Газогенератор Манкевича Э.А. для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1987 года по МПК F02M25/22 

Изобретение относится к ма1иинострое- нию, в частности к устройствам газификации топлива для двигателей внутреннего сгорания.

Целью изобретения является улучшение качества приготовления многокомпонентной горючей смеси и получение безвредных выхлопных газов.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства газификации топлива для двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство имеет корпус 1, состоящий из наружного 2 и внутреннего 3 стаканов соответственно, герметично соединенных венцом 4 в верхней части, днище 5, снабженное соосно сопряженными соплами 6 и 7, многосопловый аппарат 8 подачи одного из компонентов топлива, образованный попарно и соосно сопряженн ши соплами 6 и 7, кольцевую камеру 9, выполненную цилиндрической с двойной для охлаждения стенкой, герметично и соосио присоединенной снизу к корпусу 1 клиновым разъемным кольцом 10, корпус II системы подачи топлива, топливный насос, содержащий корпус 12, состоящий из верхней крышки 13 и наружной стенки 14 с диаф- рагмой 15, между которым размещен трехъярусный направляющий аппарат 16, полость 17 для размещения в ней элементов рабочего органа 18, смесительнуго камеру 19 для смещения и сжигания компонентов топлива, клиновидное разъемное кольцо 20 для соединения верхней крыщки 13 с кор- nycoN l. На корпусе 21 закреплены кольцевой трубопровод 22 с соплами 23 подачи рабочего те;ла, топливоподводящая спаренная неподвижная труба 24 и ее фик- саторы 25. Устройство содержит также вращающиеся опоры 26 для установки на них рабочего органа 18, топливопрОЕЮд 27 для подвода топлива к верхней и нижней частям полости 17. Рабочий орган 18 состоит из разъемных ведущего диска 28 с полым валом 29, ведомого диска 30 с глухим валом 31, скрепленных на периферии предварительно напряженными многослойными обмотками 32 из высокопрочного материала, например из кварцевых волокон, которые имеют со стороны валов лопатки 33 с верхним и нижним дисками 34, с наклонными отверстиями 35 против топливопровода 27 для захвата и перемещения компонентов топлива от центра к периферии. Лопатки 36 на ведомом диске 30 обес- печивают перемещение топлива к периферии. Канавки 37 на ведущем диске 28, сопрягаемые с лопатками 36, обеспечивают плавающее соединение обоих дисков 28 и 30, а щнек 38, установленный внутри полого вала 29 и закрепленный на периферии, - быстрое закручивание потока и создание предварительного напора. Полый вал 29 имеет турбину 39, а ведомый диск 30

2

снабжен рассекателем 4.0. Гидравлический затвор 41 предназначен для соединения вращающегося полого вала 29 с неподвижной топливоподводящей трубой 24. Кроме того, устройство сод,ержит камеру 42 с топливоподводящей трубкой 43 и лабиринтко- винтовым уплотнением 44 и топливосборник 45 с топливоподвоядщей трубкой 46, внутри которого на полом валу 29 закреплен диск 47 отброса топлива.

Топливная форсунка 48 выполнена в виде тела враиления с наружной сферической поверхностью, состояасей из звеньев 49 и 50 для обеспечения самоуплотнения с отверстиями 51 для распыливания топлива, образующих блок 52 с венцом 53 для жесткого его закрепления в плоскости разъема верхней крыщки 13 и наружной стен- кн 14 и ребрами 54 для герметичного разделения компонентов топлива, выбрасываемого из трехъярусного направляющего аппарата 16. Кроме того, диски 28 и 30 связаны между собой при помощи торсионной тяги 55 ( между ними расположен плавающий лопаточный распорный элемент 56.

Устройство работает следующим образом.

Рабочее тело под высоким давлением подают по кольцевому трубопроводу 22 через сопла 23 на турбину 39, которая приводит во вращение рабочий орган 18, причем ведущий 28 и ведомый 30 диски, ввиду наличия между ними плавающего зацепления работают без скольжения относительно друг друга. Через топливопод- водящ.ую неподвижную трубу 24 и топливопровод 27 подают компоненты топлива в рабочий орган 18, которые под действием центробежных сил двигаются по каналам между лопатками 33 и 36 в направлении от центра к периферии и через трехъярусный направляющий аппарат 16 к топливной форсунке 48. Оттуда под высоким давлением каждый компонент поступает к отверстиям 51, выходя из которых, распыливается и попадает в смесительную камеру 19; где осуществляется смещение компонентов топлива и происходит сначала сгорание углеводородсодержащего горючего с получением высокотемпературных продуктов сгорания в виде СО24-Н2О, а затем сгорание углеводородсодержащего горючего (композиции) в результате взаимодействия продуктов сгорания СОа и HiO с углеродом по реакциям: Н20 + С Н2-|-СО и CO2-j-C CO. Полученный поток смеси Н2 и СО из смесительной камеры 19 с большой скоростью устремляется в многосопловый аппарат 8, в котором разделяется на множестко отдельных струй, увеличивается скорость их истечения. При этом на срезе каждой пары сопел 6 и 7 под воздействием скоростного напора расчлененного и ускоренного в соплах 6 и 7 потока

продуктов сгорания образуется разрежение, обеспечивающее засасывание и формирование такого же количества кольцевых потоков из воздуха, воды, окислителя или на основе их смесей, поступающих из корпуса 1, которыми охватывается каждая струя смеси Н2 и СО и поступает в камеру смешения. В последней ввиду разности скоростей потоки тщательрю перемащиваются, обеспечивая больщую развернуприготовления горючей смеси и получение безвредных выхлопных газов, газогенератор дополнительно содержит трехъярусные направляющий аппарат и рабочий орган, гид- розатвор, топливную форсунку, многосопло- вый аппарат, при этом смесительная каме-- ра выполнена в виде наружного и внутреннего стаканов с днищами, в которых размещены соосные сопла с образованием многосоплового аппарата, топливный насос

ЩИВаЮТСЯ ООеСПеЧИВаЯ ООЛЬШУЮ рааИерНу-mnUJ . -..-.

