Двигатель внутреннего сгорания

.А. Лиг но-дорожныйликой Октябреволюции мобилтияеско8.8) НУТРЕННЕГОрмохимическийтализатором,одом и устай системе,проводом, возоздуха в реак-ива и воздуде реактора,а, сообщенотработавших ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54)(57) 1ДВИГАТЕЛЬ В С 1 ОРАНИЯ р содержащий те реактор, заполненный ка снабженный входом и вых новленный во всасывающе топливный бак с топливо духопровод для подачи в тор, подогреватель топл ха, размещенный на выхо и подогреватель реактор ный с системой выпуска газов, причем реактор снабжен датчиком температуры, о т л и ч а ю щ.и йс я тем, что, с целью повышения экономичности и снижения токсичности, он дополнительно содержит водяной и топливный испарители, из которых первый снабжен патрубком для подключения к водяному резервуару, смеситель паров воды и топлива с воздухом и отработавшими газами двигателя, накопительную емкость для синтез-газа, дожигатель отработавших газов, причем смеситель подключен к входу реактора, накопительная емкость установлена на выходе из реактора, и дожигатель отработавших газов подклюб 2 чен своим входом к системе выпуска щ отработавших газов при помощи ответвления, а своим выходом ориентирован на поверхности испарителей и снабженополнительной камерой воспламенения, СС связанной с топливопроводом и сна женной электрической спиралью нака-Я ливания.1071790 2, Двигатель по п, 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что он дополнительно содержит блок управления с входом и выходом, электромагнитный клапан, установленный в выходном патрубке накопительной емкости, кислородный датчиК, размещенный в ответвлении системы выпуска отработавших газов, датчик частоты вращения вала двигателя, клапан дозирования подачи топлива в реактор, воздушный клапан, размещенный в воздухопроводе, клапан доэирования подачи воды и клапан . дозирования подачи отработавших газов в смеситель, причем вход блока управления связан с кислородным датИзобретение относится к машино-строению, а именно к двигателям внутреннего сгорания.Известны двигатели внутреннегосгорания, содержащие термохимический 5реактор, заполненный катализатором,снабженный входом и выходом, и установленный во всасывающей системе,топливный бак с топливопроводом, воздухопровод для подачи воздуха в ре Оактор, подогреватель топлива и,воздуха, размещенный на выходе реактора, и подогреватель реактора, сооб-.щенный с системой выпуска отработавших газоз, причем реактор снабжендатчиком температуры.В таких двигателях топливо и воздух разлагают в термохимическом реакторе на химически активные компоненты, которые и подают в цилиндрыдвигателя. Благодаря активности указанных компонентов улучшаются характеристики процесса сгорания, чтоспособствует повышению экономичности ГП,Однако в известных двигателях нереализуются все возможности для повышения экономичности и снижениятоксичности, например, путем использования воды и отработавших газовпри обработке топлива в реакторе. 30Не принимаются также пары по доокисЛению отработавших газов двигателяособенно на частичных режимах и режиме запуска.Целью изобретения является повы" 35шение экономичности и снижение токсичностиуказанная цель достигается тем,что двигатель внутреннего сгорания,содержащий термохимический реактор,заполненный катализатором, снабженный входом и выходом и установленчиком, датчиком температуры и датчиком частоты вращения вала, а выход -с эл,;ктромагнитным клапаном, клапанами доэирования подачи топлива,,воды и отработавших газов и воздушным клапаном.,3. Двигатель по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю. щ и й с я тем, что подогреватель топлива и воздуха установлен между реактором и накопительной емкостью для синтез-газа. 4. Двигатель по пп. 1-3, о т л ич а ю щ и й с я тем, чтокатализатор выполнен в виде подвижных гранулиз двуокиси