Двигатель внутреннего сгорания

 

Изобретение позволяет снизить токсичность двигателей внутреннего сгорания. Во время работы двигателя в рубашке охлаждения блока 1 происходит нагрев воды, которая через нижний патрубок 7 и патрубок 10 поступает в радиатор 5 и испарительную камеру 11. Водяной пар из испарительной камеры 11 через патрубок 12, воздухопровод 3 и впускную систему 2 поступает в цилиндры двигателя. Вода из емкости 13 через трубопровод 14 и регулятор 22 уровня воды подается в радиатор 5 по мере ее испарения. Выхлопные газы, пройдя очистку в камере 17, поступают во впускную систему 2. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4751067/06 (22) 11,09,89 (46) 23.03.92, Бюл. М 11 (75) А.А,Благута и О,А.Благута (53) 621,43.068.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 38124 1, кл, F 01 N 3/10, 1976.

Авторское свидетельство СССР

N . 1476167, кл. F 02 M 25/06, 1986. (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение позволяет снизить токсичность двигателей внутреннего сгорания.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в областях народного хозяйства, где используются двигатели внутреннего сгорания, для снижения их токсичности, Известен ДВС, включающий систему питания, систему охлаждения и выхлопную систему с устройством для дожигания продуктов неполного сгорания, содержащим выпускной коллектор, окруженный рубашкой для образования полости подвода воздуха в смесительную камеру коллектора, и

V-образные пластины, торцы которых сообщены с полостью подвода воздуха.

Недостатком двигателя является высокий расход топлива, атмосферного кислорода, потери энергии в системе охлаждения и ввыхлопной системе,,а также большое количество токсичных веществ, образующихся в камерах сгорания двигателя, Известен ДВС, включающий систему питания, систему охлаждения с радиатором

„„. 0„„1721273 А1 (я)я F 01 N 3/04, F 02 М 25/06

Во время работы двигателя в рубашке охлаждения блока 1 происходит нагрев воды, которая через нижйий патрубок 7 и патрубок 10 поступает в радиатор .5 и испарительную камеру 11. Водяной пар из испарительной камеры 11 через патрубок

12, воздухопровод 3 и впускную систему 2 поступает в цилиндры двигателя. Вода из емкости 13 через трубопровод 14 и регулятор 22 уровня воды подается в радиатор 5 по мере ее испарения. Выхлопные газы, пройдя очистку в камере 17, поступают во впускную систему 2. 1 ил. и выхлопную систему с камерой для нейтрализации газов, сообщающейся с системой питания и с атмосферой, Известная конструкция двигателя с устройством для нейтрализации выхлопных газов позволяет нейтрализовать выхлопные газы и частично снизить расход топлива, однако она не решает проблемы снижения расхода атмосферного кислорода, потерь тепловой энергии в системе охлаждения двигателя и снижения количества вредных веществ, образующихся в камерах сгорания, Цель изобретения — снижение образования токсичных веществ в камерах сгорания двигателя.

Указанная цель достигается тем, что в

ДВС, включающем выпускную систему, систему охлаждения с радиатором и выпускную систему с камерой для нейтрализации газов, сообщенной с впускной системой и с атмосферой, система охлаждения двигателя

1721273 снабжена емкостью с водой, сообщающейся через трубопровод с радиатором, испарительной камерой и регулятором уровня воды в радиаторе, причем испарительная камера сообщена с впускной системой и с радиатором и регулятор уровня воды в радиаторе установлен на трубопроводе.

На чертеже представлен двигатель внутреннего сгорания, вид сверху, поперечный разрез камеры для нейтрализации газов.

ДВС содержит блок 1 с рубашкой охлаждения цилиндров (не показана), впускную систему 2 с воздухопроводом 3 и выпускную систему 4, Рубашка охлаждения блока 1 соединена с радиатором 5 с помощью верхнего патрубка 6 и нижнего патрубка 7. Двигатель содержит вентилятор 8 и водяной насос 9. Рубашка охлаждения блока 1 через нижний патрубок 7, радиатор 5 и патрубок 10 сообщается с испарительной камерой 11, которая через патрубок 12 сообщается с воздухопроводом 3. Двигатель снабжен емкостью 13 с водой, сообщающейся с радиатором 5 через трубопровод

14, выпускная система 4 соединена с выхлопной трубой 15, имеющей насадку 16, расположенную в камере 17 с жидкостью.

