Двигатель внутреннего сгорания
Изобретение позволяет повысить эффективность использования топлива двигателем путем увеличения полноты сгорания. Источник 26 высоковольтнойш х 12 U го питания двигателя 1 подключен одним полюсом к массе двигателя, а другим - к паросборнику (ПС) 5, покрытому так же, как и направляющие лопатки 8, слоем диэлектрического материала . ПС прикреплен к двигателю через электроизолирующие прокладки 29. Такое выполнение обеспечивает в ПС противоточное движение топлива и воздуха . Процесс испарения топлива в воздушной среде имеет более высокую скорость испарения, чем процесс испарения топлива в среде паров топлива . Одновременно в ПС происходит расщепление тяжелых фракций углеводородного топлива как за счет взаимодействия с озоном, так и за счет ионизации частиц паров топлива в электрическом поле. 1 ил. К топливной а/сте е 15 Ш (Л N)
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (;,1) 4 Р 02 М 31/18
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ктоллибиай систене
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1321888 (21) 4180148!25-06 (22) 12.01.87 (46) 23.10.88. Бюл. Н 39 (71) Алма-Атинский энергетический институт (72) Б.Б.Аспандияров, К.Б.Ермекбаев, В.Н.Борисов, А.M.Äoñòèÿðîâ и Ю.М.Мирочник (53) 62 1.936..038 (088.8)
I (56) Авторское свидетельство СССР
К- 1321888, кл. F 02 M 31/ 18, 1986. (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить эффективность использования топлива двигателем путем увеличения полноты сгорания. Источник 26 высоковольтно„SU: Í322 Ä А 2 го питания двигателя 1 подключен одним полюсом к массе двигателя, а другим — к паросборнику (ПС) 5, покрыто-" му так же, как и направляющие лопатки 8, слоем диэлектрического материала. ПС прикреплен к двигателю через электроизолирующие прокладки 29. Такое выполнение обеспечивает в ПС противоточное движение топлива и воздуха. Процесс испарения топлива в воздушной среде имеет более высокую скорость испарения, чем процесс испарения топлива в среде паров топлива. Одновременно в ПС происходит расщепление тяжелых фракций углеводородного топлива как за счет взаимодействия с озоном, так и за счет ионизации частиц паров топлива в электрическом поле. 1 ил.
1432? 55
Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению и является усовершенствованием изобретения по авт. св. Р 1321888.
Цель изобретения — повышение эффективности использования топлива путем увеличения полноты сгорания.
На чертеже представлена схема двигателя внутреннего сгорания ° 10
Двигатель 1 внутреннего сгорания, преимущественно с внутренним смесеобразованием, содержит испаритель 2, камера которого выполнена в виде циклона 3, снабженного патрубком 4 тан- 15 генциального подвода воздуха и паросборником 5, установленным в верхней части циклона 3 и образующим с выхлопной трубой 6 кольцевой канал 7 на входе, в который установлены на« 20 правляющие лопатки 8, а выхлопная труба 6 снабжена змеевиком 9, большая часть которого установлена внутри нее, а меньшая — на ее поверхности, причем в меньшей части змеевика
9 со стороны, примыкающей к выхлопной трубе 6, выполнены отверстия 10Ä
Трубопровод 11 подачи топлива содержит клапан 12, циклон 3 снабжен сливным патрубком 13, соединенным с дре- 30 нажным трубопроводом 14 подачи топлива в топливную систему 15 и трубками
16, подключенными к впускному коллектору 17 двигателя 1, Кроме того, дви" гатель 1 снабжен камерой, 18 подогрева с магистралями подвода 19 и отвода
20 топлива и струйным насосом 21 с всасывающим 22 и напорным 23 патрубками. Камера 18 подогрева топлива размещена в нижней части циклона 3, магистраль 29 подвода топлива подключена к трубопроводу 11 подачи топлива перед клапаном 12, струйный насос 21 установлен в трубопроводе 11 подачи топлива после клапана 12 и подключен 45 всасывающим патрубком 22 к магистрали 20 отвода топлива из камеры 18 подогрева, а напорным патрубком 23— к змеевику 9. Двигатель 1 внутреннего сгорания также снабжен отсечными кла-5 панами 24, установленными в каждой трубке 16 подачи испаренного топлива, а камера 18 подогрева топлива — сливным патрубком 25.
Двигатель 1 внутреннего сгорания содержит также источник 26 высоковольтного питания двигателя 1, подключенный одним концом 27 к массе двигателя 1, а другим концом 28 — к паросборнику 5. Паросборник 5 электроизолирован от массы двигателя t с помощью прокладок 29, а его боковая поверхность 30 покрыта изнутри и снаружи слоями 31 и 32 соответственно диэлектрического материала, иэ которого выполнены также направляющие лопатки 8. Благодаря этому между циклоном 3 и боковой поверхностью 30 паросборника 5 и поверхностью выхлопной трубы 6 возникает тлеющий разряд, сила которого регулируется толщиной слоев 31 и 32, размещенных на боко- вой поверхности 30 паросборника 5.
