Двигатель внутреннего сгорания

 

Использование: двигатели внутреннего сгорания, работающие по замкнутому циклу Сущность изобретения: двигатель внутреннего сгорания 1, содержащий топливную впускную и выпускную системы 18, 19, 20, 2, 3 соответственно соединенные между собой через смеситель 4, связанный при помощи редуктора 5 с кислородным баллоном 7, жидкостной нейтрализатор 8 с газовым и щелочным контуром, отделитель 11 продуктов реакции, регулятор 13 концентрации , щелочной насос 12 и емкость 14 с раствором щелочи, содержит дополнительно термохимический реактор (ТХР) с зонами 9,15 нагрева и реакции, топливнощелочной теплообменник 10. Зона 15 реакции ТХР входом связана с т опл ивной системой через топливнощелочной теплообменник 10, а также дополнитёТГьШм входом связана с газовым контуром, а выходом - со смесителем 4. Зона 9 нагрева сообщается с газовым контуром. ТХР установлен в газовом контуре перёд жидкостным нейтрализатором 8. 1 ил. V

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

>t1ОВ

ГОСУДАРСТВЕННЫ.Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (51) F 01 N 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и

;:,: г. „ .:, ;,"с, па

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,1 (21) 4876403106 (22) 22.10.90 (46) 30.07,92. Бюл. М 28 ,(72) В.О,Сайданов, С,А.Яковлев, Ю.B.Öûáàкйн, Е.В,Скляренко и А.Е,Чепиков (53) 621.068.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1206451, кл. F 01 1ч 3/08, 1983. (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Использование: двигатели внутреннего сгорания, работающие по замкнутому циклу, Сущность изобретения; двигатель внутреннего сгорания 1, содержащий топливную впускную и выпускную сйстемы 18, 19, 20, 2, 3 соответственно соединенные между собой через смеситель 4, связанный

Ф

Изобретение относится к машинострЬению, в частности к двигателестроению, а именно к двигателям внутреннего сгораиия (ДВС), работающим по замкнутому циклу.

Известны ДВС, состоящие иэ впускной и выпускной систем, соединенных между собой через смеситель, присоединенный к кислородному баллону, и жидкостного-щелочного нейтрализатора с газовым и щелочным контуром, Недостатком известных ДВС является их низкая экономичность по сравненйюгс

ДВС, работающим по обычному (открытому циклу) из-за общего ухудшения процесса сгорания топлива в цилиндрах по причинам наличия в рабочем заряде трехатомных газов СО2 и Н20, отличающихся по своим физико-химическим свойствам от двухатомного азота, а также дополнительными затратами энергии на охлаждение ще„, Я3„„1751368 А1 при помощи редуктора 5 с кислородным баллоном 7,жидкостной нейтрализатор 8 с газовым и щелочным контуром, отделитель

11 продуктов реакции, регулятор 13 концентрации, щелочной насос 12 и емкость 14 с раствором щелочи, содержит дополнительно термохимический реактор (TXP).ñ зонами

Q, 15 нагрева и реакции, топливнощелочной теплообменник 10. Зона 15 реакции TXP входом связана с тойливтйой системой через топливнощелочной теплообменник 10, а также дбйолнйтельмным: виходчом связана с газовым койтуром, а выходом — со смесителем 4, Зона 9 нагрева сообщается с газовым контуром. TXP установлен в газовом контуре перед жйдкотстным нейтрализатором 8. 1 ил. лочи и продуктов йвеитрализации в щелочном охладителе, Цель изобретения — повышение эконо- с мичности, Указанная цель достигается тем, что

ДВС дополнительно оборудован термохимическим реактором (ГХР), состоящим из зоны нагрева и зоны реакции, причем жидкое углеводородное-топливо подается в зону реакции TXP штатным топливоподкачивващим насбсом дВС в подогретом виде, );и а также топлйвмнодщелосгчйым теплообменником, установленным в щелочном контуре нейтрализатора и соединенным топливным контуром" с топливоподкачивающим насосом и зоной реакции TXP. Таким образом, в зону реакции TXP поступают часть отработанных газов (ОГ) и ДВС и жидкое углеводородное топливо, подогретое в теплообменнике за счет охлаждения щелочного

