專利名稱：節(jié)能柴油發(fā)動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
:本發(fā)明涉及一種節(jié)能柴油發(fā)動機。
背景技術(shù)：
:一些大型柴油發(fā)動機采用風(fēng)冷方式冷卻汽缸，也就是用鼓風(fēng)機吹出的風(fēng)進入汽缸套、從汽缸外面把汽缸吹冷，然后把冷卻汽缸后的熱風(fēng)直接排出。這樣就不會出現(xiàn)水冷汽缸的發(fā)動機在北方冬天冷卻水結(jié)冰撐壞發(fā)動機。冷卻汽缸產(chǎn)生的熱風(fēng)沒有被充分利用。有人曾經(jīng)用超聲波振動法往柴油里均勻地?fù)饺胨?、最多可摻?5%的水。但由于摻水的柴油噴入汽缸時水吸熱變成水蒸氣吸收大量的汽化熱、以及水蒸氣升溫吸收大量的熱，使壓縮沖程中空氣壓縮產(chǎn)生的高溫空氣的溫度迅速下降到柴油燃點以下，很難點燃噴入汽缸里的柴油。柴油中添加水，柴油燃燒時產(chǎn)生的熱量把水變成水蒸氣。水蒸氣的液滴在高碗下產(chǎn)生微爆炸碎柴油液滴，使柴油液滴更充分與空氣接觸、柴油燃燒更充分；同時柴油燃燒所需的空氣量減少，柴油燃燒的溫度降低，柴油燃燒的速度變慢、不再像純柴油在空氣中燃燒那么劇烈。含水柴油在發(fā)動機的汽缸中燃燒，不會像純柴油在發(fā)動機汽缸中燃燒那樣產(chǎn)生劇烈的振動，所以噪音較小
發(fā)明內(nèi)容
:、本發(fā)明可以克服傳統(tǒng)柴油發(fā)動機的燃燒不充分和噪音太大的缺陷。本發(fā)明節(jié)能柴油發(fā)動機，其結(jié)構(gòu)基于傳統(tǒng)柴油發(fā)動機，主要包括:曲軸、曲柄、曲軸箱、汽缸、活塞、汽缸套、進氣門、進氣管、排氣門、排氣管、廢氣增壓風(fēng)機、空氣過濾器、柴油泵、柴油箱、電磁油閥、柴油噴嘴、廢氣冷卻器、電動機、蓄電池，水冷柴油發(fā)動機的冷卻水泵、冷卻水箱、冷卻風(fēng)扇。啟動時,蓄電池的電使電動機轉(zhuǎn)動，電動機帶動曲軸轉(zhuǎn)動，曲軸通過曲柄帶動活塞在汽缸里上下運動。排氣沖程:活塞向下運動，排氣門打開汽缸里的氣體從排氣門排出推動廢氣增壓風(fēng)機的動力葉輪轉(zhuǎn)動。廢氣增壓風(fēng)機通過空氣過濾器把空氣吸入，從廢氣增壓風(fēng)機出來的風(fēng)經(jīng)過廢氣冷卻器被加熱。吸氣沖程:排氣門關(guān)閉，進氣門打開，活塞向上運動，從廢氣冷卻器出來的熱空氣經(jīng)過進氣管再通過打開的進氣門進入汽缸。壓縮沖程:進氣門關(guān)閉，活塞向下運動、汽缸內(nèi)的空氣被壓縮。做功沖程:柴油泵從柴油箱抽取柴油，然后柴油經(jīng)過瞬間打開的電磁油閥從汽缸內(nèi)的柴油噴嘴噴出，被經(jīng)過壓縮的高溫空氣點燃；柴油在汽缸內(nèi)燃燒推動活塞向上運動，活塞向上運動通過曲柄推動曲軸轉(zhuǎn)動而做功。水冷柴油發(fā)動機的冷卻水泵把汽缸套內(nèi)的水抽到冷卻水箱內(nèi)、把汽缸的熱量帶走，冷卻水箱內(nèi)的水被冷卻風(fēng)扇吹冷后又流回汽缸套內(nèi)循環(huán)使用。柴油發(fā)動機啟動后電動機通過離合器與發(fā)動機分離，柴油發(fā)動機帶動發(fā)電機給蓄電池充電。