专利名称：一种具有静电分层燃烧功能的差压式内燃机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于内燃机领域，涉及一种差压式内燃机，尤其是一种具有静电分层
燃烧功能的差压式内燃机。
技术背景 为了提高能量利用率，20世纪末曾试图研制不需要冷却的绝热发动机，最终因为 特种陶瓷等结构材料不过关而以失败告终。近年来提出了一种"少冷却"或"低散热"内燃 机设计理念一种方案是在气缸上端设计长度只略大于活塞环高度的冷却腔，气缸盖中在 排气门座与喷油器座之间的最热地区设冷却通道，用机油循环冷却。同时向活塞和气缸壁 大量喷射机油，进行内冷却，带来了一系列好处，但需要一个大的机油泵和机油散热器。 内燃机在排气时废气的压力约0.4MPa，气体温度约IOOOK，具有较高能量。专利 "六冲程内燃机00113997. 5"提出了一种六冲程内燃机方案，来利用废气中的能量。原理如 图1。 其原理是排气冲程时只排出一部分高温废气，剩余的高温废气留在气缸内，并 被压縮，当活塞运动到上止点时，通过设在气缸顶部的喷水口向高温气体喷水，水被高温气 体，气缸壁以及活塞快速加热而汽化，使气缸内压强剧增，推动活塞做功，这一方案不仅利 用了废气中的能量来推动活塞做功，而且喷水对气缸有冷却作用，减少了冷却系统带走了 热量，大大的提高了内燃机的能量利用率。但是也存在很多不足a，四冲程变为原来的六冲 程，增大了摩擦损失和零件的负荷；b，高温气体需压縮，消耗了一部分有用功；c，只能利用 很少一部分废气的热能；d，喷出的水没有循环利用，耗水量大；e，水没有被预热，汽化的水 量少，产生蒸汽压强小。 —氧化碳CO，碳氢化合物HC，氮氧化合物NOx是对大气环境和人类的健康影响很 大且已被各国排放法规限制的内燃机排放物。此外，噪声污染也是一个很严重的问题。而 汽油机排气中的有害成分(CO， HC， NOx)的数量与混合气的浓度有密切关系(如图2)。由 图可以看出用较稀的燃气燃烧有害气体的排放量会大大降低。但一般的汽油机所用的混合 比范围正是排放高的范围。为了达到很低的排放水平，一般使用缸内直喷(GDI)分层燃烧 方式。 例如三菱缸内直喷分层燃烧系统；丰田汽油直喷燃烧系统。其原理是通过一定 的方法，使燃烧室的的大部分区域是较稀的混合气，而在火化塞间隙周围局部形成具有良 好着火条件的较浓的混合气，为了有利于火焰的传播，混合气浓度从火花塞开始又浓到稀 逐步过渡。目前，实现分层燃烧的常用方法有三种(l)借助燃烧室的形状的壁面引导方式 (2)依靠气流运动的气流引导的方式(3)依靠燃油喷雾控制方式。前两种都可能形成壁面 油膜，是造成碳氢化合物HC排放的主要原因；后一种方式与喷雾特性，喷射时刻关系密切， 但控制起来较困难。 对噪音污染的控制，除了从设计角度考虑外，广泛采用的方法是使用消声器，其原 理是通过多次改变气流方向；重复地使气流通过收縮，扩大的端面；将气流分割为很多的支流，并沿不光滑的平面流动；将气流冷却等方式将废气中的能量消耗掉，降低噪音。 实用新型内容 本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种具有静电分层燃烧功 能的差压式内燃机，包括静电分层燃烧及尾气处理系统1、燃烧室2、窄缝形扫气孔3、扫气 泵4、活塞连杆组5、隔板6、喷水控制系统7、曲轴箱8、水箱及热交换器9、窄缝形排气口 10 和单向导气通道11 ;静电分层燃烧及尾气处理系统1设置在内燃机顶端，燃烧室2设置在 内燃机上部，内燃机外部设置有扫气泵4，扫气泵4通过设置在内燃机外壁的窄缝形扫气孔 3连通，在燃烧室2下方设置有活塞连杆组5，活塞连杆组5设置有隔板6和喷水控制系统 7，曲轴箱8设置在内燃机下部，在隔板6上方设置有单向导气通道11，内燃机外部设置有水 箱及热交换器9，水箱及热交换器9通过设置在内燃机上的窄缝形排气口 10连通。 