Способ работы двигателя внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 02 В 51/02 ИЕ ИЗОБРЕТЕН О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР А ВТОВСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССП 1301997, кл. Е 02 В 51/02, 1985(54) СПОСОБ РАБОТЫ ДВВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Изобретение может быть использовано для исключения выброса токсичных веществ и повышения топливной экономичности и заключается в том, что в реакторе-восстановителе 4 проводят каталитическую конверсию выхлопных газов при контакте их с раскаленным углеродсодержащим веществом, продукты конверсии охлаждают в теплообменнике 8 и направляют в накопительную емкость 1 О, где состав газов анализируется газоанализатором 14. По сигналам газоанализатора 14 в блоке управления 15 вырабатываются 80149547 О А 1 управляющие сигналы, обеспечвикинк пр воздействии на исполнительные дозаторы 23 и 20 баллонов со сжатым кслородом и аргоном добавку в смесь газов необ. ходмого количества окислителя кислорода и нейтрального газа-аргона, соответствующих данному режиму работы двигателя. Картер двигателя соединен с накопительной емкостью 10 трубопроводом 12 через маслоотделитель 13. Из накопительной емкости регулируемый объем смеси газов направляется в камеры сгорания двигателя. Часть неиспользованного углекислого газа сепарируется, охлаждается, сжимается компрессором и хранится в баллоне. Гредлагаемый способ работы ДВС исключает выброс в атмосферу канцерогенных веществ, обеспечивает замену углеводородного топлива на углеродсодержащее топливо и сжатый кислород, повышает экономичность работы двигателя, вырабатывает сжатый углекислый газ, пригодный для дальнейшего использо. вания. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для гацизации работы двигателя внутреннего сгорания.Цель изобретения - исключение выброса токсичных веществ и повышение топливцои экономичности.На черте)ке показана схема устройства, реализующего способ работы двигателя внутреннего сгорания.Устройство содержит двигатель 1 внутреннего сгорания, впускной 2 и выпускной 3 коллекторы. Выпускной коллектор 3 соединен с реактором-восстановителем 4 и сепаратором 5. В реакторе-воестановителе установлено устройство 6 электроподогрева, соединенное с источником 7 тока. Выпускной коллектор и реактор-восстацовитель запицены от теплового излучения тсплоизолцрук)шими нроклдддми Ие показа 1 ы. Реактор- восстд повит л 1, 11 оединец с гс и, О - обмсцциком 8, котр 1 рубопрово Ом соединен с И 1 кпи гел ьнои ем кос:,1(О. Накопителыдя емкость 10 через регу,ягор 11 объема смеси соединена с впускным коллектором 2, а трубопроводом 2 через мдслоотделггсль 13 соединена с картером двигателя 1. В накопительной емкостиО установлен газоанализатор 14, который электрически соединен с блоком 15 управления, приборами 6 - 18, показывающими содержание и смеси аргоца, кислорода и окиси углерода соответственно.Ьлок 15 управления электрически соединен с электронным ключом 19 управления дозатором 20 аргоца, установленном на баллоне 2 со сжатым аргоном, и с электронным ключом 22 управления дозатором 23 кислорода, установленном ца баллоне 24 со сжатым кислородом. Дозатор 23 кислорода. трубопроводом 25 соединен с накопительцои емкостью 10, а дозатор 20 аргоца соединен трубопроводом с трубопроводом 9,Сепаратор 5 соединен трубопроводом 26,с теплообмецником 27 охлаждения неотсепарировднцой части выхлопных газов, д трубопроводом 28 с теплообменциком 29 Охлаждения отсепарироваццого углекислого газа. Теплообмецник 27 соединен с трубопроводом 9, а теплообмснцик 29 соединен с компрессором 30, выпускгой патрубок которого соединен с баком 31 хранения углекислого газа. На баке 31 установлен управляемый редуктор-регулятор 32, который трубопроводом 33 соединен с реактором-восстановителем 4.Способ осуществляют следующим образом.Перед запуском двигателя включают устройство 6 прогрева углеродсодержащего вещества в реакторе-восстацовителе 4 и разогревают его до температуры 700 - .900 С. Теплоизолирующая прокладка реактора. восстановителя 4 способствует быстрому прогреву углеродсодеркащего вегцества. 5 1 О 15 20 25 30 40 45 50 55 После достижения заданной температуры включают редуктор-регулятор 32 и направляют часть углекислого газа в реакторвосстановитель 4. Время работы редуктора-регулятора 32 определяется таймером и соответствует заполнению накопительной емкости окисью углерода в необходимом для запуска двигателя количестве. После этого подача углекислого газа в реакторвосстановитель 4 автоматически прекращается. По сигналам газоанализатора 14 блок 15 управления вырабатывает сигналы управления электронными ключами 19 и 22 и дозаторами 20 и 23, в накопительную емкость 10 пропускается необходимое количество аргона и кислорода для формирования сосзава смеси, соответствующей запуску двигателя. Регулятором 1обсспе. ЧИВастСЯ ПОДачс СМЕСИ ГсдЗОВ В КаМСРЫ сгорания.