Двигатель внутреннего сгорания

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ЬЭ

С0

ЬЭ

С

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4915623/06 (22) 31.01 91 (46) 30.1093 Бюл. Йа 39 — 40 (71) Куйбышевский государственный университет (72) Лукс АЛ.; Загузов И.С.; Шишкин Ю.Н.; Сорокин

АИ„Ямолов Ю.И.; Анистратенко В.И.; Кривов M.Â.;

Минеев ЕВ. (73) Самарский государственный университет (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Использование: в теплотехнике и автомобильной промышленности. Сущность изобретения: при запуске теплового двигателя нагретые выхлопные газы заполняют выхлопной патрубок 1, а по впуск— ному патрубку 2 движется топливовоздушная смесь, причем часть неиспарившегося топлива перемеща(19) Кб (11) 2002096 С1 (51) 5 Г02М 31 087 ется в виде тонкой пленки во внутренней поверхности патрубка 2. При обтекании выхлопными газами испарителя 4 двухфазного термосифона с пластинчатым теплообменником? промежуточный теплоноситель в капиллярно — пористой вставке испаряется, а паровый поток llO трубке поднимается в камеру конденсатора 5, где конденсируется, отдавая тепло через стенку поверхности, по канавкам которой перемещается топливо. Последнее интенсивно испаряется, превращаясь в пар. Образовавшийся конденсат промежуточного теплоносителя в камере стекает под действием гравитационных и капиллярных сил по трубке в испаритель 4 термосифона.

3 з.п.ф-лы, 3 ил.

3.Изобретение QTHocNTGQ к теплотехнике чения, снабжен капиллярно-пористой и может быть использовано в автомобиль- вставкойи внешнимпластинчатымтеплообной промышленности. менникам и размещен внутри выхлопного

Известно устройство для абезврежива- патрубка, конденсатор выполнен в виде кания отработавших газов системы "Vapire", 5 меры, корпус которой соединен со стенкой содержащее "котел", имеющий в попереч- впускного патрубка с образованием жидконом сечении кольцеобразную форму с лег- стного коллектора-растекателя перед выким сужением для предотвращения выхода ступающими канавками внешней из строя, чтобы позволить использова ь во- поверхности конденсатора, обращенной неду в качестве рабочего тела тепловой труб- "0 посредственна в канал впускного патрубка, ки. камера конденсатора соединена с испариУстройства работает следующим абра- телем трубкой, кроме того, камера внутри эом. При подводе тепла к "котлу" передача конденсатора выполнена в виде цилиндра, тепла происходит со всей поверхности ис- переходящего в конус, а канавки иа внешпарителя. Пар поднимается по трубке к впу- 1Б ией поверхности конденсатора выполнены скному патрубку, где охлаждается и с гидравлическим уклоном i = 0,01 — 0,03 в конденсируется. Конденсат под действием сторону коллектора-растекателя. силы тяжести стекает в "котел".. Кэк показывает анализ аналогов, испаОднако зто устройство не обеспечивает ритель, конденсатор, канавчатая поверхэффективного отвода тепла к впускному 20 ность, коллектор-растекатель сами по себе патрубку иэ-за низких величин теплопере- известны. Однако их размещение на впускдачи. ном и выпускных патрубках, соединенные

Наиболее близким к изобретению явля- между собой, и новая взаимосвязь, абусловется устройство для обезвреживания отра- ленная размещением испарителя с пластикбатавших газов типа "Vapire", 25 чатым теплообмеиником в выпускном представляющее собой горячий участок патрубке, а конденсатора непосредственно впускноготрубопровода, в котором исполь- во впускном патрубке, позволяет обеспезуется тепловая трубка для передачи энер- чить интенсификацию утилизационного гии от отработавших газов к поступающим процесса путем разбиения пленки и высоков трубопровод капельками топлива. 30 эффективного испарения и только на лоУстройство работает следующим абра- кальном участке с высокой плотностью зом, При работежидкостьвтеплообмеиной испарения топлива, на основе чего можно трубке нагоевается отработавшими газами сделать вывод, чта изобретение обладает и после закипания пары поднимаются и кон- существенными отличиями. денсируются s верхней (холодной) части 35 Положительный эффект заключается в трубки. Тепло, выделяемое при конденсэ- том, что в изобретении обеспечивается инции жидкости, используется для испарения тенсификация испарения топлива, его полбйнзина в горючей смеси до ее поступления ная гомогеиизация и тем самым лучшее в цилиндры. Конденсированная жидкость сгорание и обезвреживание отработавших возвращается в основание трубки поддей- 40 газов путем утилизации тепла отрэботэвствием силы тяжести, тем самым обеспечи- ших газов выхлопного патрубка при помощи вая воэможность повторения цикла, отдельного двухфазного термосифона. Это

Данное устройство не обеспечивает эф- позволяет исключить работу карбюратора фективного испарения топлива из-эа огра- на положительных режимах. ниченности теплопередающей способности 45 На фиг, 1 показана принципиальная тепловой трубки, обусловленной гидравли- схема устройства для обезвреживания атраческими сопротивлениями из-за встречного ботавших газов; на фиг. 2 и 3 — разрезы А-А движения пара и жидкости, и Б-Б на фиг. 1 соответственно, Цель изобретения — интенсификация Устройство для обезвреживания отраиспарения топлива. ботавших газов содержит выхлопной 1 и