在風(fēng)冷柴油發(fā)動機中，廢氣增壓風(fēng)機經(jīng)過空氣過濾器把空氣吸入廢氣增壓風(fēng)機中，然后穿過裝在曲軸箱內(nèi)的機油風(fēng)冷管、冷卻機油，再進入套在汽缸上的汽缸風(fēng)冷管、冷卻汽缸，最后進入廢氣冷卻器中、冷卻排氣管。從廢氣冷卻器中出來的熱空氣進入進氣管。在吸氣沖程中，熱空氣經(jīng)過已經(jīng)打開的進氣門進入汽缸。蒸餾水水泵從蒸餾水水箱中抽取蒸餾水，從蒸餾水水泵出來的蒸餾水穿過裝在曲軸箱內(nèi)的機油冷卻水管、冷卻機油，再進入套在汽缸上的汽缸冷卻水管，最后進入套在排氣管上的廢氣冷卻水管中。從廢氣冷卻水管中出來的水蒸氣進入儲汽罐中，儲汽罐中裝有電加熱器、加熱儲汽罐中的水蒸氣。儲汽罐上裝有溫度傳感器和氣壓傳感器，空氣過濾器旁裝有氣溫傳感器和濕度傳感器。在水冷柴油發(fā)動機中蒸餾水水泵從蒸餾水水箱中抽取蒸餾水后直接進入套在排氣管上的廢氣冷卻水管中，從廢氣冷卻水管中出來的水蒸氣進入儲汽罐中。從儲汽罐出來的水蒸氣在做功沖程中經(jīng)過滯后于電磁油閥瞬間打開水蒸氣電磁閥，在柴油噴嘴噴出柴油后從汽缸內(nèi)的汽缸水蒸氣噴嘴噴出；或者從儲汽罐出來的水蒸氣在吸氣沖程中經(jīng)過瞬間打開水蒸氣電磁閥從汽缸內(nèi)的水蒸氣噴嘴噴出。我們知道傳統(tǒng)的風(fēng)冷發(fā)動機，鼓風(fēng)機吹出的風(fēng)從汽缸套的一邊進入然后從汽缸套的另一邊出來，汽缸的迎風(fēng)面冷卻效果較好，汽缸的背風(fēng)面冷卻效果較差。我們知道對于柴油發(fā)動機來說汽缸的溫度在規(guī)定的范圍內(nèi)越高越好，這樣壓縮沖程時汽缸里的壓縮空氣溫度就會越高，做功沖程中從汽缸內(nèi)的柴油噴嘴噴出的柴油就越容易充分燃燒、不會冒和變質(zhì)。而本發(fā)明的風(fēng)冷節(jié)能柴油發(fā)動機啟動時，蓄電池給電機通電，電機轉(zhuǎn)動帶動柴油發(fā)動機啟動。柴油發(fā)動機排出的廢氣推動廢氣增壓風(fēng)機的動力葉輪轉(zhuǎn)動，從而帶動廢氣增壓風(fēng)機轉(zhuǎn)動；廢氣增壓風(fēng)機通過空氣過濾器吸取空氣，然后壓入機油冷卻風(fēng)管中冷卻曲軸箱里的機油。從機油冷卻風(fēng)管出來的風(fēng)進入套在汽缸上旋轉(zhuǎn)而下的的汽缸冷卻風(fēng)管中、旋轉(zhuǎn)而下的汽缸冷卻風(fēng)管中的空氣溫度逐級增高；汽缸被冷卻后汽缸的下半部分的溫度要遠(yuǎn)高于汽缸上半部分的溫度。從汽缸冷卻風(fēng)管出來的空氣進入廢氣冷卻風(fēng)管中被汽缸排出的熱廢氣進一步加熱，然后熱空氣在發(fā)動機的吸氣沖程中進氣門打開后進入汽缸。蒸餾水水泵從蒸餾水水箱中抽取蒸餾水，從蒸餾水水泵出來的蒸餾水進入汽缸冷卻水管中冷卻曲軸箱里的機油。從汽缸冷卻水管出來的熱蒸餾水，進入廢氣冷卻水管中被進一步加熱變成水蒸氣后進入儲汽罐。柴油發(fā)動機啟動初期和冬天氣溫低時，儲汽罐上的溫度傳感器探測到儲汽罐內(nèi)的水蒸氣溫度低于設(shè)定值，儲汽罐內(nèi)的電加熱器通電加熱儲汽罐內(nèi)的水蒸氣。機油冷卻風(fēng)管和機油冷卻水管對曲軸箱內(nèi)的機油冷卻使曲軸箱內(nèi)的機油溫度符合要求。汽缸冷卻風(fēng)管和汽缸冷卻水管對汽缸至上而下的冷卻使汽缸的溫度上低下高，這有利于提高進入汽缸里的空氣的溫度，而且間接冷卻了曲軸箱里的機油。