Во время работы в камерах сгорания Прц цр 1 МЕрцО ПОСтОяННОМ Об,СМЕ НСИГрсЛЬНГ)ГО сРГОЦс 1 ОКИСЬ УЛЕРОД 1 СОРДЕ 1 В КИС,О- роде, смесь газов нагревается и расширяется. Двигатель соверпает полезную работу, а нагретые аргон и углекислый газ поступают в выхлопной коллектор 3 и реактор-восстацовитель 4, где углекислый, аз и аргон отдают часть своего тепла углеродсодержащему веществу, поддерживая его раоочую температуру. 11 ри этом у:лекислый газ вступает в реакцию с углем и восстанавливается в окись углерод. Реакция идет с погло 1 цением тепла. Однако вследствие того, что ца одну молекулу углекислого газа приходится две молекулы окиси углерода, объем газа увеличивается, и, несмотря ца снижение температуры, давление газов не снижается, а возрастает. Смесь газов после каталитической реакции поступает в теплообменник 8, за счет снижения температуры дав,ение газов падает, но продол)кает оставаться достаточно высоким. Смесь газов поступаег под давлением в накопительную емкоеь 1 О, где обогащается кислородом. При этом смесь дополнительно охлаждается, так как процессы расширения сжатого кислорода, а также аргона, в случае его добавки в смесь, идут с г 1 оглощением тепла. Охлажденные газы цод давлением проходят через регулятор 11 и поступают в камеры сгорания двигателя 1. Процесс повторяется. БЛОК УПРаВЛЕНИЯ ЛоосВЛЯ.т КИСЛОРОД В Зависимости от режима загрузки двигателя, определяемой обратной связью положения регулятора 1 и блока управления обратная связь не показана).При поступлении выхлопных газв в выхлопной коллектор 3 часть выхлопных газов поступает в сепаратор 5, где выделястся из выхлопных газов более тяжелый углекислый газ. Неотсепарированная часть газов охлаждается в теплообмецнике 27 и аправляется в накопительную емкось 1 О, а) (;ти )ии)г ),(иии ) и ии)пр) иии) и)(р ии;,) ириКн( ( ( рЗ 035, Мки, )( ЗД), Р и)сии ипЗриизи 5(т(ии.и)лх)ики кичпиии Г -1 и) ии) ь ) Х и) ии),(и)и - отсепарированный углекислый газ охлаждается в теплообменнике 29, сжимается компрессором 30 и направляется на хранение в баллон 31.При увеличении количества кислорода в смеси происходит полное сжигание в камерах сгорания окиси углерода, а избыток кислорода дожигается в реакторе-восстановителе 4, при этом увеличивается количество вырабатываемого углекислого газа и восстановленного угарного газа, смесь газов обогащается окисью углерода и кислородом, обеспечивая приемистость двигателя. При снижении нагрузки уменьшается количество подаваемого кислорода и тем самым обеспечивается экономный расход кислорода и у 15 леродсодержащего вещества. Остановка двигателя производится прекращением подачи в накопительную емкость кислорода. При этом при использовании двигателя, например, на транспортном средстве двигатель может быть использован как моторный тормоз.Лапук двигателя после непродолжительной остановки обеспечивается при и- пользовании остатков угарного ззз при неостывпсм реакторе-восстдцовител(х 25 1. Способ рдбопдвигателя внутреннего сгорания путем катзлитичекой конверсии отработавИих газов В реакторе-восстд повителе, смешения цродук)01) к;11(1,)и г)11- кой конверсии с окислител(м В )ри(уг- вии нейтрального газа и ид:)чи хе и газов В камеры сгорания .и игдтеля ИО- ледующим появлением кдртернцх г;(зов, от гпчающийся тем, ч)О, цельк исклю. чения выброса токсичных веп(еств и повышения топливной экономичности, продукты каталитической конверсии охлд ждд к)т и направляют в накопительную ехкоть, кзртерные газы очищают ог масла и нзирдвляют В 1 оследцюн), смесь гаи)В В н)копи- теьнОЙ емкости ан;1.изир; к)т О осЗву, д сме 1 ии вани(. продуктОВ кзтдлитич(.(кой конверсии с окислителем н приут( гции нейтрального газа осуществляют В накопительной емкости В зависимости т режи. мз работы двигделя, чд(ть Огрдботвп)их газов сеид рирук)т с выдел( н нем улеки(- лого; дзд, который Охлаждают,жимаОт и цдпр(1 ВГ 1 як)т В бзк хрзн(ни 51, О(гзвн 1 хк)- ся после ензрднии часть Огрдботзвних газов охг)зжддют и додц,)як) г к Охдж- ДЕННЫМ ИРОДХ КТЗМ К(1 Т(1,ИТИЧ.КОИ КОН ВЕР. сии.СпоОГ по и. 1, От.)чащий1 тем, что перед запуском двигателя разогревают 1)(дкгОР-ВОст(1 нОВит(.ль и цдРЗВ(151 ют В 10( ,1(,(ни Й )глс кислы Й Гз из бз кз х рд цени 51.