Двигатель работает следующим образом.
При работе двигателя 1 через клапан 12 топливо поступает в змеевик 9, в котором происходит предварительный подогрев. С целью эффективного использования тепловой энергии отработавших газов змеевик 9 выполняется иэ теплопроводящего материала, например меди, и его большая часть устанавливается внутри выхлопной трубы 6.
Далее подогретое топливо через отверстие 10 струйками поступает на поверхность выхлопной трубы 6. Таким способом на этой поверхности образуется пленка стекающего топлива. Количество пара определяется поверхностью испарения выхлопной трубы 6. Излишки неиспарившегося топлива (что часто бывает при пуске и остановке) через сливной патрубок 13 поступают обратно в топливную систему 15. !
Поток воздуха подается в циклон 3 через патрубок 4, где происходит его завихрение. Далее воздух отводится в кольцевой канал 7 с направляющими лопатками 8 противоточно стекающей пленке топлива. В результате противоточного движения топлива и воздуха в паросборнике 5 образуется однородная смесь паров топлива и воздуха.
Процесс испарения топлива в воздушной среде с быстро удаляемыми из нее парами топлива имеет более высокую скорость испарения, чем процесс испарения в среде паров топлива, При этом пленка густой фракции топлива, стекающая с поверхности выхлопной трубы 6, падает на поверхность свежего топлива, поступающего из магистрали 19 в камеру 18 подогрева топлива. При этом происходит передача топ» лива свежему ненагретому топливу, находящемуся в камере 18 подогрева топДвигатель внутреннего сгорания значительно повышает эффективность использования топлива в условиях высокогорья, где ценность и значение каждой единицы высокоактивного окислительного объема для поддержания процесса горения возрастает.
Формула изобретения
Составитель Л.Черный
Редактор И.Шулла Техред Л.Олийнык Корректор С.Черни
Заказ 5406/28 Тираж 505 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
14322 лива. Нагретое путем смешения топливо в камере 18 отводится магистралью
20 через всасывающий патрубок 22 струйного насоса 21 на вход змееви5 ка 9. Это повышает температуру испаряемого топлива и глубину протекания процесса испарения.
При работе двигателя внутреннего сгорания в нерасчетных режимах (рез- 10 кий сброс нагрузки, выключение двигателя, торможение двигателем и т.д.) с целью обеспечения надежности работы двигателя и эффективности использования топлива отсечными клапанами 15
24 прерывается подача испаренного топлива во впускной коллектор 17.
Одновременно с подачей воздуха через патрубок 4 в циклоне 3 происходит преобразование кислорода воздуха 20 из молекулярного состояния 0, неактивного с точки зрения протекания процесса окисления, в озонированное состояние О>, активное с точки зрения процесса окисления, благодаря проте- 25 канию тлеющего разряда между циклоном 3 и боковой поверхностью 30 паросборника 5.. При этом происходит перевод молекул топлива, находящихся в паровой фазе, в атомарное, а также ЗО дисоциированное — ионное состояние.
Все это повышает готовность топлива к сжиганию в цилиндрах двигателя 1.
Этот процесс идет далее и в паросборнике 5 за счет повторного прохождения З5 тлеющего разряда между боковой поверхностью 30 и поверхностью выхлопной трубы 6. При этом происходит расщепление тяжелых фракций углеводородного топлива как за счет взаимодейст- 40 вия с озоном, так и за счет ионизации частиц паров топлива в электрическом поле.
Озон, являясь сильным окислителем, . активно доокисляет продукты неполно- 45 .го сгорания топлива такие, как сажа, окись углерода (СО), окись азота (НО) даже при невысоких температурах отработавших газов, имеющихся на выхлопе.
При этом более токсичные для окружающей среды и человека продукты неполного сгорания переводятся в менее токсичные продукты полного сгорания топлива даже в условиях кратковременного процесса горения в цилиндрах двигателя 1. Таким путем происходит снижение токсичности отработавших газов. Затраты энергии на образование тлеющего разряда между циклоном
3 и боковой поверхностью 30 паросборника 5 и поверхностью выхлопной трубы 6 невелики и ниже затрат энергии в одной свече в момент искрообраэования. Если двигатель 1 карбюраторный, то паросборник 5 может быть подсоединен к имеющемуся источнику высоковольтного питания. Если двигатель 1 дизельный, необходимо устанавливать новый источник высоковольтного питания.
Двигатель внутреннего сгорания по авт. св. М- 1321888, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения эффективности использования топлива путем увеличения полноты сгорания, он дополнительно снабжен источником высоковольтного питания и электроизолирующими прокладками, а направляющие лопатки и паросборник покрыты слоем диэлектрического материала, причем источник высокого напряжения подключен одним полюсом к массе двигателя, а другим — к паросборнику, а последний прикреплен к двигателю через электроизолирующие прокладки.
