本發明涉及節能環保的技術領域,尤其是涉及一種內燃機及車輛。
背景技術:
目前,大多數的車輛采用內燃機作為動力源,使用石油作為內燃機的原料,其工作原理,通過向內燃機的燃燒室中通入空氣和霧化的石油,點燃火花塞,使石油點燃,釋放熱量,使燃燒室下方的活塞快速下移,驅動曲柄驅動裝置轉動工作,從而使車輛轉動。起到發動車輛工作的目的。
但是,隨著石油資源的日益消耗,以及因為石油燃燒的不充分造成環境污染,產生霧霾,使節能、減排成為了內燃機行業發展的必然趨勢。而氫氣作為潛在的清潔能源,通過氫氣和氧氣燃燒產生大量能量,并且排放出無污染的廢氣。
技術實現要素:
本發明的一個目的在于提供一種內燃機,以緩解現有內燃機依靠石油燃燒,污染環境,產生霧霾和消耗石油資源嚴重的技術問題。
本實施例提供的內燃機,包括:內燃機本體、管體組件、氫氧發生裝置和供水系統;
所述內燃機本體具有排氣系統和進氣系統;
所述排氣系統包括相連的排氣支管和排氣管道;所述排氣支管與外界相連;
所述管體組件包括順次相連的第一管體部分和第二管體部分;所述第一管體部分與所述供水系統連接;所述第二管體部分沿所述排氣支管的長度方向與所述排氣支管纏繞連接,用于與所述排氣支管發生熱傳遞;
所述氫氧發生裝置一端與所述第二管體部分連接,另一端與所述進氣系統連接。
進一步的,所述氫氧發生裝置所被限定為第三管體部分,所述第一管體部分、第二管體部分與第三管體部分順次連接;所述第三管體部分包括設置于所述排氣支管內腔的內部管體和穿過所述排氣支管外壁與所述進氣系統連接的外部管體。
進一步的,所述氫氧發生裝置被限定為水電解裝置,所述水電解裝置的進口與所述第二管體部分連接,所述水電解裝置的出口與所述進氣系統連接。
進一步的,所述內部管體呈螺旋形狀設置在所述排氣支管的內腔。
進一步的,所述第一管體部分、第二管體部分和第三管體部分為一體連接的鋼管結構。
進一步的,所述第二管體部分還與所述內燃機本體的燃燒室的外壁纏繞連接,用于與所述燃燒室的外壁發生熱傳遞。
進一步的,所述供水系統包括水箱、吸水泵、過濾裝置、單向給水減壓閥和水管;
通過所述水管依次連接所述水箱的出水口、吸水泵、單向給水減壓閥、過濾裝置和第一管體部分。
進一步的,所述內燃機本體還包括殼體、活塞和所述活塞驅動轉動的驅動裝置;
所述活塞設置于所述殼體內部中間位置,所述活塞上部為燃燒室,所述驅動裝置連接于所述活塞的下端;
在所述殼體的上端設置有進氣系統、排氣支管、用于向所述燃燒室噴霧化燃油的噴油器和用于點燃燃料的火花塞。
進一步的,內燃機還包括用于減緩所述第二管體部分和/或所述外部管體的溫度向四周散熱的保溫裝置。
與現有技術相比,本發明具有的有益效果:
本發明提供的內燃機,其中,內燃機本體具有排氣系統和進氣系統,通過進氣系統向內燃機本體的內部輸入空氣、氫氣和氧氣,通過排氣系統把燃燒室燃燒后的氣體和熱量排出。排氣系統包括相連的排氣支管和排氣管道,排氣支管與外界相連。管體組件包括順次相連的第一管體部分和第二管體部分,第一管體部分與供水系統連接,通過供水系統對內燃機本體提供水資源,通過第一管體部分進行水的輸送,第二管體部分纏繞在排氣支管上,進行熱量傳導,使第二管體部分內的水溫度升高,變成水蒸氣。其中,氫氧發生裝置一端與第二管體部分連接,另一端與進氣系統連接,第二管體部分的設置有利于氫氧發生裝置中的水能夠快速的分解為氫氣和氧氣,從而實現向內燃機本體供給燃料進行燃燒。
本發明提供的內燃機,主要通過燃燒氫氣和氧氣,提供能量,該結構能夠充分利用水資源,可以減緩石油資源的消耗,而且氫氣是一種清潔空氣,污染環境小,利于環保。另外,由于通過第二管體部分纏繞在排氣支管的外殼處,提高水的溫度,不僅可以加快氫氧發生裝置水分解成氫氣和氧氣,同時也可以使內燃機的熱量被有效的利用,合理利用資源。
本發明的另一個目的在于提供一種車輛,以緩解現有車輛燃油多,且尾氣污染嚴重的技術問題。
本發明提供的車輛,包括:上述所述的內燃機。
與現有技術相比,本發明具有的有益效果:
本發明提供的車輛,通過在車輛內安裝上述的內燃機,通過內燃機為車輛提供動力,使車輛移動進行工作。其中,內燃機的燃料部分使用氫氣,可以減少環境的污染,從而減少了尾氣的排放,并且,通過水解生成氫氣,減少了石油的消耗,使水資源能夠充分的利用。其中,內燃機的結構和有益效果上述已經做了詳細的闡述,這里不再進行贅述。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案,下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明實施例一提供的內燃機的結構示意圖;
圖2為本實施例一提供的內燃機中排氣系統的剖視圖;
