INTERNALLY COOLED HIGH COMPRESSION LEAN-BURNING INTERNAL COMBUSTION ENGINE

An internally cooled internal combustion piston engine and method of operating a piston engine is provided, with the combination of liquid water injection, higher compression ratios than conventional engines, and leaner air fuel mixtures than conventional engines. The effective compression ratio of the engines herein is greater than 13:1. The engines may employ gasoline or natural gas and use spark ignition, or the engines may employ a diesel-type fuel and use compression ignition. The liquid water injection provides internal cooling, reducing or eliminating the heat rejection to the radiator, reduces engine knock, and reduces NOx emissions. The method of engine operation using internal cooling with liquid water injection, high compression ratio and lean air fuel mixture allow for more complete and efficient combustion and therefore better thermal efficiency as compared to conventional engines. L'invention concerne un moteur à piston à combustion interne et à refroidissement interne et concerne aussi un procédé de fonctionnement d'un moteur à piston, avec la combinaison d'injection d'eau à l'état liquide, des rapports de compression supérieurs par rapport aux moteurs traditionnels, et des mélanges air-carburant plus pauvres par rapport aux moteurs traditionnels. Le rapport volumétrique de compression des moteurs dans les présentes est supérieur à 13:1. Les moteurs peuvent employer de l'essence ou du gaz naturel et peuvent utiliser l'allumage par étincelle, ou les moteurs peuvent utiliser un carburant de type diesel et utiliser l'allumage par compression. L'injection d'eau à l'état liquide procure un refroidissement interne, en réduisant ou en éliminant le rejet de chaleur au niveau du radiateur, réduit les détonations de moteur, et réduit les émissions de NOx. Le procédé de fonctionnement du moteur en utilisant le refroidissement interne avec injection d'eau à l'état liquide, un rapport de compression élevée et un mélange air-carburant pauvre permet une combustion plus complète et efficace et par conséquent permet un meilleur rendement thermique par rapport aux moteurs traditionnels.