кремйия, пропитанныхцеолитсодержащим веществом,ный во всасывающей системе, топливный бак с топливопроводом, воздухопровод для подачи воздуха в реактор,подогреватель топлива и воздуха,размещенный на выходе реактора, иподогреватель реактора, сообщенныйс системой выпуска отработавших газов, причем реактор снабжен датчикомтемпературы, ссдержит водяной итопяивный испарители, из которых первый снабжен патрубком для подключения к водяному резервуару, смесительпаров воды и топлива с воздухом иотработавшими газами двигателя, накопительную емкость для синтез-газа,дожигатель отработавших газов, при"чем смеситель подключен к входу реактора, накопительная емкость установлена на выходе из реактора и дожигатель отработавших газов подключенсвоим входом к системе выпуска отра- .ботавших газов при помощи ответвления, а своим выходом ориентированна поверхности испарителей и снабжен дополнительной камерой воспламенения, связанной с топливопроводоми снабженной электрической спиральюнакаливания. Кроме того, двигатель дополнительно содержит блок управления с входом и выходом, электромагнитный клапан, установленный в выходном пагрубке накопительной емкости, кислоюдный датчик, размещенный в ответвлении системы выпуска отработавших газов, датчик частоты вращения вала двигателя, клапан дозирования подачи топлива в реактор,воздушный клапан, размещенный в воздухопроводе, клапан дозирования подачи воды и клапан дозирования подачи отработавших газов в смеситель, причем входблока управления связан с кислородным датчиком, датчиком температурыи датчиком частоты вращения вала,а выход - с электромагнитным клапаном, клапанами дозирования подачитоплива,. воды и отработавших газови воздушным клапаном.Подогреватель топлива и воздухаустановлен между реактором и накопительной емкостью для синтез-газа, акатализатор выполнен в виде подвижных гранул из двуокиси кремния, пропитанных цеолитсодержащим веществом.На чертеже изображена схема предлагаемого двигателя.Двигатель 1 внутреннего сгораниясодержит термохимический реактор 2,заполненный катализатором 3,На входе в реактор 2 установленсмеситель 4, к которому подключеныводяной и,топливный испарители 5 и.6, воэдухопровод 7 и ответвление 8системы 9 выпуска отработавших газовВоздухопровод 7 и топливный испаритель 6 соединены с подогревателем10 топлива и воздуха, установленныммежду реактором 2. и накопительнойемкостью 11 для синтез-газа. Топливный испаритель 6 топливопроводом12 подключен к топливнему баку (непоказан), а водяной испаритель 5снабжен патрубком 13 для подключенияк водяному резервуару (не.показан).,Накопительная емкость 11 для синтезгаза своим выходным патрубком 14,содержащим газовый редуктор 15, со-единена с газовоздушным смесителем16, снабженным воздушной и дроссельной заслонками 17 и 18, Дожигатель19 отработавших газов своим входом20 подключен .к системе 9 выпускаотработавших газов, а выходом 21ориентирован на поверхности испарителей 5 и 6. В дожигателе 19 установлена камера 22 воспламенения,связанная, с топливопроводом 12 искабжекнпя электрическоа спиралью23 накаливания. В реакторе 2 установлен датчик 24 температуры. Двигательтакже снабжен блоком 25 управления,вход которого связан с кислороднымдатчиком 26, размещенным в ответвлении 8 системы 9 выпуска отработавших газов, датчиком 24 температуры,датчиком 27 частоты вращения валадвигателя и дроссельной заслонкой18. Выход блока 25 управления соединен с электромагнитным клапаном 28,установленным в выходном патрубке14 накопительной емкости 11, клапа- .ном 29 дозирования подачи топливав реактор 2, клапаном 30 дозированияподачи воды и клапаном 31 дозирования подачи отработавших газов в смеситель 4, воздушным клапаном 32 ивоздушной заслонкой 17. Катализатор3 выполнен в виде подвижных гранулиз двуокиси кремния, пропитанныхцеолитсодержащим веществом.