KR20050037045A - Energy increment device of heat engine - Google Patents
Energy increment device of heat engine Download PDFInfo
- Publication number
- KR20050037045A KR20050037045A KR1020030072446A KR20030072446A KR20050037045A KR 20050037045 A KR20050037045 A KR 20050037045A KR 1020030072446 A KR1020030072446 A KR 1020030072446A KR 20030072446 A KR20030072446 A KR 20030072446A KR 20050037045 A KR20050037045 A KR 20050037045A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- preheater
- water
- heat engine
- fuel
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
- F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
- F02M25/032—Producing and adding steam
- F02M25/038—Producing and adding steam into the cylinder or the pre-combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
- F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
- F02M25/0221—Details of the water supply system, e.g. pumps or arrangement of valves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
본 발명은 열기관의 에너지 증가장치에 관한 것으로, 그 목적은 물탱크에서 공급되는 물을 예열기로 가열하여 수소와 산소가 완전 분해되는 온도까지 가열하도록 하는 열기관의 에너지 증가장치를 제공함에 있다. 이는 상부에 흡기메니폴드 및 배기메니폴드가 형성되고, 내부에서 피스톤이 크랭크축에 의해 왕복운동되는 실린더와, 연료탱크에서 공급되는 연료를 상기 흡기매니폴더에 연료인젝터로 분사하는 연료공급수단과, 물탱크에서 공급되는 물을 증기화하여 압력조절기에서 설정된 적정압력으로 조절한 후 상기 실린더의 내부에 공급되도록 하는 수증기 공급수단을 포함하는 열기관의 에너지 증가장치에 있어서, 상기 물탱크와 압력조절기 사이의 배관상에 공급되는 물을 고온으로 가열하는 예열기가 설치되고, 상기 예열기에서 가열된 물을 실린더 내부에 수증기인젝터로 직접분사되도록 하는 것이다.The present invention relates to an energy increaser of a heat engine, and an object thereof is to provide an energy increaser of a heat engine to heat water supplied from a water tank to a preheater to heat up to a temperature at which hydrogen and oxygen are completely decomposed. It is formed with an intake manifold and an exhaust manifold in the upper portion, a cylinder in which the piston is reciprocated by the crankshaft, fuel supply means for injecting fuel supplied from the fuel tank to the intake manifold as a fuel injector, and a water tank An energy increasing device of a heat engine comprising a steam supply means for vaporizing the water supplied from the water to be adjusted to the appropriate pressure set in the pressure regulator and then supplied to the inside of the cylinder, the pipe between the water tank and the pressure regulator A preheater is installed to heat the water supplied to the high temperature, and the water heated in the preheater is sprayed directly into the cylinder by a steam injector.
Description
본 발명은 열기관의 에너지 증가장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물탱크에서 공급되는 물을 예열기로 가열하여 수소와 산소가 완전 분해되는 온도까지 가열하도록 하여 실린더 내부에 혼합기와 함께 연소시키도록 하여 적은 양의 연료로 큰 에너지를 발생시키도록 하는 열기관의 에너지 증가장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for increasing energy of a heat engine, and more particularly, to heat water supplied from a water tank with a preheater to heat up to a temperature at which hydrogen and oxygen are completely decomposed to burn together with a mixer in a cylinder. An energy increasing device of a heat engine that generates a large amount of energy with a positive fuel.
일반적으로 열기관은 원동기 중에서 열에너지를 이용하여 사용하기 편리한 기계적 에너지로 바꾸는 장치를 말하며, 이러한 열기관은 여러 가지 종류가 개발되어 널리 사용되고 있고, 이를 사용연료에 의해 분류해 보면 가스기관, 가솔린기관, 등유기관(석유기관), 경유기관, 중유기관, 다종 연료기관 등으로 나눌 수 있다.In general, a heat engine refers to a device that converts a mechanical energy into a convenient mechanical energy using thermal energy among the prime mover, and various kinds of such heat engines have been developed and are widely used. When classified by the fuel used, a gas engine, a gasoline engine, a kerosene engine It can be divided into (petroleum engines), diesel engines, heavy oil engines, and various fuel engines.
이러한 열기관 등은 원유를 정제하는 과정에서 비점의 차이에 의해 분류되고 있으며, 한정된 원유의 매장에 따라 적은 양의 연료로 고효율을 높일 수 있는 방법이 다방면에 걸쳐 제안되고 있다.Such heat engines are classified by the difference in boiling point in the process of refining crude oil, and various methods have been proposed to increase the efficiency with a small amount of fuel according to limited reserves of crude oil.