從儲汽罐出來的水蒸氣在做功沖程中經(jīng)過滯后于電磁油閥瞬間打開水蒸氣電磁閥，在柴油噴嘴噴出柴油后從汽缸內(nèi)的汽缸水蒸氣噴嘴噴出；這樣噴入汽缸的柴油被汽缸內(nèi)高溫壓縮空氣點燃，初燃的柴油進一步加熱汽缸里的壓縮空氣，這時噴入汽缸的水蒸氣被急速加熱而產(chǎn)生微爆、炸碎已經(jīng)噴入汽缸還沒有燃燒柴油，從而使未燃燒的柴油更充分地與汽缸內(nèi)的壓縮空氣混合、進而充分燃燒?；蛘邚膬ζ蕹鰜淼乃魵庵形鼩鉀_程中經(jīng)過瞬間打開水蒸氣電磁閥從汽缸內(nèi)的水蒸氣噴嘴噴出，在壓縮沖程中汽缸內(nèi)的水蒸氣溫度進一步提高；在做功沖程中噴入汽缸的柴油被汽缸內(nèi)高溫壓縮空氣點燃，初燃的柴油進一步加熱汽缸中的壓縮空氣和水蒸氣，水蒸氣被急速加熱而產(chǎn)生微爆、炸碎已經(jīng)噴入汽缸還沒有燃燒柴油，從而使未燃燒的柴油更充分地與汽缸內(nèi)的壓縮空氣混合、進而充分燃燒。本發(fā)明的水冷節(jié)能柴油發(fā)動機啟動時，蓄電池給電機通電，電機轉(zhuǎn)動帶動柴油發(fā)動機啟動。柴油發(fā)動機排出的廢氣推動廢氣增壓風(fēng)機的動力葉輪轉(zhuǎn)動，從而帶動廢氣增壓風(fēng)機轉(zhuǎn)動；廢氣增壓風(fēng)機通過空氣過濾器吸取空氣，從廢氣增壓風(fēng)機出來的空氣進入廢氣冷卻風(fēng)管中被汽缸排出的熱廢氣加熱，然后熱空氣在發(fā)動機的吸氣沖程中進氣門打開后進入汽缸。蒸餾水水泵從蒸餾水水箱中抽取蒸餾水，從蒸餾水水泵出來的蒸餾水，進入廢氣冷卻水管中被加熱變成水蒸氣后進入儲汽罐。柴油發(fā)動機啟動初期和冬天氣溫低時，儲汽罐上的溫度傳感器探測到儲汽罐內(nèi)的水蒸氣溫度低于設(shè)定值，儲汽罐內(nèi)的電加熱器通電加熱儲汽罐內(nèi)的水蒸氣。從儲汽罐出來的水蒸氣在做功沖程中經(jīng)過滯后于電磁油閥瞬間打開水蒸氣電磁閥，在柴油噴嘴噴出柴油后從汽缸內(nèi)的汽缸水蒸氣噴嘴噴出；這樣噴入汽缸的柴油被汽缸內(nèi)高溫壓縮空氣點燃，初燃的柴油進一步加熱汽缸里的壓縮空氣，這時噴入汽缸的水蒸氣被急速加熱而產(chǎn)生微爆、炸碎已經(jīng)噴入汽缸還沒有燃燒柴油，從而使未燃燒的柴油更充分地與汽缸內(nèi)的壓縮空氣混合、進而充分燃燒?；蛘邚膬ζ蕹鰜淼乃魵庵形鼩鉀_程中經(jīng)過瞬間打開水蒸氣電磁閥從汽缸內(nèi)的水蒸氣噴嘴噴出，在壓縮沖程中汽缸內(nèi)的水蒸氣溫度進一步提高；在做功沖程中噴入汽缸的柴油被汽缸內(nèi)高溫壓縮空氣點燃，初燃的柴油進一步加熱汽缸中的壓縮空氣和水蒸氣，水蒸氣被急速加熱而產(chǎn)生微爆、炸碎已經(jīng)噴入汽缸還沒有燃燒柴油，從而使未燃燒的柴油更充分地與汽缸內(nèi)的壓縮空氣混合、進而充分燃燒。冷卻水泵從汽缸套內(nèi)抽出熱水，從冷卻水泵出來的熱水進入冷卻水箱被冷卻風(fēng)扇吹冷，吹冷后的冷卻水從冷卻水箱流回汽缸套、實現(xiàn)冷卻水循環(huán)利用。本發(fā)明節(jié)能柴油發(fā)動機中，進入汽缸中的空氣是經(jīng)過加熱的，所以壓縮沖程最后階段的壓縮空氣溫度更高，這樣就使得噴人汽缸內(nèi)的柴油更容易燃燒、且燃燒更充分。在本發(fā)明的節(jié)能柴油發(fā)動機中，噴入汽缸的水蒸氣的量由吸氣沖程廢氣增壓風(fēng)機壓入汽缸的空氣的絕對濕度以及做功沖程噴入汽缸的柴油量來決定。