专利名称：同缸内外燃发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及发动机领域。
背景技术：
传统发动机通过散热系统及排气系统排放出大量的热能，即发动机的余热，对这些余热的有效利用一直是个空白，虽有涡轮增压发动机，但其利用的是排气的压强，固引起排气阻力增大之后果，而且对节能效果不大明显；国际专利公布号为WO 99/37904的专利，虽然设置了锅炉从气缸、冷却系统以及从发动机的废气中提取热量产生蒸汽，但它仅仅是把发动机的冷却液等当作锅炉的热源，要用双工质即发动机的冷却液和产生蒸汽的水。双工质的采用会产生温差损失，影响对余热回收的效率，且结构复杂。所以需要发明一种结构更加简单能充分利用发动机余热、节能环保的新型发动机。
发明内容
为解决上述传统发动机的不足，本发明公开一种同缸内外燃发动机，其目的是这样实现的， 一种同缸内外燃发动机，包括气缸冷却水套，气缸盖，气缸盖冷却介质通道，蓄水箱，排气道，所述蓄水箱的水箱出口经供水管路或经所述供水管路再经供水泵与所述气缸冷却水套联通，所述气缸冷却水套经联通通道或经所述联通通道和高压水泵与所述气缸盖冷却介质通道联通，所述气缸盖冷却介质通道的冷却介质出口与设在所述排气道上的排气热交换器的被加热介质进口经热管路或经所述热管路再经喷射加压泵联通，所述排气道与所述排气热交换器的加热介质的进口联通，所述排气热交换器的加热介质的出口放空或与发动机排气系统联通或与排气冷凝器的被冷凝冷却介质进口联通，在设有所述排气冷凝器的结构中，所述排气冷凝器的被冷凝冷却介质出口与气水分离器联通，所述气水分离器的排气出口放空或与发动机排气系统联通，所述气水
分离器的冷凝水出口直接或经冷凝水:泵与所述蓄水箱的水箱进口联通，所述排 气热交换器的被加热介质出口经喷射管路再经控制阀与蒸汽喷射器联通，或所 述被加热介质出口经所述喷射管路与直控式蒸汽喷射器联通，在设有所述蒸汽 喷射器的结构中，所述蒸汽喷射器与燃烧室联通，所述控制阀受控制装置控制， 在设有所述直控式蒸汽喷射器的结构中，所述直控式蒸汽喷射器与所述燃烧室 联通，所述直控式蒸汽喷射器受控制机构控制，所述控制装置设为正时式或动 态正时式控制装置，所述控制机构设为正时式或动态正时式控制机构。
在所述热管路上或在所述气缸冷却水套上设循环管路路，在所述循环管路 路上设或不设循环泵，所述循环管路路与散热器联通，所述散热器与所述蓄水 箱联通，在所述被加热介质进口处设或不设热管路控制阀，在所述循环管路路 上设或不设循环控制阀。
在所述蒸汽管路上设蒸汽储罐。
所述蒸汽喷射器设为内开式壳体形变蒸汽喷射器，所述内开式壳体形变蒸 汽喷射器受控制阀控制。
所述蒸汽喷射器设为外开式阀体形变蒸汽喷射器，所述外开式阀体形变蒸 汽喷射器受控制阀控制。
所谓内开式壳体形变蒸汽喷射器是指形变区设置在壳体上，阀头在壳体 的内部，在高压蒸汽的作用下，所述形变区变形伸长，带动阀头远离阀孔，即 阀孔被打开形成蒸汽喷射；所谓外开式阀体形变蒸汽喷射器是指，阀头设在壳
体的外部，形变区设在阀体上，在高压蒸汽的作用下，设在阀体上的形变区形 变伸长，使阀头与阀孔分离，形成高压蒸汽喷射。不管是内开式壳体形变蒸汽 喷射器，还是外开式阀体形变蒸汽喷射器，其形变区变形均是靠高温高压蒸汽
产生；其正时关系均是由控制阀和控制装置协调动作产生的高压正时脉冲蒸汽 或动态高压正时脉冲蒸汽来实现的。所谓动态高压正时脉冲蒸汽是指根据发动
