Способ работы теплового двигателя

 

1. СПОСОБ РАБОТЫ ТЕПЛОВОГО ДВИГАТЕЛЯ, преимущественно.двигателя внутреннего сгорания, цутем насыщения всасываемого воздуха частицами itlEOpSfllH |1ШВ;ТЙ: 1:;:Я ЙМ § V- .-- :-ч,..-г- . . Ijr: ,j.,--tU , -.дЛ/л воды при барботаже его через водяной: слой, смешение его с топливом, подачи полученной смеси в цилиндры двигателя , ее сжигание и выпуска отработавших газов, отличающийс я тем, что, с целью повышения экономичности , одновременно с воздухом через водяной слой барботируют отработавшие газы до вспенивания воды. 2. Способ по п., отличаю- . щи и с я тем, что одновременно с воздухом и отработавшими газами водяной слой барботируют горячий пар.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„„! 060803 А 1 (51)5 Р 02 М 25 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 4 016288

11 с, ;- ., Т .;" „ ., " Mk3 ...

), ° -,ч,р

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ резервы для повышения экономичности

I двигателя.

Цель описываемого изобретения -. . повышение экономичности.

Указанная цель достигается тем, что в способе работы теплового двигателя, преимущественно двигателя фф внутреннего сгорания, путем насыцения всасывемого воздуха частицами :. (© воды при барботаже его через водяной слой, смешения его с топливом и по дачи цолученной смеси в цилиндры. двигателя, ее сжигания и выпуска отра

1 ботавших. газов, одновременно с воздухом через водяной слой барботируют отработавшие газы от вспенивания во р ды, Одновременно с воздухом н отра

v . дур ботавшими газами через водянои слои барботируют горячий пар.

На чертеже изображена схема двигателя, реализующего описываемый спо соб работы, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 3296305/25-06 (22) 01.06.81 (46) 30 06 90 ° Бюл.. У 24 (71) Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72).В Г Базаров {53) 621 ° 43,057,3{(288,8) (56) Патент США У 3888954, кл, 131-1, опублик, 1975 ° .! (54) (57) 1 СПОСОБ РАБОТЫ тКППОВОГО

ДВИГАТЕЛЯ, преимущественно, двигателя внутреннего сгорания, путем насыще/ ния всасываемого воздуха частицами

Изобретение относится к машино строению, в частности к двигателям внутреннего сгорания, Известны способы работы теплового двигателя, преимущественно двигателя .внутреннего сгорания, путем насыщения всасываемого воздуха частицами воды при барботаже его через водяной слой, смещения его с топливом и подачи полученной .смеси в цилиндры двигателя, ее сжигания и выпуска отработав" ших газов.

При реализации таких способов использование топливо-воздушной смеси с присадкой -частиц воды способствует . более. полному использованию теплоты в цикле двигателя, в результате чего снижается токсичность отработавших газов и повышается экономичность.

Однако в известных способах не применяются никакие меры для интен сификации испарения частиц воды, в результате чего не используются все

2 воды при барботаже его через водяной; слой, смешение его с топливом, пода- чи полученной смеси в цилиндры двигателя, ее сжигание и выпуска отработавших газов, о т л и ч а-ю щ и й- . с я .тем, что, с целью повышения экономичности, одновременно с воздухом через водяной слой барботнруют отработавшие газы до вспенивания воды.

2. Способ по п 1, о т л и ч а юшийся тем, что одновременно с воздухом и отработавшими газами че" реэ водяной слой барботируют горячий пар.

1060803

Двигатель 1 содержит карбюратор

2, впускной 3 и выпускной 4 коллекто ры, сапун 5. Бензонасос 6 соединен с карбюратором 2 бензопроводом 7, а бензобак 8 соединен с насосом 6 бензопроводом 9 ° К карбюратору 2 с помощью воздуховода 10 подсоединено устройство 11 для насыщения воздуха водяными парами, включающее воздуш- 10 ный патрубок 12 и пакет 13 сеток, К устройству 11. подсоединена система

14 снабжения и дозирования его водой, которая сообщена с помощью крана 15 с испарителем 16, установленным на выпускном коллекторе 4, который подключен к поддону устройства ll, К этому же поддону подключен сапун 5.

