Способ работы двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления

ОП ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М. Кл.з Г 02 М 23/08 ГееуАерстееекмй кеметет СССР Опубликовано 15.03.83. Бюллетень10(53) УДК 621.43. .О 57.5(088.8) пе Мелем езееретеекй и аткрмтийДата опубликования описания 25.03.83(72) Авторы изобретеии ман и А. С. Клим Байков, В. Институт проблем машиностроения АН Украин явитель АБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГООЛСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(54) СПОСОБСГОРАНИЯ И УС острое- а имен- нутрена и устеля внутк бензо- одородор и ежи- ородовозИзвестны также устройства для осуществления способа работы двигателя внутреннего сгорания, содержащие подключенные к впускному коллектору карбюратор для приготовления бензовоздушной смеси, снабженный диффузором, и воздуховод со смесительной камерой водорода и воздуха и установленным в нем диффузором 1.В таких способах и устройствах присадка дополнительной водородовоздушной смеси. позволяет повысить полноту сгорания углеводородного топлива путем интенсификации процесса сгорания и расширить концентрационные пределы сгорания свежей смеси, в результате чего появляется исполнени ение эл Изобретение относится к машинию, в частности двигателестроениюно к способам работы двигателянего сгорания с присадкой водородройствам для его осуществления.Известны способы работы двигатреннего сгорания путем присадкивоздушной смеси дополнительной ввоздушной смеси, подачи в цилиндгания образовавшейся бензоводдушной смеси 1 возможность осуществления качественного регулирования.Однако при применении известных способов и устройств отсутствует возможность введения дополнительного топлива 5 и отключение системы при необходимостирегулирования только карбюратором, в результате чего не принимаются никакие меры по повышению эффективности работы двигателя на режимах запуска и холостого хода.Цель изобретения - повышение экономичности и снижение токсичности.Указанная цель достигается тем, что нарежимах запуска и холостого хода в ци-.линдр подают только водородовоздушную смесь, а на частичных режимах - бензоводородовоздушную смесь, причем количество водородовоздушной смеси в ней поддерживают постоянным.Кроме того, воздуховод снабжен воздушной заслонкой, а площадь проходного сечения диффузора смесительной камеры составляет 15 - 20 О/о от плошади проходного сечения.На фиг.показана схема яустройства и взаиморасполож е 100466330 35 40 Формула изобретения 3ментов впускной системы с воздухопроводом; на фиг. 2 - вариант выполнения основной впускной системы и воздуховода с установленным в нем диффузором в виде двух ветвей; на фиг. 3 - то же, в виде ответвления; на фиг. 4 - график изменения расхода топлива б в зависимости от скорости Ч автомобиля Москвичпри работе с обычной системой регулирования и при работе по заявляемой системе регулирования двигателя.Устройство для осуществления описываемого способа содержит воздухоочиститель 1, карбюратор 2 для приготовления бензовоздушной смеси с установленным в нем воздушной заслонкой 3, жиклером 4, диффузором 5, дроссельной заслонкой 6 и воздуховод 7 со смесительной камерой 8 водорода и воздуха, в которой установлена воздушная заслонка 9, диффузор 1 О, жиклер 11 подачи водорода через электромагнитный клапан 12, редуктор высокого давления 13 из емкости 14 для хранения или получения водорода. Карбюратор 2 и воздуховод 7 установлены на впускной коллектор 15. Описываемый способ и работа устройства реализуются следующим образом.При запуске двигателя внутреннего сгорания воздушная заслонка 3 открыта, дроссельная заслонка 6 закрыта полностью (на фиг. 1 показано пунктиром), воздушная заслонка 9 дополнительной смесительной камеры 8 открыта полностью. При включении зажигания открывается электромагнитный клапан 12 и осуществляется подача водорода и дополнительного воздуха фчерез воздуховод 7 во впускной коллектор 15, а затем в камеру сгорания двигателя. Истечение бензина из жиклера 4 не происходит, так как разрежение под дроссельной заслонкой б недостаточно.