Способ (варианты) и система внутрицилиндровой регенерации тепловой энергии и контроля температуры цилиндра - заявка 2017101601 на патент на изобретение в РФ

1. Способ, содержащий следующие шаги:
по отдельности впрыскивают жидкость в несколько массивов труб, причем каждый из этих нескольких массивов труб содержит одну или несколько труб, проходящих через камеру сгорания соответствующего цилиндра двигателя в зоне головки цилиндров двигателя, при этом жидкость впрыскивают в зависимости от температуры соответствующего цилиндра двигателя; и
извлекают тепловую энергию из впрыснутой жидкости после ее прохождения через каждый массив труб.
2. Способ по п. 1, дополнительно содержащий шаг, на котором, по меньшей мере частично, приводят в движение один или несколько следующих элементов двигателя: коленчатый вал и сцепление, используя регенерированную тепловую энергию.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что одна или несколько труб каждого массива труб отделена от камеры сгорания соответствующего цилиндра стенкой.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что раздельный впрыск жидкости в несколько массивов труб включает в себя шаг, на котором по отдельности впрыскивают жидкость в каждый массив труб в начале такта выпуска соответствующего цилиндра двигателя.
5. Способ по п. 1, дополнительно содержащий шаг, на котором начинают раздельный впрыск жидкости в несколько массивов труб после того, как температура двигателя достигнет пороговой температуры.
6. Способ по п. 1, дополнительно содержащий шаг, на котором регулируют время впрыска и количество раздельно впрыскиваемой жидкости для каждого массива труб каждого цилиндра двигателя в зависимости от температуры соответствующего цилиндра двигателя.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что шаг, на котором извлекают тепловую энергию, содержит расширение пара, выходящего из нескольких массивов труб, для производства работы в системе, включающей в себя турбину и компрессор.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что раздельный впрыск жидкости содержит шаг, на котором с помощью контроллера активируют индивидуальные жидкостные инжекторы, соединенные с каждым из массивов труб выше по потоку от каждого цилиндра двигателя, для впрыска жидкости в течение времени, определяемого требуемым количеством впрыскиваемой жидкости.
9. Способ по п. 1, дополнительно содержащий шаг, на котором не впрыскивают жидкость в один из нескольких массивов труб в ответ на то, что температура соответствующего цилиндра двигателя ниже пороговой температуры.
10. Способ, содержащий следующие шаги:
регулируют, в зависимости от условий работы двигателя, время впрыска и количество жидкости, впрыскиваемой в массив труб, проходящий через камеру сгорания цилиндра двигателя и расположенный в зоне головки цилиндров двигателя около выпускного клапана;
извлекают тепловую энергию из впрыснутой жидкости после ее выхода из массива труб ниже по потоку от цилиндра двигателя; и
приводят в движение элемент двигателя, по меньшей мере частично используя регенерированную тепловую энергию.
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что условия работы двигателя включают в себя температуру цилиндра двигателя.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что регулировка времени впрыска и количества впрыскиваемой жидкости включает в себя шаг, на котором увеличивают количество впрыскиваемой жидкости по мере увеличения температуры цилиндра двигателя.
13. Способ по п. 11, отличающийся тем, что регулировка времени впрыска и количества впрыскиваемой жидкости включает в себя шаг, на котором снижают количество впрыскиваемой жидкости по мере уменьшения температуры цилиндра двигателя.
14. Способ по п. 10, отличающийся тем, что регулировка времени впрыска и количества впрыскиваемой жидкости включает в себя шаг, на котором устанавливают опережение времени впрыска относительно такта выпуска цилиндра двигателя в зависимости от указания на детонацию двигателя.
15. Способ по п. 10, отличающийся тем, что регулировка количества впрыскиваемой жидкости включает в себя шаг, на котором регулируют широтно-импульсную модуляцию распыляющего жидкостного инжектора, соединенного с массивом труб выше по потоку от цилиндра двигателя.
16. Способ по п. 10, отличающийся тем, что регулировку времени впрыска и количества впрыскиваемой в массив труб жидкости осуществляют с помощью контроллера, причем контроллер активирует жидкостный инжектор, соединенный с массивом труб выше по потоку от цилиндра двигателя.
17. Система для двигателя, содержащая:
несколько цилиндров двигателя;
несколько массивов труб, причем в зоне головки каждого из нескольких цилиндров двигателя смонтирован один из упомянутых нескольких массивов труб, при этом каждый массив труб содержит несколько труб, причем каждая из этих нескольких труб проходит через камеру сгорания соответствующего цилиндра из нескольких цилиндров двигателя, и при этом внутренний объем каждой трубы изолирован от остального объема камеры сгорания;
несколько распыляющих жидкостных инжекторов, причем с входом каждого массива труб соединен по меньшей мере один из этих нескольких жидкостных инжекторов;
систему регенерации тепла, соединенную с несколькими массивами труб, как выше, так и ниже по потоку от нескольких цилиндров двигателя; и
контроллер, содержащий инструкции в долговременной памяти для:
раздельного впрыска жидкости в каждый из нескольких массивов труб, в зависимости от температуры соответствующего цилиндра двигателя, с помощью нескольких жидкостных инжекторов;
извлечения тепловой энергии из впрыснутой жидкости после ее прохождения через каждый массив труб с помощью системы регенерации тепла; и
направления регенерированной энергии в дополнительный элемент двигателя.
18. Система по п. 17, отличающаяся тем, что система регенерации тепла содержит турбину, соединенную с поворотным валом и компрессором, причем поворотный вал соединен с дополнительным элементом двигателя.
19. Система по п. 17, отличающаяся тем, что каждый массив труб содержит большую область теплопередачи, расположенную вокруг седла выпускного клапана каждого из нескольких цилиндров двигателя.
20. Система по п. 17, отличающаяся тем, что упомянутые несколько труб каждого массива труб содержат несколько параллельных труб, проходящих через соответствующий цилиндр двигателя в направлении диаметра цилиндра, причем наибольшее число этих параллельных труб сконцентрировано вокруг седла выпускного клапана соответствующего цилиндра двигателя.
Наверх