专利名称：一种清洁多燃料内燃机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种清洁多燃料内燃机，属于内燃机技术领域。
背景技术：
在柴油机的燃烧废气中，主要有害气体是氮氧化物，而氮氧化物是由于柴油机为 了节油采用高增压，提高喷油压力和喷油速度，使柴油在汽缸内迅速燃烧导致瞬间温度过 高所致。现在的柴油机要减少氮氧化物排放就得牺牲掉一些热效率，从而又导致了油耗增 加，所以对现在的柴油机技术来讲，节油和减少氮氧化物的排放就形成了一对不好解决的矛盾。 现在的汽油机其热效率低，油耗高、一氧化碳排放高的主要原因是不能采取高压 縮比和较大的过量空气系数。因压縮比过高会导致未到压縮终了或点火时，由于混合气的 温度过高而自燃，即会产生爆燃，汽油机一旦产生爆燃，不但油耗会显著增加，甚至会损坏 机器，使之不能正常工作。另外，由于汽油机的过量空气系数低，所以会导致燃烧不充分，其 废气中含一氧化碳较高。
发明内容本实用新型的目的是提出一种清洁多燃料内燃机，改变已有内燃机的结构，在现 有内燃机基础上增加喷射装置，在内燃机的进气中喷入水或者甲醇、乙醇，以使内燃机可使 用多种燃料，而且省油，并减少有害气体的排放。 本实用新型提出的清洁多燃料内燃机，内燃机包括气缸、活塞、连杆、曲轴、进气 道、进气门、排气道、排气门以及喷油器或点火器，还包括喷射器；所述的活塞置于气缸体 中，所述的连杆的一端通过活塞销与活塞联动，连杆的另一端通过曲轴销和曲柄与曲轴联 动；所述的进气道、排气道以及喷油器或点火器置于气缸顶部，进气道通过进气门与气缸相 连通，排气道通过排气门与气缸相连通，喷油器或点火器置于气缸顶部，并与气缸相连通， 所述的喷射器置于进气道的侧壁上，喷射器与进气道相连通。 本实用新型提出的清洁多燃料内燃机，其特点和优点是，在内燃机的进气通道上， 安装一个或多个喷射器，根据不同的目的，利用喷射器向进气道中喷射水、甲醇或乙醇。当 向进气道中喷射水时，可以大大降低柴油机的有害气体排放，并可获得节油效果。当向进气 道中喷射甲醇时，柴油机就可以使用廉价且排放洁净的甲醇燃料，此时仅用少量的柴油起 到点火作用。针对汽油机而言，将汽油机的压縮比提高到11-22后通过喷射器向进气道中 喷水，可以达到提高汽油机的热效率、省油和减少有害气体排放的目的。提高压縮比后的汽 油机，如果向进气道中喷射甲醇或乙醇，不用汽油也可以使汽油机正常工作并使有害气体 排放比使用纯汽油时为少。而且有较高的热效率。
图1是本实用新型提出的清洁多燃料内燃机的结构示意图。[0008] 图1中，1是喷射器，2是曲柄，3是进气通道，4是进气门，5是喷油器或点火器，6 是排气门，7是活塞，8是活塞销，9是连杆，10是曲轴，11是曲轴旋转轨迹，12是曲轴销，13 是冷却水管，14是排气道，15是气缸。
具体实施方式本实用新型提出的清洁多燃料内燃机，其结构如图1所示，包括气缸15、活塞7、连 杆9、曲轴10、进气道3、进气门4、排气道14、排气门6以及喷油器或点火器5，还包括喷射 器1。活塞7置于气缸15中，连杆9的一端通过活塞销8与活塞7相连，连杆9的另一端通 过曲轴销12和曲柄2与曲轴IO联动。进气道3、排气道14以及喷油器或点火器5置于气 缸顶部，进气道3通过进气门4与气缸15相连通，排气道14通过排气门6与气缸15相连 通，喷油器或点火器5置于气缸15的顶部，并与气缸相连通。喷射器1置于进气道的3侧 壁上，喷射器1与进气道3相连通。 本实用新型的与已有内燃机的不同之处在于在内燃机的进气通道上(可以是进 气总管或进气支管)安装一个或者多个喷射器。如图1中所示。喷射器可以用现有的电喷 汽油机上使用的喷射器，也可以称作汽油喷嘴。如美国德尔福公司生产的用于电喷汽油机 的喷油嘴。也可以利用现有电喷汽油机的供油泵，如美国德尔福公司生产的用于电喷汽油 机的油泵向喷射器提供喷射剂。如水、甲醇或乙醇。喷射量的控制可根据内燃机的负荷采 用电喷汽油机的电控方法进行控制。由于甲醇对塑料、橡胶件等有腐蚀作用，因此可以将原 汽油喷嘴、供油泵及与喷射剂相接触的管件、密封件等更换为可耐甲醇腐蚀的材料。如用水 作为喷射剂时，可将与水接触的零件及管道所用材料更换为不易被水锈蚀的材质。 本实用新型提出的清洁多燃料内燃机，针对柴油机而言，是通过喷射器向进气道 中喷水，以降低进气温度。