Способ работы двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение позволяет повысить эффективные показатели двигателя внутреннего сгорания за счет использования в качестве топлива спиртовых топлив, в частности метанола, с присадкой водяного пара. Воздух из атмосферы засасывается через воздухозаборник 10 в количестве, равном верхнему концентрационному пределу горения используемого топлива, и, пройдя вход 13 резервуара 12, попадает в эрлифтную контактную зону 25, где воздух насыщается парами топлива и воды. Топливоводовоздушная смесь проходит через каплеотделитель 26 и подается по воздуховпускной трубе 4 через впускной канал 2 в цилиндры двигателя 1. Регулировочный вентиль 22 тепловой нагрузки, установленный в патрубке 18, управляется от датчика 23 температуры и автоматически поддерживает температуру смеси паров топлива и воды на выходе из контактной зоны на 5...25°С выше равновесной температуры при соотношении по массе, равном 1:4. Избыток охлаждающей жидкости системы охлаждения двигателя с помощью насоса 21, термостата 20 отрабатывается в радиаторе 19 в автоматическом режиме. Соотношение жидких и газообразных фаз в резервуаре 12 уравновешивается благодаря непрерывной подпитке жидкой фазы через регулятор 27 уровня топливоводной смеси. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) щ)g F 02 В 43/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4288858/25-06 (22) 16. 06.87 (46) 15.10.90. Бюл. Р 38 (75) А.И.Гуров и И.В.Феофилов (53) 621.43. 057. 3 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1306220, кл. F 02 В 43/00, 1985. (54) СПОСОБ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить . эффективные показатели двигателя внутреннего сгорания за счет использования в качестве топлива спиртовых топлив, в частности метанола, с присадкой водяного пара ° Воздух из атмосферы засасывается через воздухозаборник 10 в количестве, равном верхнему концентрационному пределу горения используемого топлива, и, пройдя вход 13 резервуара 12, попадает в эрлифтную контактную зону 25, где

2 воздух насыщается парами топлива и воды. Топливоводовоздушная смесь проходит через каплеотделитель 26 и подается по воздуховпускной трубе 4 через впускной канал 2 в цилиндры двигателя 1. Регулировочный вентиль

22 тепловой нагрузки, установленный в патрубке 18, управляется от датчика 23 температуры и автоматически поддерживает температуру смеси паров топлива и воды на выходе из контактной зоны на 5...25 С выше равновесной температуры при соотношении по массе, равном 1:4. Избыток охлаждающей жидкости системы охлаждения двигателя с помощью насоса 21, термостата 20 отрабатывается в радиаторе

19 в автоматическом режиме. Соотношение жидких и газообразных фаз в ререзвуаре 12 уравновешивается благодаря непрерывной подпитке жидкой фазы через регулятор 27 уровня топливоводной смеси. 1 ил.

1599569

Изобретение относится к машино троению, а именно к ДВС, работающим на альтернативных спиртовых топливах, в частности на метаноле, и использующим антидетонационные присадки, водяной пар.

Цель изобретения — повышение эффективных показателей двигателя.

На чертеже изображена схема двиГателя, реализующего предлагаемый способ.

ДВС 1 содержит по меньшей мере

Один цилиндр (не показан), снабженйый впускным и выпускным каналами 2 и 3. К впускному каналу 2 подключена воздуховпускная труба 4 с дроссельной заслонкой 5, выполненная с патрубком 6, который снабжен дроссельной заслонкой 7 и фильтром 8. С выпускным каналом 3 сообщена выпускная магистраль 9, на которой размещен воздухозаборник 10 с фильтром 11 °

Резервуар 12 с топливоводной смесью имеет вход 13 и выход 14, первый из 25 которых подключен к воздухозаборнику

10, а второй — к воздуховпускной тру бе 4. В резервуаре 12 размещен подогреватель 15 рециркулирующей топливоводной смеси, сообщенный с рубашкой

16 охлаждения двигателя 1 при помоши патрубков 17 и 18, радиатора 19, термостата 20 и насоса 21. В патрубке

18 установлен регулирующий вентиль

22 тепловой нагрузки, управляемый от датчика 23 температуры, замеряющегс температуру на выходе из контактной зоны, который размещен в рециркулирующей трубе 24. Рециркулирующая. труба 24 встроена в подогреватель 15, а в верхней части ее расположена

" эрлифтная контактная зона 25. В верхней части резервуара 12 размещен каплеотделитель 26. Резервуар 12 также соединен с регулятором 27 уровня че45 рез клапан 28 наполнения и снабжен указателем 29 уровня топливоводной смеси и патрубком 30 слива с клапаном 31 слива.

Описываемый способ резализуется следующим образом.

Перед пуском ДВС резервуар 12 при . открытом клапане 28 наполнения и зак. рытом клапане 31 слива заполняют топливоводной смесью с содержанием воды не более 25% до заданного рабо- 55 чего объема по указателю 29 уровня и обеспечивают постоянную его подпитку через регулятор 27 уровня.

