Двигатель внутреннего сгорания

(5 ОМИТЕТ ОТКРЫТ ОСУДАРСТВЕННЬО ИЗОБРЕТЕНИЯРИ ГКНТ СССР ЕНИ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1206451, кл. Г 01 й 3/08, 1983.(54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Использование: двигатели внутреннего .сгорания, работающие по замкнутомуциклу, Сущность изобретения; двигательвнутреннего сгорания 1, содержащий топ-.ливную впускную и выпускную сйстемы 18,19, 20, 2, 3 соответственно соединенныемежду собой через смеситель 4, связанный Изобретение относится к машинострЬению, в частности к двигателестроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания (ДВС), работающим по замкнутому циклу.Известны ДВС, состоящие иэ впускной и выпускной систем, соединенных между собой через смеситель, присоединенный к кислородному баллону, и жидкостного-щелочного нейтрализатора с газовым й щелочным контуром,Недостатком известных ДВС является их низкая экономичность по сравненйюс ДВС, работающим по обычному (открытому циклу) из-за общего ухудшения процесса сгорания топлива в цилиндрах по причинам наличия в рабочем заряде трехатомных газов СО 2 и Н 20, отличающихся по своим физико-химическим свойствам от двухатомного азота, а также дополнительными затратами энергии на охлаждение щепри помощи редуктора 5 с кислородным баллоном 7,жидкостной нейтрализатор 8 с газовым и щелочным контуром, отделитель 11 продуктов реакции, регулятор 13 концентрации, щелочной насос 12 и емкость 14 с раствором щелочи, содержит дополнительно термохимический реактор (ТХР) с зонами 9, 15 нагрева и реакции, топливнощелочной теплообменник 10. Зона 15 реакции ТХР входом связана с тойливйой системой через топливнощелочной теплообменник 10, а "также дбйолнйтельным: входом связана с газовым койтуром, а выходом - со смесителем 4, Зона 9 нагрева сообщается с газовым контуром. ТХР установлен в газовом кбйтуре перед жйдкостным нейтрализатором 8. 1 ил,лочи и продуктов йеиитрализации в щелочном охладителеЦель изобретения - повышение экономичности,Указанная цель достигается тем, что ДВС дополнительно оборудован термохимическим реактором (ГХР), состоящим из зоны нагрева и зоны реакции, причем жидкое углеводородное-топливо подается в зону реакции ТХР штатным топливоподка- чивающиМ насбсом ДВС в подогретом виде, в также топлйвнощелочйым теплообменником, установленным в щелочном контуре нейтрализатора и соединенным топлив ным контуром с топливоподкачивающим насосом и зоной реакции ТХР. Таким образом, в зону реакции ТХР поступают часть отработанных газов (ОГ) и ДВСи жидкое углеводородноетопливо, подогретое в теплообменнике за счет охлаждения щелочногораствора, остальные ОГ поступают в зону образовавшиеся продукты реакции СО и Ннагрева ТХР, В зоне реакции ТХР происхо- поступают по трубойооводу 21 в смесительдит следующая зндотермическая реакция, в 4, а охлажденные ОГ из эоны нагрева 9 порезультате которой поглощается теплота, ступают частично через,регулирующий орт,е,"йроисходит охлаждение ОГ в зоне на ган 25 в смеситель 4, а также в жидкостнойгрева ТХР. Подача смеси СО и Нр в смеси- нейтрализатор 8, где вступаот в экэотермитель,где она смешивается с кйслородом и ческую реакцйю со щелочью, продукты реОГ, и последующая подача в цилиндры су- акции, охладившись в теплообменнике 10,щественно улучшает процесс сгорания, кро-поступают в отделитель 11, Поступившее вме того, происходит утилизация теплоты ОГ 10 смеситель 4 Н и СО; а также охлажденныедля проведения зндотермической реак- ОГ смешиваются с кислородом, поступаюции, снижается расход щелочи в нейтрали- щим через редуктор 5 и регулятор 6 из балзаторе, так как часть ОГ вступает в лона 7,ипоступаютвцилиндрыДВС 1,кудареакцию, а также происходит охлаждение также поступает по трубопроводу 22 топлищелочного раствора без подвода дополни во. Наличие в смеси СО и Нг улучшает протельной энергии за счет нагрева топлива в цесс сгорания топлива,теплообменнике, тем самым в последнем .