тую поверхность и интенсивный обмен тепла снабжен крыщкой и диафрагмой, межд

с получением газовой горючей смеси высо-которыми размещен трехъярусный направких параметров (температуры и давления)ляющий аппарат, рабочий орган снабжен подля подачи ее в цилиндры двигателя.лым валом с турбиной, жестко закрепленной

Конструктивные особенности устройствана полом валу, и щнеком, ведомым глухим ваобеспечивают и неполное сжигание горючей15 ° размещенных на вращающихся опорах,

смеси Н2 и СО в камере 9 с после-и верхним, ведущим, ведомым и нижним

дующим дожиганием ее в цилиндрах дви-дисками, образующими между собой три

гателя, либо полное сжигание ее с полу-полости, одна из которых размещена между

чением рабочего тела высоких параметровверхним и ведущим дисками, вторая

и подачу в расщирительные мащины.

Кроме этого, конструктивные особенности гидрозатвора 41 обеспечивают подачу в устройство катализаторов, изменяющих порог минимальной температуры, при которой возможно протекание реакции H2O-i-C, что

между ведущим и ведомым дисками, а 20 третья - между ведомым и нижним дисками, система топливоподачи снабжена топливной камерой, гидрозатворами с топливо- сборником, изолированным со стороны полого вала при помощи лабиринтно-винтового

D JOiVl J n J 4, I V,rvtAiirti |,/% 1лдч-ч«ч1 -,..-1.

дает возможность ввести в продукты его- 25 уплотнения, диском отброса топлива и Tonj рання углеводородсодержащего горючеголивной камерой, сообщенной с топливной

форсункой, причем последняя выполнена в

виде тела вращения с наружной сферической поверхностью, в которой расположены дозирующие отверстия.

30 2. Газогенератор по п. I, отличающийся тем, что ведущий и ведомый диски снабжены криволинейными лопатками, а верхний и нижний диски - наклонными заборными отверстиями.

3. Газогенератор по п, 1, отличающийдополнительное количество Н20 и С с пoлyJ чением дополнительного количества горючей смеси.

Формула изобретения

1. Газогенератор для двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус, смесительную камеру, кольцевую камеру и сие-, .

тему топливоподачи с топливным насосом 35 ся тем, что корпус газогенератора снаби трубопроводами, отличающийся тем, что, сжен полостью, размещенной между крыщкой

целью приготовления горючей смеси из лю-и диафрагмой, для размещения в ней дисбого горючего и воды, улучшения качестваков рабочего органа.

/I -А

приготовления горючей смеси и получение безвредных выхлопных газов, газогенератор дополнительно содержит трехъярусные направляющий аппарат и рабочий орган, гид- розатвор, топливную форсунку, многосопло- вый аппарат, при этом смесительная каме-- ра выполнена в виде наружного и внутреннего стаканов с днищами, в которых размещены соосные сопла с образованием многосоплового аппарата, топливный насос

mnUJ . -..-.

снабжен крыщкой и диафрагмой, межд

верхним и ведущим дисками, вторая

между ведущим и ведомым дисками, а третья - между ведомым и нижним дисками, система топливоподачи снабжена топливной камерой, гидрозатворами с топливо- сборником, изолированным со стороны полого вала при помощи лабиринтно-винтового

1.

уплотнения, диском отброса топлива и Tonj ливной камерой, сообщенной с топливной

ВНИИПИЗаказ 5325/30Тираж 504Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектйая, 4

PU2.2

Изобретение позволяет улучшить качество многокомпонентной горючей смеси и получить безвредные выхлопные газы. Через топливоподБодящую неподвижную трубу 24 и топливопровод 27 подают компоненты топлива в рабочий орган 18, которые под действием центробежных сил двигаются по каналам между лопатками 33 и 36 в направлении от центра до периферии и через трехъярусный направляющий аппарат 16 к форсунке 48. Далее каждый компонент под высоким давлением поступает к отверстиям 51, из которых попадает в смесительную камеру 19. В последней происходит сгорание топлива с получением в конечном результате Н2 и СО, которые с большой скоростью устремляются в много- сопловый аппарат 8. В последнем они разделяются на множество отдельных струй. На срезе сопел 6 и 7 образуется разрежение, обеспечивающее засасывание и формирование такого же количества кольцевых потоков из воздуха, воды, окислителя или на их основе смесей, поступающих из корпуса , которыми охватывается каждая струя смеси Н2 и СО и поступает в камеру 9. 2 з. п. ф-лы, 2 ил. i сл с: со СП СО со