상기와 같이 적은 연료로 고효율을 높이기 위한 방법으로 본 출원인이 2001년 4월 6일자로 출원한 출원번호 특허 2001년 0018298호 "열기관의 에너지 증가장치"를 출원한 바 있다.As described above, the present applicant has applied for the patent application No. 2001 0018298, "Energy Increasing Device for Heat Engine," which was filed on April 6, 2001 as a method for increasing the efficiency with low fuel.
도 1은 종래의 열기관의 에너지 증가장치를 나타낸 도면이다.1 is a view showing an energy increasing device of a conventional heat engine.
도시한 바와 같이 열기관의 에너지 증가장치는 흡기메니폴드(1a)를 통해 혼합기가 실린더(1) 내로 유입되고, 이를 연소시켜 동력을 발생시킴과 아울러 연소된 연소가스를 배기메니폴드(1b)를 통해 배출시키는 열기관에 있어서, 상기 배기메니폴드(1b)의 내측에 설치된 코아(2)에 물탱크(3)에서 물이 공급됨과 아울러 폭발 후에 배기되는 연소가스의 고온에 의해 수증기로 상변화시키고, 이를 흡기메니폴드(1a)에 설치된 수증기인젝터(4)로 혼합기와 미량의 수증기를 실린더(1) 흡입구(1c)를 통해 분사하여 혼합기와 함께 연소시키도록 하는 것이다.As shown in the drawing, the energy increaser of the heat engine enters the cylinder 1 through the intake manifold 1a, burns it, generates power, and discharges the burned combustion gas through the exhaust manifold 1b. In the heat engine, water is supplied from the water tank 3 to the core 2 installed inside the exhaust manifold 1b, and the phase changes to water vapor due to the high temperature of the combustion gas exhausted after the explosion. With the steam injector 4 installed in 1a), the mixer and a small amount of water vapor are injected through the inlet 1c of the cylinder 1 to combust with the mixer.
상기와 같은 열기관은 연료와 공기가 혼합된 혼합기에 미량의 수증기를 혼합하도록 하여 수증기내의 수소의 폭발력을 이용하여 열기관의 효율을 향상시키도록 하는 것으로서, 열기관에 미량의 수증기가 공급되는 과정을 설명하면 다음과 같다.The heat engine as described above is to improve the efficiency of the heat engine by using the explosive power of hydrogen in the steam by mixing a small amount of steam in the mixer mixed with fuel and air, the process of supplying a small amount of steam to the heat engine As follows.
물탱크(3)에 저장되어진 물이 필터(3a)와 펌프(3b)를 거쳐 배기메니폴드 (1b)에 설치된 코아(2)에 공급되고, 공급된 물은 폭발 후 배기되는 고온의 연소가스에 의해 쉽게 수증기 상태로 변환되게 된다.The water stored in the water tank 3 is supplied to the core 2 installed in the exhaust manifold 1b via the filter 3a and the pump 3b, and the supplied water is discharged by the high temperature combustion gas exhausted after the explosion. It is easily converted to the vapor state.
그리고, 변환된 수증기는 압력조절기(3c)에 의해 적정 압력으로 흡입메니폴트(1a)에 수증기인젝터(4)로 분사되어 흡입과정에서 혼합기와 혼합된 상태로 실린더(1)의 흡입구(1c)를 통해 공급되어 연소가 이루어지는 것이다.Then, the converted steam is injected into the steam injector 4 to the suction manifold 1a at an appropriate pressure by the pressure regulator 3c, and the suction port 1c of the cylinder 1 is mixed with the mixer in the suction process. It is supplied through combustion.
또한, 이상 압력의 수증기는 바이패스(bypass)관(3d)에 의해 물탱크(3)로 복귀하게 되며, 이러한 과정은 ECU(미도시)에서 제어하게 된다.In addition, the vapor of the abnormal pressure is returned to the water tank 3 by the bypass pipe (3d), this process is controlled by the ECU (not shown).
그러나, 상기와 같은 열기관의 에너지 증가장치는 코어가 배기메니폴드에 위치해 있어 물탱크에서 공급되는 물이 코어에서 수증기화되기는 하나 수소와 산소로 완전 분해되는 온도까지 증가하지 못하는 문제가 있다.However, the energy increaser of the heat engine has a problem in that the core is located in the exhaust manifold, but the water supplied from the water tank is vaporized in the core but does not increase to a temperature at which the hydrogen and oxygen are completely decomposed.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 물탱크에서 공급되는 물을 예열기로 가열하여 수소와 산소가 완전 분해되는 온도까지 가열하도록 하는 열기관의 에너지 증가장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object thereof is to provide an energy increasing device of a heat engine that heats water supplied from a water tank with a preheater to heat up to a temperature at which hydrogen and oxygen are completely decomposed.
