专利名称：一种改善发动机燃烧工况的方法
技术领域：
本发明公开一种改善发动机燃烧工况的方法，涉及化学工程及发动机技术领域。
原有的军用、民用的活塞、旋转、燃气等各类以氧为氧化剂的燃料发动机，只是从燃料与氧的混合程度及混合比、混合物浓度、点火时刻、燃烧反应温度、机械结构等方面予以优化，至今已比较完善。对于排出对环境有污染的废气，只是在其生成后才加以吸收或转化，其本质上是一种消极的补救措施。现行的国际国内标准对排放的限制指标，也只是反映了目前技术能够达到的先进水平，未必是环境保护要求的理想指标。而对于燃烧反应必需的氧化剂，未见有突破性改进。
本发明的目的，是以改变氧化剂状态的途径，改善发动机的燃烧工况，使燃烧更加快速充分，提高燃料利用率，减少一氧化碳和碳氢化合物的放，降低积碳的生成。
本发明所涉及的氧，包括液态氧、气态氧和空气中的氧，稳定状态为双原子分子结构，经一定装置处理后可转变为臭氧。臭氧不稳定，是一种强氧化剂，臭氧发生装置已是一种成熟的实用技术。结构较复杂的燃料的燃烧机理尽管目前还有有待研究之处，但已确认是支链链锁反应，反应速度受链引发过程制约。引入臭氧后，改善引发过程，使整个燃烧反应更加迅速完全，达到本发明的目的。
本发明的实施方法可分为二类。第一类是用臭氧发生装置产生的臭氧，在发动机燃烧腔室附近的氧气输入通道处引入，另一类是将臭氧发生装置的臭氧发生元件直接设在该通道内，臭氧发生装置的其它构件设在发动机机体外。上述氧气输入通道输入的可以是氧气、空气或其与燃料的混合物。若发动机须设计为多级进气结构，各级进气道均可实施本方法；为了对排出的废气再作净化处理，在废气排出通道上也可以同样的方法输入臭氧，以利于将已生成的一氧化碳和碳氢化合物氧化成无害气体。
第一类实施方法的结构，是在发动机燃烧腔室附近的氧气输入通道壁上设若干个小孔，小孔用管道引出，串入压力调节或控制装置后与臭氧发生装置的臭氧输出口联接。这类结构的实施例原理图见
图1。k向沿进气通道输入的可能为氧气、空气或油气混合物。臭氧在该通道靠近燃烧腔室段1处输入，输入的结构见图1的A-A放大，是在通道壁周向设若干个小孔2，小孔2汇集后串接压力调节或控制装置3，再与臭氧发生装置的臭氧输出口联接。装置3可以是臭氧加压装置、节流装置或止回结构，也可不设任何装置，以保证臭氧能有效输入，输入量可由调整小孔2的大小和数量、各部位尺寸及臭氧发生装置的臭氧产生等因素能力予以调节，由实测予以优化。
为了提高臭氧发生装置的效能及输入发动机的臭氧浓度，臭氧发生装置应设臭氧富集和输出结构。
另一类实施方法的结构，是将臭氧发生装置分成二部分，把臭氧发生装置的臭氧发生元件直接设在靠近发动机燃烧腔室的氧气输入通道内，臭氧发生元件的接线端子及臭氧发生装置的其它构件设在发动机机体之外。该结构的实施例原理图见图2。图中k向也是进气通道，输入的可以氧气、空气或油气混合物。1为臭氧发生元件。该元件在结构及安装上应考虑截面对气流流动的影响，也可与风门等进气道构件结合设计。
本发明工作时，臭氧发生工作电路与发动机同时开始工作。即可达到本发明的目的。对于第一类结构，若进气通道输入的是油气混合物，则臭氧输入前后的油气混合比有变化。对于在已生产出的发动机上实施本发明，发动机的工况与原来相比有所变化，重新调整发动机的怠速等可调因素可增加本发明的效果。对于新设计的发动机实施本发明，对气流流动、油气混合比、点火时刻等因素可作进一步优化。对于进气在进入燃烧前预热的发动机，臭氧从生成到进入燃烧阶段的输送途径应尽可能短，并避免过早受热。
本发明结构简单、实施容易、适用于各类燃料发动机、不增加发动机操作人员的附加动作，实施后既节约燃料、增加动力，又降低污染排放、减少发动机积碳，为环保的治本之举，是发动机技术的一大突破，具有巨大的技术经济价值和社会效益。
权利要求
1．一种改善发动机燃烧工况的方法，其特征是在发动机进气通道的燃烧腔室附近段输入臭氧，该臭氧由为此配备的臭氧发生装置产生。该进气通道内通入的可以是氧气、空气或其与燃料的混合物。
2．臭氧输入发动机的结构，一类是在发动机进气通道的燃烧腔室附近段的通道壁上设若干个小孔，小孔用管道接出后串入压力控制装置，再与臭氧发生装置的臭氧输出口联接，压力控制装置可以是臭氧加压装置、节流装置或止回装置，也可不设任何装置；另一类是将臭氧发生装置的臭氧发生元件直接设在发动机进气通道内，其余部分设在发动机机体外。
3．发动机的排气通道内也可输入臭氧，方法同权利要求2。
全文摘要
一种改善发动机燃烧工况的方法,涉及化学工程及发动机领域。原有的各类燃料发动机只是在氧化剂与燃料的关联、燃烧条件、机械结构等方面予以优化。本发明改变氧化剂的状态,在发动机内引入部分由臭氧发生装置产生的臭氧,改善发动机的燃烧工况,降低燃料消耗,减少一氧化碳及碳氢化合物的排放和积碳的生成,或在排气道上也输入臭氧以利净化废气。本发明结构简单实施容易,适用与各类燃料发动机,是发动机技术的一大突破,具有巨大的技术经济价值和社会效益。
文档编号F02M25/10GK1307184SQ00101369
公开日2001年8月8日 申请日期2000年1月29日 优先权日2000年1月29日
发明者梅建文 申请人:梅建文