Способ работы двигателя внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧ ЕСКИХРЕСПУБЛИК 02 В 43/О(54) СПОСОБ РАБО РЕННЕГО СГОРАН (57) Изобретение и фективные показа двигателей внутре тернативных топли ле с антидетонацио водяного пара. По воздух, пройдя вход ТЫ Д В И ГАТЕЛ Я В НУТИЯозволяет повысить эфтели способов работы ннего сгорания на альвах, в частности метанонной присадкой в виде сле запуска двигателя 1 16 резервуара 10, попаТоплой.8 дает в контактную зону 11, где насыщается парами топлива и воды. После нагрева смеси в реакторе 35 теплотой отработавших газов до температуры 500 К по сигналу датчика 44 температуры открывается регулирующий вентиль 39 и во внутрейний обьем змеевика 36 поступает смесь с наличием капелек жидкости, отбираемая из области резервуара 10 между контактной зоной 11 и каплеотделителем 13 и подаваемая по капельному патрубку 38. На электродах 42 и 43 производят искровой разряд с помощью источника 40 высокого напряжения, Электроискровую обработку смеси производят в диапазоне температур 500700 К, подводя теплоту от выхлопных газов, подаваемых по впускной магистрали 7 через кожух 37, 2 ил.Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам работы двигателей . внутреннего сгорания на альтернативных топливах, в частности метаноле с антидетонационной присадкой в виде водяного пара.Цель изобретения - повышение эффективныхх показателей,.На фиг. 1 изображена схема двигателя, работающего согласно предлагаемому способу; на фиг, 2. - место ввода капельного патрубка в оребренный змеевик.Двигатель 1 внутреннего сгорания содержит по меньшей мере один цилиндр (не показан), снабженный впускным 2 и выпускным 3 каналами. К впускному каналу 2 подключена воздуховпускная труба 4, снабженная дроссельными заслонками 5 и 6, С выпускным каналом 3 сообщена выпускная магистраль 7, Двигатель 1 имеет воздухозаборник 8, рубашку 9 охлаждения цилиндра, резервуар 10 с топливоводяной смесью, содержащий контактную зону 11, рециркулирующую трубу 12, каплеотделитель 13, расположенный в верхней части резервуара 10 с топливоводной смесью, подогреватель 14, расположенный в нижней части резервуара 10, и отводной патрубок 15.Резервуар 10 снабжен входом 16, соединенным с воздухозаборником 8, Подогреватель 14 топливоводной смеси сообщен с рубашкой 9 охлаждения цилиндра при помощи горячего и холодного патрубков 17 и 18, радиатора 19 и термостата 20, В горячем патрубке 17 установлен регулирующий вентиль 21 тепловой нагрузки.Двигатель 1 имеет резервуар 22, снабженный контактной зоной 23 в средней его части, распределителем 24 жидкости - в верхней части и сборником 25 жидкости - в нижней части резервуара 22. Резервуар 22 взаимодействия имеет смесевой патрубок 26 и смесевую магистраль 27, резервуар которой соединен с воздуховпускной трубой 4.Сборник 25 жидкости сообщен с регулятором 28 уровня, а распределитель 24 жидкости - с подводящим патрубком 29 при помощи магистрали 30 наполнения, В магистрали 30 установлен регулирующий вентиль 31, управляемый от датчика 32 температуры, расположенного в смесевой магистрали 27,Двигатель 1 имеет фильтр 33, соединенный с воздуховпускйой трубой 4 через воздушную дроссельную заслонку 5, датчик 34 температуры, расположенный в отводном патрубке 15, который управляет регулирую 10 15 ренного змеевика Ж 20 25 55 30 35 40 45 50 щим вентилем 21, установленным в горячем патрубке 17,Двигатель 1 снабжен реактором 25, выполненным в виде оребренного змеевика 36, связанного с резервуаром 10 с топливоводной смесью через отводной патрубок 15 и с резервуаром 22 взаимодействия через смесевой патрубок 26, и размещенным в кожухе 37, через который проведена выпускная магистраль 7. Двигатель 1 снабжен капельным патрубком 38 с регулирующим вентилем 39, соединяющим область между контактной зоной 11 и каплеотделителем 13резервуара 10 с внутренней областью оребренного змеевика 36. Причем капельныйпатрубок 38 частично введен внутрь оребДвигатель 1 снабжен источником 40 высокого напряжения с включателем 41, разоядными электродами 42 и 43, один из которых расположен на поверхности капельного патрубка 38, введенного внутрь оребренного змеевика 36, а другой - на поверхности самого оребренного змеевика 36 (фиг, 2), В месте расположения разрядных электродов установлен датчик 44 температуры, который управляет регулирующим. вентилем 39 в капельном патрубке 38 и включателем 41 высокого напряжения.Резервуар 22 взаимодействия снабжен магистралью 45 рециркуляции, соединяющей его с рециркулирующей трубой 12 резервуара 10 и содержащей насос 46, радиатор 47 и регулирующий вентиль 48, управляемый от датчика 32 температуры в смесевой магистрали 27.Двигатель работает следующим образом,Перед пуском резервуар 10 через регулятор 28 уровня по магистрали 30 наполнения заполняют топливоводной смесью с содержанием воды не более 25 фпо массе к топливу до заданного рабочего объема по указателю уровня (не показан) и обеспечивают постоянную ее подпитку через регулятор 28 уровня.Затем осуществляют пуск двигателя 1. При этом воздух из атмосферы засасывается через фильтр 33 в воздухозаборник 8 в количестве, теоретически необходимом для полной конверсии используемого топлива и, пройдя вход 16 резервуара 10, попадает в контактную зону 11, где воздух насыщается парами топлива и воды. При этом, сразу после пуска двигателя, после контактной зоны 11 получают смесьсостоящую практически только из воздуха и паров топлива, так как двигатель 1 не прогрет и температура топливоводной смеси сравнима с температурой окружающей среды и количество воды10 15 20 35 40 ры, равной 500 К, которую регистрируют спомощью датчика 44 температуры в оребренном змеевике 36, автоматически открыЪ в парах незначительно. Электроискровую обработку смеси не осуществляют до техпор, пока температура топливоводовоздушной смеси, которую нагревают в реакторе 35 теплотой отработавших газов, не достигает 500 К. Регулирующий вентиль 39 закрыт- он автоматически открывается по достижении смесью температуры, равной 500 К, которая измеряется датчиком 44 температуры.