Затем осуществляют пуск двигателя

1 При этом воздух из атмосферы засасывается через воздухозаборник 10 в количестве, равном верхнему концентрационному пределу используемого топлива, и, пройдя вход 13 резервуара 12, попадает в эрлифтную контактную зону 25, где воздух насыщается парами топлива и воды. Так как температуры топливоводной смеси и воздуха сравнимы с температурой окружающей среды (которая редко превышает

50 С), то в полученной после контактной зоны 25 топливоводовоздушной смеси преобладают пары топлива по сравнению с парами воды. Топливоводовоздушная смесь проходит через каплеотделитель 26 и подается по воздуховпускной трубе 4 через впускной канал 2 в цилиндры двигателя 1.

При этом заслонка 7 в патрубке 6 закрыта и в цилиндры двигателя 1 поступает предельно богатая смесь, состоящая практически только из воздуха и паров топлива. После пуска двигатель

1 прогревается, температура топливоводной смеси, циркулирующей через рециркулирующую трубу 24, повышается благодаря взаимодействию в подогревателе 15 с охлаждающей жидкостью двигателя 1, которая подается в подогреватель 15 из рубашки 16 охлаждения через патрубок 18. Регулировочный вентиль 22 тепловой нагрузки, установленный в патрубке 18, управляется от датчика 23 температуры и автоматически поддерживает температуру смеси паров топлива и воды на выходе из контактной зоны на 5-25 С выше равновесной температуры при соотношении по массе над смесью равном 1:4. Избыток охлаждающей жидкости системы охлаждения ДВС с помощью насоса 21, термостата 20 отрабатывается в радиаторе 19 в автоматическом режиме.

Спустя некоторое время после пуска двигателя воздух, засасываемый через воздухозаборник 10 и нагретый от выпускной магистрали 9, пройдя через эрлифтную контактную зону 25, содержит уже большее количество паров воды в смеси по сравнению с пусковым режимом двигателя, но еще не 25% по массе к парам топлива. Затем соотношение жидких и газообразных фаз в резервуаре 12 уравновешивается благодаря непрерывной подпитке жидкой фазы через регулятор 27 уровня топФормула изобретения

Составитель В.Нилов

Техр ед М. Ходанич Корр ект ор T. Малец

Редактор М.Товтин

Заказ 3 129 Тираж 439 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

5 15 ливоводной смесью, содержащей 9-25Х воды по массе, и поддержанию температуры на выходе из контактной зЬны на 5-25 С выше равновесной температуры при соотношении по массе над смесью, равном 1:4, с помощью датчика

23 температуры и регулировочного вентиля 22. На выходе 14 из резервуара

12 получают предельно богатую смесь с содержанием паров воды 25Х по массе (или менее 257 воды по массе при подпитке резервуара 12 топливоводной смесью с содержанием воды менее

25 по массе), которую обедняют, добавляя воздух, засасываемый из атмосферы через фильтр 8 по патрубку

6 при открытой заслонке 7, которую открывают после пуска двигателя.

Угол открытия заслонки 7, а следовательно, и количество добавляемого в топливоводовоздушную смесь воздуха, зависит от режима работы двигателя и от вида используемого топлива, так как воздух добавляется в количестве, необходимом для ведения наиболее оптимального горения используемого топ" лива.

Способ работы двигателя внутреннего сгорания путем нагрева воздуха теплотой отработавших газов, подачи воды в эрлифтную зону контакта с воз-, духом для контактного увлажнения нагретого воздуха парами воды, поддержания разности температур жидкой

99569 6 и газообразной фаэ на выходе иэ контактной зоны, равной 5... 25 С, проведения рециркуляции жидкой фазы при поддержании соотношения жидкой и гаэо5 образной фаэ, равного (6... 15): 1, ис"

\ парения топлива, заполнения цилиндров смесью воздуха с парами воды и топлива, сжигания топлива в этой смеси, преобразования энергии расширяющихся газов во вращательную энергию вала и отвода теплоты охлаждения двигателя охлаждающей жидкостью, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с цепью повышения эффективных показателей двигателя, подачу воды в контактную зону производят совместно с топливом, поддерживают соотношение масс воды и топлива в интервале (0...1):4, пе.

20 ремешивают эту смесь с рециркулирующей жидкой фазой и теплотой охлаждающей жидкости, нагревают полученную смесь, а испарение топлива производят одновременно с увлажнением воздуха в эрлифтной зоне, причем количество воздуха перед контактным увлажнением выдерживают равным верхнему концентрационному пределу горения используемого топлива, а температуру воды с топливом на выходе из контактной зоны устанавливают на

5...25 С выше равновесной температуры смеси паров воды и топлива при соотношении по массе над смесью, равном 1:4, а полученную смесь увлаж35 ненного воздуха с парами топлива перед подачей в цилиндры разбавляют ,.атмосферным воздухом.