Устройство 11 включает три зоны: зону 17 подвода вспенивающих и нагревающих воду продуктов, зону 18 под-! вода свежего воздуха и зону 19 барбо тажа и испарения воды, Двигатель работает следующим об)разом, 25

При пуске двигателя 1 воздух за- сасывается через патрубок 12 в зону

18 устройства 11, барботируется через заполняющий его слой водь1, охлаждается в ней и насыщается парами воды.

Концентрация паров воды в воздухе при этом мала (относительная влажность не превышает 70% при Т < 20 С), не превосходит уровня допустимой влажности атмосферного воздуха и поэтому нормальному пуску двигателя не нре35 пятствует. Устройство 11 при этом используется в основном в качестве воздухоочистителя, По мере прогрева двигателя, в зону 17 поступают продукты сгорания, прорвавшиеся в картер двигателя 1 и удаляемые через сапун 5,.и нагретые о до 102-105 С пары воды нз испарителя

16, Количество паров воды дозируется краном 15 который может быть управ45 ляем автоматически с помощью датчика температуры воды (не указан) устройства 11„ Содержащиеся в выхлопных газах, прорвавшихся в картере, пары масел и продукты неполного сгорания являются для воды поверхностно-активными веществами и существенно повы,. шают ее способность к вспениванию, вследствие чего возрастает дисперсl ность топливно-воздушной пены и поверхность контакта воды с засасываемым воздухом. Повышенная температура выхлопных газов нагревает воду в устройстве 11 и способствует ее испарению, При недостатке тепла в устройстве 11 могут быть поданы выхлопные газы непосредственно из выпускного коллектора 4, Расчеты показывают, что при не-. обходимости насытить воздушный поток парами воды в количестве, составляющем 10% от расхода топлива в двигателе, снижение температуры воз" душного потока составит 12,7 С, что .:1овысит плотность воздушного потока на 4,77, Поэтому несмотря на падение давления при барботаже воздуха через слой воды на величину порядка

80 мм водяного столба, общая плотность повысится на 3,9%, Таким образом, несмотря на создаваемое сопротивление воздушному потоку и разбавления кислорода воздуха водяным паром, коэффициент. наполнения при использовании описываемого способа не только не уменьшится, а при указанных величинах концентрации возрастет на 3,97, а количество кислорода за цикл - на 3,77, Описываемый способ позволяет в случае необходимости осуществить еще большее насьпцение горючей смеси парами воды нри ее дальнейшем подогреве, однако уже за счет снижения мощности двигателя.

Одновременно устройство ll выполняет функции жидкостного воздушного фильтра, задерживая и осаждая мель чайшие частицы пыли, Загрязненный отстой, насыщенный растворечными в воде солями, периодически должен сливаться, Поэтому описываемый способ допускает применение жесткой воды и не требует ее специального приготовления, дистиллирования, кипячения и т.п., поскольку нелетучие компоненты воды в горячую смесь не попадают.

Таким образом, описываемый способ позволяет повысить мощность двигателей на 3-5% за счет повышения коэффициента наполнения при охлаждении воздуха испаряющейся водой, повысить его экономичность (в расчете на единицу расходуемого топлива) на 5-7% за счет подачи в камеру сгорания дополнительного рабочего тела и одновременной экономии тепла на его испарение и понизить токсичность продуктов сгорания и. требование к октановому числу бензина.

1060803

Техред М.Ходанич

Редактор Л.Письман

Корректор В.Гирняк

Заказ 2146 Тираж 440 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСР

1 13035, Москва, Ж-35 ° Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101