УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКОНОМИИ ТОПЛИВА Российский патент 1997 года по МПК F02M25/32 F02B47/02 

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано для повышения экономичности и экологической чистоты двигателя внутреннего сгорания.

Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий форсунку для впрыска воды в цилиндр через распылитель, соединенную с насосом снабженным механизмом привода и средства газораспределения, управляемые кулачковым валом через толкатель и коромысло (патент США N 3845745, НКИ 123-251, 1974). Недостатком этого устройства является повышенная токсичность выхлопных газов, связанная с несогласованностью фаз впрыска воды и газораспределения.

Известен также двигатель внутреннего сгорания, содержащий форсунку для впрыска воды в цилиндр, соединенной трубопроводом через теплообменник с водяным насосом. Теплообменник помещен в струе выхлопных газов и служит для подогрева впрыскиваемой воды (авт. св. СССР N 1090906, кл. F 02 B 47/02, 1984). Недостатком данного устройства является повышенная токсичность выхлопных газов, обусловленная образованием двуокиси азота и окислов углерода при взаимодействии остатков продуктов сгорания топлива и воды, впрыскиваемой в цилиндр, и пониженный механический КПД, связанный с неравномерностью нагружения системы преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала при шеститактной работе двигателя.

Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является двигатель внутреннего сгорания (авт.св. СССР N 1290170, кл. F 02 M 25/032). Он содержит цилиндр, впускной и выпускной коллекторы, систему подачи в цилиндр водяного пара, включающую последовательно соединенные при помощи трубопровода резервуар с водой, термочувствительный клапан, теплообменник- испаритель и форсунку, установленную во впускном коллекторе.

Недостатком прототипа является низкая эффективность, обусловленная отсутствием дозирования подачи воды в соответствии с потребностями двигателя.

Для устранения указанного недостатка в известном устройстве, содержащем резервуар с водой, соединенный с системой дозировки подачи воды и парогенератор в виде теплообменника, помещенного в выхлопной коллектор двигателя, система дозировки подачи воды выполнена в виде поплавковой камеры, соединенной через регулируемый жиклер с эмульсионной камерой, в которой помещена перфорированная трубка, соединенная с парогенератором.

Достигаемый технический результат точное дозирование подачи воды в двигатель в соответствии с его потребностями, что делает оптимальным процесс горения, позволяет наиболее эффективно экономить топливо и делает выхлоп наиболее экологически чистым.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства для экономии топлива. Резервуар с водой 1 соединен с поплавковой камерой 2, которая через регулируемый жиклер 3 соединена с эмульсионной камерой 4. В эмульсионную камеру 4 помещена перфорированная трубка 5, соединенная патрубками с парогенератором 6, выполненным в виде гофрированной тонкостенной трубки, помещенной в выпускной коллектор двигателя 7.

Устройство для экономии топлива работает следующим образом.

Вода из резервуара 1 самотеком поступает в поплавковую камеру 2, где поддерживается установленный уровень воды. Через жиклер 3 вода подается в эмульсионную камеру 4. При работе двигателя во внутреннем коллекторе создается разрежение, вследствие чего вода через перфорированную трубку 5 засасывается в парогенератор 6, где превращается в перегретый пар. При этом, уровень воды в эмульсионной камере 4 понижается и вода засасывается вместе с воздухом, поступающим из атмосферы через перфорации трубки 5, образуя водно- воздушную эмульсию. Регулировкой отверстия в жиклере 3 достигается необходимый уровень подачи воды на всех режимах работы двигателя.

Эффективность реализации данного технического решения заключается, по предварительным расчетам, в повышении термического КПД двигателя до 80% снижении потребления топлива до 60% снижении содержания окиси углерода в выхлопных газах в 8 раз.

Использование: двигателестроение. Сущность изобретения: устройство содержит резервуар с водой, соединенный с системой дозировки подачи воды, и парогенератор в виде теплообменника, помещенного в выхлопной коллектор двигателя. Система дозировки подачи воды выполнена в виде поплавковой камеры, соединенной через регулируемый жиклер с эмульсионной камерой, в которой помещена перфорированная трубка, соединенная с парогенератором. 1 ил.

Устройство для экономии топлива, содержащее резервуар с водой, соединенный с системой дозировки подачи воды, парогенератор в виде теплообменника, помещенного в выпускной коллектор автомобильного двигателя, отличающееся тем, что система дозировки подачи воды выполнена в виде поплавковой камеры, соединенной через регулируемый жиклер с эмульсионной камерой, в которой помещена перфорированная трубка, соединенная с парогенератором.