Камера с жидкостью 17, например с 3 -ным раствором окислителя КВгОз, сообщается с атмосферой через коническую насадку 18 и. с воздухопроводом 3 через трубу 19. Паровая система радиатора 5 через пробку 20, трубопровод 21, испарительную камеру 11 и патрубок 12 сообщается с воздухопроводом 3. Расход жидкости из емкости 13 с водой управляется регулятором 22 уровня жидкости в радиаторе 5.

ДВС работает следующим образом.

При запуске, например, холодного двигателя воздух из атмосферы поступает через воздухопровод 3 и впускную систему 2 в цилиндры и окисляет топливо. После сгорания топлива образовавшиеся выхлопные газы через впускную систему 4, выхлопную трубу 15 и коническую насадку 16, частично расположенную в окислителе КВгОз, поступают в камеру 17. Твердые частички, такие как сажа и др., оседают на дне камеры 17.

Альдегиды и углеводороды охлаждаются и растворяются в воде.

Окислы азота вступают в реакцию с окислителем КВгОз и нейтрализуются.

КВгОз+ 2NQ+ Н20 — 2НИОз+ КВг.

Окись углерода, вступая в реакцию с водой, превращается в двуокись углерода:

СО+ H2O C02+ HZ+ 9,8 ккал.

Так как токсичные вещества обладао ют высокой температурой, около 1000 С, то при их взаимодействии с водой обра5 зуется большое количество водяного пара, что согласно закону действия масс производит сдвиг химического равновесия вправо.

Сернистый ангидрид, имеющийся в вы10 хлопных газах, образует сернистую кислоту, легко разлагающуюся с выделением 502:

S02+ H20 Н250з:

15 Повышение температуры вследствие нагрева водного раствора выхлопными газами сдвигает равновесие этой реакции влево. Растворимость S02 составляет 16,2 кг на

100 г воды при 10 С и 5,41 г при 40 С. При

20 образовании двуокиси углерода выделяется свободный водород, который. вступая в реакцию с S02, легко восстанавливает двуокись серы до элементарной серы:

25 S02 + 2Н2 - S + 2Н20.

В результате разрежения в цилиндрах двигателя азот, кислород, водяные пары и двуокись углерода из камеры 17 поступают

30 в насадку 18. Углекислый газ и часть азота выходят в атмосферу через зазор между внутренней поверхностью насадки 18 и наружной поверхностью трубы 19. Оставшаяся часть азота, кислород и водяные пары

35 через трубу 19, воздухопровод 3 и всасывающий коллектор 2 поступают в цилиндр двигателя.

В результате сгорания топлива происходит нагрев воды в рубашке охлаждения

40 блока 1, которая через нижний патрубок 7 и патрубок 10 поступает в радиатор 5 и испарительную камеру 11. В радиаторе 5 вода охлаждается с помощью вентилятора 8 и насосом 9 подается через верхний патрубок

45 6 в рубашку охлаждения блока 1. В испарительной камере вода испаряется. Водяной пар из испарительной камеры 11 через патрубок 12, воздухопровод 3 и впускную систему 2 поступает в цилиндры двигателя.

50 Водяной пар из радиатора 5 через паровую трубу в пробке 20, трубопровод 21, испарительную камеру 11, патрубок 12, воздухопровод 3 и впускную систему 2 поступает также в цилиндры двигателя.

55 Вода из емкости 13 через патрубок 14 и регулятор 22 уровня воды подается в радиатор 5 по мере ее испарения в радиаторе 5 и испарительной камере 11.

1721273

Формула изобретения

17

1б

40

50

Составитель О,Немцов

Техред М.Моргентал Корректор М.Пожо

Редактор Н.Яцола

Заказ 937 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рэушская наб., 4/5

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

Двигатель внутреннего сгорания, содержащий впускную систему, системы охлаждения с радиатором и выпускную 5 систему с камерой нейтрализации отработавших газов, сообщенной с впускной системой и атмосферой, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения токсичности

10 он снабжен емкостью с водой, испарительной камерой и регулятором уровня воды в радиаторе, причем емкость с водой соединена через трубопровод с радиатором, испарительная камера сообщена с одной стороны с впускной системой, а с другой — с радиатором, и регулятор уровня воды в радиаторе установлен на трубопроводе.