由于进气温度的降低，提高了进气密度和进气量。同时由于柴油 机在额定负荷及重负荷下，其燃烧温度超过1400度，该温度可以使水气化分解。由于水的 吸热作用，可降低压縮终了的气体温度，最终减少了柴油机的压縮功。同时在燃烧的前期和 中期，由于水被气化，水分解时的吸热作用又可降低最高燃烧温度。在燃烧的中期和后期， 由于水吸热后的气化、分解，不但增大了气体体积即增加了作功的气体压力，水分解所产生 的氢、氧又可进一步促进燃烧。而这时活塞顶上面的气体压力较现有柴油机相比有所增加， 因而提高了柴油机的扭矩和功率。 本实用新型提出的清洁多燃料内燃机，针对汽油机而言，可采用较大的过量空气 和较高的压縮比。通过本实用新型的喷射器，向进气道中喷入水，利用水的吸热作用可以把 汽油机的压縮比提高到11-24，这样当压縮终了或者说在点火之前由于水的蒸发吸热作用， 可保证混合气不发生自燃或者说爆燃。当点燃混合气使之燃烧后，水在气化和分解后又可 参与燃烧，提高了压縮比，因此可采用较大过量的空气，使之燃烧更加充分，同时由于水的 气化分解及燃烧更充分，其作用于活塞顶部的压力会提高，因此最终提高了汽油机的动力， 而且节油，减少有害气体的排放。 本实用新型提出的清洁多燃料内燃机，针对柴油机，可以利用喷射器1向进气道 内喷入甲醇或乙醇，通过喷油器或点火器5喷入的柴油，主要用作点火，或在重负荷情况 下，适当多喷入些柴油以增加动力。这样就实现了本实用新型提出的使用多种燃料的目的。 本实用新型提出的清洁多燃料内燃机，针对汽油机，将汽油机的压縮比提高到11-24(最佳值为12. 5-16)后，再通过喷射器l向进气道中喷入甲醇或乙醇，不用汽油也可 以使汽油机正常工作，并使有害气体的排放比使用纯汽油时减少。而且有较高的热效率。 本实用新型提出的清洁多燃料内燃机，可以在柴油机或汽油机的进气道上安装一 个或多个喷射器。可用于单缸机和多缸机。可以是卧式、立式、直列、V型、水平对置或星型 的汽缸布置形式。其中的喷射器可以安装在进气总管上，也可以安装在进气支管上。 对于增压中冷柴油机，由于在进气道中喷水或者甲醇、乙醇，可以吸收进气中的 热量，降低进气温度用的冷却器。对用于向进气中喷射甲醇、乙醇燃料的清洁多燃料内燃 机讲，为防止燃烧废气点燃进气道内空气与燃料的混合气，其进气门开启的提前角应小于 曲轴转角的40度角度。用于汽油机时，可以将汽油机的压縮比提到11-24.(最佳值为 12.5-16)。当把现在汽油机的压縮比提高到11-24(最佳值为12.5-16)时向进气道喷射甲 醇或乙醇，不用汽油也可以使内燃机正常工作，这时可以把该内燃机称为甲醇发动机或乙 醇发动机。对增压内燃机也可以把喷射器安装在增压器的进气管道上。 本实用新型的一个实施例中，对一台6110增压中冷柴油机按本实用新型的结 构进行了改造，改造前该机的排放只能达到欧I排放标准，改造后其排放指标为HC+NOx 0. 28% ， 一氧化碳0. 3，已经优于欧IV排放标准。
权利要求一种清洁多燃料内燃机，其特征在于该内燃机包括气缸、活塞、连杆、曲轴、进气道、进气门、排气道、排气门以及喷油器或点火器，其特征在于还包括喷射器；所述的活塞置于气缸体中，所述的连杆的一端通过活塞销与活塞联动，连杆的另一端通过曲轴销和曲柄与曲轴联动；所述的进气道、排气道以及喷油器或点火器置于气缸顶部，进气道通过进气门与气缸相连通，排气道通过排气门与气缸相连通，喷油器或点火器置于气缸顶部，并与气缸相连通，所述的喷射器置于进气道的侧壁上，喷射器与进气道相连通。
专利摘要本实用新型涉及一种清洁多燃料内燃机，属于内燃机技术领域。内燃机包括气缸、活塞、连杆、曲轴、进气道、进气门、排气道、排气门以及喷油器或点火器，还包括喷射器，内燃机的喷射器置于进气道的侧壁上，喷射器与进气道相连通。本实用新型提出的清洁多燃料内燃机，在内燃机的进气通道上，安装一个或多个喷射器，根据不同的目的，利用喷射器向进气道中喷射水、甲醇或乙醇。可以大大降低柴油机的有害气体排放，使用多种燃料，提高热效率，获得节油效果。对于汽油机来讲可以采用较大的过量空气和较高的压缩比。
文档编号F02B23/00GK201531315SQ200920220700
公开日2010年7月21日 申请日期2009年11月3日 优先权日2009年11月3日
发明者吴铁伟, 李德平, 李高鹏 申请人:李德平