圖3為本實施例一提供的內燃機中第二管體部分設置在燃燒室的外殼處的結構示意圖;
圖4為本實施例一提供的內燃機的另一種結構示意圖。
圖標:100-內燃機本體;200-管體組件;300-供水系統;400-水電解裝置;110-活塞;120-殼體;130-驅動裝置;111-燃燒室;112-進氣系統;113-排氣支管;114-噴油器;121-冷卻裝置;210-第一管體部分;220-第二管體部分;230-第三管體部分;231-內部管體;232-外部管體;310-水箱;320-吸水泵;330-單向給水減壓閥;340-過濾裝置。
具體實施方式
下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
在本發明的描述中,需要說明的是,術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明的限制。此外,術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本發明的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言,可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
實施例一
如圖1和圖3所示,本實施例提供的內燃機,包括:內燃機本體100、管體組件200、氫氧發生裝置和供水系統300;內燃機本體100具有排氣系統和進氣系統112;排氣系統包括相連的排氣支管113和排氣管道;排氣支管113與外界相連管體組件200包括順次相連的第一管體部分210和第二管體部分220;第一管體部分210與供水系統300連接;第二管體部分220與沿排氣支管113的長度方向纏繞連接,用于與排氣支管113發生熱傳遞;氫氧發生裝置一端與第二管體部分220連接,另一端與進氣系統112連接。
本實施例提供的內燃機,其中,內燃機本體100具有排氣系統和進氣系統112,通過進氣系統112向內燃機本體100的內部輸入空氣、氫氣和氧氣,通過排氣系統把燃燒室111燃燒后的氣體和熱量排出。排氣系統包括相連的排氣支管113和排氣管道,排氣支管113與外界相連。管體組件200包括順次相連的第一管體部分210和第二管體部分220,第一管體部分210與供水系統300連接,通過供水系統300對對內燃機本體100提供水資源,通過供水系統300對對內燃機本體100提供水資源,通過第一管體部分210進行水的輸送,第二管體部分220纏繞在排氣支管113上,進行熱量傳導,使第二管體部分220內的水溫度升高,變成水蒸氣。其中,氫氧發生裝置一端與第二管體部分220連接,另一端與進氣系統112連接,第二管體部分220的設置有利于氫氧發生裝置中的水能夠快速的分解為氫氣和氧氣,供給內燃機本體100燃燒。
本實施例提供的內燃機,主要通過燃燒氫氣和氧氣,提供能量,該結構能夠充分利用水資源,可以減緩石油資源的消耗,而且氫氣是一種清潔空氣,污染環境小,利于環保。另外,由于通過第二管體部分220纏繞在排氣支管113的外殼處,提高水的溫度,不僅可以加快氫氧發生裝置水分解成氫氣和氧氣,同時也可以使內燃機的熱量被有效的利用,合理利用資源。
這里需要說明的是,第二管體部分220不限于纏繞在排氣支管113外壁上,也可以采用其他方式,例如,鑲嵌在排氣支管113外壁上,只要實現第二管體部分220與排氣支管113實現熱傳遞即可。
如圖1和圖2所示,在本實施例中,氫氧發生裝置所被限定為第三管體部分230,第一管體部分210、第二管體部分220與第三管體部分230順次連接;第三管體部分230包括設置于排氣支管113內腔的內部管體231和穿過排氣支管113外壁與進氣系統112連接的外部管體232。
其中,這里需要說明的是,在內燃機工作過程中,大部分的熱量通過排氣支管113排放到外界,其中,把第三管體部分230設置到內燃機本體100的排氣支管113中,可以有效的吸收排氣支管113中的熱量,使第二管體部分220中的水蒸氣進入到第三管體部分230中溫度繼續上升,使其通過進氣系統112到內燃機本體100的燃燒室111內生成氫氣和氧氣進行燃燒,這樣的結構可以充分吸收排氣支管113的熱能,使熱能被充分的利用,減少大量熱量排放到大氣中,提高燃料的有效率,而且結構簡單,成本低。
如圖3所示,當然,氫氧發生裝置也被限定為水電解裝置400,具體的,水電解裝置400的進口與第二管體部分220連接,水電解裝置400的出口與進氣系統112連接。通過水電解裝置400可以有效的得到氫氣和氧氣,但是水電解裝置400的耗電量大,結構相對來說復雜,因此,在本實施例優選氫氧發生裝置被限定為第三管體部分230。
