一种带有可变螺距螺旋喷嘴器的降低氮氧化物排放的装置

摘要

本发明涉及一种带有可变螺距螺旋喷嘴器的降低氮氧化物排放的装置，其中，蒸发器(11)串联安装在排气管(10)上，蒸发器(11)下端与蒸发器进水泵(13)连接，蒸发器进水泵(13)与水箱(9)通过管道连接，蒸发器(13)上端与气液分离器(14)连接，气液分离器分离(14)与气体稳压腔(25)通过管道连接，气体稳压腔(25)通过管道与气体加压泵(26)连接，最后气体通过可变螺距螺旋喷嘴装置(3)进入进气总管(4)。本发明通过向缸内加入水蒸气，缸内燃烧的高温把水蒸气裂解，产生羟基与氢基，抑制氮氧化的生成，同时也降低燃烧温度，进一步减少氮氧化物的生成，对节能环保有着重要的作用。

说明书

技术领域

本发明涉及发动机降低氮氧化物的装置,尤其涉及一种发动机尾气余热回收用来降 低氮化物装置及利用方法。

背景技术

环境污染是21世纪全球面临的最严峻挑战之一。作为世界上最大的发展中国家， 我国面临的环境问题尤为严峻。目前我国现已成为世界最大的能源消费国，经济的快速 发展使我国石油需求越来越大，石油进口对外依存度也越来越高；且随着社会经济的发 展，轿车等产品成为了大众消费品，我国现在是汽车的产销量全球第一，且连续多年成 为产销量大国，对石化资源的消耗巨大，汽车排放的污染物巨大，环境污染越来越严重； 特别是氮氧化物的排放，会引起光化学反应，对人体损坏巨大，甚至会造成生命危险； 由于汽车等交通类运载工具，发动机经常处于低速、怠速等工况，发动机进气管压力低， 使排气不充分，缸内残余废气高，造成发动机充气效率低，且由于低速、怠速等工况发 动机缸内处于浓混合气状态，缸内新鲜空气不足，极易造成发动机缸内燃烧失火、燃烧 不充分、燃烧循环变动率大，产生的氮氧化物也比较多。

汽油发动机经常处于中等负荷、高负荷等工况，由于节气门处于半开、全开状态， 此时发动机进气量大大增加，供给燃油量增加，发动机缸内燃烧更加剧烈，释放的热力 也增加，缸内的燃烧温度大大增加，这样会有利于氮氧化物的大量生成，然而，发动机 燃烧状况也愈加恶化，新鲜空气量不足，其他污染物也大大增加。对柴油机而言，在高 负荷时，缸内燃烧温度升高，由于柴油机过量空气系数远大于1，即缸内新鲜空气大于 燃油充分燃烧所需要的空气量，而氮氧化物的大量生成是高温富氧和持续时间，因此， 柴油机在大负荷时，氮氧化物排放量大大增加。

相关技术，为了降低发动机的排放，有向发动机通过加湿器给进气道内加水蒸气； 也有直接向发动机缸内喷水，在发动机压缩上止点时，喷入水，通过水吸热，蒸发，降 低发动机缸内的温度，减低燃烧温度，从而降低氮氧化物，想法很好，但是水加入缸内， 如果水量过大，发动机缸内的水没有完全蒸发，将对发动机的寿命产生影响，甚至出现 发动机拉缸等事故；水没有蒸发完全，将顺着发动机缸壁流进油底壳中，稀释机油，产 生乳化现象，机油润滑的各个部件一旦机油压力建立不起来，将使各部件的摩擦损失加 大，降低了发动机使用寿命等问题；因此，对水的加入的控制装置、控制逻辑都需要精 确的控制，因而加大了发动机控制的复杂程度，同时加大了缸盖热应力集中等一系列问 题，

发明内容

为克服现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种带有可变螺距螺旋喷嘴器的降 低氮氧化物排放的装置。