計算機根據(jù)空氣過濾器旁的溫度傳感器和相對濕度傳感器給出的數(shù)據(jù)計算出進入汽缸的空氣的絕對濕度；例如:大霧天氣絕對濕度大，噴入汽缸的水蒸氣就應(yīng)該減少。做功沖程噴入汽缸內(nèi)的柴油多，噴入汽缸內(nèi)的水蒸氣就應(yīng)該增加，噴入汽缸內(nèi)的水蒸氣的重量不超過噴入汽缸內(nèi)的柴油重量的三分之一。由于汽缸中噴入水蒸氣，噴入汽缸內(nèi)的柴油可以充分燃燒，做相同的工所消耗的柴油重量減少、所以才節(jié)能。汽缸中噴入水蒸氣，噴入汽缸中的柴油燃燒不那么劇烈、不再有傳統(tǒng)柴油發(fā)動機運行時那種強烈的振動噪聲。汽缸中噴入水蒸氣，噴入汽缸內(nèi)的柴油燃燒溫度不再那么高、而且燃燒充分，柴油燃燒產(chǎn)生的氮氧化物、一氧化碳、小分子烴和碳微粒都很少，所以是環(huán)保發(fā)動機。


:下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明做進一步具體詳細(xì)的說明。圖1是本發(fā)明中的風(fēng)冷節(jié)能柴油發(fā)動機結(jié)構(gòu)原理圖。圖2是本發(fā)明中的水冷節(jié)能柴油發(fā)動機結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實施方式
:圖1、圖2、所示，本發(fā)明節(jié)能柴油發(fā)動機，其結(jié)構(gòu)基于傳統(tǒng)柴油發(fā)動機，主要包括:曲軸2、曲柄3、曲軸箱1、汽缸5、活塞4、汽缸套6、進氣門12、進氣管13、排氣門14、排氣管15、廢氣增壓風(fēng)機8、空氣過濾器7、柴油泵17、柴油箱16、電磁油閥18、柴油噴嘴19、廢氣冷卻風(fēng)管11、電動機、蓄電池，水冷柴油發(fā)動機的冷卻水泵29、冷卻水箱30、冷卻風(fēng)扇31。啟動時，蓄電池的電使電動機轉(zhuǎn)動，電動機帶動曲軸2轉(zhuǎn)動，曲軸2通過曲柄3帶動活塞4在汽缸5里上下運動。排氣沖程:活塞4向下運動，排氣門14打開汽缸5里的氣體從排氣門14排出推動廢氣增壓風(fēng)機8的動力葉輪801轉(zhuǎn)動。廢氣增壓風(fēng)機8通過空氣過濾器7把空氣吸入，從廢氣增壓風(fēng)機8出來的風(fēng)經(jīng)過廢氣冷卻器被加熱。吸氣沖程:排氣門關(guān)閉，進氣門打開，活塞向上運動，從廢氣冷卻風(fēng)管11出來的熱空氣經(jīng)過進氣管13再通過打開的進氣門12進入汽缸5。壓縮沖程:進氣門12關(guān)閉，活塞4向下運動、汽缸5內(nèi)的空氣被壓縮。做功沖程:柴油泵17從柴油箱16抽取柴油，然后柴油經(jīng)過瞬間打開的電磁油閥18從汽缸5內(nèi)的柴油噴嘴19噴出，被經(jīng)過壓縮的高溫空氣點燃；柴油在汽缸5內(nèi)燃燒推動活塞4向上運動，活塞4向上運動通過曲柄3推動曲軸2轉(zhuǎn)動而做功。水冷柴油發(fā)動機的冷卻水泵29把汽缸套6內(nèi)的水抽到冷卻水箱30內(nèi)、把汽缸5的熱量帶走，冷卻水箱30內(nèi)的水被冷卻風(fēng)扇31吹冷后又流回汽缸套6內(nèi)循環(huán)使用。柴油發(fā)動機啟動后電動機通過離合器與發(fā)動機分離，柴油發(fā)動機帶動發(fā)電機給蓄電池充電。