Поставленная цель достигается тем, что расположенный после карбюратора впускв устройстве для обезвреживания отрабо- ной 2 патрубки, соединенные между собой тавших газов, содержащем выхлопной и тепловой трубой 3, выполненной в виде, нарасположенный после карбюратора впуск- пример,двухфазноготермосифонатепловоной патрубки теплового двигателя, соеди- 55 го двигателя (не показан} с испарителем 4 и ненные между собой тепловой трубой с конденсаторомБ.Испарительтепловойтрукапиллярно-пористой структурой и с проме- бы выполнен в виде трубки, например, удожуточным теплоносителем, новым является баобтекаемого овального сечения, снабжен то, что испаритель тепловой трубы выпал- капиллярно-пористой вставкой б и внешним нен в виде трубки, например, овального се- пластиичатым теплоабменникам 7. Конден2002096 сатор 5 выполнен в виде камеры 8, корпус которой соединен со стенкой впускного патрубка 2 с образованием внешнего кольцевого коллектора-растекателя 9 перед выступающими канавками 10 поверхности конденсатора 5, обращенной непосредственно в канал впускного патрубка 2, Камера

8 конденсатора соединена с испарителем 4 цилиндрической трубкой, переходящей в конус, что позволяе1 уменьшить гидравлическое сопротивление и увеличить теплопередающую способность. Канавки 10 на внешней поверхности конденсатора 5 с целью создания малого подпора. и равномерного растекания пленки (а затем и интенсивного испарения) выполнены с гидравлическим уклоном i 0,01 — 0;03 в сторону коллектора-растекателя 9. При большем гидравлическом уклоне увеличивается подпор, что увеличивает сопротивление, а при меньшем ухудшается растекаемость, что приводит к осушке канавок на большей их длине.

Устройство для обезвреживания отработавших газов работает следующим образом.

При запуске теплового двигателя нагретые выхлопные газы заполняют патрубок 1. а по впускному патрубку 2 движется топливовоздушная смесь, причем часть неиспарившегося топлива перемещается в виде тонкой пленки по внутренней поверхности

10

1. ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий соединенные между собой тепловой трубой с капиллярно-пористой структурой и с промежуточным теплоносителем впускной и выпускной патрубки, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности и снижения токсичности путем интенсификации процесса испарения топлива, на входе тепловой трубы установлен испаритель, выполненный в виде трубки овального сечения и .снабжен капиллярно-пористой вставкой, внешним пластинчатым теплообменником и размещен в выхлопном патрубке, а на выходе тепловой трубы конденсатор, выполненный в виде камеры, корпус которой соединен со стенкой впускного патрубка с образованием жидкостного коллектора-растекателя, причем внешняя поверхность корпуса камеры, обращенная к впускному патрубку, выполнена гофрированной и образует часть, внутренней поверхности впускного патруб-

Формула изобретения

55 патрубка 2. При обтекании выхлопными газами испарителя 4 двухфазного термосифона с пластинчатым теплообменником 7 промежуточный теплоноситель в капиллярно-пористой вставке 6 испаряется, а паровой поток по трубке поднимается в камеру

8 конденсатора 5, где конденсируется, а отдавая тепло через стенку поверхности, по канавкам 10 которой перемещается топливо.

Последнее интенсивно испаряется, превращаясь в пар. Образовавшийся конденсат промежуточного теплоносителя в камере 8 стекает под действием гравитационных и капиллярных сил по трубке в испаритель 4 термосифона. Испарительно-конденсационный цикл замыкается, При изменении подводимой тепловой нагрузки к испарителю (снижение температуры выхлопных газов) автоматически уменьшается температурный перепад и передаваемая тепловая мощность.

Использование предлагаемого изобретения позволяет улучшить испарение гомогенизировать топливовоздушную смесь за счет утилизации тепла выхлопных газов, интенсификации испарения жидкой пленки топлива в канавках и улучшения сжигания топлива и тем самым уменьшить токсичность отработавших выхлопных газов. (56) Автомобильная промышленность, 1976, ¹8, с,10. ка, а коллектор-растекатель расположен перед гофрированной поверхностью по ходу промежуточного теплоносителя, причем камера соединена.при помощи трубки с испарителем.

2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что внутренняя поверхность камеры выполнена цилиндрической в верхней части и конической в нижней части.

3. Двигатель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что гофры выполнены в форме прямоугольного треугольника в продольном сечении с гидравлическим уклоном 1 относительно оси впускного патрубка, причем прямая линия, совпадающая с гипотенузой прямоугольного треугольника, пересекает ось впускного патрубка за зоной установки камеры по ходу топливовоздушной смеси, а 1-0,01. 0,03.

4. Двигатель no nn.1 - 3, отличающийся тем, что в качестве промежуточного теплоносителя используют дистиллированную воду.

2002096

Составитель Г.Рыжухин

Редактор Т.Павловская Техред M.Mîðlåíòàë Корректор Л,Ливринц

Заказ 3163

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101