使用液体二氧化碳的四冲程或两冲程内燃机制造技术

本发明专利技术公开了一种使用液体二氧化碳的四冲程或两冲程内燃机，本发明专利技术的三套热循环装置将内燃机排放废气热、冷却废热、人体散热和气候热的一部分转化为机械能，极大地提高了内燃机的热效率。本发明专利技术与喷水式六冲程内燃机相比没有水油结合堵塞管道的问题，液体二氧化碳释放的冷能用于制冷，省去了传统车船的空调压缩机，优化了车船的行驶动力，无风扇散热，省去了汽车的进气格栅，减化了车头布局，减少风阻和噪音，二氧化碳缸内冷却和换热吸能，消除了内燃机舱和尾气的高温释放，有利于规避红外侦测和跟踪。

【技术实现步骤摘要】
使用液体二氧化碳的四冲程或两冲程内燃机
本专利技术涉及液体二氧化碳在四冲程或两冲程内燃机上的应用。
技术介绍
现有的四冲程或两冲程内燃机热效率不高，几乎有一半的能量被气缸外冷却和排放废气所耗散，为了提高热效率，申请号00113997.5的中国专利提供了一种缸内喷水的六冲程内燃机，虽然能大幅度提高热效率，但其缺陷也显而易见：排气水油污染堵塞管路的缺陷难于解决，限制了这种内燃机的推广。六冲程内燃机相比目前主流的四冲程或两冲程内燃机增加的两个冲程也存在摩擦耗能和机械磨损问题，另外应用在车船上的空调，在压缩机工作时不仅消耗内燃机宝贵的动力，还因制冷剂压缩放热、加上内燃机自身工作排放废热，容易被红外跟踪侦测，使得现有的内燃机非常不利于军事隐蔽。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种使用液体二氧化碳的四冲程或两冲程内燃机，缸内作功时同步喷射二氧化碳，有利于抑制氮氧化物生成，以解决现有四冲程或两冲程内燃机热效率不高，空调额外消耗动力以及外排废热容易被红外侦测和跟踪的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：使用液体二氧化碳的四冲程或两冲程内燃机，包括液体二氧化碳储罐、输液管、增压气罐、气缸、排气管、储气罐舱、乘客舱、内燃机舱，其特征是输液管一端与液体二氧化碳储罐连接，另一端通过第一单向阀与增压气罐连接形成二氧化碳供气管路；在输液管上设有散热管和输液泵，输液泵位于散热管上部；在输液泵和第一单向阀之间的管路上设有分支排气管；在散热管外包裹有封闭隔离罩，封闭隔离罩上设有外泄释放管通向乘客舱外，外泄释放管的端口设有密封盖；封闭隔离罩外设置换气壳体，换气壳体上设置通向乘客舱外的外通风口、通向乘客舱内的内循环通风口和带风扇的送风口形成乘客舱人体散热和气候热循环系统，双向转换开关控制内循环通风口和外通风口的关闭；在内燃机舱内设有热交换水箱，热交换水箱内设置一散热盘管，散热盘管的一端通过第二回气管与增压气罐连接，另一端通过送气管和送气管道上的第二输气泵与增压气罐连接形成冷却废热循环系统；同时热交换水箱通过回水管与内燃机冷却通道连接，内燃机冷却通道的另一端通过输水管后连通水泵后再与热交换水箱连接形成内燃机冷却水循环系统；在排气管上安装热交换器，热交换器一端通过输气管和输气管上的第一输气泵与增压气罐连接，热交换器的另一端通过第一回气管与二氧化碳增压气罐连接，形成内燃机排放废气热循环系统；增压气罐上端通过出气管连接一个三通控制阀，三通控制阀的一个出口连接配气机构后与喷气管连接，喷气管通向内燃机气缸与喷气嘴连接，三通控制阀的另一个出口与回气管连接，回气管与液体二氧化碳储罐连接形成二氧化碳回气管路；在气缸内设置的喷气嘴与喷油嘴或火花塞点火同步工作。所述分支排气管上设置第一阀门和外接释放口。所述二氧化碳回气管的两端分别连接三通阀和液体二氧化碳储罐，在二氧化碳回气管上顺次设置回气阀、气动快速接头和第二单向阀，在二氧化碳回气管上的内燃机舱段设置手自一体灭火阀门，乘客舱内设置的手动灭火开关可手动控制手自一体灭火阀门的开启。本专利技术有益效果是：(1)本专利技术的三套热循环装置将内燃机排放废气热、冷却废热、人体散热和气候热的一部分转化为机械能，极大地提高了内燃机的热效率。