本发明的技术方案是提供了一种带有可变螺距螺旋喷嘴器的降低氮氧化物排放的 装置，包括：蒸发器，水箱，蒸发器进水泵，气液分离器，可变螺距螺旋喷嘴装置，气 液分离液体存储器，气液分离器回水管，气体稳压腔，气体加压泵，其特征在于：

蒸发器串联安装在排气管上，蒸发器下端与蒸发器进水泵连接，蒸发器进水泵与水 箱通过管道连接，蒸发器上端与气液分离器连接，气液分离器分离与气体稳压腔通过管 道连接，气体稳压腔通过管道与气体加压泵连接，最后气体通过可变螺距螺旋喷嘴装置 进入进气总管、进气道或发动机气缸。

本发明的有益效果在于：随着经济的发展，轿车、货车消费量的大大增加，发动机 尾气排放中的降低氮氧化物也日益增多；且随着排放法规越来越严格，氮氧化物的排放 控制也愈加严格，本发明通过向进气总管、进气道、缸内加入水蒸气，缸内燃烧的高温 把水蒸气裂解，产生羟基与氢基，抑制氮氧化的生成，同时也降低燃烧温度，进一步减 少氮氧化物的生成，对节能环保有着重要的作用。

附图说明

图1是发动机尾气余热回收降低氮氧化物排放的装置进气总管喷射；

图2是发动机尾气余热回收降低氮氧化物排放的装置进气道喷射；

图3是发动机尾气余热回收降低氮氧化物排放的装置缸内直喷喷射；

图4可变螺距螺旋喷嘴装置3级示意图；

图5可变螺距螺旋喷嘴装置2级示意图；

图6可变螺距螺旋喷嘴装置1级示意图。

其中：1-空气滤清器，2-节气门位置传感器，3-可变螺距螺旋喷嘴装置，3-2喷嘴导 管，3-3喷嘴螺纹，3-4喷嘴管，3-5喷嘴喷气端，3-6喷嘴进气管螺纹，3-7喷嘴进气 管，3-8回油管，3-9储油箱，3-10吸油滤网，3-11活塞油泵，3-12第一缸活塞电磁 阀，3-13第一缸活塞，3-14第一缸活塞油管，3-15第二缸活塞，3-16第二缸活塞油管， 3-17第二缸活塞电磁阀，3-18第三缸活塞，3-19第三缸活塞油管，3-20第三缸活塞电 磁阀4-进气总管，5-进气道，6-发动机气缸，7-转速传感器，8-气液分离器回水管，9- 水箱，10-排气管，11-蒸发器，12-水箱电磁阀开关，13-蒸发器进水泵，14-气液分离 器，15-气液分离液体存储器，16-水箱回水泵，17-滤网，18-回水泵启动传感器，19- 回水泵关闭传感器，20-ECU，21-水箱高液面报警器，22-水箱低液面报警器，23-水箱 放水手动/自动开关，24-存储器放水手动/自动开关，25-气体稳压腔，26-气体加压泵。

具体实施方式

以下将结合附图1-6对本发明的技术方案进行详细说明。

如图1所示，一种带有可变螺距螺旋喷嘴器的降低氮氧化物排放的装置，包括：蒸 发器11，水箱8，水箱电磁阀开关12，蒸发器进水泵13，气液分离器14，可变螺距螺 旋喷嘴器装置3，气液分离液体存储器16，气液分离器回水管8，滤网17，回水泵启动 传感器18，回水泵关闭传感器19，水箱回水泵16，ECU20，水箱高液面报警器21， 水箱低液面报警器22，水箱放水手动/自动开关23，存储器放水手动/自动开关24，气 体稳压腔25，气体加压泵26。

