蜂窝状三元催化合金网上的汽化燃油,在催化剂的作用下就能够被四百摄氏度的蜂窝状三元催化合金网点燃。也是因为催化剂的作用,在汽化燃油浓度极低的情况下仍然能够被高温蜂窝状三元催化合金网点燃。这意味着发动机在无负荷的情况下,只需要喷入极少的汽化燃油就能够维持空转。油灯的纱灯芯能在低气温下被点燃,点燃的棉纱灯芯再把煤油点燃。汽化燃油被高温蜂窝状三元催化合金网点燃后,蜂窝状三元催化合金网的网格内燃烧的汽化燃油把热量储存起来,蜂窝状三元催化合金网的温度快速升高;由于蜂窝状三元催化合金网比热小,而且蜂窝状三元催化合金网边缘的绝热膜使蜂窝状三元催化合金网的热量不会传递到汽缸和汽缸套上,所以蜂窝状三元催化合金网很快就被加热到很高的温度,然后就有更多的汽化燃油被点燃,蜂窝状三元催化合金网就像煤油灯的棉纱灯芯那样在并不太高的温度下把汽化燃油点燃,这样也能够降低压缩冲程中的压缩比。发动机正常运行后,空气经过空气过滤器后被增压风机压入汽缸风冷盘管中。空气在汽缸风冷盘管中被高温的汽缸壁加热,再经过打开的电磁风阀进入进气管,然后在吸气冲程中通过打开的进气门进入汽缸。汽缸内的高温空气在压缩冲程中,被压缩温度进一步升高,所以不需要很高的压缩比就能够让汽缸里面的高温压缩空气把蜂窝状三元催化合金网加热到很高的温度、超过汽化燃油的燃点。由于在做功冲程中喷入的是高温汽化燃油,没有现有发动机喷液体燃油入汽缸后需要吸收汽化热才能汽化的现象,而降低汽缸内压缩空气的温度,所以压缩冲程中只需要很低的压缩比、温度并不很高的压缩空气,就可以点燃喷入汽缸里的汽化燃油。汽缸内装有蜂窝状三元催化合金网,喷到蜂窝状三元催化合金网上的汽化燃油,在催化剂的作用下就能够被四百摄氏度的蜂窝状三元催化合金网点燃。也是因为催化剂的作用,在汽化燃油浓度极低的情况下仍然能够被高温蜂窝状三元催化合金网点燃。这意味着发动机在无负荷的情况下,只需要喷入极少的汽化燃油就能够维持空转。煤油灯的棉纱灯芯能在低气温下被点燃,点燃的棉纱灯芯再把煤油点燃。汽化燃油被高温蜂窝状三元催化合金网点燃后,蜂窝状三元催化合金网的网格内燃烧的汽化燃油把热量储存起来,蜂窝状三元催化合金网的温度快速升高;由于蜂窝状三元催化合金网比热小,而且蜂窝状三元催化合金网29边缘的绝热膜使蜂窝状三元催化合金网的热量不会传递到汽缸和汽缸套上,所以蜂窝状三元催化合金网很快就被加热到很高的温度,然后就有更多的汽化燃油被点燃,蜂窝状三元催化合金网就像煤油灯的棉纱灯芯那样在并不太高的温度下把汽化燃油点燃,这样也能够降低压缩冲程中的压缩比。由于汽化燃油在蜂窝状三元催化合金网上的燃烧是催化燃烧,汽化燃油主要在蜂窝状三元催化合金网的层面上燃烧,属于低温下的充分燃烧,很少产生一、碳微粒和低分子,也很少产生氮氧化物。在排气冲程中,排气门打开,高温废热气穿过蜂窝状三元催化合金网,废热气中的一氧化碳、碳微粒和低分子烃在蜂窝状三元催化合金网的催化剂作用下被氧化成二氧化碳和,然后从打开的排气门排出。废热气先穿过汽化室废气加热器加热汽化室里面的汽化燃油,再穿过液体燃油废气加热器加热液体燃油室里面的液体燃油,最后废热气穿过压缩空气废气加热器加热压缩空气包里面的压缩空气。由于不需要水冷却,发动机的气缸之间能够做成九十度夹,这样活塞运动的死点不在一条直线上,发动机扭矩增加、效率提高。由于喷汽化燃油喷嘴喷出的是汽化燃油,汽化燃油体积要比相同重量的液体燃油的体积大很多,喷出相同重量的汽化燃油喷嘴的孔要比喷出液体燃油的孔大很多,所以采用共轨燃烧技术的压燃式发动机的汽化燃油喷嘴的孔能够钻的大一些,这样汽化燃油喷嘴的孔就很容易加工。