在這里需要說明的是,第一管體部分210、第二管體部分220和第三管體部分230為一體連接的鋼管結構。其中,由于管道組件的第二管體部分220與內燃機本體100的外殼接觸以及第三管體部分230放置到排氣通道內,尤其,是在排氣通道內的第三管體部分230需要與燃燒的煙氣接觸,因此,管道組件為耐高溫耐腐蝕的合金鋼管。
為了減少對原內燃機結構的改變,降低改進成本,如圖1所示,第二管體部分220纏繞在內燃機本體100的排氣支管113的外殼上,第二管體部分220的水吸收排氣支管113周圍的熱量,使其變為水蒸氣,同時,也可以降低排氣支管113的溫度,延長了其使用壽命。當然,如圖4所示,第二管體部分220還可以與內燃機本體100的燃燒室111的外壁相接觸連接,用于與燃燒室111的外壁發生熱傳遞。這樣可以延長第二管體部分220,使第二管體部分220的水有足夠的時間轉化為水蒸氣,同時,通過第二管體部分220可以代替原內燃機本體100的冷卻裝置121,使內燃機本體100的燃燒室111周圍能夠及時散熱,延長了其使用壽命,降低了設備制造成本。
另外,在本實施例中,內部管體231在內燃機本體100的排氣支管113中的形狀有多種,例如,直線型,曲線性或螺旋形。為了延長在排氣支管113受熱時間,使內部管體231充分吸收熱量,使其內部的水有足夠的時間能夠升溫轉化為氫氣和氧氣,較佳地,如圖2所示,內部管體231在內燃機本體100的排氣支管113中呈螺旋形狀設置,通過螺旋形狀可以使加長第三管體部分230的水在排氣支管113時間,能夠使水蒸氣溫度升高發生反應,轉化為需要的氫氣和氧氣。
在上述實施例基礎上,進一步,供水系統300包括水箱310、吸水泵320、過濾裝置340、單向給水減壓閥330和水管;通過水管依次連接水箱310的出水口、吸水泵320、單向給水減壓閥330、過濾裝置340和第一管體部分210。
通過單向給水減壓閥330可以控制水的流動方向,使水沿一個方向流動,減少回流的現象。為了減少水箱310中水含有的雜質,阻止水中雜質進入到內燃機本體100的燃燒室111中,影響其燃燒,在單向給水減壓閥330與第一管體部分210之間設置過濾裝置340。
此外,在上述實施例基礎上,進一步的,內燃機本體100還包括殼體120、活塞110和活塞110驅動轉動的驅動裝置130;活塞110設置于殼體120內部中間位置,活塞110上部為燃燒室111,驅動裝置130連接于活塞110的下端;在殼體120的上端設置有進氣系統112、排氣支管113、用于向燃燒室111噴霧化燃油的噴油器114和用于點燃燃料的火花塞。
本實施例中,內燃機的工作過程為,首先通過打開進氣系統112和噴油器114,使空氣和霧化燃油進入到燃燒室111中,打開火花塞,使霧化的燃油與空氣燃燒放出的能量轉換為熱能和機械能,通過機械能使活塞110向下運動,熱能通過內燃機本體100的外殼和排氣通道散出,其中大部分的熱量通過排氣通道散出,而在這個過程中,在排氣支管113或/和燃燒室111外殼上的第二管體部分220和在排氣通道中的第三管體部分230吸收熱量,使內部的水溫度升高,進入到進氣系統112,最終進入到燃燒室111內,通過火花塞點燃氫氣和氧氣,釋放熱量。同時,這里需要說明的是,在燃燒氫氣和氧氣過程中,噴油器114仍然進行工作,但是燃油量減少,這樣可以降低了石油的消耗量,使水能夠代替一部分的石油,減少石油的消耗。同時減少產生一氧化碳的量,從而減少環境的污染。
另外,在本實施例中,內燃機還包括用于減緩第二管體部分220和/或外部管體232的溫度向四周散熱的保溫裝置。通過保溫裝置可以減少第二管體部分220和/或外部管體232的熱量擴散,保證第二管體部分220和/或外部管體232中水的溫度升高速度,提高了內燃機本體100外殼的熱量的利用率。
其中,保溫裝置可以為隔熱層,設置在第二管體部分220與內燃機本體100非接觸面上,其中,隔熱層的材料可以為塑沫塑料、超細玻璃棉、高硅氧棉或者真空隔熱板,只要能夠實現減少第二管體部分220熱量擴散的目的即可。
實施例二
本實施例提供的車輛,包括:上述內燃機。
本實施例提供的車輛,通過在車輛內安裝上述的內燃機,通過內燃機為車輛提供動力,使車輛移動工作。其中,內燃機的燃料部分使用氫氣,可以減少環境的污染,從而減少了尾氣的排放,并且,通過水解生成氫氣,減少了石油的消耗,使水資源能夠充分的利用。其中,內燃機的結構和有益效果上述已經做了詳細的闡述,這里不再進行贅述。
最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案,而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。