蒸发器11串联安装在排气管10上，蒸发器11下端进水与蒸发器进水泵13连接， 蒸发器进水泵13与水箱9通过管道连接，在连接水箱9与蒸发器进水泵13中间设置水 箱电磁开关12；电磁阀开关12控制水箱9与蒸发器进水泵13的连接；蒸发器13上端 出水与气液分离器14连接，气液分离器分离14与气体稳压腔25通过管道连接，气体 稳压腔25通过管道与气体加压泵26连接，最后气体通过管道与进气总管4或者进气道 5或者发动机气缸6缸内直喷；气液分离器14分离的液体与气液分离液体存储器15进 口通过管道连接，气液分离液体存储器15存储气液分离器14分离的液体；水箱回水泵 16与气液分离液体存储器15出口通过管道连接，气液分离器14分离的液体通过气液分 离器回水管8连接，气液分离器回水管8固定在水箱9上；回水泵启动传感器18、回水 泵关闭传感器19安装在气液分离液体存储器15上；当存储在气液分离液体存储器15 的液体超过回水泵启动传感器18所监测的高度时，水箱回水泵16开始工作，存储在气 液分离液体存储器15中的液体通过滤网17，将气液分离液体存储器15中的液体抽到水 箱9中，实现水的循环利用；水箱高液面报警器21与水箱低液面报警器22固定在水箱 9上，实时监测水箱9中的液面高度，水箱放水手动/自动开关23安装在水箱9底面， 根据水箱9液面的高低，来调节水箱液面的高度；节气门传感器2、车速传感器7、水 箱电磁阀开关12、回水泵启动传感器18、回水泵关闭传感器19、水箱高液面报警器21、 水箱低液面报警器22、水箱回水泵16、蒸发器进水泵13、气体加压泵26、存储器放水 手动/自动开关24、水箱放水手动/自动开关23通过CAN线与ECU20连接，ECU20实 时采集节气门传感器2、车速传感器7、水箱电磁阀开关12、回水泵启动传感器18、回 水泵关闭传感器19、水箱高液面报警器21、水箱低液面报警器22，存储器放水手动/ 自动开关24、水箱放水手动/自动开关23这些信号，并输出控制信号控制水箱回水泵16、 蒸发器进水泵13、气体加压泵26、存储器放水手动/自动开关24、水箱放水手动/自动 开关23。

如图3、4、5所示，可变螺距螺旋喷嘴装置3包括：喷嘴导管3-2，喷嘴螺纹3-3， 喷嘴管3-4，喷嘴喷气端3-5，喷嘴进气管螺纹3-6，喷嘴进气管3-7，回油管3-8，储 油箱3-9，吸油滤网3-10，活塞油泵3-11，第一缸活塞电磁阀3-12，第一缸活塞3-13， 第一缸活塞油管3-14，第二缸活塞3-15，第二缸活塞油管3-16，第二缸活塞电磁阀3-17， 第三缸活塞3-18，第三缸活塞油管3-19，第三缸活塞电磁阀3-20。

喷嘴进气管3-7通过螺纹与喷嘴3-1连接，在连接处涂上密封胶，确保没有漏气； 气体加压泵26出口通过管道与喷嘴进气管3-7连接，在连接处涂上密封胶，确保没有 漏气；喷嘴导管3-2与喷嘴管3-4通过喷嘴螺纹3-3连接，在连接处涂上密封胶，确保 没有漏气；喷嘴喷气端3-5与第三缸活塞3-19固定连接，喷嘴喷气端3-5随着活塞缸 的运动而改变螺旋喷嘴的长度与螺距，从而改变喷嘴喷气端3-5喷气切向速度、径向速 度、气体中的滚流、气体中的涡流；第一缸活塞3-13通过螺纹固定安装在喷嘴3-1，在 连接处涂上密封胶，确保没有漏气；三个缸活塞缸的伸长与缩短从而控制螺旋喷嘴的长 度与螺距；第一缸活塞油管3-14与第一缸活塞3-13通过管道连接，第一缸活塞电磁阀 3-12控制第一缸活塞油管3-14，当第一缸活塞电磁阀3-12的打开，从而液压油进入第 一缸活塞3-12，控制第一缸活塞的长度；第二缸活塞油管3-16与第二缸活塞3-15通过 管道连接，第二缸活塞电磁阀3-17控制第二缸活塞油管3-16；当第二缸活塞电磁阀3-17 的打开，从而液压油进入第二缸活塞3-15，控制第二缸活塞的长度；第三缸活塞油管 3-19与第三缸活塞3-18通过管道连接，第三缸活塞电磁阀3-20控制第三缸活塞油管 3-19，当第三缸活塞电磁阀3-20的打开，从而液压油进入第三缸活塞3-18，控制第三 缸活塞的长度；第一缸活塞3-18、第二个活塞3-15、第三缸活塞3-13的回油管通过管 道与回油管3-8通过管道连接，回油管3-8与储油箱3-9通过管道连接；活塞油泵3-11 通过吸油滤网3-11与储油箱3-9通过管道连接；第一缸活塞电磁阀3-12、第二缸活塞 电磁阀3-17、第三缸活塞电磁阀3-20、活塞油泵3-11与ECU20连接。