[0006] 现有的节能型柴油发动机是在活塞底部的凹坑上安装一个蜂窝状平面催化合金网,柴油在活塞上的蜂窝状平面催化合金网上的燃烧属于副燃烧室的燃烧,主燃烧室位于汽缸的下半部分、既靠近汽缸盖的那部分。而本发明的蜂窝状三元催化合金网装在汽缸盖上方的汽缸主燃烧室内,柴油喷在蜂窝状三元催化合金网后的燃烧全部属于催化燃烧,而且在排气冲程中废热气全部被蜂窝状三元催化合金网过滤,一氧化碳和碳微粒全部被氧化成二氧化碳后排放出去。现有的节能型柴油发动机的柴油在主燃烧室的燃烧方式属于普通燃烧,而在副燃烧室蜂窝状平面催化合金网上的燃烧属于催化燃烧,而且在排气冲程中废热气并没有经过海水上的蜂窝状平面催化合金网过滤。本发明中蜂窝状三元催化合金网靠近燃油喷嘴,燃油喷嘴喷出的燃油被高温蜂窝状三元催化合金网催化点燃。现有节能柴油发动机的蜂窝状平面催化合金网装在活塞上、远离燃油喷嘴,燃油喷嘴喷出的柴油被高温压缩空气点燃后,还没有燃烧的柴油才在活塞上的蜂窝状平面催化合金网催化燃烧。
[0007] 现有柴油发动机的压缩比是15∶1,而采用本发明的柴油发动机压缩比可以降到5∶1。使用现有柴油发动机的轿车时速,最高可以达到80公里/小时;而采用本发明的柴油发动机的轿车时速,最高可以达到160公里/小时。采用本发明的柴油发动机的轿车在任何情况下排气管都不会冒黑烟。
[0008] 现有直喷汽油发动机轿车压缩冲程过后,要先喷一次淡汽油的汽缸里,再喷一次浓汽油到汽缸里,用火花塞点燃喷入汽缸里火花塞旁的浓汽油,这样火花塞很容易积碳,影响火花塞点火。而本发明压燃式汽油发动机的轿车,蜂窝状三元催化合金网能够在四百摄氏度、低于汽油燃点的情况下,把喷入的淡汽油点燃,而且燃烧十分充分。附图说明:
[0009] 下面结合附图和具体实施方式对本发明做更具体详细的说明。
[0010] 图1是本发明的结构原理图。具体实施方式:
[0011] 图1所示,一种压燃式发动机。压燃式发动机结构主要包括:曲轴箱1、曲轴2、曲柄3、活塞4、汽缸5、汽缸盖6、进气门7、排气门8、排气管9、空气过滤器10、增压风机11、汽缸风冷盘管12、燃油箱13、燃油泵14。曲轴箱1内有机油润滑,汽缸5外套有汽缸风冷盘管12。空气经过空气过滤器10后被增压风机11吹入汽缸风冷盘管12,然后经过一个电磁风阀27和一个三通后进入进气管,最后通过打开的进气门7进入汽缸5。空气压缩机21压出的压缩空气经过单向阀22后进入压缩空气储气罐23。压缩空气储气罐23装有压力传感器。从压缩空气储气罐23出来的压缩空气进入压缩空气包24,压缩空气包24内装有压缩空气电加热器,压缩空气包24外面套有压缩空气废气加热器25。从压缩空气包24出来的压缩空气经过一个压缩空气出气电磁阀26后,从三通的另一个入口进入三通,从三通出来的压缩空气再进入进气管,最后通过打开的所述进气门7进入汽缸5。汽缸5内装有蜂窝状三元催化合金网29,蜂窝状三元催化合金网29形状像草帽,涂有绝热层的草帽的边缘夹在气缸5口和气缸盖6之间。燃油泵14从燃油箱13里抽取燃油送到液体燃油室15里,液体燃油室15内的燃油被装在液体燃油室15内的液体燃油电加热器加热或者被套在液体燃油室15外面的液体燃油废气加热器16加热。通电打开燃油电磁阀19,超过汽化温度的高温燃油进入汽化室17后被汽化,汽化室17内的汽化燃油被装在汽化室17内的汽化燃油红外线电光波加热器继续加热或者被套在汽化室17外面的汽化室废气加热器18继续加热。在做功冲程中汽化燃油电磁阀20通电打开、汽化燃油从汽化燃油喷嘴28喷入汽缸5。