(2)使用本专利技术的车船无需额外负担空调压缩机，可专心把机械动力用于行驶，车船的动力性就大大增强了，与使用传统内燃机的车船达到相同运行速度时可缩小内燃机排量、减少油耗、减少废气排放。本专利技术的空调利用二氧化碳吸收乘客舱中的人体废热和环境废热的同时还利用二氧化碳的热交换循环吸收内燃机尾气废热和气缸散热，在增压气罐20中变成高压动力推动活塞再次转化为机械能从而极大地提高了内燃机的燃油利用效率。(3)由于二氧化碳易挥发性不会黏附在气缸壁难以产生腐蚀，也不会与水油结合堵塞管路，相比喷水式六冲程内燃机的实用性大为增强，廉价的液体二氧化碳作为制冷剂的一大优点是不开启内燃机就可制冷，不但静音而且节油环保，减轻机械磨损还可避免一氧化碳中毒的风险。(4)由于二氧化碳吸收了气缸冷却热，本专利技术的内燃机无需设置散热风扇，灵活布置散热水箱37的位置就能到达很好的散热效果，所以使用本专利技术的汽车不必设置进气格栅，从而简化车头的设计，减少车头的长度和体积，降低汽车造价降低风阻降低油耗。(5)传统内燃机的排气管温度很高极易造成内燃机自燃，本专利技术的二氧化碳循环散热装置热交换器29极大地降低了排气管28的表面温度从而减少了内燃机舱自燃的风险。(6)本专利技术的手自一体灭火阀门43解决了传统内燃机舱容易起火和灭火难的问题，二氧化碳是一种优质灭火剂，车载移动方便，二氧化碳液体状态还含有大量冷能，灭火效果更佳，分支排气管16的设计使得使用本专利技术的车船可替代部分消防车的功能。(7)本专利技术的普及能有效促进液体二氧化碳工业制备和储存，有利于节能减排，液体二氧化碳的储备和加注站、加油站相结合的方式有利于防止和及时扑灭油气爆燃的灾害。(8)本专利技术内燃机排气温度能够显著降低，有利于军事隐蔽、规避红外侦测，普通内燃机为了提高燃油效率而增大压缩比，造成了氮氧化物的大量生成，不利于节能减排，为了消除氮氧化物，工程师通常在三元催化剂中施加尿素的方式加以解决。本专利技术由于在气缸作功时有二氧化碳喷入参与燃烧反应，会因不完全燃烧产生一定量的一氧化碳，一氧化碳与内燃机产生的氮氧化物在三元催化剂的作用下分解为氮气和水，有利于清洁排放。(9)本专利技术的二氧化碳在气缸内的喷射属于内冷却，可避免传统内燃机气缸内局部温度过高，均衡的气缸温度和燃烧作功时一定量的二氧化碳参与也有利于抑制汽油机工作时的爆震现象，有利于提高压缩比让内燃机有更高的燃油效率和经济性。(10)传统内燃机的涡轮增压器需承受极高的排气温度环境，高速转动的涡轮轴承和涡轮在高温下叶片易损、对润滑的要求非常苛刻且维护不便，本专利技术的排气温度的极大降低使得使用涡轮增压器的运行环境得到极大的改善，可以降低涡轮增压器的制造难度从而降低制造成本，增加其使用寿命，易于维护节省费用。(11)对需要使用压缩气体动力的车船本专利技术的增压气罐内的高压二氧化碳可为其提供动力源，无需使用气体压缩机，减轻机械负担的同时降低车船造价降低油耗，特别是在车船紧急制动和转向时不依赖于内燃机的工作，具有极其优越的安全性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有的技术方案，下面将实施例或现有的技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于普通本领域的技术人员来讲，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术的供气结构示意图。图中：1-液体二氧化碳储罐，2-安全阀，3-出液阀，4-加注口，5-输液管，6-散热管，7-输液泵，8-密封隔离罩，9-外泄释放管，10-密封盖，11-换气壳体，12-内循环通风口，13-双向转换开关，14-带风扇的送风口，15-外通风口，16-分支排气管，17-第一阀门，18-外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.