7机的工况及负荷要求，对蒸汽的喷射正时时间、喷射时长和喷射量进行动态调整。
所述直控式蒸汽喷射器设为直控式内开壳体形变蒸汽喷射器或直控式外 开壳体形变蒸汽喷射器，所述直控式内开壳体形变蒸汽喷射器或所述直控式外 开壳体形变蒸汽喷射器受控制机构控制。
所述内开式壳体形变蒸汽喷射器，包括内开式封闭壳体和蒸汽接口，在 所述内开式封闭壳体的内腔内设有内开式阀体，所述内开式阀体由内开阀头， 内开阀杆和内开阀尾组成，所述内开阀尾与所述内开式封闭壳体的一处直接或 间接连接，在所述内开式封闭壳体的另一处设内开阀孔，所述内开阀头能将所 述内开阀孔密封关闭，也能将所述内开阀孔打开，所述内开阀头与所述内开阀 孔相配合的面设为平面、柱面、锥面、曲面或多种面的组合，在所述内开式封 闭壳体和所述内开阀尾的连接处与所述内开阀孔之间至少设有一个形变区，在 所述内开阔尾侧的所述形变区的端部处设或不设形变控制装置，在设所述形变 控制装置的结构中，所述形变控制装置直接或间接作用于所述内开阀尾侧的所 述形变区的端部，所述内开式封闭壳体的内腔直接或间接与所述蒸汽接口联 通，所述蒸汽接口直接或经控制阀与所述喷射管路联通。
所述外开式阀体形变蒸汽喷射器，包括外开式封闭壳体，蒸汽接口，在 所述外开式封闭壳体的内腔内设有外开式阀体，所述外开式阀体由外开阀头， 外开阀杆和外开阀尾构成，所述外开阀尾直接或经卡销或经所述卡销和支承垫 与所述外开式封闭壳体连接，所述蒸汽接口直接或间接与所述外开式封闭壳体 密封连接，在所述蒸汽接口和所述外开式封闭壳体的内腔之间设有联通气道， 所述联通气道设在所述外开阀尾或所述外开式封闭壳体上，将蒸汽导入所述外 开式封闭壳体的内腔内，在所述外开式封闭壳体的下端设有外开阀孔，所述外 开阀孔与所述外开式封闭壳体的内腔联通，所述外开阀孔的外端部设有内凹密 封配合面，所述外开阀头与所述内凹密封配合面相配合，能与所述内凹密封配 合面形成密封，也能与所述内凹密封配合面分离形成蒸汽通道，所述内凹密封配合面设为平面、锥面、曲面或多种面的组合，所述外开阔杆和/或所述支承 垫设为弹性体，所述蒸汽接口直接或经控制阀与所述喷射管路联通。
所述直控式蒸汽喷射器包括直控式封闭壳体和蒸汽导入接口，在所述直 控式封闭壳体的内腔内设直控阀体，所述直控阀体由直控阀头、直控阀杆和直 控阀尾构成，所述直控阀头设为内开式直控阀头或设为外开式直控阀头，所述 直控阀尾与所述直控式封闭壳体的一处直接或间接连接，在所述直控式封闭壳 体的另一处设直控式阀孔，在所述直控阀头设为所述内开式直控阀头的结构 中，所述直控式阀孔设为内开式直控阀孔，在所述直控阀头设为外开式直控阀 头的结构中，所述直控式阀孔设为外开式直控阀孔，所述直控阀头与所述直控 式阀孔配合安装，所述直控阀头能将所述直控式阀孔密封关闭，也能将所述直 控式阀孔打开，所述直控阀头与所述直控阀孔相配合的面设为平面、柱面、锥 面、曲面或多种面的组合，在所述直控封闭壳体与所述直控阀尾的连接处和所 述直控阀孔之间至少设一个形变区，所述直控封闭壳体的内腔直接或间接与所 述蒸汽导入接口联通，所述蒸汽导入接口直接或经控制阀与所述喷射管路联 通，在所述直控封闭壳体上设或不设蒸汽导出接口，所述蒸汽导出接口设蒸汽 导出控制阀，所述弹性区直接或间接受控制机构控制。