在風(fēng)冷柴油發(fā)動機中，廢氣增壓風(fēng)機8通過空氣過濾器7把空氣吸入廢氣增壓風(fēng)機8中，然后穿過裝在曲軸箱I內(nèi)的機油冷卻風(fēng)管9、冷卻機油，再進入套在汽缸5上的汽缸冷卻風(fēng)管10、冷卻汽缸5，最后進入廢氣冷卻風(fēng)管11中、冷卻排氣管15。從廢氣冷卻風(fēng)管11中出來的熱空氣進入進氣管13。在吸氣沖程中，熱空氣經(jīng)過已經(jīng)打開的進氣門12進入汽缸5。蒸餾水水泵21從蒸餾水水箱20中抽取蒸餾水，從蒸餾水水泵21出來的蒸餾水穿過裝在曲軸箱I內(nèi)的機油冷卻水管22、冷卻機油，再進入套在汽缸5上的汽缸冷卻水管23，最后進入套在排氣管15上的廢氣冷卻水管24中。從廢氣冷卻水管24中出來的水蒸氣進入儲汽罐25中，儲汽罐25中裝有電加熱器26、加熱儲汽罐25中的水蒸氣。儲汽罐25上裝有溫度傳感器和氣壓傳感器，空氣過濾器7旁裝有氣溫傳感器和濕度傳感器。在水冷柴油發(fā)動機中蒸餾水水泵21從蒸餾水水箱20中抽取蒸餾水后直接進入套在排氣管15上的廢氣冷卻水管24中，從廢氣冷卻水管24中出來的水蒸氣進入儲汽罐25中。從儲汽罐25出來的水蒸氣在做功沖程中經(jīng)過滯后于電磁油閥18瞬間打開水蒸氣電磁閥27，在柴油噴嘴19噴出柴油后從汽缸5內(nèi)的汽缸水蒸氣噴嘴28噴出；或者從儲汽罐25出來的水蒸氣在吸氣沖程中經(jīng)過瞬間打開水蒸氣電磁閥27從汽缸5內(nèi)的水蒸氣噴嘴28噴出。我們知道傳統(tǒng)的風(fēng)冷發(fā)動機，鼓風(fēng)機吹出的風(fēng)從汽缸套的一邊進入然后從汽缸套的另一邊出來，汽缸的迎風(fēng)面冷卻效果較好，汽缸的背風(fēng)面冷卻效果較差。我們知道對于柴油發(fā)動機來說汽缸的溫度在規(guī)定的范圍內(nèi)越高越好，這樣壓縮沖程時汽缸里的壓縮空氣溫度就會越高，做功沖程中從汽缸內(nèi)的柴油噴嘴噴出的柴油就越容易充分燃燒、不會冒和變質(zhì)。圖1所示，而本發(fā)明的風(fēng)冷節(jié)能柴油發(fā)動機啟動時，蓄電池給電機通電，電機轉(zhuǎn)動帶動柴油發(fā)動機啟動。柴油發(fā)動機排出的廢氣推動廢氣增壓風(fēng)機8的動力葉輪801轉(zhuǎn)動，從而帶動廢氣增壓風(fēng)機8轉(zhuǎn)動；廢氣增壓風(fēng)機8通過空氣過濾器7吸取空氣，然后壓入機油冷卻風(fēng)管9中冷卻曲軸箱I里的機油。從機油冷卻風(fēng)管9出來的風(fēng)進入套在汽缸5上旋轉(zhuǎn)而下的的汽缸冷卻風(fēng)管10中、旋轉(zhuǎn)而下的汽缸冷卻風(fēng)管10中的空氣溫度逐級增高；汽缸5被冷卻后汽缸5的下半部分的溫度要遠(yuǎn)高于汽缸5上半部分的溫度。從汽缸冷卻風(fēng)管10出來的空氣進入廢氣冷卻風(fēng)管11中被汽缸5排出的熱廢氣進一步加熱，然后熱空氣在發(fā)動機的吸氣沖程中進氣門12打開后進入汽缸5。蒸餾水水泵21從蒸餾水水箱20中抽取蒸餾水，從蒸餾水水泵21出來的蒸餾水進入機油冷卻水管22中冷卻曲軸箱I里的機油。從機油冷卻水管22出來的蒸餾水進入汽缸冷卻水管23中，從汽缸冷卻水管23出來的熱蒸餾水進入廢氣冷卻水管24中被進一步加熱變成水蒸氣后進入儲汽罐25。