Способ работы двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1992 года по МПК F02B43/08 

Изобретение относится к машинострогнию, а именно к комбинированным газожидкостным двигателям внутреннего сгорания, работающим на топливе широкого фракционного состава, например, увлажненных газовых конденсатах.

Цель изобретения - повышение эффективности путем расширения номенклатуры применяемых топлив.

На чертеже изображена схема двигателя, реализующего способ.

Двигатель 1 внутреннего сгорания содержит по меньшей мере один цилиндр 2, снабженный впускным 3 и выпускным 4 каналами, К впускному каналу 3 подключен патрубок 5 подачи топливного заряда с дроссельными ззслоиками 6 и 7 и воздухофильтром 8. К патрубку 5 присоединен выходной патрубок 9 газификатора-увлажнителя 10 топливной смеси, в верхней части которого размещены взрывной клапан 11с с и;темой рычагов 12 механической отсечки аеврмйного кпзпзна 13, каплеотделитель 14, Газификатор-увлз :иитель 10 содержит контактную зону 15 взгимодействия фаз, рециркуляционную топливную трубу 16, теплообменник 17 нагрева рвциркулйта. диспергирующую насадку 18, патрубок 19 подачи газообразной фазы, датчик 20 температуры, связанный с регулятором 21 првмого действия, фильтр 22 грубой очистки топлива, регулятор 23 уровня топлиаа.

Патрубок IS подачи газообразной фазы соединен с теплообменником 24 типа труба в трубе, в котором устанойлен клапан 25 рециркуляции отработавших ГЗЗОЕЭ м заслонка 26 подачи свежего воздуха. Теплообменник 17 через термостат 27, радиатор 28, нзсос 29 подключен к системе охлаждения двигателя. К фкльтру 22 грубой очистки топлива присое/ нена подачи жидкого топлийа, которая включает s себя подкачивающий топливный насос 30, фильтр 31 тонкой очистки, нзсос 32 высокого давлений, форсунку 33 высокого давления, линию 34 сброса излишка топлива. В верхней части каплеотделителй 14 установлена вставка 35 для загрузки погло1ителя сероводорода-диметилформамида или диметилацетамида в случае использования топлива с повышенным содержанием серы и ее соединений.

Двигатель работает следующим образом,

Перед пуском двигателя газификаторувлажнитель 10 через регулятор 23 уровня топлива наполняется исходным топливом, заполняется линия подачи жидкого топлива и осуществляется его прокачка через линию 34 сброса излишка i оплива. Затем осуществляют прокрутку и пуск двигателя 1, включая подачу топлива через форсунку 33 и воздуха - через газификатор-увлажнитель 10. При этом дроссельная заслонка 7 прикрывается, а заслонкой 6 регулируется подача воздуха в двигатель.

По мере прогрева двигателя дроссельная заслонка 7 устанавливается в рабочее положение и датчиком 20 через регулятор 21 устанавливается режим газификации легких фракций с температурой кипения 85 200° С при постоянной температуре на выходе контактной зоны 15, равной сумме температур равновесного испарения легких и средних фракций при выходе фракций до 30% по массе к исходному топливу и разнице температур фаз 5 - 25° С.

Взаимодействие газообразной и жидкой (рециркулята) фаз осуществляется с помощью насадки 18 при подаче их через патрубок 19 от теплообменника 24 через заслонку 26 или клапан 25 рециркуляции отработавших газов в двигатель в случае, использований газификации топлива части отработавших газов и рециркуляционную трубу 16 и теплообменник 17.

Газификация и одновременное увлажнение воздуха топливного заряда парами влаги, содержащейся в исходном топливе, ведут при коэффициенте избытка воздуха а 0,4 - 0,5 из условий взрыБО- и пожаробезопасной работы двигателя в связи с тем, что в цилиндрах двигателя в аварийном режиме возможен выброс (хлопок) топливной смеси во всасывающий патрубок 5. Для этого случая предусмотрен взрывной клапан 11, который при срабатывании через систему рычагов 12 механизма отсечки перекрывает аварийный клапан 13, который отсекает подачу газифицированного топлива при а 0,4 - 0,5.

После газификатора-увлажнителя 10 с помощью заслонки 7 производят изменение коэффициента избытка воздуха топливной смеси с а 0,4-0,5 до а 3-7й подают в цилиндры двигателя, где производят сжатие со степенью 14 - 28.

Во время сжатия топливоводовоздушная смесь подвергается нагреву, холоднопламенному окислению с избытком кислорода, голубому свечению преимущественно по альдегидному механизму окисления.

Одновременно из нагретого рециркуля та (жидкой фазы топлива) через фильтр 22 грубой очистки, подкачивающий насос 30, фильтр 31 тонкой очистки, насос 32 высокого давления, форсунку 33 осуществляется впрыск а цилиндры запальной и основной доз жидкого топлива.

Формула изобретения Способ работы двигателя внутреннего сгорания путем деления всасываемого воздуха на два потока, нагрева первого потока воздуха теплотой отработавших газов, испарения топлива и увлажнения топливовоздушной смеси парами воды путем контактного взаимодействия смеси топлива и воды с первым потоком воздуха, поддержания температуры смеси топлива и воды на выходе из контактной зоны, равной сумме температуры равновесного испарения бинарной смеси и разницы температур фаз 5- , проведения рециркуляции жидкой фазы и подвода теплоты на ее испарение от системы охлаждения двигателя при соотношении масс жидкой и газообразной фаз 6 15:1, смешения увлажненной топливо-воздушной смеси с вторым потоком воздуха, заполнения цилиндров полученной топливо-воздушной смесью, ее сжатия, сжигания топлива и преобразования энергии расширяющихся газов во вращательную энергию вала, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем расширения номенклатуры применяемых топлив, в процессе контактного взаимодействия топливо разделяют на легкие фракции с температурой конца кипения 85 - 200 С и тяжёлые фракции с температурой начала кипения 85 - 200 С и конца кипения до 450° С, коэффициент избытка воздуха в смеси паров легких фракций топлива и первого потока выдерживают в интервале 0,4 - 0,5 и при перемешивании этой смеси с вторым потоком коэффициент избытка воздуха выдерживают в интервале 3 - 7, а испарение тяжелых фракций топлива осуществляют непосредственно в цилиндре путем их впрыска в сжатый заряд.

Изобретение относится к машиностроению. Цель изобретения - повышение эффективности способа работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС) путем расширения номенклатуры применяемых топлив.^ По мере прогрева двигате/)я 1 дроссельная заслонка 7 устанавливает режим газификации легких фракций с температурой кипения 85-200° С. Газификация и одновременное увлажнение воздуха топливного заряда парами влаги, содержащейся в исходном топливе, ведут при коэффициенте избытка воздуха а = 0,4 - 0,5 из условий взрыва и пожаробезопасной работы двигателя. После газификатора - увлажнителя 10 с помощью заслонки 7 производят изменение коэффициента избытка топливной смеси с а = 0,4 - 0,5 до а = 3 - 7 и подают в цилиндры двигателя. Одновременно из нагретого рециркулята (жидкой фазы топлива) через насос 32 высокого /давления и форсунку 33 осуществляется вНрыск в цилиндры запальной и основной рабочей доз жидкого топлива. 1 ил. - /о