이러한 목적을 해결하기 위한 본 발명은 상부에 흡기메니폴드 및 배기메니폴드가 형성되고, 내부에서 피스톤이 크랭크축에 의해 왕복운동되는 실린더와, 연료탱크에서 공급되는 연료를 상기 흡기매니폴더에 연료인젝터로 분사하는 연료공급수단과, 물탱크에서 공급되는 물을 증기화하여 압력조절기에서 설정된 적정압력으로 조절한 후 상기 실린더의 내부에 공급되도록 하는 수증기 공급수단을 포함하는 열기관의 에너지 증가장치에 있어서, 상기 물탱크와 압력조절기 사이의 배관상에 공급되는 물을 고온으로 가열하는 예열기가 설치되고, 상기 예열기에서 가열된 물을 실린더 내부에 수증기인젝터로 직접분사되도록 하는 것이다.In order to solve the above object, the present invention has an intake manifold and an exhaust manifold formed therein, and a cylinder in which a piston is reciprocated by a crankshaft, and fuel supplied from a fuel tank to a fuel injector in the intake manifold. An energy increasing apparatus of a heat engine comprising: a fuel supply means; and steam supply means for vaporizing water supplied from a water tank to adjust the proper pressure set by a pressure regulator, and to supply the inside of the cylinder. A preheater is installed to heat the water supplied on the pipe between the tank and the pressure regulator to a high temperature, and the water heated in the preheater is sprayed directly into the cylinder by a steam injector.
또한, 상기 예열기는 배관상의 외주면에 권선된 히터와, 상기 히터의 주위에 충진되어진 세라믹과, 상기 히터와 세라믹을 감싸는 단열재 케이스로 구성된 것이다.The preheater may include a heater wound on an outer circumferential surface of a pipe, a ceramic filled around the heater, and a heat insulating material case surrounding the heater and the ceramic.
또한, 상기 예열기는 배관상에 설치된 체크밸브를 기준으로 1차 예열부와 2차 예열부로 분리되는 것이다.In addition, the preheater is separated into a primary preheating unit and a secondary preheating unit on the basis of a check valve installed on the pipe.
또한, 상기 예열기의 배관 외,내측를 세라믹으로 코팅처리하도록 하여 고온의 증기로 인한 과열을 방지하도록 하는 것이다.In addition, the outer and inner pipes of the preheater are coated with a ceramic to prevent overheating due to high temperature steam.
또한, 상기 수증기인젝터에서 분사되고 남는 수증기는 엔진이 구동 중에는 리턴호스 상에 설치된 삼방밸브를 통해 상기 예열기 측으로 유동되게 하게 엔진이 정지하게 되면 상기 삼방밸브를 통해 다시 상기 물탱크에 복귀되도록 하는 것이다.In addition, the water vapor injected from the steam injector is to be returned to the water tank again through the three-way valve when the engine is stopped to allow the engine to flow to the preheater side through the three-way valve installed on the return hose while the engine is running.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 열기관을 나타낸 도면이다.2 to 5 are views showing a heat engine according to the present invention.
도시한 바와 같이 본 발명의 열기관은 실린더(10), 연료공급수단(20) 및 수증기 공급수단(30)으로 크게 구성되어 있다.As shown, the heat engine of the present invention is largely composed of a cylinder 10, a fuel supply means 20 and a steam supply means 30.
상기 실린더(10)는 실린더 블록내에 설치되는 것으로 갯수에 따라 기통수가 결정되는 것이고, 실린더(10) 내부에는 피스톤(11)이 상ㆍ하 왕복 운동하면서 크랭크축(12)을 회전시키며 이 회전동력을 이용하여 일을 하도록 하는 것이다.The cylinder 10 is installed in the cylinder block and the number of cylinders is determined according to the number. The cylinder 10 rotates the crank shaft 12 while the piston 11 reciprocates up and down. To work.
또한, 실린더(10)에는 흡기메니폴드(13) 및 배기메니폴드(14)가 형성되어 있고, 상기 흡기메니폴드(13)에는 혼합기를 흡입하는 흡기구(15)가 형성되어 있으며, 상기 배기메니폴드(14)에는 폭발된 연소가스를 배출하는 배기구(16)가 마련되어 있다.In addition, an intake manifold 13 and an exhaust manifold 14 are formed in the cylinder 10, and an intake port 15 for sucking a mixer is formed in the intake manifold 13, and the exhaust manifold 14 is formed in the exhaust manifold 14. An exhaust port 16 for discharging the exploded combustion gas is provided.