第一种模式；低负荷、低转速状态；图4所示；

节气门传感器2、车速传感器7、水箱电磁阀开关12、回水泵启动传感器18、回水 泵关闭传感器19、水箱高液面报警器21、水箱低液面报警器22、水箱回水泵16、蒸发 器进水泵13、气体加压泵26、存储器放水手动/自动开关24、水箱放水手动/自动开关 23、第一缸活塞电磁阀3-12、第二缸活塞电磁阀3-17、第三缸活塞电磁阀3-20、活塞 油泵3-11通过CAN线与ECU20连接，ECU20实时采集节气门传感器2、车速传感器7、 水箱电磁阀开关12、回水泵启动传感器18、回水泵关闭传感器19、水箱高液面报警器 21、水箱低液面报警器22，存储器放水手动/自动开关24、水箱放水手动/自动开关23 这些信号，判断发动机的工况，当发动机处于节气门处于闭合时，发动机转速低；此时 发动机处于低负荷、低转速的状态；ECU20根据上述所采集的信号，计算此工况下对 应的水蒸气量；同时ECU20控制活塞油泵3-11泵油，第一缸活塞电磁阀3-12、第二 缸活塞电磁阀3-17、第三缸活塞电磁阀3-20全部打开，液压油在活塞油泵3-11的作用 下，液压油分别通过第一缸活塞油管3-14、第二缸活塞油管3-16、第三缸活塞油管3-19 进入第一缸活塞3-18、第二个活塞3-15、第三缸活塞3-13；同时输出信号控制电磁阀 开关12打开，水箱9中的水在蒸发器进水泵13的作用下，开始往蒸发器11中泵水， 水在排气管10中通过逆流换热，水在蒸发器11中吸热蒸发变成水蒸气，水蒸气通过气 液分离器14分离出水蒸气和液态水；水蒸气通过管道进入气体稳压腔25中，保持水蒸 气压力的恒定，然后通过气体加压泵26加压，通过喷射器3向进气总管4中喷射，此 时，喷嘴3-1长度最长，喷嘴喷气端3-5喷气切向速度小、径向速度小、气体中的滚流 前度低、气体中的涡流强度低；水蒸气均匀的进入进气道5中，从而进入发动机气缸6 内，发动机缸内由于水蒸气的存在，比热容大，吸收压缩热量，在燃料燃烧时，进一步 吸热裂变，产生氢基、羟基，加快燃烧，抑制氮氧化物的生成，同时降低发动机缸内温 度，进一步降低氮氧化的生成，从而到达本发明的目的与要求；而气液分离器14分离 的液体通过管道与气液分离液体存储器15连接，分离出的水存储在气液分离液体存储 器15中，ECU20实时采集回水泵启动传感器18、回水泵关闭传感器19的信号，如果 气液分离液体存储器15中的水超过回水泵启动传感器18所监测的高度时，水箱回水泵 16开始工作，存储在气液分离液体存储器15中的水通过滤网17过滤杂质，将气液分离 液体存储器15中的水抽到水箱9中，实现水的循环利用，气液分离液体存储器15如果 杂质过多，可以通过24-存储器放水手动/自动开关的打开来清洗，防止气液分离液体存 储器15的杂质过多影响滤网17的作用；同时水箱高液面报警器21、水箱低液面报警器 22实时监测水箱9中的水的液面高低，当液面超过水箱液面报警器21的高度时，ECU20 将报警，提示用户水箱液面过高，用户可以通过手动调节水箱放水手动/自动开关23， 调节液面高度；当液面低于水箱低液面报警器22的高度时，ECU20将报警，提示用户 水箱液面过低，请用户及时补水；同时水箱电磁阀开关12关闭，蒸发器进水泵13，水 箱回水泵16，气体加压泵26关闭，保护蒸发器进水泵13，水箱回水泵16，气体加压泵 26。

