本发明专利技术公开了一种少燃高效发动机，包括内燃机，调整所述内燃机的燃油供给量或调整所述内燃机的进气量使所述内燃机的空燃比大于20∶1、25∶1、30∶1、35∶1、40∶1、45∶1、50∶1、55∶1、60∶1、65∶1、70∶1、75∶1、80∶1、85∶1、90∶1、95∶1、100∶1、105∶1、110∶1、115∶1、120∶1、125∶1、130∶1、135∶1、140∶1、145∶1或大于150∶1。本发明专利技术能够制造出高效、环保性好的发动机。
Less burning high efficiency engine
The invention discloses a less fuel efficient engine, including internal combustion engine, the adjustment of the internal combustion engine fuel supply or adjust the engine intake amount of the engine air-fuel ratio greater than 20 to 1, 25, 1, 30, 1, 35, 1, 40, 1, 45, 1, 50: 1, 55: 1, 60, 1, 65, 1, 70, 1, 75, 1, 80, 1, 85, 1, 90, 1, 95, 1, 100, 1, 105, 1, 110, 1, 115, 1, 120, 1, 125, 1, 130: 1, 135: 1, 140, 1, 145, 1 or more than 150: 1. The invention can produce an engine with high efficiency and good environmental protection.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及热能与动力领域，尤其是一种少燃高效发动机。
技术介绍
与外燃机相比，内燃机的最大优势是混合式传热，所谓混合式传热是指燃料燃烧 所产生的热量直接传给作功工质，而且燃料燃烧的产物也参与作功，这就大大缩小了在外 燃机中所需要的进行热量传递的加热器，从而大幅度降低了系统的质量。然而内燃机工质 的制造过程是由两部分构成的，一是绝热压缩过程，二是燃烧混合加热过程，由于混合加热 过程的温度和压力的关系是直线关系，而作功膨胀过程是近似绝热膨胀过程，这就不难看 出，作功膨胀完了时工质的温度仍然处于较高的水平，这是影响内燃机效率的最根本原因。 因此，需要专利技术一种新型热机，能够尽量降低作功膨胀完了时的工质的温度，以提高热机的 效率。
技术实现思路
经更加深入地对传统内燃机的工作过程的详细分析，我们可以得出如下结论发 动机气缸内的气体工质的最高能量状态(即燃烧刚刚完了时的气体工质状态，此时气体工 质的温度和压力都是处于整个循环中的最高状态)是由两个过程组成的第一个过程是活塞对气体进行绝热压缩(实际上是近似绝热压缩)将气体的温度和压力按照P = qr^I (其中，C1是常数，P是气体工质压力，T是气体工质温度，K为绝热压缩指数，空气的绝热压缩 指数为1.4)的关系进行增压增温(见图10中的O-A所示的曲线，图10是纵轴为压力坐标 横轴为温度坐标的压力温度关系图)；第二个过程是向气体内喷入燃料由燃烧化学反应产 生的热量在近乎等容加热的状态下将气体的温度和压力按照P = C2T (其中，C2是常数)的 关系进行增温增压(见图10中的A-E所示的直线)(燃气轮机是在非等容条件下加热的)。 由这两个过程共同作用使工质处于作功即将开始状态，作功冲程是按照绝热膨胀过程(实 际上是近似绝热膨胀)进行的(见图10中的E-F所示的曲线)，在这个绝热膨胀过程中，在对外输出功的同时，工质按照P = C13J^i (其中，C3是常数)的关系降压降温直至作功冲程完了(点F所示的状态)。换句话说，达到工质最高能量状态是通过两个不同过程实现的， 而由工质最高能量状态达到作功冲程完了时的状态是由一个绝热膨胀过程实现的。由于达 到能量最高状态的过程中包括了一个燃烧化学反应放热升温的过程，此过程的温度和压力 关系式为P = C2T,不难看出工质最高能量状态下(见图10中的点E所示的状态)，温度处 于“过剩，，状态(所谓的“过剩，，温度是指按照绝热膨胀的关系为了达到某一终点状态，在 起点状态下工质的实际温度高于理论上所需要的温度，在本专利技术中所谓的某一终点状态是 指接近0点的状态)，“过剩”的温度导致膨胀过程的曲线处于高温位置(在图10中向右移 动，即点F的状态，也就是说，点F处于点0的右侧)，形成作功冲程完了时，温度仍然相当高 的状态(如图10中E-F所示的曲线上的点F所示的状态)，由图10中点F所示的状态不难看出，T2 (即作功冲程完了时的工质温度，也就是低温热源的温度)仍然处于较高状态，也 就是说仍然有相当的热量在工质内而没有变成功，这部分热量全部白白排放至环境，因此， 效率会处于较低状态。