所谓直控式内开蒸汽喷射器和直控式外开蒸汽喷射器是指蒸汽喷孔的打 开或关闭是由控制机构直接控制的，或者说直控式内开蒸汽喷射器的正时关系 不是由脉冲高压蒸汽控制，而是由控制机构直接控制的。所述控制机构可以是 凸轮机构，也可以是液压机构，或者是电磁控制机构。
在所述控制机构和蒸汽喷射器这间设置或是不设置弹性体。其目的是为了 补偿由于机加工误差、热变形及磨损所引起的动作差异，保证阀头和蒸汽喷孔 (阀孔)按要求密封和打开。
由于高温高压水蒸汽具有强烈的湍动作用，向气缸内喷入高温高压水蒸 汽，不仅利用高温高压水蒸汽推动活塞对外做功，提高发动机的效率，还可以 可以改善燃烧环境，减少污染物的形成。高温高压水蒸汽的喷射时间应该是发 动机压縮冲程过程中至作功冲程完成前这段时间的全部或部分时间段。
由于高温高压蒸汽具有压力高，温度高，润滑性差的特点，所以一般的喷射装置很难满足向气缸内正时喷射高温高压水蒸汽的要求，所以本发明中的一 个实施例采用了壳体形变喷射装置，使得阀体密封界面没有滑动摩擦，从而满 足高温高压水蒸汽正吋喷射的苛刻要求。
向气缸喷射的高温高压水蒸汽经发动机的排气道排出后，可进行回收，也 可不进行回收，两者各有利弊。如进行回收，则需要增设冷凝冷却系统，结构 相对复杂，但可以减少耗水量，即可以减少车载蓄水量。如不进行回收，可直 接排空，结构简单，但耗水量大。可根据发动机的用途和具体情况，选择适当 的方案。
为防止冬季蓄水箱及整个水系统中的水发生冻结，可采用停机放空或设有 高效保温容器，让发动机停机时，系统中的水进入高效保温容器得以保温。也 可以在系统中加入不挥发电解质，如盐类，使得液相水中含有一定量的电解质， 防止冻结，而水蒸汽中不含有电解质，所以不会影响气缸内的部件及工作状况。
由于气缸盖内除气门和气门座口外，不存在需要高度密封的滑动接触面， 所以气缸盖的冷却介质的温度可以设定的高一些。为了提高对余热的利用效 率，本发明中的一个实施例将冷却水套出来的冷却水经高压水泵加压后注入气 缸盖冷却介质通道，在气缸盖冷却介质通道中产生高压蒸汽，此高压蒸汽在排 气交换器内过热形成过热蒸汽，这样不仅可以利用发动机排气的余热，也可以 更多的利用冷却系统的低品质余热。在某些发动机的结构中，可以将气缸冷却 水套和气缸冷却介质通道的承压能力大幅度提高，在气缸冷却水套和气缸冷却
介质通道中使冷却水在高压下汽化，形成高温高压蒸汽(此结构中没有必要设 高压水泵，而是将供水泵的供水压力大幅度提高，起到高压水泵的作用)，此 高温高压蒸汽在排气热交换器中过热，过热蒸汽通过喷射管路以及相关部件正 时按量喷入气缸内。为了避免水被喷入气缸，可在热管路设汽水分离器，并对 喷射管路以及其他相关部件进行保温，减少冷凝。
为正时定量向气缸内喷入高温高压水蒸汽，本发明中的控制机构要具有正 时功能，所谓的正时功能是指能使受控制机构控制的部件按发动机蒸汽喷射设 计的要求向气缸内喷入高温高压水蒸汽。为了根据发动机的工况及负荷要求， 对蒸汽喷射时间、喷射时长和喷射量进行动态调整，以达到更好的效果，本发明中的控制装置和控制机构可设为具有动态正时功能的控制装置和控制机构。 为了平衡气缸冷却水套，气缸盖冷却介质通道和向发动机内喷射蒸汽的部
件(如蒸汽喷射器或直控式蒸汽喷射器)三者之间的质量流量和热量流量，可
设散热器，使得一部分来自气缸盖冷却介质通道的和/或来自气缸盖冷却水套