所述静电分层燃烧及尾气处理系统1由高压直流电源12、喷油嘴13、火花塞14、绝 缘物质15、缸内正极16、喷油嘴负极17、喷油嘴正极18、排气管19、排气管正极20和燃油分 离管21构成；喷油嘴13、火花塞14和排气管19都设置在内燃机器壁顶端，设置在内燃机 外部的高压直流电源12的正极分别与缸内正极16、喷油嘴正极18和排气管正极20连接， 高压直流电源12的负极分别与喷油嘴负极17和排气管19连接，在排气管19内部设置有 燃油分离管21。 所述活塞连杆组5包括活塞头22、固定连杆23、活动连杆24、曲轴25和部分活塞 裙26，活塞头22具有部分活塞裙26，活塞头22底部设置有固定连杆23，固定连杆23下端 活动与活动连杆24顶端连接，活动连杆24的底端连接有曲轴25。 所述隔板6设置在活塞连杆组5中上部位，隔板6中心有孔，活塞连杆组5穿过隔 板6，隔板6将活塞连杆组5分成上下两部分，隔板6与活塞连杆组5之间通过隔板座圈28 分开。 所述喷水控制系统7包括喷水口 27、输水管29、喷水控制器30、高温水入口 43和 低温水入口 44，喷水控制器30侧面设置有高温水入口 43和低温水入口 44，喷水控制器30 顶端的输水管29上设置有两个喷水口 27，高温水入口 43和低温水入口 44穿过隔板6侧 壁，两个喷水口 27穿过隔板6且与隔板6垂直。 所述水箱及热交换器9包括热交换管31、排气管32、水箱33、蒸馏水回流管34和 加水口 35，水箱33的顶部设置有加水口 35，排气管32设置在水箱33的顶端侧壁，蒸馏水 回流管34的入水口设置在水箱33的顶端，蒸馏水回流管34的出水口设置在水箱33的底
丄山顺。 所述单向导气通道ll包括窄缝形进气口 36、窄缝形出气口 37、导气管38、气门 39、气门座40和复位弹簧41，窄缝形进气口 36与导气管38连通，导气管38底端设置有气 门39，气门39底端设置有气门座40，气门座40底部设置有复位弹簧41，复位弹簧41所在 的腔体与窄缝形出气口 37连通。 本实用新型的优点在于内燃机在较稀混合气下工作排放的污染物少，提高了燃 料的利用率，减少了大气污染，内燃机噪音低，内燃机的对能量的利用率高，功率大，内燃机 的转矩平稳，能量损失少。这种内燃机，是在现有内燃机的基础上仅做了几点小的改变改 变活塞连杆组的结构，增加1个隔板，增加了 1个进气口和1个出气口 ，单向导气通道，排交
4换装置，喷水及其控机装置，其它方面均未做改变，技术成熟，易于制造和生产，易于大范围 推广。
图1为本实用新型差压式内燃机的结构示意图； 图2为本实用新型差压式内燃机的静电分层燃烧及尾气处理系统结构示意图 图3为本实用新型进气道喷油四冲程内燃机结构示意图； 图4为本实用新型差压式内燃机的活塞连杆组结构示意图； 图5为本实用新型差压式内燃机的喷水控制系统结构示意图； 图6为本实用新型蒸馏水回流管结构示意图； 图7为本实用新型差压式内燃机的水箱及热交换器结构示意图； 图8为本实用新型差压式内燃机的单向导气通道结构示意图； 图9为本实用新型差压式内燃机工作示意具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细描述 —种具有静电分层燃烧功能的差压式内燃机，包括静电分层燃烧及尾气处理系统 1、燃烧室2、窄缝形扫气孔3、扫气泵4、活塞连杆组5、隔板6、喷水控制系统7、曲轴箱8、水 箱及热交换器9、窄缝形排气口 IO和单向导气通道11 ;静电分层燃烧及尾气处理系统1设 置在内燃机顶端，燃烧室2设置在内燃机上部，内燃机外部设置有扫气泵4，扫气泵4通过设 置在内燃机外壁的窄缝形扫气孔3连通，在燃烧室2下方设置有活塞连杆组5，活塞连杆组 5设置有隔板6和喷水控制系统7，曲轴箱8设置在内燃机下部，在隔板6上方设置有单向 导气通道11，内燃机外部设置有水箱及热交换器9，水箱及热交换器9通过设置在内燃机上 的窄缝形排气口 IO连通。 