Комбинированный двигатель внутреннего сгорания

лом 9, и газовой турбины 21, а реактор 8выполнен с полостью 22 подогрева конвертируемого топлива, Кроме того, система 14согласования режимов работы двигателя 1и реактора 8 может содержать дроссельную 5заслонку 23 с приводом 24, ресивер 25, пусковой электродвигатель 26, датчики 27 и 28соответственно подачи топлива и частотывращения и блок 29 управления,Термохимический реактор 8 состоит из 10двух основных частей; форсуночной головки30 и реакционной камеры 31, На выходефорсуночной головки 30 установлена свеча32 и для улучшения смесеобразования вэтой же головке размещен завихритель ЗЗ. 15Электронный блок управления 29 (фиг,2) сбстОит из аналога-цифравога преобразователя 34, задатчика 35 программы, микропроцессора Зб и цифроаналоговогопреобразователя 37, 20Двигатель работает следующим образом,Запуск оеактара 8 осуществляется подачей топлива насосом 11 и воздуха нагнетателем 16, приводимых в действие 25пусковым электродвигателем 26. которыйпосле достижения определенной частотывращения насоса 11 и нагнетателя 16 отключается. Воспламенение обеспечиваетсясвечой 32, При работе топливо вначале подается в межрубашечную полость 22 реактора 8. где подогревается и затем поступаетв форсунку 12, в которой происходит распылтоплива воздухом повышенных давления итемпературы., который отбирается из магистрали подачи воздуха в реактор 8 нагнетателем 16,Для улучшения смесеобразования распыленное топливо дополнительно перемешивается в завихрителе 33 основным 40потоком горячего воздуха, подаваемого нагнетателем 16,Предварительный подогрев топлива иего распыливание в фарсунке 2 воздухомпозволяют использовать для конверсии 45практически любое моторное топливо, Приэтом воздушный распыл и закручиваниесмеси в завихрителе 33 обеспечивают эф.фективное смесеобразование и хорошее перемешивание тапливоваздушной смеси вреакционной камере 31,Пуск реактора осуществляегся при коэффициенте избытка воздуха а = 0,6 - 0,7,что предотвращает сажеобразование в условиях холодных компонентов и позволяет 55быстро разогреть реактор 8.При достижении необходимой рабочейтемпераутры синтез-газа на выходе из реа,:. -тора 8, расход топлива выводится на постянный режим работы с каэффициен 1 гм избытка воздуха а = 0,348, который обеспечивает достаточно высокий выход водорода при сравнительно низком процессе смесеобразования.Получаемый в этом случае в реакционной камере 31 в результате термической конверсии углеводородного топлива синтез-газ поступает к турбине 21 низкого давления, в которой, расширяясь, охлаждается и направляется в ресивер-накопитель 25 и через регулируемую дроссельную заслонку 23 с управляемым электрическим приводом 24 поступает в смеситель 13, где смешивается с воздухом, поступающим в двигатель 1, Полученная смесь воздуха с синтез-газом сжимается в турбокомпрессаре 7 и через впускной трубопровод 4 поступает в камеру сгорания двигателя 1.Работа реактора 8 при нскаталитическои конверсил характеризуется высокой температурой процесса и высокой теплонапря.";еннастью, та вызывает необходимость введения охлаждения реактора 8, Топливо, поступающее в межрубашечную полость 22, нагреваясь. снижает теплонапряженность реактора 8,Реактор 8 может работать как в режиме термивской конверсии, так и в реклме па. ровоздушной конверсии углеводороднагс топлива, В этом случае в реакционную каме. ру 31 через фарсунку 18 впрыскивается во. дяной пар, что позволяет снизит, значение а ат 0,348 до 0 263, значительно повысить выход водорода и практически исключить процессы сакеобразования, При этом горя чая вода подаеся насосом 19 из системы . охлаждения двигателяи превращаегсяпар за счет геплаты выпускных газов двига теля 1 в подогревателе 20, При указанны условиях в зоне реакцил в реакцлонной ка мере 31 водяной пар и углекислота заметнс реагируют с углеродам, образуя водород(д( 50 - 60 О) и окись углерода.Работа реактора 8 прекращается путе отключения подачи топлива и воды насоса ми 11 и 19 с последу;ащей продувкой возду ;ом реакционной камеры 31 от остаточны: газов. В реакторе 8 не используются катали заторы, что значительно уменьшает габари ты, упроша- конструкцию и удешевляет ег стоимость,Кром з того, расширение синтез-газа по сле реактора 8 в турбине 2 1 позволяет уст ранить эхладлтель синтез-газа которы необходим в имеющихся конст".:циях, чт . - ,ополнительно позволяет уменьшить габэ ри гы оеакт ра 8 и всей,;ановки в целом. 1744287 40 45 50 55 Система 14 согласования режимов работы двигателя 1 и термохимического реактора 8 работает следующим образом,Аналоговые сигналы от датчиков 27 и 28 соответственно подачи топлива в двигатель и частоты его вращения поступают в аналого-цифровой преобразователь 34, откуда далее в цифровом виде поступают в микропроцессор 36. В последнем происходят сравнение этих сигналов с сигналами, поступающими из задатчика 35 программы, и выработка управляющих сигналов в цифровой форме, которые подаются в цифроаналогов ы й п рео бр а зова тел ь 37. Далее управляющие сигналы в аналоговом виде поступают на исполнительный механизм электрического привода 24, управляемого дросселем 23, и электродвигателя 26 термохимического реактора 8. В зависимости от величины подачи топлива в двигатель 1 и частоты его вращения осуществляются регулирование положения управляемого дросселя 23 включение и выключение электродвигателя 26 реактора 8,Формула изобретения Комбинированный двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр, снабженный рубашкой охлаждения и впускным и выпускным трубопроводами, магистраль подачи топлива в цилиндр, турбокомпрессор, подключенный к трубопроводам, термохимический реактор, снабженный входным и выходным каналами, насосом подачи конвертируемого топлива и форсункой для его распыливания, смеситель, размещенный во впускном трубопроводе и связанный с выходным каналом реактора, и систему согласования режимов работы двигателя и термохимического реактора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности путем по вышения экономичности, снижения токсичности и расширения номенклатуры применяемых топлив, двигатель дополнительно содержит систему подачи воды в термохимический реактор и нагнетатель с 10 приводом, причем система подачи водыподключена к рубашке охлаждения и выполнена в виде распылителя, размещенного в реакторе водяного насоса, и подогревателя, тепловоспринимающие поверхности кото рого размещены на выпускном трубопроводе, нагреватель выполнен в виде лопаточного компрессора, выход которого соединен с входным каналом реактора, и газовой турбины, подключенной входным 20 патрубком к выходному каналу реактора, авыходным патрубком - к смесителю, реактор выполнен с полостью подогрева конвертируемого топлива, а насос подачи конвертируемого топлива и водяной насос 25 выполнены с приводом от газовой турбины,2, Двигатель по и, 1, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что система согласования режимов работы двигателя и реактора выполнена в виде дроссельной заслонки с приводом, ре сивером, размещенным во впускном трубопроводе, пускового. электродвигателя кинемагически связанного с лопаточные компрессором, датчиков подачи топлива и частоты вращения вала и блока управления, 35 связанного с датчиками, с приводом дроссельной заслонки и с пусковым электродвигателем, 1744287и ГКНТ СССР Производственно-; здательский комбинат "Патент". г.;кгород.ул,Гагарина Заказ 2178 ВКИИПИ Гос ствен 1130 Тираж Подписное ого комитета по изобретениям и открытиям 5, Москва, Ж, Раушская наб,. 4/5