상기 연료공급수단(20)은 연료를 저장하는 연료탱크(21)와, 연료속에 있는 수분과 먼지 등을 제거하는 연료필터(22)와, 연료를 압송하는 연료펌프(23)와, 연료계통내의 압력을 조정하는 압력조정기(24)와, 압송된 연료를 흡기메니폴더(13)에 분사하는 연료인젝터(25)로 구성되어져 있다.The fuel supply means 20 includes a fuel tank 21 for storing fuel, a fuel filter 22 for removing moisture and dust in the fuel, a fuel pump 23 for pumping fuel, and a fuel system. The pressure regulator 24 which adjusts a pressure, and the fuel injector 25 which injects the conveyed fuel to the intake manifold 13 are comprised.
상기 수증기 공급수단(30)은 수온센서(31a)가 설치된 물탱크(31)와, 불순물을 제거하는 필터(32)와, 상기 물탱크(31)에서 공급되는 물을 예열기(34) 측으로 압송하는 펌프(33)와, 상기 물탱크(31)에서 공급되는 물을 증기화하는 예열기(34)와, 상기 예열기(34)에서 증기화된 수증기를 실린더(10)에 공급하기 전에 압력을 조절하는 압력조절기(35)와, 상기 압력조절기(35)에 설정된 적정압력으로 실린더(10) 내부에 분사하는 수증기인젝터(36)와, 상기 압력조절기(35)를 통해 적정 압력 이상의 수증기를 물탱크(31)에 복귀시키는 바이패스(Bybass)관(37)으로 구성되어져 있다.The steam supply means 30 pumps the water tank 31 in which the water temperature sensor 31a is installed, the filter 32 to remove impurities, and the water supplied from the water tank 31 to the preheater 34. A pressure regulating pressure before supplying the pump 33, the preheater 34 to vaporize the water supplied from the water tank 31, and the steam vaporized by the preheater 34 to the cylinder 10. A water tank 31 having a pressure higher than an appropriate pressure through the regulator 35, a steam injector 36 spraying the inside of the cylinder 10 at a proper pressure set in the pressure regulator 35, and the pressure regulator 35. It consists of a bypass (Bybass) tube 37 which returns to the.
또한, 상기 예열기(34)는 산소와 수소가 완전 분리되는 온도까지 가열하는 것으로, 배관상의 외주면에 권선된 히터(34a)와, 상기 히터(34a)의 주위에 충진되어진 세라믹(34b)과, 상기 히터(34a)와 세라믹(34b)을 감싸는 단열재 케이스(34c)로 구성되어 있다.In addition, the preheater 34 is heated to a temperature at which oxygen and hydrogen are completely separated, the heater 34a wound on the outer peripheral surface of the pipe, the ceramic 34b filled around the heater 34a, and the It consists of the heat insulating material case 34c which surrounds the heater 34a and the ceramic 34b.
또한, 상기 예열기(34)는 배관상의 설치된 체크밸브(34d)를 기준으로 1차 예열부(A)와 2차 예열부(B)로 분리되도록 하는 것이 바람직하다.In addition, the preheater 34 is preferably separated into the primary preheating portion (A) and the secondary preheating portion (B) on the basis of the check valve (34d) installed on the pipe.
즉, 상기 1차 예열부(A)의 온도는 200℃ ∼ 400℃로 가열되도록 하고, 상기 2차 예열부(B)는 600℃ ∼ 1000℃ 까지 가열되게 하여 물분자를 산소와 수소로 분리시키도록 하는 것이다.That is, the temperature of the primary preheating unit (A) is heated to 200 ℃ ~ 400 ℃, the secondary preheating unit (B) is heated to 600 ℃ ~ 1000 ℃ to separate the water molecules into oxygen and hydrogen To do that.
또한, 상기 예열기(34)의 배관 외,내측를 세라믹으로 코팅처리하도록 하여 고온의 증기로 인한 과열을 방지할 수 있다.In addition, it is possible to prevent overheating due to high temperature steam by coating the inside and the outside of the pipe of the preheater 34 with a ceramic.
즉, 예열기(34)의 배관이 강철로 이루어져 있으면 증기로 과열이 손쉽게 되지만 세락믹으로 코팅처리함으로서, 과열을 방지할 수 있다.That is, if the pipe of the preheater 34 is made of steel, it is easy to overheat with steam, but by coating the ceramic with a ceramic, it is possible to prevent overheating.