的冷却水经散热器降温后重新回到蓄水箱。同时，这样还可以满足气缸套和气
缸盖对冷却条件的要求。
为了满足发动机峰值功率的要求及平衡蒸汽系统的压力，可在喷射管路上
设储气罐，在发动机需要大峰值功率时，可加大气缸蒸汽喷射量，以提高发动
机的输出功率。
发明的原理
直接部分或全部利用发动机冷却系统的冷却水并经排气热交换器过热产 生的水蒸汽，通过正时控制喷入气缸，进而增大了气缸内的气相物质质量及热
容，从而可在相对较低的温度下获得较大的气相压强，有害物质Nox等的排放 量较低，所以发动机的效率高，节能环保。本发明中对燃烧后排放的废气进行 冷却，回收其中的水分以循环利用。本发明中将水蒸汽经正吋控制喷入气缸， 所以相当于一个内燃机和一个外燃机共有同一气缸，故称为同缸内外燃发动机。
发明的优点
1、 由于本发明有效利用了发动机的余热，所以节能、环保。
2、 由于水蒸汽喷入气缸，可降低燃烧室最高温度，但可形成较高的气相 压强。因而可在维持发动机较高效率的前提下大幅度降低有害气体Nox等 的排放量。
3、 由于本发明采用内燃、外燃同缸设计，即共用同一气缸，所以结构简 单，体积小，升功率高。
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图1为本发明的一实施例的系统结构布置示意图(蒸汽喷射器)
图2为另一实施例的系统结构布置示意图(直控式蒸汽喷射器)
图3为设有循环管路路的一实施例的系统结构布置示意图
图4为设有储汽罐的一实施例的系统结构布置示意图
图5为图1中蒸汽喷射器设为内开式壳体形变蒸汽喷射器的结构示意图
图6为图1中蒸汽喷射器设为外开式阀体形变蒸汽喷射器的结构示意图
图7为图2中直控式蒸汽喷射器设为直控式内开壳体形变蒸汽喷射器的结构示
意图
图8为图2中直控式蒸汽喷射器设为直控式外开壳体形变蒸汽喷射器的结构示 意图
具本实施方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。 如图1和2所示的同缸内外燃发动机，包括气缸冷却水套1，气缸盖2， 气缸盖冷却介质通道3，蓄水箱4，排气道5，所述蓄水箱4的水箱出口41经 供水管路6或经所述供水管路6再经供水泵7与所述气缸冷却水套1联通，所 述气缸冷却水套1经联通通道8或经所述联通通道8和高压水泵9与所述气缸 盖冷却介质通道3联通，所述气缸盖冷却介质通道3的冷却介质出口 31与设 在所述排气道5上的排气热交换器10的被加热介质进口 11经热管路12或经 所述热管路12再经喷射加压泵13联通，所述排气道5与所述排气热交换器10 的加热介质的进口 101联通，所述排气热交换器10的加热介质的出口 102放 空或与发动机排气系统联通或与排气冷凝器14的被冷凝冷却介质进口 141联 通，在设有所述排气冷凝器14的结构中，所述排气冷凝器14的被冷凝冷却介 质出口 142与气水分离器15联通，所述气水分离器15的排气出口 151放空或与发动机排气系统联通，所述气水分离器15的冷凝水出口 152直接或经冷凝 水泵16与所述蓄水箱4的水箱进口 42联通，所述排气热交换器10的被加热 介质出口 17经喷射管路18再经控制阀19与蒸汽喷射器20联通，或所述被加 热介质出口 17经所述喷射管路18与直控式蒸汽喷射器201联通，在设有所述 蒸汽喷射器20的结构中，所述蒸汽喷射器20与燃烧室21联通，所述控制阀 19受控制装置22控制，在设有所述直控式蒸汽喷射器201的结构中，所述直 控式蒸汽喷射器201与所述燃烧室21联通，所述直控式蒸汽喷射器201受控 制机构221控制。