С повышением температуры ь реак,торе 2 и при увеличении реакционной способности катализатора 3, по сигналу блока 25 управления открывается клапан 31 дозирования подачи отработавших газов в смеситель 4, при этом отключается подача отработавших газов в дожигатель 22. Подача возду 6 О ха в смеситель 4, который участвует в доокислении отработавших газовпродолжается,При работе двигателя на номиналь 65 .ном режиме в смесителе 4 образуется Двигатель работает следующим образом.В период запуска двигателя включают электрическую спираль 23 накаливания камеры 22 воспламенения,После прогрева указанной камерыпо сигналу блока 25 управления Внее начинает поступать топливо, которое снижается в дожигателе 19, ипродукты сгорания поступают на про грев реактора 2.После прогрева реактора 2 по си"гналу датчика 24 температуры запускается двигатель 1, при. этом по сигналу блока 25 управления открывчют ся клапан 29.дозирования подачи топлива и воздушный клапан 32. Пройдятопливный иепаритель 5, пары топлива смешиваются с воздухом в смесителе 4.Из смесителя 4 топливовоздущнаясмесь попадает в реактор 2 на нагре тый до начала реакционной способнос.ти катализатор 3. В реакторе образуется синтез-газ, имеющий в своемсоставе окись углерода, метан и водород. Синтез-газ, пройдя через подогреватель 10 топлива и,воздуха,охлажденный поступает в накопительную емкость 13, из которой через газовый редуктор 15 поступает в газовоздушный смеситель 16, где смешивается с вторичным воздухом. Количество поступающего вторичного воздуха определяется положением воздушной заслонки 17, угол открытия коЗ 5 торой регулируется блоком 25 управления и зависит от коэффициентаизбытка воздуха исходной смеси всмесителе 4. Газовоздушная смесь, с.оптимальным для данного режима коэф фициентом, поступает в двигатель 1,количество этой смеси регулируетсяположением дроссельной заслонки 18.Отработавшие газы из системы 9выпуска поступают в дожигатель 19 45 1 отработавших газов, где доокисляются(с выделением тепла) не сгоревшиев двигателе компоненты, чтб способствует уменьшению токсичности отработавших газов и увеличению утилизации тепла этих газов, которое идетна обогрев катализаТора испарителей5 и 6 и смесителя 4.Заказ .100/28 Тираж 524 Подписное ВЧИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 парогазовоздушная смесь и в реакторе температура может превысить рабочую. В этом случае открывается клапан 30 доэирования подачи воды, Вода, пройдя испаритель 6, поступает в виде пара в смеситель 4 и далее на катализатор в реактор, предотвращая склонность смеси к сажеобразованию и улучшая эксплуатационные качества синтез-газа, Одновременно происходит понижение температуры в реакторе до нормальной, соответствующей оптимальному тепловому режиму работы катализатора. Оптимальный состав смеси на всех эксплуатационных режимах работы двигателя 1 регулируется блоком 25, который управляет работой реактора в соответствии с положением дроссельной заслонки 18, температурой катализатора в реакторе и сигналом кислородного датчика 26.Уменьшение расхода топлива и снижение токсичности отработавших газов достигается также способностьюблока 25 управления регулировать работу двигателя 1 на режиме принудительного холостого хода во времяторможения автомобиля двигателем.При этом дроссельная заслонка 18закрыта, и, если частота вращенияколенЧатого вала больше частоты вращения холостого хода, сигнал от дат-.чика 27 частоты вращения вала пере" 10 дается в блок 25 управления, которыйчерез. электромагнитный клапан 28 отключает подачу синтез-газа в смеситель 16. В этом режиме двигатель работает как компрессор, совершая ра боту по сжатвб чистого воздуха.Таким образом, в предлагаемомдвигателе обеспечивается его работана смеси газов, содержащих метан,окись углерода и водород. В результате этого понижается токсичностьотработавших газов и улучшаются эко"номические показател% двигателя.