또한, 예열기(34)에는 온도센서(34e)가 설치되어 히터(34a)에서 발생되는 열에 의해 과열되는 것을 방지하고, 적정한 온도의 수증기를 수증기인젝터(36)로 공급하도록 할 수 있다.In addition, the preheater 34 may be provided with a temperature sensor 34e to prevent overheating by the heat generated by the heater 34a and to supply steam of an appropriate temperature to the steam injector 36.
또한, 상기 수증기인젝터(36)에서 분사되고 남는 수증기는 엔진이 구동 중에는 리턴호스(38) 상에 설치된 삼방밸브(V)를 통해 다시 필터(32)와 펌프(33) 사이로 유동되게 하게 엔진이 정지하게 되면 삼방밸브(V)를 통해 다시 물탱크(31)에 복귀되고, 리턴호스(38) 상에는 수증기인젝터(36)의 작동 직후의 상측 압력을 감쇠시키기 위해서 맥동댐퍼(39)가 설치되어 있다.In addition, the water vapor injected from the water vapor injector 36 is stopped so that the engine flows again between the filter 32 and the pump 33 through the three-way valve V installed on the return hose 38 while the engine is running. In this case, the water tank 31 is returned to the water tank 31 again through the three-way valve V, and a pulsation damper 39 is installed on the return hose 38 to damp the upper pressure immediately after the operation of the steam injector 36.
또한, 압력조절기(35)는 ECU(40)와 전기적으로 연결되어 수증기인젝터(36)에서 분사되는 증기의 양을 조정하도록 구성되어 있다.In addition, the pressure regulator 35 is configured to be electrically connected to the ECU 40 to adjust the amount of steam injected from the steam injector 36.
한편, 미설명 부호 17은 점화플러그, 18은 커넥팅 로드를 나타내고 있다.On the other hand, reference numeral 17 denotes a spark plug, and 18 denotes a connecting rod.
본 발명에 따른 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation according to the invention in detail as follows.
상기와 같은 열기관은 연료와 공기가 혼합된 혼합기에 미량의 수증기를 혼합하도록 하여 수증기 내의 수소의 폭발력을 이용하여 열기관의 효율을 향상시키도록 하는 것은 종래와 동일하며, 다만 본 발명은 물탱크(31)에 저장되어진 물을 예열기(34)에 통과하도록 하여 물 분자를 수소와 산소로 분해하여 실린더(10) 내부에 수증기인젝터(36)로 직접분사시키는 것이다.The heat engine is the same as in the prior art to improve the efficiency of the heat engine by using the explosive power of hydrogen in the steam by mixing a small amount of steam in the mixer mixed with fuel and air, but the present invention is a water tank (31) By passing through the preheater 34 to the water stored in the water) to decompose the water molecules into hydrogen and oxygen to directly spray into the steam injector 36 inside the cylinder (10).
이를 4행정 사이클 기관을 참고로 설명하면 다음과 같다.This is described with reference to the four-stroke cycle engine as follows.
먼저 흡입행정시에서는 실린더(10) 내의 피스톤(11)이 하강하면서 흡입구(15)를 개방하게 된다. First, in the suction stroke, the inlet port 15 is opened while the piston 11 in the cylinder 10 descends.
이때 연료는 연료필터(22)와 연료펌프(23)에 의해 공기와 혼합되어 혼합기를 생성하면서 흡기매니폴트(13)에 유입됨과 아울러 수증기인젝터(36)를 통해 실린더(10) 내부로 혼합기를 공급하게 된다.At this time, the fuel is mixed with the air by the fuel filter 22 and the fuel pump 23 to generate a mixer, and flows into the intake manifold 13 and supplies the mixer into the cylinder 10 through the steam injector 36. Done.
이와 동시에 물은 펌프(33)에 의해 물탱크(31)에서 필터(32)를 통과하면서 여과되어 예열기(34)에 유입되어지고, 유입된 물분자는 제1예열부(A)와 제2예열부(B)를 통과하면서 히터(34a)에 의해 고온으로 가열되어 수소와 산소로 분리되어지는 과정을 거치게 되며, 상기와 같은 물분자는 실린더(10)에 공급되어지기 전에 압력조절기(35)에 의해 적정한 압력을 유지한 상태에서 수증기인젝터(36)로 실린더(10) 내부에 직접 분사되어진다.At the same time, water is filtered while passing through the filter 32 in the water tank 31 by the pump 33 and flows into the preheater 34, and the introduced water molecules are first preheated portion A and second preheated. While passing through the portion (B) is heated to a high temperature by the heater 34a and is separated into hydrogen and oxygen, such water molecules to the pressure regulator 35 before being supplied to the cylinder (10) This is injected directly into the cylinder 10 by the steam injector 36 while maintaining a proper pressure.
