ДИССОЦИАТОР ВОДЫ Российский патент 2004 года по МПК F02B47/02 F02M25/03 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к диссоциаторам воды, предназначено для разложения воды на водородно-кислородную газовую смесь и может быть использовано в экологически чистых транспортных средствах.

В технической литературе описаны методы разложения воды в ВЧ- и СВЧ-разрядах (низкотемпературная плазма) (см. Шпильрайн Э.Э., Малышенко С.П., Кулешов Г.Г. Введение в водородную энергетику, Москва, 1984 г.; Гамбург Д.Ю., Дубовкин Н.Ф. Водород. Свойства, получение, хранение, транспортирование, применение. Справочник, Москва, 1989 г., с.420-423). Эти методы применяются на практике.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является двигатель внутреннего сгорания, содержащий установленную в цилиндр двигателя внутреннего сгорания форсунку, подсоединенную через насос к баку для воды (см. патент РФ № 2033553, опубл. 20.04.1995).

Задачей настоящего изобретения является создание устройства на базе двигателя внутреннего сгорания, способного периодически разлагать воду на водородно-кислородно газовую смесь.

Поставленная задача решается тем, что в диссоциаторе воды, содержащем установленную в цилиндр двигателя внутреннего сгорания форсунку, подсоединенную через насос к баку для воды, согласно изобретению в цилиндр двигателя установлено устройство связи с импульсным генератором сверхвысокочастотных электромагнитных колебаний.

В качестве двигателя внутреннего сгорания предпочтительно использовать высокооборотный двухтактный карбюраторный двигатель внутреннего сгорания.

На чертеже изображена схема диссоциатора воды.

Далее приводится описание диссоциатора воды на базе двухтактного карбюраторного двигателя внутреннего сгорания.

Сплошной волнистой линией обрыва “отсечены” детали, механизмы и системы двигателя, не упомянутые в описании, но входящие в понятие двухтактного карбюраторного двигателя внутреннего сгорания. Диссоциатор воды включает в себя цилиндр 1 двигателя внутреннего сгорания, имеющего соответственно свечу зажигания 2, поршень 3 и выпускное окно 4. В цилиндр 1 установлены форсунка 5, которая подсоединена через насос 6 к баку 7 для воды, и устройство связи 8 с генератором сверхвысочастотных (СВЧ) электромагнитных колебаний 9. Форсунка 5 предназначена для периодического впрыска воды в цилиндр 1.

Диссоциатор работает следующим образом.

Вначале двигатель запускается и работает до тех пор, пока средняя скорость движения поршня 3 к верхней мертвой точке не достигнет своего максимума. Затем поступление топлива в цилиндр 1 и напряжение на свечу зажигания 2 приостанавливается и осуществляется рабочий цикл диссоциатора, состоящий из двух тактов.

1-й такт. Поршень 3 движется из нижней мертвой точки (НМТ) к верхней мертвой точке (ВМТ). От генератора СВЧ 9 через устройство связи 8 в цилиндр 1 поступают электромагнитные колебания, в результате чего в последнем возникает стоячая волна.

Поскольку поршень 3 движется к ВМТ, то объем цилиндра 1 стремительно сокращается, при этом стоячая волна вытесняется поршнем 3 к верхней внутренней поверхности этого цилиндра и в соответствии с законом сохранения - за счет кинетической энергии поршня 3 - ее амплитуда также стремительно нарастает, т.е. происходит нерезонансное параметрическое усиление мощности электромагнитных колебаний, сконцентрированных в объеме цилиндра 1.

К моменту подхода поршня 3 к ВМТ в “сжатом” и усиленном по мощности электромагнитном поле образуется по причине ионизации находящегося в цилиндре 1 газа низкотемпературная плазма, т.е. СВЧ-разряд. В этот СВЧ-разряд, когда поршень 3 уже находится в ВМТ, из бака 7 при помощи насоса 6 форсункой 5 впрыскивается вода.

Взаимодействие воды с СВЧ-разрядом приводит к ее разложению на водород и кислород, а преодоление активационного барьера реакции достигается за счет энергии, получаемой молекулами воды в зоне разряда.

2-й такт. Объем смеси водорода с кислородом примерно в 1000 раз больше объема воды; расширяясь в цилиндре 1, эта смесь производит полезную работу - толкает поршень от ВМТ к НМТ. В это время подача воды форсункой 5 в цилиндр 1 прекращена. На время движения поршня 3 от ВМТ к НМТ поступление электромагнитных колебаний от генератора СВЧ 9 в цилиндр 1 прекращается.

Дальнейшее движение поршня 3 к НМТ открывает выпускное окно 4, через которое происходит выхлоп водородно-кислородно газовой смеси, и рабочий цикл повторяется.

Вследствие падения давления при расширении и произведенной работы по перемещению поршня 3 от ВМТ к НМТ выходящая из выпускного окна 4 водородно-кислородная газовая смесь имеет температуру более низкую, чем температура воды, впрыскиваемой форсункой 5 в цилиндр 1.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности, к диссоциаторам воды. Изобретение позволяет периодически разлагать воду на водородно-кислородную газовую смесь. Диссоциатор воды содержит установленную в цилиндр двигателя внутреннего сгорания форсунку, подсоединенную через насос к баку для воды. В цилиндр двигателя установлено устройство связи с импульсным генератором сверхвысокочастотных электромагнитных колебаний. В качестве двигателя внутреннего сгорания использован высокооборотный двухтактный карбюраторный двигатель внутреннего сгорания. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Диссоциатор воды, содержащий установленную в цилиндр двигателя внутреннего сгорания форсунку, подсоединенную через насос к баку для воды, отличающийся тем, что в цилиндр двигателя установлено устройство связи с импульсным генератором сверхвысокочастотных электромагнитных колебаний.2. Диссоциатор по п.1, отличающийся тем, что в качестве двигателя внутреннего сгорания использован высокооборотный двухтактный карбюраторный двигатель внутреннего сгорания.