第二种模式；中等负荷、中转速状态；图5所示；

节气门传感器2、车速传感器7、水箱电磁阀开关12、回水泵启动传感器18、回水 泵关闭传感器19、水箱高液面报警器21、水箱低液面报警器22、水箱回水泵16、蒸发 器进水泵13、气体加压泵26、存储器放水手动/自动开关24、水箱放水手动/自动开关 23、第一缸活塞电磁阀3-12、第二缸活塞电磁阀3-17、第三缸活塞电磁阀3-20、活塞油 泵3-11通过CAN线与ECU20连接，ECU20实时采集节气门传感器2、车速传感器7、 水箱电磁阀开关12、回水泵启动传感器18、回水泵关闭传感器19、水箱高液面报警器 21、水箱低液面报警器22，存储器放水手动/自动开关24、水箱放水手动/自动开关23 这些信号，判断发动机的工况，当发动机处于节气门处于半开时，发动机转速中等；此 时发动机处于中等负荷、中转速状态；ECU20根据上述所采集的信号，计算此工况下 对应的大一点的水蒸气量；同时ECU20控制活塞油泵3-11泵油，第一缸活塞电磁阀 3-12、第二缸活塞电磁阀3-17打开，第三缸活塞电磁阀3-20关闭，液压油在活塞油泵 3-11的作用下，液压油分别通过第一缸活塞油管3-14、第二缸活塞油管3-16进入第一 缸活塞3-18、第二个活塞3-15，第一缸活塞3-18、第二个活塞3-15在液压油的作用下 伸长；第三缸活塞油管3-19由于第三缸活塞电磁阀3-20关闭而没有液压油，第三缸活 塞3-13处于静止的状态；同时输出信号控制电磁阀开关12打开，水箱9中的水在蒸发 器进水泵13的作用下，开始往蒸发器11中泵水，水在排气管10中通过逆流换热，水 在蒸发器11中吸热蒸发变成水蒸气，水蒸气通过气液分离器14分离出水蒸气和液态水； 水蒸气通过管道进入气体稳压腔25中，保持水蒸气压力的恒定，然后通过气体加压泵 26加压，通过喷射器3向进气总管4中喷射，此时，喷嘴3-1长度中等；喷嘴喷气端 3-5喷气切向速度加大、径向速度加大、气体中的滚流强度提高、气体中的涡流强度提 高；水蒸气加快速度的进入进气道5中，从而进入发动机气缸6内，发动机缸内由于水 蒸气的存在，比热容大，吸收压缩热量提高，在燃料燃烧时，进一步吸热裂变，产生氢 基、羟基，加快燃烧，抑制氮氧化物的生成，同时降低发动机缸内温度，进一步降低氮 氧化的生成，从而到达本发明的目的与要求；而气液分离器14分离的液体通过管道与 气液分离液体存储器15连接，分离出的水存储在气液分离液体存储器15中，ECU20实 时采集回水泵启动传感器18、回水泵关闭传感器19的信号，如果气液分离液体存储器 15中的水超过回水泵启动传感器18所监测的高度时，水箱回水泵16开始工作，存储在 气液分离液体存储器15中的水通过滤网17过滤杂质，将气液分离液体存储器15中的 水抽到水箱9中，实现水的循环利用，气液分离液体存储器15如果杂质过多，可以通 过24-存储器放水手动/自动开关的打开来清洗，防止气液分离液体存储器15的杂质过 多影响滤网17的作用；同时水箱高液面报警器21、水箱低液面报警器22实时监测水箱 9中的水的液面高低，当液面超过水箱液面报警器21的高度时，ECU20将报警，提示 用户水箱液面过高，用户可以通过手动调节水箱放水手动/自动开关23，调节液面高度； 当液面低于水箱低液面报警器22的高度时，ECU20将报警，提示用户水箱液面过低， 请用户及时补水；同时水箱电磁阀开关12关闭，蒸发器进水泵13，水箱回水泵16，气 体加压泵26关闭，保护蒸发器进水泵13，水箱回水泵16，气体加压泵26。