所述静电分层燃烧及尾气处理系统1由高压直流电源12、喷油嘴13、火花塞14、绝 缘物质15、缸内正极16、喷油嘴负极17、喷油嘴正极18、排气管19、排气管正极20和燃油分 离管21构成；喷油嘴13、火花塞14和排气管19都设置在内燃机器壁顶端，设置在内燃机 外部的高压直流电源12的正极分别与缸内正极16、喷油嘴正极18和排气管正极20连接， 高压直流电源12的负极分别与喷油嘴负极17和排气管19连接，在排气管19内部设置有 燃油分离管21。 所述活塞连杆组5包括活塞头22、固定连杆23、活动连杆24、曲轴25和部分活塞 裙26，活塞头22具有部分活塞裙26，活塞头22底部设置有固定连杆23，固定连杆23下端 活动与活动连杆24顶端连接，活动连杆24的底端连接有曲轴25。 所述隔板6设置在活塞连杆组5中上部位，隔板6中心有孔，活塞连杆组5穿过隔 板6，隔板6将活塞连杆组5分成上下两部分，隔板6与活塞连杆组5之间通过隔板座圈28 分开。 所述喷水控制系统7包括喷水口 27、输水管29、喷水控制器30、高温水入口 43和 低温水入口 44，喷水控制器30侧面设置有高温水入口 43和低温水入口 44，喷水控制器30 顶端的输水管29上设置有两个喷水口 27，高温水入口 43和低温水入口 44穿过隔板6侧壁，两个喷水口 27穿过隔板6且与隔板6垂直。 所述水箱及热交换器9包括热交换管31、排气管32、水箱33、蒸馏水回流管34和 加水口 35，水箱33的顶部设置有加水口 35，排气管32设置在水箱33的顶端侧壁，蒸馏水 回流管34的入水口设置在水箱33的顶端，蒸馏水回流管34的出水口设置在水箱33的底
丄山顺。 所述单向导气通道ll包括窄缝形进气口 36、窄缝形出气口 37、导气管38、气门
39、气门座40和复位弹簧41，窄缝形进气口 36与导气管38连通，导气管38底端设置有气
门39，气门39底端设置有气门座40，气门座40底部设置有复位弹簧41，复位弹簧41所在
的腔体与窄缝形出气口 37连通。 下面对部分结构和功能做一一介绍 1-静电分层燃烧及尾气处理系统 结构详见图2，图9，图3。图2为缸内直喷二冲程内燃机，图3为进气道喷油四 冲程内燃机示意图。
12-高压直流电源；13-喷油嘴；14-火花塞；15-绝缘物质；16-缸内正极；17-喷
油嘴负极； 18-喷油嘴正极；19-做为排气管负极的排气管；20-排气管正极；21-燃油分离管。 工作原理喷油嘴正极18，缸内正极16，排气管正极20连接在高压直流电源12的 正极上。而喷油嘴负极17，做为排气管负极的排气管19，汽缸壁，活塞等相互接触，在同一 个等势面上且与高压直流电源12的负极相连。所以在缸内正极16和汽缸壁，汽缸盖，活塞 之间；排气管正极20和做为排气管负极的排气管19之间形成电场。缸内正极16和汽缸 壁，汽缸盖，活塞之间形成的电场分布如图9。而喷油嘴负极17上有很多针尖状凸起(如图 9)，在针尖部分曲率半径很小，电场强度很大，会产生针尖放电，使流过喷油嘴的燃油带上 负电荷。燃油以雾状形式进入燃烧室后，受电场力的影响，带电油粒会离开汽缸盖，汽缸壁， 气门，活塞一段距离，这样就在燃油和汽缸盖，汽缸壁，气门，活塞之间形成了一层空气隔热 层，减小了燃烧过程中热量向外散失。