При работе двигателя на холостом ходу состояние элементов впускной системы такое же как и при запуске и двигатель работает только на водородовоздушной смеси, Истечение бензина из жиклера 4 не происходит из-за малого разрежения под дроссельной заслонкой 6, так как подача воздуха и водорода происходит только через воздуховод 7 и смесительную камеру 8, расположенную в нем.При работе на частичных нагрузках открывается дроссельная заслонка 6 карбюратора 2 и полностью открыта воздушная заслонка 3, . а так как скорости течения воздуха в карбюраторе 2 незначительны, то истечение бензина из жиклера 4 карбюратора 2 уменьшено, а основное количество топлива и воздуха подается через воздуховод 7 и смесительную камеру 8.При работе двигателя на режимах номинальной и максимальной мощности воздушная заслонка 9 дополнительной смеси 5 О 15 10 15 тельной камеры 8 закрывается (на фиг. 1 показано пунктиром) и закрывается электромагнитный клапан 12. Последний перекрывает подачу водорода, и двигатель работает только на бензовоздушной смеси, получаемой в карбюраторе 2 обычным способом.Использование предлагаемого способа и устройства для его осуществления позволяет осуществлять качественное регулирование мощности двигателя на основных режимах работы городского транспорта за счет активации процесса горения углеводородных топлив в воздухе водородом и обеспечивает получение бензоводородовоздушной смеси, состав которой может изменяться в широких пределах по коэффициенту избытка воздуха сА от 1,5 - 2,0 на частичных нагрузках до 4 - 6 на холостом ходу и при запуске.Соотношение площадей проходных сечений карбюратора и воздуховода выполнены так, чтобы обеспечивался коэффициент избытка воздуха а 4 - 6 на холостом ходу и на частичных нагрузках оС= 1,5 - 2;0; а также изусловия достижения разрежения в карбюраторе такой величины, чтобы на режиме холостого хода и запуска не было истечения бензина, а на режимах частичных нагрузок это истечение было уменьшено,Предлагаемые способ и устройство для его осуществления обеспечивают уменьшение количества токсичных составляющих в выхлопных газах двигателя внутреннего сгорания, причем содержание СО уменьшено более, чем в 80 раз на холостом ходу и более, чем в 5 в раз на частичных нагрузках. Содержание углеводородов Сп,Н уменьшено в 3 - 4 раза, а окислы азота ИОх практически отсутствуют,Расход основного эксплуатационного топлива на режимах запуска, холостого хода и частичных нагрузок снижен в среднем на 30 - 40%, что показано на фиг. 4, в виде кривой 16 для известного способа и кривой 17 для описываемого. 1. Способ работы двигателя внутреннего сгорания путем присадки к бензовоздушной смеси дополнительной водородовоздушной смеси, подачи в цилиндр и сжигания образовавшейся бензоводородовоздушной смеси, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности и снижения токсичности, на режимах запуска и холостого хода в цилиндр подают только водородовоздушную смесь, а на частичных режимах - бензоводородовоздушную смесь, причем количество водородовоздушной смеси в ней поддерживают постоянным.52. Устройство для осуществления способа работы двигателя внутреннего сгорания, содержащее подключенные к впускному коллектору карбюратор для приготовления бензовоздушной смеси, снабженный диффузором, и воздуховод со смесительной камерой водорода и воздуха и установленным в нейдиффузором, отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности, воздуховод .снабжен воздушной заслонкой, а, площадь проходного сечения диффузбра 6смесительной камеры составляет 15 в 2/О от площади проходного сечения диффузора карбюратора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Разработка и исследование системы питания двигателя ЗИЛдля работы на бензоводородовоздушных смесях. Отчет Завода-Втуза при автозаводе им. Лихачева. Государственный регистрационный78025018, М 1977, с. 52 - 54.45 тная, 4 Ф Ц Редактор М. ДылынЗаказ 829/45ВНИИПпо13035,филиал ПП Состави Техред И. Тираж 548 Государственного елам изобретений сква, Ж - 35, Рау Патент, г. Ужгокомитета СС и открытий ская наб д од, ул. Проек ектор О. Билясное