Таким образом, предлагаемый ДВС заосуществляется утилизация теплоты экзо-. счет установки ТХР, а также щелочнотоптермических химических реакций нетрали- , ливного теплообменника позволяет улучзации ОГ, , 20 шить экономичность при работе поНа чертеже изображена принципиаль- замкнутому-циклупутем утилизации тепло-.ная схема предлагаемого ДВС; , :; ты ОГ, теплоты зкзотермических реакцийДВС 1 содержит впускную 2 и выпуск- нейтрализации ОГ щелочью и сокращенияную 3 системы, соединенные между собой расхода щелочи.через смеситель 4, который через редуктор 255 и регулятор 6 соединен с кислородным Ф о р м у л а и э о б ре т е н и я, баллоном 7, а также жидкостной нейтрали- Двигатель внутреннего сгорания, созатор ОГ 8; соединенный газовым- контуромдержащий топливную систему и впускную и.со смесителем 4 и зоной. нагрева 9 ТХР, а выпускную системы, сообщенные междусощелочным контуроч последовательно с 30 бой через смеситель, подсоединенный притопливно-щелочнымтеплообменником 10, помощи отключающего устройства к кисло"оТделителем продуктов реакции нейтрали- родному баллону, и образующие газовый, зации 11 и щелочным насосом 12, щелочной контур, жидкостной нейтрализатор отрабоконтур через регулятор концентрации 13 со- тавших газов, включенный по газовому конединен с емкостью запаса концентрирован туру между выпускной системой иного раствора щелочи 14, кроме того, ДВС .смесителем и имеющий щелочной контур,1 оборудован ТХР, состоящйм из зоны на- выход и вход которого соединены междугрева 9 и эоны реакций 15, соединенной с собой через последовательно установлен. одной стороны через второй запорный ор- ные отделитель продуктов реакций и щелочган 16 с газовым контуром зоны 9, а также 40 ной насос, вход которого через регулятортрубопроводом 17 последовательно через концентрации подключен к емкости с конпервый эапорный орган 18 с топлйвоподка- центрированным раствором щелочи, о т л ичивающим насосом 19 и топливным баком ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения20, с другой стороны трубопроводом 21 со экономичности, он дополнительно содерсмесителем 4, Топливоподкачивающий на жит термохимический реактор с зонамисос 19 ДВС 1 связан также трубопроводом нагрева и реакции, топливно-щелочной теп 22 с двигателем ДВС, оборудован запорно- лообменник с топливной и щелочной полорегулировочной арматурой 23 - 25, стями, первый и второй запорные органы иПри работе по замкнутому циклу ДВС 1 топливопровод, связывающий топливнуюзапорные органы 23, 24 закрыты. Часть ОГ 50 систему через первый запорный орган иДВС поступает через запорный открытыйтопливную полость топливно-щелочногоорган 16 в зону реакции 15 ТХР, остальные теплообменника с входом зоны реакции, поОГ поступают в зону нагрева 9, в зону 15 следняя расположена перед нейтрализатотакже по трубопроводу 17 поступает по- ром и входом дополнительно сообщена согретое в теплообменнике 10 жидкое уг газовым контуром через второй эапорныйлеводородноетопливо, подаваемое орган, а выходом - со смесителем, причемтопливоподкачивающим насосом 19. Топли- зона нагрева включена в газовый контур, аво и ОГ в зоне 15 вступают в химическую щелочная полостьтопливно-щелочного тепреакцию, прию, при этом поглощается значитель-. лообменника включена в щелочной контурное количество теплоты в зоне нагрева 9. перед отделителем.1751368Составитель С. Андрееваедактор Н, Горват Техред М.Моргентал Корректор Л. Бескид Заказ 2673 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5ательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1зводствен