柴油發(fā)動機啟動初期和冬天氣溫低時，儲汽罐25上的溫度傳感器探測到儲汽罐25內(nèi)的水蒸氣溫度低于設(shè)定值，儲汽罐25內(nèi)的電加熱器26通電加熱儲汽罐25內(nèi)的水蒸氣。機油冷卻風(fēng)管19和機油冷卻水管22對曲軸箱I內(nèi)的機油冷卻使曲軸箱I內(nèi)的機油溫度符合要求。汽缸冷卻風(fēng)管10和汽缸冷卻水管23對汽缸5至上而下的冷卻使汽缸5的溫度上低下高，這有利于提高進入汽缸5里的空氣的溫度，而且間接冷卻了曲軸箱I里的機油。從儲汽罐25出來的水蒸氣在做功沖程中經(jīng)過滯后于電磁油閥18瞬間打開水蒸氣電磁閥27，在汽缸5內(nèi)的柴油噴嘴19噴出柴油后從汽缸5內(nèi)的汽缸水蒸氣噴嘴28噴出水蒸氣；這樣噴入汽缸5的柴油被汽缸5內(nèi)高溫壓縮空氣點燃，初燃的柴油進一步加熱汽缸5里的壓縮空氣，這時噴入汽缸5的水蒸氣被急速加熱而產(chǎn)生微爆、炸碎已經(jīng)噴入汽缸5還沒有燃燒柴油，從而使未燃燒的柴油更充分地與汽缸5內(nèi)的壓縮空氣混合、進而充分燃燒?；蛘邚膬ζ?5出來的水蒸氣在吸氣沖程中經(jīng)過瞬間打開水蒸氣電磁閥27從汽缸5內(nèi)的水蒸氣噴嘴28噴出，在壓縮沖程中汽缸5內(nèi)的水蒸氣溫度進一步提高；在做功沖程中噴入汽缸5的柴油被汽缸5內(nèi)高溫壓縮空氣點燃，初燃的柴油進一步加熱汽缸5中的壓縮空氣和水蒸氣，水蒸氣被急速加熱而產(chǎn)生微爆、炸碎已經(jīng)噴入汽缸5還沒有燃燒柴油，從而使未燃燒的柴油更充分地與汽缸內(nèi)的壓縮空氣混合、進而充分燃燒。圖2所示，本發(fā)明的水冷節(jié)能柴油發(fā)動機啟動時，蓄電池給電機通電，電機轉(zhuǎn)動帶動柴油發(fā)動機啟動。柴油發(fā)動機排出的廢氣推動廢氣增壓風(fēng)機8的動力葉輪801轉(zhuǎn)動，從而帶動廢氣增壓風(fēng)機8轉(zhuǎn)動；廢氣增壓風(fēng)機8通過空氣過濾器7吸取空氣，從廢氣增壓風(fēng)機8出來的空氣進入廢氣冷卻風(fēng)管11中被汽缸5排出的熱廢氣加熱，然后熱空氣在發(fā)動機的吸氣沖程中進氣門12打開后進入汽缸5。蒸餾水水泵21從蒸餾水水箱20中抽取蒸餾水，從蒸餾水水泵21出來的蒸餾水，進入廢氣冷卻水管24中被加熱變成水蒸氣后進入儲汽罐25。柴油發(fā)動機啟動初期和冬天氣溫低時，儲汽罐25上的溫度傳感器探測到儲汽罐25內(nèi)的水蒸氣溫度低于設(shè)定值,儲汽罐25內(nèi)的電加熱器26通電加熱儲汽罐25內(nèi)的水蒸氣。從儲汽罐25出來的水蒸氣在做功沖程中經(jīng)過滯后于電磁油閥18瞬間打開水蒸氣電磁閥27，在汽缸5內(nèi)的柴油噴嘴19噴出柴油后從汽缸5內(nèi)的汽缸5內(nèi)的水蒸氣噴嘴28噴出；這樣噴入汽缸5的柴油被汽缸5內(nèi)高溫壓縮空氣點燃，初燃的柴油進一步加熱汽缸5里的壓縮空氣，這時噴入汽缸5的水蒸氣被急速加熱而產(chǎn)生微爆、炸碎已經(jīng)噴入汽缸5還沒有燃燒柴油，從而使未燃燒的柴油更充分地與汽缸5內(nèi)的壓縮空氣混合、進而充分燃燒?