[0012] 图1所示,压燃式发动机的低压低温点火及消除尾气污染的方法。启动空气压缩机21,空气压缩机21压出的压缩空气经过单向阀22后进入压缩空气储气罐23被储存起来。当压力传感器检测到压缩空气储气罐23内的压缩空气的压强达到设定高压时,停空气压缩机21的电,单向阀能够阻止压缩空气储气罐23内的压缩空气泄露到空气压缩机21里。压力传感器检测到压缩空气储气罐23内的压缩空气的压强低于设定低值时,重新启动空气压缩机21。从压缩空气储气罐23出来的压缩空气进入压缩空气包24,在发动机启动前用压缩空气电加热器加热压缩空气包24里面的压缩空气,压缩空气温度传感器检测到压缩空气的温度达到设定温度值后,停压缩空气电加热器的电。在发动机正常运行时,压缩空气包24外面套有的压缩空气废气加热器25加热压缩空气包24里面的压缩空气。发动机启动前,先启动燃油泵14,所述燃油泵14从燃油箱13里抽取燃油送到液体燃油室15里,燃油在液体燃油室15内被装在液体燃油室15内的液体燃油电加热器加热。液体燃油温度传感器检测到液体燃油被加热到设定温度后,通电打开燃油电磁阀19,超过汽化温度的高温燃油进入汽化室17后被汽化。汽化的燃油在汽化室17被通电的汽化燃油红外线电光波加热器继续加热。汽化燃油温度传感器检测到汽化燃油的温度达设定值后,停汽化燃油红外线电光波加热器的电。发动机正常运行时,燃油泵14从燃油箱13里抽取燃油送到液体燃油室15里,燃油在液体燃油室15内被套在液体燃油室15外面的液体燃油废气加热器16加热。通电打开燃油电磁阀19,超过汽化温度的高温燃油进入汽化室17后被汽化,汽化的燃油在汽化室17里面被套在汽化室17外面的汽化室废气加热器18继续加热。启动发动机时,先打开压缩空气出气电磁阀26和关闭电磁风阀27。吸气冲程初进气门7打开,压缩空气包24里面的高温压缩空气经过打开压缩空气出气电磁阀26和吸气冲程中打开的进气门7进入汽缸5。压缩冲程中进气门7关闭,活塞4压缩汽缸5里的高温空气,活塞5达到死点时汽缸5里的压缩空气温度达到最高值、超过汽化燃油的燃点,压缩冲程结束。在做功冲程中汽化燃油电磁阀20通电打开、高温汽化燃油从汽化燃油喷嘴28喷入汽缸5。由于吸气冲程中吸进的是高温空气,所以压缩冲程中只需要很低的压缩比,就可以使压缩空气的温度超过汽化燃油燃点。由于在做功冲程中喷入的是高温汽化燃油,没有了现有发动机喷液体燃油入汽缸5后需要吸收汽化热才能汽化散开的过程,和因需要吸收汽化热而降低汽缸5内压缩空气的温度的现象出现;所以压缩冲程中只需要很低的压缩比,就能够在做功冲程初点燃喷入汽缸5里的汽化燃油。另外,汽缸5内装有蜂窝状三元催化合金网29,喷到蜂窝状三元催化合金网29上的汽化燃油,在催化剂的作用下就能够被四百摄氏度的蜂窝状三元催化合金网29点燃。也是因为催化剂的作用,在汽化燃油浓度极低的情况下仍然能够被高温蜂窝状三元催化合金网29点燃。这意味着发动机在无负荷的情况下,只需要喷入极少的汽化燃油就能够维持空转。煤油灯的棉纱灯芯能在低气温下被点燃,点燃的棉纱灯芯再把煤油点燃。