Способ работы двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления Советский патент 1986 года по МПК F02B51/00 F02B45/00 F02B43/08 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателесгроению, и может быть использовано в дви гателях внутреннего сгорания с предварительной обработкой топлива путем конверсии его в синтез-газ. Цель изобретения - повышение эффективности двигателя внутреннего сгорания путем улучшения качества синтез-газа. На чертеже изображен предлагаемый двигатель внутреннего сгорания. Двигатель содержит по меньшей ме ре один цилиндр 1 с рубашкой 2 охлаж дения и свечой 3 зажигания, выхлопну трубу 4, магистраль 5 подчи топлива, теплообменник 6 отработавших газов, распределительный вал 7, ультразвуко вой генератор 8, клапан 9 подачи топ лива в цилиндр 1 и ресивер-сборник 10 шлаков. Выхлопная труба 4 подсоединена к выхлопному патрубку 1I цилиндра 1. Магистраль 5 подачи толпива снабжена последовательно установленными топливным насосом 12, нагнетательным каналом 13, фильтром-катализатором 14, управляющим дросселем 15 и каналом 16 подачи топлива в цилиндр 1. Теплообменник 6 включен по нагреваемой среде в нагнетательный канал 13, .а по охлаждаемой - в выхлопную трубу 4. Распределительный вал 7 подключен к валу 17 двигателя и к клапанам 18 и 19, установленным во впускном 20 и выхлопном 11 патрубках цилиндра 1. Рубашка 2 охлаждения цилиндра 1 выполнена со спиральными ребрами 21 , нагнета г(2ль. ный кангш 13 магистрали 5 подачи топлива включен в нагреваемую среду рубашки 2 охлаждения. Ультразвуковой генератор 8 установлен на выхлопной трубе 4 в зоне теплообменника 6, Кла пан 9 подачи топлива в цилиндр 1 установлен в канале I6 подачи топлива и подсоединен к распределительно гу валу 7,а ресивер-сборник Юшлаков под ключен к фильтру-катализатору 14.Выхл ная труба 4 может быть теплоизолирован I Двигатель работает следующим образом. Конверсивное жидкое топливо (например из битуминозных пород) подается насосом 12 под давлением (2,54,0 Ша) через нагнетательный кан;гл 13, проходящий через спиральные ребра 21 рубашки 2 охлаждения.цилиндра 1, в теплообменник 6. Б рубашке 2 ох лаждения топливо Нс1гревается теплом стенок цилиндра 1 до lOO-lSO C. Кипящее топливо (и его пары) подается в теплообменник 6, где оно окончательно испаряется и нагревается теплом отработавших газов до 400-500 С, При этом происходит конверсирование жидкого топлива в синтез-газ, после, чего синтез-газ подается в фильтр-катализатор 14, а затем очищается от кокса и минеральных остатков при помощи ультразвука, излучаемого ультразвуковым генератором 8. Так как частота собственных колебанки синтез-газа превышает 44 кГц, а частота колебаний кокса, включающего серу и твердые остатки, находится в пределах 22-44 кГц, то при этих частотах происходит очистка синтезгаза и шлаки и минеральные остатки поступают в ресивер-сборник 10, откуда затем они могут быть удалены через соответствующие трубопроводы. Очищенный синтез-газ поступает через управляюпщй дроссель 15 в канал 16 Подачи толпива в цилиндр 1. Клапан 9 подачи топлива, установленный в канале 16, приводится во вращение распределительным валом 7 и обеспечивает подачу в цилиндр 1 синтезгаза. Продолжительность впрыска (1122° поворота коленчатого вала) и начало впрыска (30-60 до верхней мертвой точки) обеспечиваются профилем кулачка распределительного вала 7. В цилиндр 1 также подается впускной патрубок 20 с клапаном 18. воздух из атмосферы. Воспламенение смеси топлива и воздуха в цилиндре 1 осуществляется с помощью свечи 3 зажигания , За счет сгорания этой смеси на ходе расширения совершается работа в цилиндре 1, которая передается на вал 17 двигателя. Отработавшие газы через клапан 19 и выхлопной патрубок 11 поступают в выхлопную трубу 4, где в теплообменнике 6 осуществляется конверсия жидкого топлива в синтез-газ за счет тепла энергии отработавших газов. Таким образом, за счет утилизации тепла в рубашке 2 охлаждения и в выхлопной трубе 4, а также за счет очистки ультразвуком синтез-газа повьшгаётся его энергия и улучшается качество, что приводит к повышению эффективности и экономичности двигателя внутреннего сгорания.

1. Способ работы двигателя внутреннего сгорания, включающий подачу жидкого топлиЬа под давлением в теплообменник, нагрев топлива в последнем теплом отработавших газов до 400500, конверсирование жидкого топлива в синтез-газ, подачу последнего и воздуха из атмосферы в цилиндр, сжатие и принудительное воспламенение смеси топлива и воздуха и совершение работы в цилиндре за счет сгорания этой смеси, отличающийся тем, что, с целью повьшения эффективности путем улучшения качества синтез-газа, перед нагревом топлива теплом отработавших газов его дополнительно, нагревают теплом стенок цилиндра до 100-150°С, а после конверсирования жидкого топлива в синтезгаз его очищают от кокса и минеральных остатков при помощи ультразвука. 2. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр с рубашкой охлаждения и свечой зажигания, выхлопную трубу, подсоединенную к выхлопному патрубку цилинд- ра, магистраль подачи топлива, снабженную последовательно установленными топливным насосом, нагнетательным каналом, фильтром-катализатором, управляющим дросселем и каналом подачи топлива в цилиндр, теплообменник отработавших газов, включенный по нагреваемой среде в нагнетательный канал , а по охлаждаемой - в выхлопную трубу, и распределительный вал, подключенный К валу двигателя и к каналам, установленным во впускном и высл хлопном патрубках цилиндра, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, двигатель дополнительно снабжен ультразвуковым генератором, клапаном подачи топлива в цилиндр и ресивером-сборником шлаю ков, рубашка охлаждения цилиндра -si выполненасо спиральными ребрами, нао гнетательный канал магистрали подачи 00 00 00 топлива включен в нагреваемую среду рубашки охлаждения, ультразвуковой . генерат.йр 4 становлен на выхлопной трубе в зоне теплообменника, клапан подачи топлива в цилиндр установлен в канале подачи топлива и подсоединен к распределительному валу, а ресивер-сборник подключен к фильтрукатализатору.