由图3中的电场线分布可以看出，汽缸盖中部和缸内 正极16之间电场强度最大，因此形成的绝空气层也最厚，这就改善了传统内燃汽缸盖中在 排气门座与喷油嘴之间热负荷最严重的情况。 同时，电场线为不均匀分布且缸内正极16和火花塞14距离很近，所以在火花塞周 围局部形成具有良好着火条件的浓混合气，而且混合气浓度从火花塞开始由浓到稀逐步过 渡，这利于火焰的传播，形成了分层燃烧。 在冷起动等情况下，部分带负电的油粒会进入进气管(如图3)，油粒在排气管正 极20和做为排气管负极的排气管19之间电场的作用下向排气管正极20聚集，并进入燃 油分离管21 ，燃油分离管的末端和进气管相连，这样，未燃烧的燃油就被送回燃烧室重新燃 烧，降低了燃油消耗，防止了空气污染。 2-燃烧室和现有内燃机燃烧室结构相似。 3-窄缝形扫气孔和图2中36窄缝形进气孔形状相似。这样设计的目的是即保
证了足够的进气面积，有不会使活塞有效做功行程减小。 4-扫气泵和图6中扫气泵相似。[0044] 5_活塞连杆组 本内燃机的活塞连杆组是对现有的内燃机的活塞连杆组作一定的改进，使和活塞固定的固定连杆能竖直地上下运动(如图4)。加上一个隔板后会在活塞和曲轴箱之间形成一个可以推动活塞做功的腔B(见图1)。 结构22活塞头，23固定连杆，24活动连杆，25曲轴，26部分活塞裙。 作用将活塞的上下往复运动转化成曲轴的转动，控制窄缝形扫气孔3、窄缝形排
气孔10以及窄缝形进气孔36的开启和关闭。 由于活塞受到的侧压力部分转移到固定连杆23上，活塞裙受到的侧压力减小，所以可以将图11中前后面的活塞裙去掉，只保留 部分活塞裙26，这样做的好处是a，减少活塞连杆组的质量，减少了往复运动的惯性冲击；b，使空腔B(见图1)中的气体(含大量水蒸汽)在活塞上行的过程中与气缸壁(燃烧室A的壁)直接接触，接触使B中的气体温度升高，体积和压强增加，对活塞向上的推力增大，(B中气体比气缸壁的温度低)；c，气缸被B中的气体冷却。[0050] 6_隔板 结构在隔板6与固定连杆23之间有隔板座圈28(见图5).隔板座圈28的作用是可以提高隔板的耐磨性，延长隔板的使用寿命，同时更换和维修也很方便。同时为了增加气密性，也可以在隔板座圈28中设置小活塞环。
作用使固定连杆23竖直上下运动；和气缸壁，活塞组成密闭腔B(如图1)[0053] 7_喷水控制系统 结构(图5) 27喷水口 ， 29输水管，30喷水控制器，43高温水入口 ， 44低温水入口 。 工作原理当活塞由上止点向下止点运动时，恰好将排气导槽42关闭时，在控制
器30的控制下，通过喷水口 27向密闭腔B中喷入低压，少量只进行过第一次热交换温度较
低的水，，低温水尽可能与含大量水蒸气的废气接触，尽可能少的与活塞背面，汽缸壁，固定
连杆等高温零件表面接触.水蒸气遇到液态水雾液化，变为液态水。由于大量的水蒸气变
为液态，使密闭腔内形成巨大的负压。活塞在负压的作用下向下运动。 当活塞运动到下止点时，在控制器30的控制下，通过喷水口 27向密闭腔B中喷入
高压，大量的经过两次热交换的高温水。由于压力较高，水直接与活塞背面，汽缸壁，固定连
杆等高温零件表面接触，迅速汽化。水蒸气汽化产生了大量的水蒸气，水蒸气推动活塞上行
做功。如图18所示，输水管29在保证输水量的前提下内径尽可能小，使高温水和低温水交
换喷射时管内残余的高温水或低温水量尽可能少。 控制器和温度传感器等部件相连，以控制喷水的量，时刻，以及性质(高温水或低温水)。例如在内燃机启动时，在控制器的控制下，喷水口就不喷水或少喷水，而在高负荷情况下增加喷水量。 8-曲轴箱用于容纳活塞连杆组。[0059] 9-水箱及热交换器 结构(见图6，图1) 31热交换管；32排气管；33水箱；34蒸馏水回流管；35加水□ 作用高温废气和水蒸气和预热水在此发生热交换，水蒸气在此液化为液态水，同时放出热量。
