Двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1985 года по МПК F02B51/04 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания. Цель изобретения - повышение мощности и экономичности двигателя и уменьшение эмиссии продуктов неполного сгорания с выхлопными газами. На фиг. 1 изображена камера сгорания предлагаемого двигателя внутреннего сгорания, разрез; на фиг. 2 - блочная схема источника постоянного высокого напряжения для двигателя; на фиг. 3 - вариант выполнения камеры сгорания. Двигатель внутреннего сгорания содержит камеру 1 сгорания, поверхности 2 и 3 которой образованы соответственно в поршне 4 и в головке 5 цилиндров, причем поверхности 2 и 3 (практически образуя тор) выполнены электропроводными и подключены к отрицательному полюсу 6 источника постоянного высокого напряжения. В камере 1 сгорания размещен кольцевой электрод 7, имеющий электропроводную поверхность 8, выполненную равноудаленной от поверхностей 2 и 3 и подключенную к положительному полюсу 9 источника постоянного высокого напряжения, п.ричем остальная поверхность электрода снабжена электроизоляционным материалом 10. Источник постоянного высокого напряжения (фиг. 2) образован аккумуляторной батареей 11, соединенной с регулятором 12 постоянного напряжения, преобразователем 13 постоянного напряжения в переменное, повышающим трансформатором 14, выпрямителем 15 и коммутатором 16, выходы которого образуют отрицательный 6 и положительный 9 полюсы источника постоянного высокого напряжения. Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом. При работе двигателя постоянное напряжение от аккумуляторной батареи 11 подается на регулятор 12 постоянного напряжения, который в зависимости от количества подаваемой в камеру 1 сгорания горючей смеси или топлива автоматически регулирует величину напряжения, подаваемого на преобразователь 13 постоянного напряжения в переменное. Этим определяется амплитуда генерируемых импульсов напряжения, подаваемых на первичную обмотку повыщающего трансформатора 14, следовательно, величина переменного высокого напряжения, поступающего с вторичной обмотки повышающего тр-ансформатора 14 на выпрямитель 15 переменного напряжения в постоянное. Далее высокое постоянное напряжение поступает в коммутатор 16, обеспечивающий подачу высокого положительного напряжения на кольцевой электрод 7 камеры 1 сгорания в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя. Это исключает возможность короткого замыкания между клапанами (не изображены) и расположенным в камере 1 сгорания кольцевым электродом 7 при их сближении и гарантирует наличие высокого напряжения на электродах тех камер двигателя, где происходит сгорание. В случае двухтактных двигателей внутреннего сгорания с прямоточно-щелевой или петлевой продувкой цилиндров наличие коммутатора 16 не является обязательным. В камере 1 сгорания двигателя раскаленные продукты неполного сгорания, в том числе частицы углерода, вследствие термоэмиссии испускают электроны, становясь при этом положительно заряженными. Например, при температуре пламени 1880°С, характерной для камеры 1 двигателя, за время не более Ю с может создаться концентрация электронов, достигающая 10 электрон/см. Однако при воздействии на ионизированное пламя в камере 1 сгорания двигателя электрическим полем высокой напряженности интенсифицируются процессы эмиссии электронов с поверхности продуктов неполного сгорания, в том числе частиц углерода, что сопровождается увеличением их положительного заряда. При этом электроны устремляются к положительно заряженному кольцевому электроду 7, и равновесная концентрация их в камере 1 сгорания не достигается. В свою очередь положительно заряженные частицы устремляются к отрицательному, т.е. к поверхностям 2 и 3, электроду увлекая за собой и нейтральные частицы. Возникшее движение частиц турбулизирует пламя, в результате чего резко возрастает его поверхность и общая скорость процесса сгорания топлива и обеспечивается более полное выгорание топлива, в связи с чем достигается повышение мощности двигателя и его экономичность работы, а также возможность уменьшить эмиссию продуктов неполного сгорания с выхлопными газами. В варианте выполнения двигателя внутреннего сгорания (фиг. 3) камера 17 сгорания выполнена шаровой и образована сферическими поверхностями 18 и 19 соответственно поршня 20 и головки 21 цилиндров двигателя, а в центре сферической поверхности 18 установлен шаровой электрод 22. Поверхности 18 и 19 подключены к отрицательному полюсу 6 источника постоянного высокого напряжения, а шаровой электрод 22 - к положительному полюсу 9. Работа такого двигателя (фиг. 3) аналогична.

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий камеру сгорания. поверхность которой выполнена электропроводной и подключена к отрицательному полюсу источника тока, и расположенный внутри нее электрод, подключенный к положительному полюсу источника тока, отличающийся тем, что, с целью повышения его мощности и экономичности и уменьшения эмиссии продуктов неполного сгорания с выхлопными газами, электрод выполнен с электропроводной поверхностью, равноудаленной от электропроводной поверхности камеры сгорания. SS 00 00 О) ;о

фиг.З