ДИЗЕЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Российский патент 1997 года по МПК F02M31/00 F02G5/02 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к дизелестроению.

Известны дизельные двигатели, содержащие камеру сгорания, головку камеры сгорания, топливоподводящую систему, систему охлаждения и механический привод электрогенератора, в том числе:
с приводом электрогенератора от газовой турбины, связанной с газовыхлопной магистралью [1]
с топливоканалом в головке камеры сгорания для подогрева топлива [2]
Задачей изобретения является снижение тепловых потерь, повышение КПД и эффективности дизельных двигателей.

На фиг. 1 и 2 изображен предлагаемый дизельный двигатель, где показаны: камера сгорания 1, головка камеры сгорания 2, канал 3, клапан 4, клапан 5, электромагниты ионизатора 6, электрод ионизатора 7, баллон 8, теплообменник 9, топливопровод 10, топливопровод 11, перегородка-теплообменник 12, стенка 13, рамка 14, трубка 15, трубка 16, термостат 17, газотурбинный двигатель 18, электрогенератор 19, бак топливный 20. Канал теплообменника 9 сообщается с камерами сгорания при открытых выхлопных клапанах двигателя.

Известно, что велики тепловые потери в двигателях, они составляют:
на охлаждение двигателя 15-35%
выход с отработанными газами 25-45%
от неполного сгорания топлива до 5%
по данным отделения физико-технических проблем и энергетики АН УССР, например, для дизельного двигателя в 200 л.с. с расходом топлива 200 г на кВч, расходуется энергии на испарение топлива 10209 кДж/ч.

Также известно, что эффективность двигателей зависит от энергетического состояния топлива, в дизельных двигателях, в основном, применяется жидкое топливо, кинетическая энергия которого невелика. В настоящее время в некоторых дизельных двигателях повышают энергетическое состояние жидкого топлива газификацией его в закрытых предкамерах процессом неполного сгорания топлива, преобразованием его в газы CO, CH и др. Так как предкамеры имеют большую поверхность охлаждения, чем вызвана большая теплоотдача в окружающую среду, эффективность их невелика.

В предлагаемом дизельном двигателе повышается энергетическое состояние топлива за счет использования энергии тепловых потерь. Для этого двигатель снабжается двумя теплообменниками для подогрева и парогазообразования топлива. Топливо подогревается в теплообменнике в системе охлаждения двигателя, а затем оно парогазообразуется в теплообменнике, обогреваемого отработанными газами. После чего парогазообразованное топливо ионизируется ионизатором.

Известно, что ионизированное вещество-топливо является самым высокоэнергетическим состоянием вещества. Причем его кинетическая энергия больше или же равна энергии ионизации.

Таким образом, процессы подогрева, парогазообразования и ионизации топлива совершаются фактически без энергозатрат, а эффективность его составит:
полное сгорание топлива;
экологически чистую работу двигателя;
повышение литровой мощности двигателя;
повышение КПД двигателя;
уменьшение удельной материалоемкости двигателя;
электрогенератор приводится в работу от газовой турбины, работающей на отработанных газах двигателя.

Предлагаемый дизельный двигатель имеет перспективу дальнейшего его совершенствования за счет применения проводников электромагнитов и электрода ионизатора с более высокой проводимостью и сверхпроводимости, повышающих степень ионизации топлива.

Использование: двигателестроение, в частности топливная аппаратура дизельных двигателей. Сущность изобретения: дизельный двигатель содержит камеру сгорания 1, головку камеры сгорания 2, канал в головке камеры сгорания для подогрева топлива. Двигатель снабжен двумя теплообменниками. Газотурбинный двигатель связан с газовыхлопной магистралью. Электрогенератор подсоединен к газовой турбине газотурбинного двигателя. Вышеуказанные теплообменники необходимы для использования тепла системы охлаждения и отработанных газов для подогрева. 2 ил.

Дизельный двигатель, содержащий камеру сгорания, головку камеры сгорания, канал в головке камеры сгорания для подогрева топлива, отличающийся тем, что он снабжен двумя теплообменниками для использования тепла системы охлаждения и отработавших газов для подогрева, парообразования топлива и приводом газотурбинного двигателя с электрогенератором.