7[0062] 在排气管32中液化的水蒸气两部分一，上一冲程喷入的水；二，含H燃料燃烧产生的水。如果水的回收率足够高的话，就只需要携带很少量的水或不用携带水，因为现在所有使用的燃料都含大量的H，H会和空气中的02结合生成大量的水。如果水的回收率过高，就会使得水箱中的水越来越多。根据需要合理设计水箱及热交换器9的结构，使水的回收率处于最佳值，使水量处于最佳位置。实际中排水管所在水箱中多次弯曲转向，增加热交换面积，排高能量利用率和水的回收率。与此同时，水箱及热交换器也起到一个隔音作用。[0063] 10-窄缝形排气口用于排除其中气体。[0064] 11-单向导气通道。 结构36窄缝形进气口 ；37窄缝形出气口 ；38导气管；39气门；40气门座；41复位弹簧。其中单向导气装置也可由具有单向导气功能结构更为简单的簧片阀代替。[0066] 图16 三，工作原理过程结合图9对本内燃机的工作原理过程加以说明图9-a :活塞在密封腔B内有大量水蒸气的压力作用下由上止点向下止点运动。在活塞上行的过程中，上部的高温汽缸壁(燃烧室的侧壁)不断的对B中的水蒸气加热，使其温度升高，与此同时，汽缸壁温度被降低。水蒸气对汽缸壁起了内冷却的作用。在活塞接近上止点时，喷油嘴B向燃烧室A喷的带负电的燃油，带负电的燃油在不均匀的电场力作用下分层分布，为分层燃烧做准备。同时也在混合油和汽缸壁之间形成空气绝热层。 图9-b :活塞到达上止点，混合气被最大程度压縮。火花塞点火，混合气迅速燃烧，燃烧室A内的气体的温度和体积剧增，产生了压力推动活塞由上止点向下止点运动。活塞运动到上止点时，水蒸气推动活塞做功过程结束，排气导槽42打开，(如图l-b)。密封腔内的一部分水蒸气在自身压力下，由窄缝形排气孔10排出。此时窄缝形扫气孔3处于关闭状态。 图9-c :活塞由上止点向下运动，当活塞裙将排气槽42关闭时。在控制器的控制作用下，从喷口喷出少量低温水，低温水使密闭腔B内的水蒸气液化，产生巨大负压，拉动活塞向下运动。活塞由上止点向下运动，当图l-c所示的位置时，窄缝形出气孔37开启，此时，燃烧室A中的废气具有较大的压强和较大高的温度(约.4Mpa，约1000k)，同时B中处于负压状态，A和B之间在巨大的压差，A中的气体冲开单向导气通道ll中的具有单向导气功能的气门39(如图2)进入B中。当A，B两室内气体压强相等时，(约均为0.2Mpa)气门复位，气门关闭。 17-d :活塞在开启了窄缝形出气孔36之后，继续向下运动。到达图示位置时，窄缝形出气孔10被开启，此时由于燃烧室A内压强(约O. 2Mpa)大于外界压强大于外界大气压(A内约为0. 1Mpa，外界大气压按101Kpa算)，A中气体由于自身压力经窄缝形排气孔10进入大气中。当A中气体压强于外界大气压基本相同时(均约为O. 1Mpa)B中气体压强约为0. 2Mpa，由于压力差，活塞会受到向上的压力。但是由于活塞连杆组有一定质量，活塞连杆会因惯性冲击，继续向下运动一小段距离。这样的向上的压力差，不但会减小活塞连杆组的惯性冲击，减小了机械的振动，减小了机体的摩擦和损耗。并有利于活塞的换向。[0071] 图9-e :当活塞运动到下止点时，窄缝形扫气孔3和窄缝形排气孔10均处于开启状态。A内残余的废气在扫气泵4的扫气作用下排出气缸外，完成排气过程。图中只画出了一种排气方案，