또한, 상기 예열기(34)의 배관은 세락믹으로 내,외측이 코팅되어지고, 외면에 세락믹으로 충진되어져 히터(34a)에 의해 가열되더라도 과열을 방지할 수 있는 것이다.In addition, the pipe of the preheater 34 is coated with a ceramic, the inside and the outside, the outer surface is filled with a ceramic, it is possible to prevent overheating even if heated by the heater (34a).
또한, 수증기인젝터(36)에 공급되어 남는 수증기는 리턴호스(38)를 통해 물탱크(31)로 복귀되고, 리턴호스(38) 상에 설치된 맥동댐퍼(39)에 의해 수증기인젝터(36)의 작동 직후의 압력을 감쇠시키는 것이다.In addition, the water vapor supplied to the steam injector 36 is returned to the water tank 31 through the return hose 38, and the pulsation damper 39 provided on the return hose 38 of the steam injector 36 It is to dampen the pressure immediately after the operation.
이와 같은 상태에서 피스톤(11)이 하사점에 이르면 곧 상승 행정이 시작되고 잠시후 흡기구(15) 닫히게 되고, 흡ㆍ배기구(15)(16)가 완전히 닫혀 혼합기와 수증기는 압축되어 피스톤(11)이 상사점에 이르게 된다.In this state, as soon as the piston 11 reaches the bottom dead center, the ascending stroke is started and after a while, the inlet port 15 is closed, and the inlet / outlet port 15 and 16 are completely closed so that the mixer and the water vapor are compressed and the piston 11 This leads to top dead center.
그리고, 압축행정의 끝부분에서 점화 플러그(17)에 의해 혼합기와 고압의 물분자가 점화되면서 급격히 연소하여 실린더(10) 내의 압력을 상승시켜 피스톤(11)에 내려 미는 힘을 가하게 되고, 이 힘이 커넥팅 로드(18)를 거쳐 크랭크축(12)에 전달되어 회전력을 발생하게 된다. 피스톤(11)이 하사점에 이르기 조금 전에 배기구(16)가 열려 연소가스의 배기가 시작된다.At the end of the compression stroke, the mixer and the high-pressure water molecules are ignited by the spark plug 17 to ignite rapidly, thereby increasing the pressure in the cylinder 10 and pushing down on the piston 11. It is transmitted to the crankshaft 12 via this connecting rod 18 to generate a rotational force. Shortly before the piston 11 reaches the bottom dead center, the exhaust port 16 is opened to exhaust the combustion gas.
또한, 배기구(16)가 열리고 피스톤(11)이 상승하여 혼합기의 연소로 인하여 생긴 연소가스를 배출하게 되는데 이때 배기과정에서 발생되는 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC), 질소산화물 (NOX) 등의 유해물질 발생되지 않는다.In addition, the exhaust port 16 is opened and the piston 11 is raised to discharge the combustion gas generated by the combustion of the mixer. At this time, carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), nitrogen oxides (NO X ), etc. generated during the exhaust process are discharged. Hazardous Substances are not generated.
즉, 일산화탄소는 증기가 산소(O)를 포함하고 있기 때문에 수소(H)의 폭발력에 의해 완전연소가 가능한 것이고, 탄화수소(HC)는 엔진의 실린더(10) 내에서 가솔린과 수소가 완전연소에 가깝게 연소되므로 연료가 분해되어 증발가스의 발생이 작게 되며, 질소산화물(NOX)은 연료가 연소되면서 수소의 폭발력이 크기 때문에 높은 열보다 압력이 상승되므로 질소산화물이 줄어드는 것이다.That is, since carbon monoxide contains oxygen (O), carbon monoxide can be completely burned by the explosive force of hydrogen (H), and hydrocarbon (HC) is such that gasoline and hydrogen are almost completely burned in the cylinder 10 of the engine. Since combustion causes the fuel to decompose and generate less evaporation gas, the nitrogen oxide (NO X ) is reduced because the pressure is increased than high heat because the explosive power of hydrogen is large as the fuel is burned.
한편, 연료와 수증기의 혼합시간은 1분∼5분 사이에 이루어지며, 엔진과 예열기(34)의 히터(34a)가 가열된 상태에서는 점차적으로 연료의 양은 감소하면서 수증기의 양은 증가하게 되는데 연료와 수증기의 비율은 약 50:50 까지 이루어지게 되어 연료가 절약되는 것이다.On the other hand, the mixing time of the fuel and water vapor is made between 1 minute and 5 minutes, and while the heater 34a of the engine and the preheater 34 is heated, the amount of fuel gradually decreases while the amount of water vapor increases. The water vapor ratio is about 50:50, which saves fuel.