图11是描述燃烧后气体工质的压力和温度关系符合绝热压缩过程 温度和压力关系的示意图，点A、点B、点C三点分别表示压缩冲程完了时的状态，点AA表示 由点A开始燃烧化学反应后达到的状态，点BB表示由点B开始燃烧化学反应后达到的状 态，点CC表示由点C开始燃烧化学反应后达到的状态，点0是压缩冲程的起点也是膨胀作 功冲程的终点。图12是描述燃烧后气体工质的压力大于由绝热压缩过程的压力和温度的 关系所确定的压力值的示意图，点A、点B、点C三点分别表示压缩冲程完了时的状态；点AA 表示由点A开始燃烧化学反应后达到的状态，点AAA表示由点AA膨胀作功达到的终点；点 BB表示由点B开始燃烧化学反应后达到的状态，点BBB表示由点BB膨胀作功达到的终点； 点CC表示由点C开始燃烧化学反应后达到的状态，点CCC表示由点CC膨胀作功达到的终 点。图10是压缩冲程完了时不同增温增压过程和加大压缩冲程的力度，使被压缩气体的温 度达到环保温度限值或材料温度限值且燃烧前后温度不变或者没有明显变化，而压力大幅 增加的过程示意图(包括与传统内燃机循环的比较曲线)；A-CC、A-BB、A-AA表示不同升温 升压过程，点D表示被压缩气体的温度达到环保温度限值或材料温度限值的压缩冲程完了 时的状态，D-DD表示燃烧前后温度不变或者没有明显变化而压力大幅增加的过程，点DDD、 点CCC、点BBB、点AAA和点0分别表示不同过程的膨胀作功终点。如图10、图11和图12所 示，如果我们能够找到一种方法使燃烧后的工质的压力温度状态点处于绝热压缩过程的压 力温度曲线O-H上或处于绝热压缩过程的压力温度曲线O-H左方，则膨胀作功后的工质温 度将可达到等于0点的温度、低于0点的温度或大幅度低于0点的温度的状态，这样将使发 动机的效率大幅度提高，而且可以制造出输出的功接近燃料热值、等于燃料热值或大于燃 料热值的发动机。如果燃烧后的工质的压力温度状态点处于绝热压缩过程的压力温度曲线 O-H右侧，虽然不能制造出输出的功等于燃料热值或大于燃料热值的发动机，但通过使燃烧 后的工质的压力温度状态点尽可能靠近O-H曲线，以达到效率的提高。而要想使燃烧后的 工质的压力温度状态点处于曲线O-H上或处于曲线O-H左方，可行的办法是使燃烧化学反 应放出的热量的全部或部分被所述膨胀剂吸收增加即将开始作功的气体工质的摩尔数，形成燃烧后的工质压力不低于由公式P = % +(其中，P是燃烧后的工质压力，P。是绝热压缩后未燃烧未导入膨胀剂的工质压力，Pe是燃烧后膨胀剂所形成的分压，T是燃烧 后的工质温度，T0是绝热压缩后未燃烧未导入膨胀剂的工质温度，K为绝热压缩指数，空气 的绝热压缩指数为1. 4)所确定的压力值，即P值，这样就能保证燃烧后的工质的压力温度 状态点处于曲线O-H上或处于曲线O-H左方，这样才能实现更高的效率和更好的环保性。本 专利技术所公开的少燃高效发动机中，公开了一种在没有膨胀剂的条件下使燃烧后的工质的压 力温度状态点在图14所示O-H曲线(与图10所示O-H曲线等价)右侧但尽可能靠近O-H 曲线的方案，以达到效率的提高。 化学能是现代热机的能量的来源，然而本专利技术人认为在传统热机中对化学能的利 用存在着相当的缺陷，导致这些缺陷的根本原因是，对化学能的一个极其重要的属性的理 解不够深刻，即对化学能是可以近乎向任何高能状态(高温高压)下的工质输入能量的属 性的理解不够深刻。本专利技术中，为了说明方便，将化学能是可以近乎向任何高能状态(高温高压)下的工质输入能量的属性定义为化学能的超品性，如果对化学能的超品性进行充分 利用，即可以使热机的效率得到本质性的提高。现以有压缩冲程(过程)且燃烧产物参与 作功的热机为例加以说明图13中Sp S2和&是压缩力度不同的热机工作示意图，压缩力 度按S1A2和&顺序依次增加，化是燃料的化学能，由于压缩过程所需要的功是可以通过膨 胀过程加以回收的，假设压缩过程和膨胀过程都是可逆的，则不论压缩力度多高，其本身并 不影响热机的效率，但是压缩力度越高，相当于将化学能提高到了更高的品位，这些处本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种少燃高效发动机，包括内燃机（１），其特征在于：调整所述内燃机（１）的燃油供给量或调整所述内燃机（１）的进气量使所述内燃机（１）的空燃比大于２０∶１、２５∶１、３０∶１、３５∶１、４０∶１、４５∶１、５０∶１、５５∶１、６０∶１、６５∶１、７０∶１、７５∶１、８０∶１、８５∶１、９０∶１、９５∶１、１００∶１、１０５∶１、１１０∶１、１１５∶１、１２０∶１、１２５∶１、１３０∶１、１３５∶１、１４０∶１、１４５∶１或大于１５０∶１。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：靳北彪，
申请(专利权)人：靳北彪，
类型：发明
国别省市：11
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