如图3和4所示的同缸内外燃发动机，在所述热管路12上或在所述气缸 冷却水套1上设循环管路路121 ，在所述循环管路路121上设或不设循环泵122， 所述循环管路路121与散热器25联通，所述散热器25与所述蓄水箱4联通， 在所述被加热介质进口 11处设或不设热管路控制阀24，在所述循环管路路121 上设或不设循环控制阀23。
如图4所示的同缸内外燃发动机，在所述蒸汽管路18上设蒸汽储罐26。
所述蒸汽喷射器20设为内开式壳体形变蒸汽喷射器，所述内开式壳体形 变蒸汽喷射器受控制阀19控制。
所述蒸汽喷射器20设为外开式阀体形变蒸汽喷射器，所述外开式阀体形 变蒸汽喷射器受控制阀19控制。
所述直控式蒸汽喷射器201设为直控式内开壳体形变蒸汽喷射器或直控式 外开壳体形变蒸汽喷射器，所述直控式内开壳体形变蒸汽喷射器或所述直控式 外开壳体形变蒸汽喷射器受控制机构221控制。
如图5所述的内开式壳体形变蒸汽喷射器，包括内开式封闭壳体27和 蒸汽接口 28，在所述内开式封闭壳体27的内腔29内设有内开式阀体30,所 述内开式阀体30由内开阀头301，内开阀杆302和内开阀尾303组成，所述内 开阀尾303与所述内开式封闭壳体27的一处直接或间接连接，在所述内开式封闭壳体27的另一处设内开阀孔32，所述内开阀头301能将所述内开阀孔32 密封关闭，也能将所述内开阀孔32打开，所述内开阀头301与所述内开阀孔 32相配合的面设为平面、柱面、锥面、曲面或多种面的组合，在所述内开式封 闭壳体27和所述内开阀尾303的连接处与所述内开阀孔32之间至少设有一个 形变区34，在所述内开阀尾303侧的所述形变区34的端部处设或不设形变控 制装置35，在设所述形变控制装置35的结构中，所述形变控制装置35直接或 间接作用于所述内开阀尾303侧的所述形变区34的端部，所述内开式封闭壳 体27的内腔29直接或间接与所述蒸汽接口 28联通，所述蒸汽接口 28直接或 经控制阀19与所述喷射管路18联通。
如图6所示的外开式阀体形变蒸汽喷射器，包括外开式封闭壳体37， 蒸汽接口 28，在所述外开式封闭壳体37的内腔39内设有外开式阀体40，所 述外开式阀体40由外开阀头401 ，外开阀杆402和外开阀尾403构成，所述外 开阀尾403直接或经卡销36或经所述卡销36和支承垫38与所述外开式封闭 壳体37连接，所述蒸汽接口 28直接或间接与所述外开式封闭壳体37密封连 接，在所述蒸汽接口 28和所述外开式封闭壳体37的内腔39之间设有联通气 道42，所述联通气道42设在所述外开阀尾403或所述外开式封闭壳体37上， 将蒸汽导入所述外开式封闭壳体37的内腔39内，在所述外开式封闭壳体37 的下端设有外开阀孔321 ，所述外开阀孔321与所述外开式封闭壳体37的内腔 39联通，所述外开阀孔321的外端部设有内凹密封配合面43，所述外开阀头 401与所述外开式封闭壳体37的内凹密封配合面43相配合，能与所述内凹密 封配合面43形成密封，也能与所述内凹密封配合面43分离形成蒸汽通道，所 述内凹密封配合面43设为平面、锥面、曲面或多种面的组合，所述外开阀杆 402和/或所述支承垫38设为弹性体，所述蒸汽接口 28直接或经控制阀19与 所述喷射管路18联通。