；蛘邚膬ζ?5出來的水蒸氣在吸氣沖程中經(jīng)過瞬間打開水蒸氣電磁閥27從汽缸51內(nèi)的水蒸氣噴嘴27噴出，在壓縮沖程中汽缸5內(nèi)的水蒸氣溫度進一步提高；在做功沖程中噴入汽缸5的柴油被汽缸5內(nèi)高溫壓縮空氣點燃，初燃的柴油進一步加熱汽缸5中的壓縮空氣和水蒸氣，水蒸氣被急速加熱而產(chǎn)生微爆、炸碎已經(jīng)噴入汽缸還沒有燃燒柴油，從而使未燃燒的柴油更充分地與汽缸5內(nèi)的壓縮空氣混合、進而充分燃燒。冷卻水泵29從汽缸套內(nèi)抽出熱水，從冷卻水泵出來的熱水進入冷卻水箱30被冷卻風(fēng)扇31吹冷，吹冷后的冷卻水從冷卻水箱30流回汽缸套6、實現(xiàn)冷卻水循環(huán)利用。圖1、圖2所示，本發(fā)明節(jié)能柴油發(fā)動機中，進入汽缸5中的空氣是經(jīng)過加熱的，所以壓縮沖程最后階段的壓縮空氣溫度更高，這樣就使得噴人汽缸5內(nèi)的柴油更容易燃燒、且燃燒更充分。在本發(fā)明的節(jié)能柴油發(fā)動機中，噴入汽缸5的水蒸氣的量由吸氣沖程廢氣增壓風(fēng)機8壓入汽缸5的空氣的絕對濕度以及做功沖程噴入汽缸5的柴油量來決定。計算機根據(jù)空氣過濾器旁的溫度傳感器和相對濕度傳感器給出的數(shù)據(jù)計算出進入汽缸5的空氣的絕對濕度；例如:大霧天氣絕對濕度大，噴入汽缸5的水蒸氣就應(yīng)該減少。做功沖程噴入汽缸5內(nèi)的柴油多，噴入汽缸5內(nèi)的水蒸氣就應(yīng)該增加，噴入汽缸5內(nèi)的水蒸氣的重量不超過噴入汽缸5內(nèi)的柴油重量的三分之一。由于汽缸5中噴入水蒸氣，噴入汽缸5內(nèi)的柴油可以充分燃燒，做相同的工所消耗的柴油重量減少、所以才節(jié)能。汽缸5中噴入水蒸氣，噴入汽缸5中的柴油燃燒不那么劇烈、不再有傳統(tǒng)柴油發(fā)動機運行時那種強烈的振動噪聲。汽缸5中噴入水蒸氣，噴入汽缸5內(nèi)的柴油燃燒溫度不再那么高、而且燃燒充分，柴油燃燒產(chǎn)生的氮氧化物、一氧化碳、小分子烴和碳微粒都很少，所以是環(huán)保發(fā)動機。
權(quán)利要求
1.一種節(jié)能柴油發(fā)動機，其結(jié)構(gòu)基于傳統(tǒng)柴油發(fā)動機，主要包括:曲軸、曲柄、曲軸箱、汽缸、活塞、汽缸套、進氣門、進氣管、排氣門、排氣管、廢氣增壓風(fēng)機、空氣過濾器、柴油泵、柴油箱、電磁油閥、柴油噴嘴、廢氣冷卻風(fēng)管、電動機、蓄電池、水冷柴油發(fā)動機的冷卻水泵、冷卻水箱、冷卻風(fēng)扇；啟動時,蓄電池的電使電動機轉(zhuǎn)動，電動機帶動曲軸轉(zhuǎn)動，曲軸通過曲柄帶動活塞在汽缸里上下運動，排氣沖程:活塞向下運動，排氣門打開汽缸里的氣體從排氣門排出推動廢氣增壓風(fēng)機的動力葉輪轉(zhuǎn)動，廢氣增壓風(fēng)機通過空氣過濾器把空氣吸入，從廢氣增壓風(fēng)機出來的風(fēng)經(jīng)過廢氣冷卻風(fēng)管被加熱；吸氣沖程:排氣門關(guān)閉，進氣門打開，活塞向上運動，從廢氣冷卻風(fēng)管出來的熱空氣經(jīng)過進氣管再通過打開的進氣門進入汽缸；壓縮沖程:進氣門關(guān)閉，活塞向下運動、汽缸內(nèi)的空氣被壓縮；做功沖程:柴油泵從柴油箱抽取柴油，然后柴油經(jīng)過瞬間打開的電磁油閥從汽缸內(nèi)的柴油噴嘴噴出，被經(jīng)過壓縮的高溫空氣點燃，柴油在汽缸內(nèi)燃燒推動活塞向上運動，活塞向上運動通過曲柄推動曲軸轉(zhuǎn)動而做功；水冷柴油發(fā)動機的冷卻水泵