专利名称：内燃机使用燃油、水混合液的实施方法
技术领域：
本发明属内燃机燃料使用方法。
背景技术：
一般内燃机在工作时，是让纯燃油和空气在气缸内燃烧产生高温、高压气体膨胀而做功，这种工作方法不仅耗油量大，而且由于气缸内的瞬时高温能达到2000K以上，而使气体中的氮气和氧气在高温下生成NOX的有害气体。
本发明的目的本发明的目的在于降低内燃机油耗，减少内燃机有害气体的排放。
本发明的内容本发明是一种将燃油和水充分混和后注入内燃机燃烧而工作的方法，由于水参与了内燃机的燃烧和膨胀做功，从而降低了油耗，另外，因水的参与，使内燃机内温度降低，从而降低了NOX的生成浓度，也就降低了内燃机有害气体的排放。
下面结合附图对本发明的方法实施进行详细阐述
图1为燃烧温度和NO平衡浓度关系。
图2为装有水、油反应催化剂的部分气缸剖视图。
图3为汽油机的喷油方式简图。
为了叙述方便，我们将燃油分子式简单地表示为CnH2n＋2，这样，充分混合的水和油在内燃机工作时，水在燃烧过程中起以下两个作用1.参与内燃机的燃烧过程在一定条件下，燃油与水能发生如下反应……反应式(I)而CO和H2都可燃烧(当然也有小部分油与空气中的氧直接反应燃烧)。
在复分体反应式(I)中，如以镍(NI)为催化剂，则其反应温度为900℃，但也可继续探索出其它催化剂使反应式(I)能在更低的温度下进行快速反应，所以催化剂在本发明中不作具体规定。
从反应式(I)可见，由于水参与了内燃机的燃烧膨胀过程，使内燃机的工作油耗降低。
2.水的参与降低了内燃机气缸内的工作温度(1).从反应式(I)可以看出，在气缸工作时，当缸内达到一定温度(如以镍为催化剂时则为900℃)，水与燃油即发生吸热反应，从而抑制了缸内工作温度的升高。
(2).即使有部分水不参与燃油的燃烧过程，但因水的比热比CO2、N2、O2等气体大，从而也抑制了气缸内燃烧后的工作温度升高。
由于内燃机气缸内工作温度的降低，使氮气在燃烧过程中变成NOX有害气体的程度急剧下降，从而大幅度地降低了有害气体排出(如图1为燃气温度与NO平衡浓度关系曲线)。
要使水、油混合液能够在内燃机内燃烧，需为其提供适当的条件，具体方法如下首先，须在内燃机气缸内的活塞顶端和缸盖底面与气缸孔对应面部份分别(或只单方面)装上一块使反应式(I)能够进行的催化剂(1)[如图2，(1)为催化剂；(2)为气缸盖；(3)为缸体；(4)为活塞]。
其次，要解决水与燃油的充分混和问题，这需分两种情况说明1.水与燃油分别注入内燃机对于这种情况无论是汽油机还是柴油机都应采用喷油式，该喷油器应具有搅拌功能，即将水、油，混和物充分搅拌后喷入气缸，如图3[该图为汽油机的喷油方式，其中，(5)为具有搅拌功能的喷油器，(6)为节气门、(7)为气缸、(8)、(9)分别为进油管和进水管。由于柴油机一般也是采用往气缸内喷油的方式，所以只需将喷油器改成具有搅拌功能的喷油器即可，这里就不再作图详述]。
2.水与燃油乳化后注入内燃机水与燃油形成稳定的乳化液，这样不仅可用于喷油式内燃机，而且可用于化油器式内燃机。水、油乳化剂，不仅应能使水、油形成稳定的乳化液，而且希望能降低水、油的反应温度、促进乳化液的点火燃烧(因乳化剂可探索出许多种，在这里就不作具体规定)。
最后，要说明水与燃油的混和比。从反应式(I)可以看出水、油的混和比为nH2O∶CnH2n＋2＝18n∶(14n＋2)≈18∶14。该比例值规定了水在混合液中的含量不宜大于18n/(32n＋2)×100％，但若小于该值(甚至是纯燃油)都是可行的。
另外，各种内燃机对其气缸内混和气体的着火燃烧都有其自身要求，在用油、水混和燃料时，发动机应对影响着火燃烧的各种因素如空气流入量(空燃比)、点火时缸内压力和温度等进行适当修正、调整，以使内燃机能正常点火、工作。
实例以镍为催化剂分别安装在气缸内活塞顶端和气缸盖底的气缸孔对应部分，以具有搅拌功能的喷油器向气缸内注油、水各50％的混合燃料，因本应在1份时间内用完的纯燃油却工作了2份时间，可见燃油是节省了，且因水的参与使内燃机的工作温度降低，有害气体也自然降低。
权利要求
1.一种可使内燃机能使用燃油与水的混和液的方法，其特征在于内燃机将充分混和的油、水混和液注入能使燃油与水发生复分解反应的气缸内，使水参与内燃机的燃烧、膨胀过程。
2.一种如权利要求1所述的内燃机混和液使用方法，其特征在于内燃机的活塞顶端和气缸盖底面与气缸孔对应部份分别(或只是单方面)装有能使燃油与水发生复分解反应的催化剂。
3.一种如权利要求1.2所述的内燃机混和液使用方法，其特征在于往气缸内注入的水、燃油混合液必须充分混和，方法有二一、用具有搅拌功能的喷油器将油、水充分混和后喷入气缸；二、将形成稳定乳化液的油、水混和液注入气缸内。
4.一种如权利要求1.2.3所述的内燃机混和液燃烧方法，其特征在于往气缸内注入的水、油混和液中，水、油的比例与燃油的平均分子式相关，筒记燃油平均分子式为CnH2n＋2，则水在混和液中的极限比例为18n/(32n＋2)×100％。即水在混和液中的含量可小于或等于该值。
全文摘要
本发明属内燃机燃烧方法，它是将燃油与水充分混和或乳化后注入气缸，而气缸又改造成能使水、油进行复分解反应，从而使水参与了气缸内的燃烧，节省了燃烧，且降低了气缸内的工作温度而降低了有害气体的排放量。
文档编号F02M25/00GK1125816SQ9412015
公开日1996年7月3日 申请日期1994年12月26日 优先权日1994年12月26日
发明者陈剑波 申请人:陈剑波