第三种模式；大负荷、高转速状态；图6所示；

节气门传感器2、车速传感器7、水箱电磁阀开关12、回水泵启动传感器18、回水 泵关闭传感器19、水箱高液面报警器21、水箱低液面报警器22、水箱回水泵16、蒸发 器进水泵13、气体加压泵26、存储器放水手动/自动开关24、水箱放水手动/自动开关 23、第一缸活塞电磁阀3-12、第二缸活塞电磁阀3-17、第三缸活塞电磁阀3-20、活塞油 泵3-11通过CAN线与ECU20连接，ECU20实时采集节气门传感器2、车速传感器7、 水箱电磁阀开关12、回水泵启动传感器18、回水泵关闭传感器19、水箱高液面报警器 21、水箱低液面报警器22，存储器放水手动/自动开关24、水箱放水手动/自动开关23 这些信号，判断发动机的工况，当发动机处于节气门处于全开时，发动机处于高转速； 此时发动机处于大负荷、高转速状态；ECU20根据上述所采集的信号，计算此工况下 对应的最大的水蒸气量；同时ECU20控制活塞油泵3-11泵油，第一缸活塞电磁阀3-12 打开，第二缸活塞电磁阀3-17、第三缸活塞电磁阀3-20关闭，液压油在活塞油泵3-11 的作用下，液压油通过第一缸活塞油管3-14进入第一缸活塞3-18，第一缸活塞3-18在 液压油的作用下伸长；第二缸活塞油管3-16、第三缸活塞油管3-19在由于第二缸活塞 电磁阀3-17、第三缸活塞电磁阀3-20关闭而没有液压油，第二个活塞3-15，第三缸活 塞3-13处于静止的状态；同时输出信号控制电磁阀开关12打开，水箱9中的水在蒸发 器进水泵13的作用下，开始往蒸发器11中泵水，水在排气管10中通过逆流换热，水 在蒸发器11中吸热蒸发变成水蒸气，水蒸气通过气液分离器14分离出水蒸气和液态水； 水蒸气通过管道进入气体稳压腔25中，保持水蒸气压力的恒定，然后通过气体加压泵 26加压，通过喷射器3向进气总管4中喷射，此时，喷嘴3-1长度最小；喷嘴喷气端 3-5喷气切向速度最大、径向速度最大、气体中的滚流强度最大、气体中的涡流强度最 大；水蒸气快速的进入进气道5中，从而进入发动机缸内，缸内进行强烈的滚流与涡轮， 加速空气、水蒸气、油蒸汽的混合，发动机缸内由于水蒸气的存在，比热容大，大量吸 收压缩热量提高，在燃料燃烧时，进一步吸热裂变，产生氢基、羟基，加快燃烧，抑制 氮氧化物的生成，同时降低发动机缸内温度，进一步降低氮氧化的生成，大大降低发动 机全负荷全速排放污染物；从而到达本发明的目的与要求；而气液分离器14分离的液 体通过管道与气液分离液体存储器15连接，分离出的水存储在气液分离液体存储器15 中，ECU20实时采集回水泵启动传感器18、回水泵关闭传感器19的信号，如果气液 分离液体存储器15中的水超过回水泵启动传感器18所监测的高度时，水箱回水泵16 开始工作，存储在气液分离液体存储器15中的水通过滤网17过滤杂质，将气液分离液 体存储器15中的水抽到水箱9中，实现水的循环利用，气液分离液体存储器15如果杂 质过多，可以通过24-存储器放水手动/自动开关的打开来清洗，防止气液分离液体存储 器15的杂质过多影响滤网17的作用；同时水箱高液面报警器21、水箱低液面报警器 22实时监测水箱9中的水的液面高低，当液面超过水箱液面报警器21的高度时，ECU20 将报警，提示用户水箱液面过高，用户可以通过手动调节水箱放水手动/自动开关23， 调节液面高度；当液面低于水箱低液面报警器22的高度时，ECU20将报警，提示用户 水箱液面过低，请用户及时补水；同时水箱电磁阀开关12关闭，蒸发器进水泵13，水 箱回水泵16，气体加压泵26关闭，保护蒸发器进水泵13，水箱回水泵16，气体加压泵 26。