8[0072] 为了提高扫气的质量，可使用不同的扫气方案。 本实用新型的优点在于(l)本内燃机通过静电分层燃烧，使内燃机在较稀混合气下工作，使污染物排放大大降低。(2)使用燃烧油回燃装置，使内燃机在冷启动等情况下未燃烧的燃油重新进入燃烧室内燃烧，提高了燃料的利用率。减少了大气污染。(3)使用弯曲形排气管，水箱，排交换器等装置使内燃机噪音大大降低。(4)这种新型内燃机除了传统内燃机燃气做功外，增加了阴室内形成的负压做功；A排气排放完成后，A， B之间形成的压差做功；水蒸气做功这三个做功过程，大大提高了能量利用率，内燃机的功率。[0074] (5)由于这种内燃机在活塞往复运动的一个周期中有四个做工过程，使内燃机的转矩十分平稳，可以大大飞轮的质量。(6)由背景技术知92-冷却耗的热能约为25%，93-废气的耗热能约为25%， Q5-—燃料未燃及损失约为3%，共53%，占一大部分。而这种新型内燃机，燃烧时有空气绝热层，减少热量损失；用缸内冷却，不使用冷却水或少使用冷却水(如需冷却水，将冷却水和汽缸相连，因为冷却水正常工作时的温度约为80-90°C，稍加热就会汽化，具有较高的利用价值)，使Q2的值大大降低。对废气也进行了一系列的处理利用继续推动活塞做功；利用废气使水汽化做功；利用废气给预热水加热等，使Q3的值
大大降低。利用未燃烧的燃料回燃技术使Q5的值有所降低，而Q2，Q3，Q5的值大幅度减小，Q4增加不大(喷水系统会消耗一定的有用功，但消耗的功很少)，这就意味着Ql-输出功率大大增加。(7)本内燃机相对于专利"六冲程内燃机00113997. 5"中提出的方案的好处是a，在活塞背面组成的腔内喷水，而不是直接在燃烧室内喷水。直接在燃烧室内喷水会导致汽缸壁温度过低，不利于燃油的汽化，难以形成好的混合气，使燃油燃烧不充分，使HC排放升高，燃油利用率下降。b，本内燃机用来产生水蒸气的水是高温水，很容易汽化，可以产生更多的水蒸气，产生更大的推力；c废气依靠自身压力进入密闭腔B，不用压縮，不消耗有用功；d没有增加冲程，减少了摩擦. 这种内燃机，是在现有内燃机的基础上仅做了几点小的改变改变活塞连杆组的
结构，增加l个隔板，增加了 l个进气口和l个出气口，单向导气通道，排交换装置，喷水及
其控机装置，其它方面均未做改变，技术成熟，易于制造和生产，易于大范围推广。 以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能
认定本实用新型的具体实施方式
仅限于此，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员
来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为
属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。
权利要求一种具有静电分层燃烧功能的差压式内燃机，其特征在于包括静电分层燃烧及尾气处理系统(1)、燃烧室(2)、窄缝形扫气孔(3)、扫气泵(4)、活塞连杆组(5)、隔板(6)、喷水控制系统(7)、曲轴箱(8)、水箱及热交换器(9)、窄缝形排气口(10)和单向导气通道(11)；静电分层燃烧及尾气处理系统(1)设置在内燃机顶端，燃烧室(2)设置在内燃机上部，内燃机外部设置有扫气泵(4)，扫气泵(4)通过设置在内燃机外壁的窄缝形扫气孔(3)连通，在燃烧室(2)下方设置有活塞连杆组(5)，活塞连杆组(5)设置有隔板(6)和喷水控制系统(7)，曲轴箱(8)设置在内燃机下部，在隔板(6)上方设置有单向导气通道(11)，内燃机外部设置有水箱及热交换器(9)，水箱及热交换器(9)通过设置在内燃机上的窄缝形排气口(10)连通。