把汽缸套內(nèi)的水抽到冷卻水箱內(nèi)、把汽缸的熱量帶走，冷卻水箱內(nèi)的水被冷卻風(fēng)扇吹冷后又流回汽缸套內(nèi)循環(huán)使用；柴油發(fā)動機啟動后電動機通過離合器與發(fā)動機分離，柴油發(fā)動機帶動發(fā)電機給蓄電池充電；其特征在于:在風(fēng)冷柴油發(fā)動機中，所述廢氣增壓風(fēng)機(8)通過所述空氣過濾器(7)把空氣吸入所述廢氣增壓風(fēng)機(8)中，然后穿過裝在所述曲軸箱(I)內(nèi)的機油冷卻風(fēng)管(9)、冷卻機油，再進入套在所述汽缸(5)上的汽缸冷卻風(fēng)管(10)、冷卻所述汽缸(5)，最后進入所述廢氣冷卻風(fēng)管(11)中、冷卻所述排氣管(15);從所述廢氣冷卻風(fēng)管(11)中出來的熱空氣進入所述進氣管(13)，然后在吸氣沖程中經(jīng)過已經(jīng)打開的所述進氣門(12)進入所述汽缸(5);蒸餾水水泵(21)從蒸餾水水箱(20)中抽取蒸餾水，從蒸餾水水泵(21)出來的蒸餾水穿過裝在所述曲軸箱(I)內(nèi)的機油冷卻水管(22)、冷卻機油，再進入套在所述汽缸(5)上的汽缸冷卻水管(23)，最后進入套在所述排氣管(15)上的廢氣冷卻水管(24)中，從廢氣冷卻水管(24)中出來的水蒸氣進入儲汽罐(25)中，儲汽罐(25)中裝有電加熱器(26)、加熱儲汽罐(25)中的水蒸氣，儲汽罐(25)上裝有溫度傳感器和氣壓傳感器，所述空氣過濾器(7)旁裝有氣溫傳感器和濕度傳感器；在水冷柴油發(fā)動機中蒸餾水水泵(21)從蒸餾水水箱(20)中抽取蒸餾水后直接進入套在所述排氣管(15)上的廢氣冷卻水管(24)中，從廢氣冷卻水管(24)中出來的水蒸氣進入儲汽罐(25)中；從儲汽罐(25)出來的水蒸氣在做功沖程中經(jīng)過滯后于所述電磁油閥(18)瞬間打開水蒸氣電磁閥(27)，在所述柴油噴嘴噴(19)出柴油后從所述汽缸(5)內(nèi)的汽缸水蒸氣噴嘴(28)噴出；或者從儲汽罐(25)出來的水蒸氣在吸氣沖程中經(jīng)過瞬間打開水蒸氣電磁閥(27)從所述汽缸(5)內(nèi)的水蒸氣噴嘴(28)噴出。
全文摘要
本發(fā)明公開一種節(jié)能柴油發(fā)動機，風(fēng)冷柴油發(fā)動機的廢氣增壓風(fēng)機經(jīng)過空氣過濾器把空氣吸入，然后穿過曲軸箱內(nèi)的機油風(fēng)冷管、冷卻機油，再進入汽缸風(fēng)冷管、冷卻汽缸，最后進入廢氣冷卻器中、冷卻排氣管.從廢氣冷卻器中出來的熱空氣在吸氣沖程中，經(jīng)過進氣門進入汽缸。蒸餾水水泵從蒸餾水水箱中抽取蒸餾水，然后經(jīng)過電磁水閥后穿過曲軸箱內(nèi)的機油冷卻水管、冷卻機油，再進入套在汽缸上的汽缸冷卻水管，最后進入套在排氣管上的廢氣冷卻水管中。從廢氣冷卻水管中出來的水蒸氣進入儲汽罐中，儲汽罐中的電加熱器加熱儲汽罐中的水蒸氣，在吸氣沖程中經(jīng)過瞬間打開水蒸氣電磁閥從汽缸內(nèi)的水蒸氣噴嘴噴出，幫助做功沖程中噴入汽缸內(nèi)的柴油充分燃燒。
文檔編號F02M25/038GK103206318SQ201310100420
公開日2013年7月17日 申請日期2013年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月12日
發(fā)明者張英華 申請人:張英華