본 발명에서는 4행정 가솔린기관에 대해서 일예를 들어 설명하였지만 여기에 한정되는 것이 아니고, 2행정 가솔린 기관은 물론 디젤기관 등의 어는 열기관에도 적용할 수 있으면 당연한 것이다.In the present invention, a four-stroke gasoline engine has been described as an example, but the present invention is not limited thereto, and it is natural that the two-stroke gasoline engine can be applied to any heat engine such as a diesel engine as well as a two-stroke gasoline engine.
이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 열기관의 에너지 증가장치는 물탱크에서 공급되는 물을 예열기로 가열하여 수소와 산소가 완전 분해되는 온도까지 가열하도록 하여 실린더 내부에 혼합기와 함께 연소시키도록 하여 적은 양의 연료로 큰 에너지를 발생시킬 수 있는 것이다.As described in detail above, the energy increaser of the heat engine according to the present invention heats the water supplied from the water tank with a preheater to heat up to a temperature at which hydrogen and oxygen are completely decomposed to burn together with a mixer in a cylinder. It is possible to generate large energy with fuel.
도 1은 종래에 따른 열기관의 에너지 증가장치를 설명하기 위한 개략도.1 is a schematic view for explaining an energy increasing apparatus of a heat engine according to the prior art.
도 2는 본 발명에 따른 열기관의 에너지 증가장치를 설명하기 위한 개략도.Figure 2 is a schematic diagram for explaining the energy increaser of the heat engine according to the present invention.
도 3은 본 발명의 열기관의 평면도.3 is a plan view of a heat engine of the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 예열기를 상세히 나타낸 단면도.Figure 4 is a cross-sectional view showing in detail the preheater according to the present invention.
도 5는 본 발명에서 수증기가 엔진의 흡입구를 통해 공급되는 과정을 설명하기 위한 블록도.Figure 5 is a block diagram for explaining a process in which water vapor is supplied through the inlet of the engine in the present invention.
(도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
10: 실린더 11: 피스톤10: cylinder 11: piston
12: 크랭크축 13: 흡기메니폴드12: Crankshaft 13: Intake manifold
14: 배기메니폴드 15: 흡입구14: exhaust manifold 15: inlet
16: 배기구 20: 연료 공급수단16: exhaust port 20: fuel supply means
21:연료탱크 22: 연료필터21: fuel tank 22: fuel filter
23: 연료펌프 24: 압력조절기23: fuel pump 24: pressure regulator
25: 연료인젝터 30: 수증기 공급수단25: fuel injector 30: steam supply means
31: 물탱크 31a: 수온센서31: water tank 31a: water temperature sensor
32: 필터 33: 펌프32: Filter 33: Pump
34: 예열기 34a: 히터34: preheater 34a: heater
34b: 세라믹 34c: 단열재 케이스34b: ceramic 34c: insulation case
34d: 체크밸브 34e: 온도센서34d: check valve 34e: temperature sensor
A: 1차 예열부 B: 2차 예열부A: primary preheater B: secondary preheater
35: 압력조절기 36: 수증기인젝터35: pressure regulator 36: steam injector
37: 바이패스관 38: 리턴호스37: bypass tube 38: return hose
39: 맥동댐퍼 40: ECU39: pulsation damper 40: ECU
V: 삼방밸브V: three way valve
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020030072446A KR100568994B1 (en) | 2003-10-17 | 2003-10-17 | Energy increaser of heat engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020030072446A KR100568994B1 (en) | 2003-10-17 | 2003-10-17 | Energy increaser of heat engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20050037045A true KR20050037045A (en) | 2005-04-21 |
| KR100568994B1 KR100568994B1 (en) | 2006-04-07 |
Family
ID=37239947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020030072446A Expired - Fee Related KR100568994B1 (en) | 2003-10-17 | 2003-10-17 | Energy increaser of heat engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100568994B1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160109370A (en) * | 2015-03-11 | 2016-09-21 | 이명재 | Fuel support device using the electrolysis |
| KR101927508B1 (en) * | 2017-12-14 | 2019-03-12 | 현대오트론 주식회사 | Water Injector Control Method For Immediate Water Injection, And Engine Operated Thereby |
| CN110529294A (en) * | 2019-08-08 | 2019-12-03 | 同济大学 | A kind of spray module and hydro-motor water jet failure monitor emergency set and method |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102913343B (en) * | 2012-07-04 | 2015-05-06 | 徐泽蛟 | Application system matched with energy-saving and environment-protecting device of automobile |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5171416A (en) * | 1974-12-18 | 1976-06-21 | Mitsunobu Nakatani | |
| JPS58148258A (en) * | 1982-02-26 | 1983-09-03 | Haruichi Hirata | Device for improving fuel consumption of automobile |
| JPH08319897A (en) * | 1995-05-27 | 1996-12-03 | Kazunori Yamamoto | Method and device for fuel combustion in internal combustion engine |
| GB9620318D0 (en) * | 1996-09-30 | 1996-11-13 | Bebich Matthew | New ignition system and related engine components |