汽化燃油被高温蜂窝状三元催化合金网29点燃后,蜂窝状三元催化合金网29的网格内燃烧的汽化燃油把热量储存起来,蜂窝状三元催化合金网29的温度快速升高;由于蜂窝状三元催化合金网29比热小,而且蜂窝状三元催化合金网29边缘的绝热膜使蜂窝状三元催化合金网29的热量不会传递到汽缸5和汽缸套6上,所以蜂窝状三元催化合金网29很快就被加热到很高的温度,然后就有更多的汽化燃油被点燃,蜂窝状三元催化合金网29就像煤油灯的棉纱灯芯那样在并不太高的温度下把汽化燃油点燃,这样也能够降低压缩冲程中的压缩比。发动机正常运行后,空气经过空气过滤器10后被增压风机11压入汽缸风冷盘管12中。空气在汽缸风冷盘管12中被高温的汽缸5壁加热,再经过打开的电磁风阀27进入进气管,然后在吸气冲程中通过打开的进气门7进入汽缸5。汽缸5内的高温空气在压缩冲程中,被压缩温度进一步升高,所以不需要很高的压缩比就能够让汽缸5里面的高温压缩空气把蜂窝状三元催化合金网29加热到很高的温度、超过汽化燃油的燃点。由于在做功冲程中喷入的是高温汽化燃油,没有现有发动机喷液体燃油入汽缸后需要吸收汽化热才能汽化的现象,而降低汽缸5内压缩空气的温度,所以压缩冲程中只需要很低的压缩比、温度并不很高的压缩空气,就可以点燃喷入汽缸5里的汽化燃油。汽缸5内装有蜂窝状三元催化合金网29,喷到蜂窝状三元催化合金网29上的汽化燃油,在催化剂的作用下就能够被四百摄氏度的蜂窝状三元催化合金网29点燃。也是因为催化剂的作用,在汽化燃油浓度极低的情况下仍然能够被高温蜂窝状三元催化合金网29点燃。这意味着发动机在无负荷的情况下,只需要喷入极少的汽化燃油就能够维持空转。煤油灯的棉纱灯芯能在低气温下被点燃,点燃的棉纱灯芯再把煤油点燃。汽化燃油被高温蜂窝状三元催化合金网29点燃后,蜂窝状三元催化合金网29的网格内燃烧的汽化燃油把热量储存起来,蜂窝状三元催化合金网29的温度快速升高;由于蜂窝状三元催化合金网29比热小,而且蜂窝状三元催化合金网29边缘的绝热膜使蜂窝状三元催化合金网29的热量不会传递到汽缸5和汽缸套6上,所以蜂窝状三元催化合金网29很快就被加热到很高的温度,然后就有更多的汽化燃油被点燃,蜂窝状三元催化合金网29就像煤油灯的棉纱灯芯那样在并不太高的温度下把汽化燃油点燃,这样也能够降低压缩冲程中的压缩比。由于汽化燃油在蜂窝状三元催化合金网29上的燃烧是催化燃烧,汽化燃油主要在蜂窝状三元催化合金网29的层面上燃烧,属于低温下的充分燃烧,很少产生一氧化碳、碳微粒和低分子烃,也很少产生氮氧化物。在排气冲程中,排气门8打开,高温废热气穿过蜂窝状三元催化合金网29,废热气中的一氧化碳、碳微粒和低分子烃在蜂窝状三元催化合金网29的催化剂作用下被氧化成二氧化碳和水,然后从打开的排气门8排出。废热气先穿过汽化室废气加热器18加热汽化室
17里面的汽化燃油,再穿过液体燃油废气加热器16加热液体燃油室15里面的液体燃油,最后废热气穿过压缩空气废气加热器25加热压缩空气包24里面的压缩空气。由于不需要水冷却,发动机的气缸5之间能够做成九十度夹角,这样活塞4运动的死点不在一条直线上,发动机扭矩增加、效率提高。由于喷汽化燃油喷嘴28喷出的是汽化燃油,汽化燃油体积要比相同重量的液体燃油的体积大很多,喷出相同重量的汽化燃油喷嘴28的孔要比喷出液体燃油的孔大很多,所以采用共轨燃烧技术的压燃式发动机的汽化燃油喷嘴28的孔能够钻的大一些,这样汽化燃油喷嘴28的孔就很容易加工。
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