1751368 раствора, остальные ОГ поступают в зону образовавшиеся продукты реакции СО и Н2 нагрева ТХР, В зоне реакции ТХР происхо- поступают по трубопооводу 21 в смеситель дит следующая зндотермическая реакция, в 4, а охлажденные ОГ из зоны нагрева 9 порезультате которой поглощается теплота, ступают частично через,регулирующий орт,е,.происходит охлаждение ОГ в зоне на- 5 ган 25 в смеситель 4, а также в жидкостной грева ТХР. Подача смеси СО и Н2 в смеси- нейтрализатор 8, где вступа от в зкэотермитель, где она смешивается с кйслородом и ческую реакцйю со щелочью, продукты реОГ, и последующая подача в цилиндры су- акции, охладившись в теплообменнике 10, щественно улучшает процесс сгорания, кро- поступают в отделитель 11. Поступившее в ме того, происходит утилизация теплоты ОГ 10 смеситель 4 Н2 и СО; а также охлажденные для проведения зндотермической реак- ОГ смешиваются с кислородом, поступаюции, снижается расход щелочи в нейтрали- щим через редуктор 5 и регулятор 6 из балзаторе,. так как часть О Г вступает в лона 7, и поступают в цилиндры ДВС 1, куда реакцию, а также происходит охлаждение также поступает по трубопроводу 22 топлищелочного раствора без подвода дополни- 15 во. Наличие в смеси СО и Нг улучшает протельной энергии за счет нагрева топлива s цесс сгорания топлива. теплообменнике, тем самым в последнем .Таким образом, предлагаемый ДВС за осуществляется утилизация теплоты экзо-. счет установки ТХР, а также щелочнотоптермических химических реакций нетрали - -, ливного теплообменника позволяет улучзации ОГ, .; -- . 20 шить экономичность при работе по

На чертеже изображена принципиаль- -замкнутому-циклу путем утилизации тепло-. ная схема предлагаемого ДВС;:-::::,-:--.;... ты ОГ, теплоты зкзотермических реакций

ДВС 1 содержит впускную 2 и выпуск- нейтрализации ОГ щелочью и сокращения ную 3 системы, соединенные между собой расхода щелочи. через смеситель 4, который через редуктор 25

5 и регулятор 6 соединен с кислородным Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я, баллоном 7, а также жидкостной нейтрали- Двигатель внутреннего сгорания, созатор ОГ 8; соединенный газовым- контуром держащий топливную систему и впускную и. со смесителем 4 и зоной. нагрева 9 ТХР, а выпускную системы, сообщенные междусо щелочным контуроч последовательно с 30 бой через смеситель, подсоединенный при топливно-щелочным теплообменником 10, помощи отключающего устройства к кисло"оТделителем продуктов реакции нейтрали- родному баллону, и образующие газовый . зации 11 и щелочным насосом 12, щелочной контур, жидкостной нейтрализатор отрабоконтур через регулятор концентрации 13 со- тавших газов, включенный по газовому конединен с емкостью запаса концентрирован- 35 туру между выпускной системой и ного раствора щелочи 14, кроме того, ДВС .смесителем и имеющий щелочной контур, 1 оборудован ТХР, состоящйм из зоны на- выход и вход которого соединены между грева 9 и эоны реакций 15, соединенной с собой через последовательно установлен. одной стороны через второй запорный ор- ные отделитель продуктов реакций и щелочràH 16 с газовым контуром зоны 9, а также 40 ной насос, вход которого через регулятор трубопроводом 17 последовательно через концентрации подключен к емкости с конпервый запорный орган 18 с топлйвоподка- центрированным раствором щелочи, о т л ичивающим насосом 19 и топливным баком ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения

20, с другой стороны трубопроводом 21 со экономичности, GH дополнительно содерсмесителем 4, Топливоподкачивающий на- 45 жит термохимический реактор с зонами сос 19 ДВС 1 связан также трубопроводом нагрева и реакции, топливно-щелочной теп22 с двигателем ДВС, оборудован запорно- лообменник с топливной и щелочной полорегулировочной арматурой 23 — 25, стями, первый и второй запорные органы и

При работе по замкнутому циклу ДВС 1 топливопровод, связывающий топливную запорные органы 23, 24 закрыты. Часть ОГ 50 систему через первый запорный орган и

ДВС поступает через запорный открытый топливную полость топливно-щелочного орган 16 в зону реакции 15 ТХР, остальные теплообменника с входом зоны реакции, поОГ поступают в зону нагрева 9, в зону 15 следняя расположена перед нейтрализатотакже по трубопроводу 17 поступает по- ром и входом дополнительно сообщена с догретое в теплообменнике 10 жидкое уг- 55 газовым контуром через второй эапорный леводородное топливо," подаваемое орган, а выходом — со смесителем, причем топливоподкачивающим насосом 19. Топли- зона нагрева включена в газовый контур, а во и ОГ в зоне 15 вступают в химическую щелочная полостьтопливно-щелочного теп реакцию, при т ю, при этом поглощается значитель-. лообменника включена в щелочной контур ное количество теплоты в зоне нагрева 9. перед отделителем.

1751368

Составитель С. Андреева

Редактор Н, Горват Техред М.Моргентал Корректор Л. Бескид

Заказ 2673 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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