2. 如权利要求1所述一种具有静电分层燃烧功能的差压式内燃机，其特征在于所述 静电分层燃烧及尾气处理系统(1)由高压直流电源(12)、喷油嘴(13)、火花塞(14)、绝缘物 质(15)、缸内正极(16)、喷油嘴负极(17)、喷油嘴正极(18)、排气管(19)、排气管正极(20) 和燃油分离管(21)构成；喷油嘴(13)、火花塞(14)和排气管(19)都设置在内燃机器壁顶 端，设置在内燃机外部的高压直流电源(12)的正极分别与缸内正极(16)、喷油嘴正极(18) 和排气管正极(20)连接，高压直流电源(12)的负极分别与喷油嘴负极(17)和排气管(19) 连接，在排气管(19)内部设置有燃油分离管(21)。
3. 如权利要求1所述一种具有静电分层燃烧功能的差压式内燃机，其特征在于所述 活塞连杆组(5)包括活塞头(22)、固定连杆(23)、活动连杆(24)、曲轴(25)和部分活塞裙 (26)，活塞头(22)具有部分活塞裙(26)，活塞头(22)底部设置有固定连杆(23)，固定连杆 (23)下端活动与活动连杆(24)顶端连接，活动连杆(24)的底端连接有曲轴(25)。
4. 如权利要求1所述一种具有静电分层燃烧功能的差压式内燃机，其特征在于所述 隔板(6)设置在活塞连杆组(5)中上部位，隔板(6)中心有孔，活塞连杆组(5)穿过隔板 (6)，隔板(6)将活塞连杆组(5)分成上下两部分，隔板(6)与活塞连杆组(5)之间通过隔 板座圈(28)分开。
5. 如权利要求1所述一种具有静电分层燃烧功能的差压式内燃机，其特征在于所述 喷水控制系统(7)包括喷水口 (27)、输水管(29)、喷水控制器(30)、高温水入口 (43)和低 温水入口 (44)，喷水控制器(30)侧面设置有高温水入口 (43)和低温水入口 (44)，喷水控 制器(30)顶端的输水管(29)上设置有两个喷水口 (27)，高温水入口 (43)和低温水入口 (44)穿过隔板(6)侧壁，两个喷水口 (27)穿过隔板(6)且与隔板(6)垂直。
6. 如权利要求1所述一种具有静电分层燃烧功能的差压式内燃机，其特征在于所述 水箱及热交换器(9)包括热交换管(31)、排气管(32)、水箱(33)、蒸馏水回流管(34)和加 水口 (35)，水箱(33)的顶部设置有加水口 (35)，排气管(32)设置在水箱(33)的顶端侧壁， 蒸馏水回流管(34)的入水口设置在水箱(33)的顶端，蒸馏水回流管(34)的出水口设置在 水箱(33)的底端。
7. 如权利要求1所述一种具有静电分层燃烧功能的差压式内燃机，其特征在于所述 单向导气通道(11)包括窄缝形进气口 (36)、窄缝形出气口 (37)、导气管(3S)、气门(39)、 气门座(40)和复位弹簧(41)，窄缝形进气口 (36)与导气管(38)连通，导气管(38)底端设 置有气门(39)，气门(39)底端设置有气门座(40)，气门座(40)底部设置有复位弹簧(41)， 复位弹簧(41)所在的腔体与窄缝形出气口 (37)连通。
专利摘要本实用新型公开了一种具有静电分层燃烧功能的差压式内燃机，静电分层燃烧及尾气处理系统设置在内燃机顶端，燃烧室设置在内燃机上部，内燃机外部设置有扫气泵，扫气泵通过设置在内燃机外壁的窄缝形扫气孔连通，在燃烧室下方设置有活塞连杆组，活塞连杆组设置有隔板和喷水控制系统，曲轴箱设置在内燃机下部，在隔板上方设置有单向导气通道，内燃机外部设置有水箱及热交换器，水箱及热交换器通过设置在内燃机上的窄缝形排气口连通。本实用新型的优点在于内燃机在较稀混合气下工作排放的污染物少，提高了燃料的利用率，减少了大气污染，内燃机噪音低，内燃机的对能量的利用率高，功率大，内燃机的转矩平稳，能量损失少。
文档编号F02M25/03GK201513233SQ20092003459
公开日2010年6月23日 申请日期2009年9月17日 优先权日2009年9月17日
发明者马文, 龙思琦 申请人:陕西科技大学