Пройдя через резервуар 22 взаимодействия (при этом регулирующие вентили 31 и 48 закрыты), топливоводовоздушная смесь проходит по смесевой магистрали 27, через смесевую дроссельную заслонку 6, впускную трубу 4 и впускной клапан 2 цилиндра 1. При этом заслонка 5 закрыта. Так как в двигатель поступает предельно богатая смесь, содержащая незначительное количество воды, то пуск такого двигателя облегчен. По мере прогрева двигателя 1 температура топливоводной смеси, циркулирующей через рециркулирующую трубу 12, повышается благодаря взаимодействию в подогревателе 14 с хладагентом двигателя .1,который подают в подогреватель 14 из рубашки 9 охлаждения через горячий патрубок 17 Регулировочный вентиль 21,установленный в горячем.патрубке 17, управляется от датчика 34 температуры в отводном патрубке 15 и автоматически. поддерживает температуру топливоводовоздушной смеси после контактной зоны 11, равной равновесной температуре этой смеси при соотношении количества молей воды и топлива 2;1.После контактной зоны 11 топливоводовоздушная смесь проходит через каплеотделитель 13 и через отводной патрубок 15 поступает в оребренный змеевик 36 реактора 35, где смесь нагревается до 500 К от выхлопных газов, пропускаемых через кожух 37. По достижении смесью температувается регулирующий вентиль 39 и во внутренний объем змеевика 36 поступает смесь с наличием капелек жидкости, отбираемая из области резервуара 10 между контактной зоной 11 и каплеотделителем 13 и подаваемая по капельному патрубку 38. Количество подаваемой смеси с наличием калепек жидкости регулируют при помощи регулирующего вентиля 39.По достижении смесью 500 К осуществляют тепловую электроискровую обработку смеси, производя искровой разряд на разрядных электродах 42 и 43 с помощью источника 40 высокого напряжения. 25 30 50 55 Электроискровую обработку смеси проводят в диапазоне температур 500700 К, подводя теплоту от выхлопных газов, подаваемых по выпускной магистрали 7 через кожух 37. Обработанная смесь после реактора 35 попадает в резервуар 22 взаимодействия, где она охлаждается до равновесной температуры топливоводовоздушной смеси при соотношении масс паров воды и топлив, равной 13;100, за счет взаимодействия в зоне 23 с частью подаваемой по магистрали 30 наполнения топливоводной смеси и частью рециркулирующей жидкости, отбираемой от рециркулирующей трубы 12 насосом 46, охлаждаемой в радиаторе 47 и подаваемой в зону взаимодействия 23 по магистрали 45 рециркуляции, При этом количества подаваемых топливоводной смеси и рециркулирующей жидкости регулируют автоматически с помощью вентилей 31 и 48.Топливоводную смесь после контактного взаимодействия собирают в сборник 25 жидкости и сбрасывают в регулятор 28 уровня, где она смешивается с основным потоком топливоводной смеси, подаваемом по подводящему патрубку 29. Полученную после контактного взаимодействия предельно богатую топливоводовоздушную смесь подают по смесевой магистрали 27 через смесевую дроссельную заслонку 6, ввпускную трубу 4, где она смешивается с добавлением воздухом, который засасывается из атмосферы через фильтр 33 при открытой воздушной заслонке 5, открываемой после пуска и прогрева двигателя 1. Формула изобретения Способ работы двигателя внутреннего сгорания путем нагрева воздуха теплотой отработавших газов, подачи смеси воды и топлива с соотношением масс 01:4 в эрлифтную зону контакта, поддержания разности температур 525 С жидкой и газообразной фаз на выходе из контактной зоны, проведения рециркуляции жидкой фазы при поддержании соотношения масс жидкой и газообразной фаз, равного 615:1, испарения топлива и одновременного увлажнения воздуха в эрлифтной зоне, разбавления полученной смеси атмосферным воздухом перед подачей в цилиндры, сжигания топлива в этой смеси, преобразования энергии расширяющихся газов во вращательную энергию вала и выпуска отработавших газов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективных показателей, смесь увлажненного воздуха с парами топлива после прохождения эрлифтной зоны дополнительно подогрева8 1712641 Составитель В. Шил Техред М,Моргентал орректор М, Максимиши Редактор С. Лисина 21 Тираж Подписное ИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Заказ 5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 ют теплотой отработавших газов и подвергают конверсии путем ее электроискровой обработки, причем температуру смеси топлива и увлажненного воздуха на выходе из контактной зоны выдерживают равной равновесной температуре топливоводовоздушной смеси при соотношении количества молей воды и топлива 2;1, количество воздуха перед контактным увлажнением устанавливают равным количеству, теоретически необходимому для полной конверсии используемого топлива, и конверсию осуществляют в диапазоне температур 500.700 К в присутствии катализатора, а полученные 5 продукты конверсии перед подачей в цилиндры охлаждают путем контактного взаимодействия с топлиаоводной смесью до равновесной температуры топливоводовоздушной смеси при соотношении масс паров 10 воды и топлива, равном 13:100,