本发明的其他实施方式：

如图1所示，水蒸气进气总管喷射

发动机运转时，空滤器1过滤空气中的杂质，采集节气门传感器2、车速传感器7、 水箱电磁阀开关12、回水泵启动传感器18、回水泵关闭传感器19，水箱高液面报警器 21、水箱低液面报警器22、存储器放水手动/自动开关24、水箱放水手动/自动开关23 与通过CAN线与ECU20连接，ECU20实时采集节气门传感器2、车速传感器7、水 箱电磁阀开关12、回水泵启动传感器18、回水泵关闭传感器19，水箱高液面报警器21、 水箱低液面报警器22、存储器放水手动/自动开关24、水箱放水手动/自动开关23发动 机处于何种工况，当节气门开度大和车速高时，判断发动机处于中等负荷或者大负荷， 输出信号控制电磁阀开关12打开，水箱9中的水在蒸发器进水泵13的作用下，开始往 蒸发器11中泵水，水量有ECU20通过节气门传感器2、车速传感器7来计算所需的水 量，水在排气管10中通过逆流换热，水在蒸发器11中吸热蒸发变成水蒸气，水蒸气通 过气液分离器14分离出水蒸气和液态水；水蒸气通过管道进入气体稳压腔25中，保持 水蒸气压力的恒定，然后通过气体加压泵26加压，通过可变螺距螺旋喷嘴装置3向进 气总管4中喷射，水蒸气均匀的进入进气道5中，从而进入发动机缸内，发动机缸内由 于水蒸气的存在，吸收压缩热量，在燃料燃烧时，进一步吸热裂变，产生氢基、羟基， 加快燃烧，抑制氮氧化物的生成，同时降低发动机缸内温度，进一步降低氮氧化的生成， 从而到达本发明的目的与要求；而气液分离器14分离的液体通过管道与气液分离液体 存储器15连接，分离出的水存储在气液分离液体存储器15中，ECU20实时采集回水 泵启动传感器18、回水泵关闭传感器19的信号，如果气液分离液体存储器15中的水超 过回水泵启动传感器18所监测的高度时，水箱回水泵16开始工作，存储在气液分离液 体存储器15中的水通过滤网17过滤杂质，将气液分离液体存储器15中的水抽到水箱9 中，实现水的循环利用，气液分离液体存储器15如果杂质过多，可以通过24-存储器放 水手动/自动开关的打开来清洗，防止气液分离液体存储器15的杂质过多影响滤网17 的作用；同时水箱高液面报警器21、水箱低液面报警器22实时监测水箱9中的水的液 面高低，当液面超过水箱液面报警器21的高度时，ECU20将报警，提示用户水箱液面 过高，用户可以通过手动调节水箱放水手动/自动开关23，调节液面高度；当液面低于 水箱低液面报警器22的高度时，ECU20将报警，提示用户水箱液面过低，请用户及时 补水；同时水箱电磁阀开关12关闭，蒸发器进水泵13，水箱回水泵16，气体加压泵26 关闭，保护蒸发器进水泵13，水箱回水泵16，气体加压泵26。

如图2所示，本发明中，可以通过可变螺距螺旋喷嘴装置3向进气道5中喷射进。

如图3所示，本发明中，还可以通过可变螺距螺旋喷嘴装置3直接向发动机缸内直 喷。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本发明的。在不脱 离本发明之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本发明之保护范围。 因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。