如图7和8所述的直控式蒸汽喷射器，包括直控式封闭壳体47和蒸汽 导入接口281，在所述直控式封闭壳体47的内腔49内设直控阀体50，所述直 控阀体50由直控阀头501 、直控阀杆502和直控阀尾503构成，所述直控阀头501设为内开式直控阀头551或设为外开式直控阀头552，所述直控阀尾503 与所述直控式封闭壳体47的一处直接或间接连接，在所述直控式封闭壳体47 的另一处设直控式阀孔60，在所述直控阀头501设为所述内开式直控阀头551 的结构中，所述直控式阀孔60设为内开式直控阀孔601，在所述直控阀头501 设为外开式直控阀头552的结构中，所述直控式阀孔60设为外开式直控阀孔 602，所述直控阀头501与所述直控式阀孔60配合安装，所述直控阀头501能 将所述直控式阀孔60密封关闭，也能将所述直控式阀孔60打开，所述直控阀 头501与所述直控阀孔60相配合的面设为平面、柱面、锥面、曲面或多种面 的组合，在所述直控封闭壳体47与所述直控阀尾503的连接处和所述直控阀 孔60之间至少设一个形变区34,所述直控封闭壳体47的内腔49直接或间接 与所述蒸汽导入接口 281联通，所述蒸汽导入接口 281直接或经控制阀19与 所述喷射管路18联通，在所述直控封闭壳体47上设或不设蒸汽导出接口 61 ， 所述蒸汽导出接口 61设蒸汽导出控制阀62，所述弹性区34直接或间接受控制 机构221控制。
权利要求
1、一种同缸内外燃发动机，包括气缸冷却水套(1)，气缸盖(2)，气缸盖冷却介质通道(3)，蓄水箱(4)，排气道(5)，其特征在于所述蓄水箱(4)的水箱出口(41)经供水管路(6)或经所述供水管路(6)再经供水泵(7)与所述气缸冷却水套(1)联通，所述气缸冷却水套(1)经联通通道(8)或经所述联通通道(8)和高压水泵(9)与所述气缸盖冷却介质通道(3)联通，所述气缸盖冷却介质通道(3)的冷却介质出口(31)与设在所述排气道(5)上的排气热交换器(10)的被加热介质进口(11)经热管路(12)或经所述热管路(12)再经喷射加压泵(13)联通，所述排气道(5)与所述排气热交换器(10)的加热介质的进口(101)联通，所述排气热交换器(10)的加热介质的出口(102)放空或与发动机排气系统联通或与排气冷凝器(14)的被冷凝冷却介质进口(141)联通，在设有所述排气冷凝器(14)的结构中，所述排气冷凝器(14)的被冷凝冷却介质出口(142)与气水分离器(15)联通，所述气水分离器(15)的排气出口(151)放空或与发动机排气系统联通，所述气水分离器(15)的冷凝水出口(152)直接或经冷凝水泵(16)与所述蓄水箱(4)的水箱进口(42)联通，所述排气热交换器(10)的被加热介质出口(17)经喷射管路(18)再经控制阀(19)与蒸汽喷射器(20)联通，或所述被加热介质出口(17)经所述喷射管路(18)与直控式蒸汽喷射器(201)联通，在设有所述蒸汽喷射器(20)的结构中，所述蒸汽喷射器(20)与燃烧室(21)联通，所述控制阀(19)受控制装置(22)控制，在设有所述直控式蒸汽喷射器(201)的结构中，所述直控式蒸汽喷射器(201)与所述燃烧室(21)联通，所述直控式蒸汽喷射器(201)受控制机构(221)控制。