| KR200189547Y1 (en) * | 2000-02-14 | 2000-07-15 | 이종희 | Heating apparatus for Fule of internal combustion engine |
| KR20020078243A (en) * | 2001-04-06 | 2002-10-18 | 유재철 | Energy increment device of heat engine |
| KR20030016543A (en) * | 2001-08-21 | 2003-03-03 | 정병욱 | The increasing apparatus of a car engine efficiency which made use of water and the method thereof |
-
2003
- 2003-10-17 KR KR1020030072446A patent/KR100568994B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160109370A (en) * | 2015-03-11 | 2016-09-21 | 이명재 | Fuel support device using the electrolysis |
| KR101927508B1 (en) * | 2017-12-14 | 2019-03-12 | 현대오트론 주식회사 | Water Injector Control Method For Immediate Water Injection, And Engine Operated Thereby |
| US10871128B2 (en) | 2017-12-14 | 2020-12-22 | Hyundai Autron Co., Ltd. | Water injector control method for immediate water injection and engine driven by method |
| CN110529294A (en) * | 2019-08-08 | 2019-12-03 | 同济大学 | A kind of spray module and hydro-motor water jet failure monitor emergency set and method |
| CN110529294B (en) * | 2019-08-08 | 2021-09-03 | 同济大学 | Water spraying assembly and emergency device and method for monitoring failure of water sprayer of water-jet engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100568994B1 (en) | 2006-04-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5937799A (en) | Cylinder water injection engine | |
| US8006672B2 (en) | Method for cold starting of ethanol-fueled engines | |
| HU193154B (en) | Internal combustion engine operating by hydrogen gas | |
| CN102378859B (en) | Two-stroke internal combustion engine | |
| JP2016509159A (en) | Fuel injection method with early pre-injection and combustion engine | |
| US6463890B1 (en) | Combined diesel-rankine cycle reciprocating engine | |
| JP2002513884A (en) | Multi fuel engine | |
| CN106662000A (en) | Reciprocating piston internal combustion engine and operating method of reciprocating piston internal combustion engine | |
| US20030140902A1 (en) | CNG direct-injection into IC engine | |
| JPS59162337A (en) | Diesel engine by fuel of low temperature boiling point | |
| KR0165563B1 (en) | Piston type internal combustion engine | |
| KR100568994B1 (en) | Energy increaser of heat engine | |
| RU2208687C2 (en) | Method of and device for conversion of heat into work | |
| GB2394511A (en) | Internal combustion engine with direct water injection into cylinder | |
| JP3747519B2 (en) | Direct cylinder injection spark ignition engine | |
| JP4411274B2 (en) | Fuel injection device for internal combustion engine | |
| JP2002213304A (en) | Engine using steam explosion | |
| CN2653149Y (en) | Three work process two-stroke IC engine | |
| KR20020078243A (en) | Energy increment device of heat engine | |
| CN2355116Y (en) | engine with fuel vaporization injection device | |
| CN109356713A (en) | The method for improving engine plateau cold-starting ability | |
| RU2723727C1 (en) | Method of fuel supply to internal combustion engine chamber | |
| SU1802185A1 (en) | Internal combustion engine | |
| KR100563929B1 (en) | Vehicle fuel supply device | |
| KR100423997B1 (en) | Diesel engine for manufacturing gaseous fuel with high-inflammability |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20031017 |
|
| PA0201 | Request for examination | ||
| PG1501 | Laying open of application | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20050829 Patent event code: PE09021S01D |
|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20060102 |
|
| GRNT | Written decision to grant | ||
| PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20060403 Patent event code: PR07011E01D |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20060404 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration | ||
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20090212 Start annual number: 4 End annual number: 4 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20100420 Start annual number: 5 End annual number: 5 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20110414 Start annual number: 6 End annual number: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120615 Year of fee payment: 7 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20120615 Start annual number: 7 End annual number: 7 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee | ||
| PC1903 | Unpaid annual fee |