使用液体二氧化碳的四冲程或两冲程内燃机，包括液体二氧化碳储罐(1)、输液管(5)、增压气罐(20)、气缸(27)、排气管(28)、储气罐舱(47)、乘客舱(48)、内燃机舱(49)，其特征是输液管(5)一端与液体二氧化碳储罐(1)连接，另一端通过第一单向阀(19)与增压气罐(20)连接形成二氧化碳供气管路；/n在输液管(5)上设有散热管(6)和输液泵(7)，输液泵(7)位于散热管(6)上部；在输液泵(7)和第一单向阀(19)之间的管路上设有分支排气管(16)；/n在散热管(6)外包裹有封闭隔离罩(8)，封闭隔离罩(8)上设有外泄释放管(9)通向乘客舱(48)外，外泄释放管(9)的端口设有密封盖(10)；封闭隔离罩(8)外设置换气壳体(11)，换气壳体(11)上设置通向乘客舱外的外通风口(15)、通向乘客舱内的内循环通风口(12)和带风扇的送风口(14)形成乘客舱人体散热和气候热循环系统，双向转换开关(13)控制内循环通风口(12)和外通风口(15)的关闭；/n在内燃机舱(48)内设有热交换水箱(37)，热交换水箱(37)内设置一散热盘管(36)，散热盘管(36)的一端通过第二回气管(35)与增压气罐(20)连接，另一端通过送气管(33)和送气管道上的第二输气泵(34)与增压气罐(20)连接形成冷却废热循环系统；/n同时热交换水箱(37)通过回水管(38)与内燃机冷却通道(41)连接，内燃机冷却通道(41)的另一端通过输水管(40)后连通水泵(39)后再与热交换水箱(37)连接形成内燃机冷却水循环系统；/n在排气管(28)上安装热交换器(29)，热交换器(29)一端通过输气管(32)和输气管上的第一输气泵(31)与增压气罐(20)连接，热交换器(29)的另一端通过第一回气管(30)与二氧化碳增压气罐(20)连接，形成内燃机排放废气热循环系统；/n增压气罐(20)上端通过出气管(21)连接一个三通控制阀(22)，三通控制阀(22)的一个出口连接配气机构(24)后与喷气管(25)连接，喷气管(25)通向内燃机气缸(27)与喷气嘴(26)连接，三通控制阀(22)的另一个出口与回气管(42)连接，回气管(42)与液体二氧化碳储罐(1)连接形成二氧化碳回气管路；/n在气缸内设置的喷气嘴(26)与喷油嘴或火花塞点火同步工作。/n...

【技术特征摘要】
1.使用液体二氧化碳的四冲程或两冲程内燃机，包括液体二氧化碳储罐(1)、输液管(5)、增压气罐(20)、气缸(27)、排气管(28)、储气罐舱(47)、乘客舱(48)、内燃机舱(49)，其特征是输液管(5)一端与液体二氧化碳储罐(1)连接，另一端通过第一单向阀(19)与增压气罐(20)连接形成二氧化碳供气管路；
在输液管(5)上设有散热管(6)和输液泵(7)，输液泵(7)位于散热管(6)上部；在输液泵(7)和第一单向阀(19)之间的管路上设有分支排气管(16)；
在散热管(6)外包裹有封闭隔离罩(8)，封闭隔离罩(8)上设有外泄释放管(9)通向乘客舱(48)外，外泄释放管(9)的端口设有密封盖(10)；封闭隔离罩(8)外设置换气壳体(11)，换气壳体(11)上设置通向乘客舱外的外通风口(15)、通向乘客舱内的内循环通风口(12)和带风扇的送风口(14)形成乘客舱人体散热和气候热循环系统，双向转换开关(13)控制内循环通风口(12)和外通风口(15)的关闭；
在内燃机舱(48)内设有热交换水箱(37)，热交换水箱(37)内设置一散热盘管(36)，散热盘管(36)的一端通过第二回气管(35)与增压气罐(20)连接，另一端通过送气管(33)和送气管道上的第二输气泵(34)与增压气罐(20)连接形成冷却废热循环系统；
同时热交换水箱(37)通过回水管(38)与内燃机冷却通道(41)连接，内燃机冷却通道(41)的另一端通过输水管(40)后连通...

【专利技术属性】
技术研发人员：文东红，
申请(专利权)人：文东红，
类型：发明
国别省市：陕西;61