2、如权利要求1所述同缸内外燃发动机，其特征在于在所述热管路(12) 上或在所述气缸冷却水套(1)上设循环管路(121)，在所述循环管路路(121) 上设或不设循环泵(122)，所述循环管路路(121)与散热器(25)联通，所述散热器(25)与所述蓄水箱(4)联通，在所述被加热介质进口 (11)处设 或不设热管路控制阀(24)，在所述循环管路路(121)上设或不设循环控制阀(23)。
3、 如权利要求1或2所述同缸内外燃发动机，其特征在于在所述蒸汽管路(18)上设蒸汽储罐(26)。
4、 如权利要求1或2所述同缸内外燃发动机，其特征在于所述蒸汽喷 射器(20)设为内开式壳体形变蒸汽喷射器，所述内开式壳体形变蒸汽喷射器 受控制阀(19)控制。
5、 如权利要求1或2所述同缸内外燃发动机，其特征在于所述蒸汽喷 射器(20)设为外开式阀体形变蒸汽喷射器，所述外开式阀体形变蒸汽喷射器 受控制阀(19)控制。
6、 如权利要求1或2所述同缸内外燃发动机，其特征在于所述直控式 蒸汽喷射器(201)设为直控式内开壳体形变蒸汽喷射器或设为直控式外开壳 体形变蒸汽喷射器，所述直控式内开壳体形变蒸汽喷射器和所述直控式外开壳 体形变蒸汽喷射器受所述控制机构(221)控制。
7、 如权利要求4所述同缸内外燃发动机，其特征在于所述内开式壳体 形变蒸汽喷射器，包括内开式封闭壳体(27)和蒸汽接口 (28)，在所述内 开式封闭壳体(27)的内腔(29)内设有内开式阀体(30)，所述内开式阀体(30)由内开阀头(301)，内开阀杆(302)和内开阀尾(303 )组成，所述 内开阀尾(303)与所述内开式封闭壳体(27)的一处直接或间接连接，在所 述内开式封闭壳体(27)的另一处设内开阀孔(32)，所述内开阀头(301)能 将所述内开阀孔(32)密封关闭，也能将所述内开阀孔(32)打开，所述内开 阀头(301)与所述内开阀孔(32)相配合的面设为平面、柱面、锥面、曲面 或多种面的组合，在所述内开式封闭壳体(27)和所述内开阀尾(303)的连 接处与所述内开阀孔(32)之间至少设有一个形变区(34)，在所述内开阀尾(303)侧的所述形变区(34)的端部处设或不设形变控制装置(35)，在设所 述形变控制装置(35)的结构中，所述形变控制装置(35)直接或间接作用于 所述内开阀尾(303)侧的所述形变区(34)的端部，所述内开式封闭壳体(27) 的内腔(29)直接或间接与所述蒸汽接口 (28)联通，所述蒸汽接口 (28)直 接或经控制阀(19)与所述喷射管路(18)联通。
8、 如权利要求5所述同缸内外燃发动机，其特征在于所述外开式阀体 形变蒸汽喷射器，包括外开式封闭壳体(37)，蒸汽接口 (28)，在所述外开 式封闭壳体(37)的内腔(39)内设有外开式阀体(40)，所述外开式阀体(40) 由外开阀头(401)，外开阀杆(402)和外开阀尾(403)构成，所述外开阀尾(403)直接或经卡销(36)或经所述卡销(36)和支承垫(38)与所述外开 式封闭壳体(37)连接，所述蒸汽接口 (28)直接或间接与所述外开式封闭壳 体(37)密封连接，在所述蒸汽接口 (28)和所述外开式封闭壳体(37)的内 腔(39)之间设有联通气道(42)，所述联通气道(42)设在所述外开阀尾(403) 或所述外开式封闭壳体(37)上，将蒸汽导入所述外开式封闭壳体(37)的内 腔(39)内，在所述外开式封闭壳体(37)的下端设有外开阀孔(321)，所述 