Силовая установка Советский патент 1987 года по МПК F02B43/10 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к силовым установкам с двигателями внутреннего сгорания, работающими на газообразном топливе.

Цель изобретения - повышение экономичности путем более полного использования энергии отработавших газов.

На чертеже представлена схема силовой установки.

Силовая установка содержит двигатель 1 внутреннего сгорания с системой питания и термохимический реактор, выполненный в виде реакционной камеры 2 с подогревателем 3. Подогреватель 3 сообш,ен с выпускным трактом 4 двигателя 1. Водяной испаритель 5 подключен при помощи магистрали 6 к реактору, а посредством канала 7 - к водяному баку 8. К реакционной камере 2 подключена накопительная емкость 9 для синтез- газа, которая при помощи трубопровода 10 связана со смесителем системы питания. Канал 7 и трубопровод 10 снабжены органами 11 и 12 их перекрытия, которые подключены к органу 13 управления двигателем 1, а термохимический реактор снабжен датчиком 14 температуры.

Силовая установка снабжена также двумя теплообменниками 15 и 16, первый из которых включен в выпускной тракт 4 двигателя 1 и установлен в канале 7 между органом 11 его перекрытия и испарителем 5, а второй включен в выпускной тракт 4 двигателя и установлен в магистрали 6 между испарителем 5 и реактором. В реакцио - ной камере 2 установлены электронагревательные элементы 17 из углеродистого пористого материала, а в канале 7 между органом 11 его перекрытия и водяным баком 8 установлен электромагнитный клапан 18, причем электромагнитный клапан 18 и электронагревательные элементы 17 электрически подключены к датчику 14 температуры. Термохимический реактор может быть выполнен в виде резервуара 19 с теплоизоляционным покрытием 20, внутри которого установлена с зазором 21 реакционная камера 2, причем зазор 21 сообщен с выпускным трактом 4 двигателя 1, а электронагревательные элементы 17 выполнены в виде перегородок. Система питания двигателя 1 снабжена топливным баком 22 и органом 23 регулирования подачи топливной смеси смесителя в двигатель.

Силовая установка работает следующим образом.

После пуска и прогрева холодного двигателя 1 температура выпускного тракта 4 достигает некоторой величины, при которой датчик 14 температуры запитывает электронагревательные элементы 17 и электромагнитный клапан 18. При этом клапан 18 открывает доступ воды из водяного бака 8 через орган 11 перекрытия трубопровода 7 в первый теплообменник 15. Количество воды, поступающей в теплообменник, регулируется

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

в зависимости от количества подаваемого топлива органом 11, соединенным с органом 13 управления двигателем. В теплообменнике 15 вода нагревается выхлопными газами до 80-90°С и поступает в испаритель 5. За счет высокой температуры выхлопных газов вода в испарителе 5 испаряется, и пар нагревается до температуры более 100-120°С.

Из испарителя пар подается во второй теплообменник 16, где за счет более высокой температуры выхлопных газов нагревается до температуры более 200-250°С. Из теплообменника 16 перегретый пар поступает по магистрали 6 в реакционную камеру 2 реактора. Реакционная камера 2 подвергается внешнему нагреву выхлопными газами и внутреннему от электронагревательных элементов 17, в результате чего температура пара в ней достигает 1400-1500°С. Под действием высоких температур в среде перегретого пара углеродный материал элек тронагревательных элементов 17 окисляется с образованием синтез-газа, который отводится в накопительную емкость 9 и затем в двигатель 1.

Количество подаваемого в двигатель I синтез-газа регулируется органом 13 управления двигателем через связанный с ним орган 12 перекрытия трубопровода 10.

Использование теплоизоляционного покрытия реактора позволяет уменьшить потери тепла выхлопных газов, а применение двух тепообменНИКОВ позволяет более полно использовать энергию выхлопных газов для получения синтез-газа, что способствует снижению расхода топлива силовой установкой.

Формула изобретения

1. Силовая установка, содержащая двигатель внутреннего сгорания с системой питания и термохимический реактор, выполненный в виде реакционной камеры с подогревателем, сообщенным с выпускным трактом двигателя, водяной испаритель, подключенный с одной стороны при помощи магистрали к реактору, а с другой посредством канала - к водяному баку, накопительную емкость для синтез-газа, подключенную к реактору и при помощи трубопровода связанную со смесителем системы питания, и орган управления двигателем, причем реактор снабжен датчиком температуры, канал и трубопровод выполнены с органами их перекрытия, подключенными к органу управления двигателем, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности путем более полного использования энергии отработавших газов, установка снабжена двумя теплообменниками, первым и вторым, электромагнитным клапаном, а термохимический реактор снабжен электронагревательными элементами уз углеродного пористого материала, размещенными в реак1321872

34

ционной камере, причем теплообменники2. Установка по п. 1, отличающаяся тем,

включены в выпускной тракт двигателя, пер-что термохимический реактор выполнен в вивый теплообменник установлен в канале меж-де резервуара, внутри которого установлена

ду органом перекрытия последнего и испари-с зазором реакционная камера, причем зателем, а второй - в магистрали, а элек- зор сообщен с выпускным трактом двигатромагнитный клапан и электронагревательтеля, электронагревательные элементы выные элементы реактора подключены к датчи-полнены в виде перегородок, а резервуар

ку температуры.выполнен с теплоизоляционным покрь1тием.

Изобретение относится к области дви- гателестроения и позволяет повысить экономичность путем более полного использования энергии отработавшего газа. В выпускном тракте 4 двигателя 1 установлен теплообменник 15 между органом 11 перекрытия канала 7 и испарителем 5. Между испарителем 5 и термохимическим реактором в реакционной камере 2 установлены электронагревательные элементы 17 из углеродистого пористого материала, который под действием высоких т-р окисляется с образованием синтез-газа, который отводится в накопительную емкость 9 и затем в двигатель 1. В канале 7 между органом И перекрытия и водяным баком 8 установлен электромагнитный клапан 18. Последний открывает доступ воды из бака 8 в теплообменник 15 по сигналу от датчика 14 т-ры. Из теплообменника 15 вода поступает в испаритель 5, где испаряется за счет тепла выхлопных газов. Затем пар подается в теплообменник 16, где за счет более высокой т-ры выхлопных газов нагревается до т-р более 200-250°С. Далее пар поступает в реакционную камеру 2. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. tc (Л со to ас to 22