Способ работы теплового двигателя Советский патент 1990 года по МПК F02M25/22 

Изобретение относится к машино строению, в частности к двигателям внутреннего сгорания.

Известны способы работы теплового двигателя, преимущественно двигателя внутреннего сгорания,Путем насьш1ения всасываемого воздуха частицами воды при барботаже его через водяной слой, смещения его с топливом и подачи полученной смеси в цилиндры двигателя, ее сжигавдя и выпуска отработавших газов.

При реализации таких способов ис пользование топливо-воздзгшной смеси с присадкой частиц воды способствует более полному использованию теплоты в цикле д,вигателя, в результате чего снижается токсичность отработавших газов и повышается зкономичность. : Однако в известных способах не применяются никакие меры для интенсификации испарения частиц воды, в результате чего не используются все

W

резервы для повьш1ения экономичности

с двигателя.

Цель описываемого изобретения - повышение экономи.чности.

Указанная цель достигается тем, что в способе работы теплового двиагателя, преимущественно двигателя

о сх внутреннего сгорания, путем насыщения всасывемого воздуха частицами воды при барботаже его через водяной

О9 слой, смешения его с топливом и по дачи полученной смеси в цилиндры двигателя, ее сжигания и выпуска отраг.ботавших газов, одновременно с воз- духом через водяной слой барботируют iотработавшие газы от вспенивания воды Одновременно с воздухом и отработавшими газами через водяной слой барботируют горячий пар.

На чертеже изображена схема двигателя , реализующего описываемый спо- соб работы. Двигатель 1 содержит карбюратор 2, впускной 3 и выпускной 4 коллекто ры, сапун 5, Бензонасос 6 соединен с карбюратором 2 бензопроводом 7, а бензобак 8 соединен с насосом 6 бен зопроводом 9. К карбюратору 2 с помощью воздуховода 10 подсоединено устройство I1 для насыщения воздуха водяными парами, включающее воздуш-ный патрубок 12 и пакет 13 сеток, К устройству 11 подсоединена система 14 снабжения и дозирования его водой которая сообщена с помощью крана 15 с испарителем 16, установленным на выпускном коллекторе 4, который под-™ ключей, к поддону устройства 11, К этому же поддону подключен сапун 5. Устройство 11 включает три зоны: зо ну 17 подвода вспенивающих и нагревающих воду продуктов, зону 18 под |вода свежего воздуха и зону 19 барбо тажа и испарения воды. Двигатель работает следующим об(разом, При пуске двигателя 1 воздух засасывается через патрубок 12 в зону 18 устройства 11, барботируется чере заполняющий его слой воды, охлаждает ся в ней и насыщается парами воды. Концентрация паров воды в воздухе пр этом мала (относительная влажность не превьшает 70% при Т ), не превосходит уровня допустимой влаягности атмосферного воздуха и поэтому нормальному пуску двигателя не препятствует. Устройство 11 при этом ис пользуется в основном в качест-ве воз духоочистителя, Цо мере прогрева двигателя, в зону 1 7 поступают продукты сгорания, прорвавшиеся в картер двигателя 1 и удаляемые через сапун 5, .и нагретые до 102-105 С пары воды из испарителя 16, Количество паров воды дозируется краном 15, который может быть управляем автоматически с помощью датчика температуры воды (не указан) устройства 11« Содержащиеся в выхлопных газах, прорвавшихся в картере, пары масел и продукты неполного сгорания являются для воды поверхностно-актив ными веществами и существенно повышают ее способность к вспениванию, вследствие чего возрастает дисперсность топливно-врздушной пены и поверхность контакта воды с засасывае мым воздухом, Повьшенная температура выхлопных газов нагревает воду в 34 устройстве I1 и способствует ее испарению. При недостатке тепла в устройстве 11 могут быть поданы выхлопные газы непосредственно из выпускного коллектора 4, Расчеты показывают, что при необходимости насытить врздзтпньй поток парами воды в количестве, составляющем 10% от расхода топлива в двигателе, снижение температуры воздушного потока составит 12,7с, что повысит плотность воздушного потока на 4,7%, Поэтому несмотря на падение давления при барботаже воздуха через слой воды на величину порядка ВО мм водяного столба, общая плотность повысится на 3,9%, Таким образом, несмотря на создаваемое сопротивление воздушному потоку и разбавления кислорода воздуха водяным паром, коэффициент, наполнения при использовании описываемого способа не только не уменьшится, а при указанных величинах концентрации возрастет на 3,9%, а количество кислорода за цикл - на 3,7%, Описываемый способ позволяет в случае необходимости осуществить еще большее насьш;ени.е горючей смеси парами воды при ее дальнейшем подогреве, однако уже за счет снижения, мощности двигателя. Одновременно устройство 11 выполняет функции жидкостного воздущного фильтра, задерживая и осаждая мельчайшие частицы пьши. Загрязненный отстой, насыщенный растворенными в воде солями, периодически должен сливаться. Поэтому описываемый способ допускает применение жесткой воды и не требует ее специального приготовления, дистиллирования, кипячения и т,п,, поскольку нелетучие компоненты воды в горячую смесь не попад.ают. Таким образом, описываемый способ позволяет повысить мощность двигателей на 3-5% за счет повьш1ения коэффициента наполнения при охлаждении воздуха испаряющейся воДрй, повысить его экономичность (в расчете на единицу расходуемого топлива) на 5-7% за счет подачи в камеру сгорания дополнительного рабочего тела и одновременной экономии тепла на его испарение и понизить токсичность продуктов сгорания и требование к октановому числу бензина

1. СПОСОБ РАБОТЫ ТЕПЛОВОГО ДВИГАТЕЛЯ, преимущественно.двигателя внутреннего сгорания, цутем насыщения всасываемого воздуха частицами itlEOpSfllH |1ШВ;ТЙ: 1:;:Я ЙМ § V- .-- :-ч,..-г- . . Ijr: ,j.,--tU , -.дЛ/л воды при барботаже его через водяной: слой, смешение его с топливом, подачи полученной смеси в цилиндры двигателя, ее сжигание и выпуска отработавших газов, отличающий- с я тем, что, с целью повышения экономичности, одновременно с воздухом через водяной слой барботируют отработавшие газы до вспенивания воды. 2. Способ по п., отличаю- . щи и с я тем, что одновременно с воздухом и отработавшими газами водяной слой барботируют горячий пар.