外开阀孔(321)与所述外开式封闭壳体(37)的内腔(39)联通，所述外开 阀孔(321)的外端部设有内凹密封配合面(43)，所述外开阀头(401)与所 述内凹密封配合面(43)相配合，能与所述内凹密封配合面(43)形成密封， 也能与所述内凹密封配合面(43)分离形成蒸汽通道，所述内凹密封配合面(43) 设为平面、锥面、曲面或多种面的组合，所述外开阀杆(402)和/或所述支承 垫(38)设为弹性体，所述蒸汽接口 (28)直接或经控制阀(19)与所述喷射 管路(18)联通。
9、 如权利要求6所述同缸内外燃发动机，其特征在于所述直控式蒸汽 喷射器包括直控式封闭壳体(47)和蒸汽导入接口 (281)，在所述直控式封 闭壳体(47)的内腔(49)内设直控阀体(50)，所述直控阀体(50)由直控 阀头(501)、直控阀杆(502)和直控阀尾(503)构成，所述直控阀头(501) 设为内开式直控阀头(551)或设为外开式直控阀头(552)，所述直控阀尾(503)与所述直控式封闭壳体(47)的一处直接或间接连接，在所述直控式封闭壳体 (47)的另一处设直控式阀孔(60)，在所述直控阀头(501)设为所述内开式 直控阀头(551)的结构中，所述直控式阀孔(60)设为内开式直控阀孔(601)， 在所述直控阀头(501)设为外开式直控阀头(552)的结构中，所述直控式阀 孔(60)设为外开式直控阀孔(602)，所述直控阀头(501)与所述直控式阀 孔(60)配合安装，所述直控阀头(501)能将所述直控式阀孔(60)密封关 闭，也能将所述直控式阀孔(60)打开，所述直控阀头(501)与所述直控阀 孔(60)相配合的面设为平面、柱面、锥面、曲面或多种面的组合，在所述直 控封闭壳体(47)与所述直控阀尾(503)的连接处和所述直控阀孔(60)之 间至少设一个形变区(34)，所述直控封闭壳体(47)的内腔(49)直接或间 接与所述蒸汽导入接口 (281)联通，所述蒸汽导入接口 (281)直接或经控制 阀(19)与所述喷射管路(18)联通，在所述直控封闭壳体(47)上设或不设蒸 汽导出接口 (61)，所述蒸汽导出接口 (61)设蒸汽导出控制阀(62)，所述弹 性区(34)直接或间接受所述控制机构(221)控制。
10、如权利要求1所述同缸内外燃发动机，其特征在于所述控制装置(22) 设为正时式或动态正时式控制装置，所述控制机构(221)设为正吋式或动态 正时式控制机构。
全文摘要
本发明公开了一种同缸内外燃发动机，包括气缸冷却水套，气缸盖，气缸盖冷却介质通道，蓄水箱，排气道，所述蓄水箱经供水管路与所述气缸冷却水套联通，所述气缸冷却水套与所述气缸盖冷却介质通道联通，所述气缸盖冷却介质通道与设在所述排气道上的排气热交换器的被加热介质进口经热管路和喷射加压泵联通，所述排气道与所述排气热交换器的加热介质的进口联通，所述排气热交换器的被加热介质出口经喷射管路再经控制阀与蒸汽喷射器联通，所述蒸汽喷射器与燃烧室联通。由于本发明利用发动机的余热将水加热并产生水蒸汽，通过正时控制将水蒸汽喷入气缸，使发动机高效、节能、环保。
文档编号F02B39/00GK101603477SQ20091013674
公开日2009年12月16日 申请日期2009年5月14日 优先权日2009年5月14日
发明者靳北彪 申请人:靳北彪