Неохлаждаемый двигатель внутреннего сгорания

 

Использование: в машиностроении, в двигателестроении и для конструкции при капитальном ремонте. Сущность изобретения: неохлаждаемый двигатель внутреннего сгорания включает дополнительную систему подачи воды в камеру сгорания, идентичную системе питания дизеля топлива, впрыск воды в камеру сгорания, осуществляемый после сгорания топлива, впрыск воды производится в два приема с интервалом 5 - 10^o угла поворота кривошипа после запуска, начиная с устойчивых минимальных оборотов двигателя, кроме того, количество подачи воды насосом высокого давления определяется температурой выпуска, исключающей конденсацию паров воды на лопатках турбины. 1 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению и для реконструкции при капитальном ремонте.

Известны применяемые двигатели внутреннего сгорания с системой охлаждения. Опубликованные патенты для изменения способа работы двигателя с применением воды и водяного пара практического применения не получили. В частности: SU, 1719681 A1, F 02 B 47/02, 1992 - дизель: одновременно раздельно подаются топливо и вода, образуются два факела распыла, в камере сгорания.

SU, 1784067, F 02 B 47/02, 1993 - в процессе впуска пар добавляется в бензовоздушную смесь.

SU, 1719682 A1, F 02 B 47/02, 1992 - впрыск воды в камеру сгорания при воспламенении топлива для увеличения давления в цилиндре водяным паром.

SU, 1796037 A3, F 02 B 47/02, 1993 - двухтактный дизель с наддувом, поочередно: цикл впрыска топлива, рабочий цикл. Затем цикл впрыска воды вместо топлива, паровой цикл за счет температуры нагрева двигателя.

В предлагаемом двигателе внутреннего сгорания нагрев двигателя уменьшается в 40 - 90 раз в зависимости от цилиндровой мощности.

Наиболее близким является изобретение, в котором описан двигатель внутреннего сгорания, включающий дополнительную систему подачи воды в камеру сгорания, идентичную системе питания дизеля топливом, впрыск воды в камеру сгорания, осуществляемый после сгорания топлива (SU, авторское свидетельство 5677, F 02 B 47/02, 1928).

К недостаткам известного изобретения следует отнести невысокую эффективную мощность двигателя.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение эффективной мощности двигателя.

Поставленная задача решается за счет того, что неохлаждаемый двигатель внутреннего сгорания включает дополнительную систему подачи воды в камеру сгорания, идентичную системе питания дизеля топливом, впрыск воды в камеру сгорания, осуществляемый после сгорания топлива, при этом впрыск воды производится в два приема с интервалом 5 - 10^o угла поворота кривошипа после запуска, начиная с устойчивых минимальных оборотов двигателя. Количество подачи воды насосом высокого давления определяется температурой выпуска, исключающей конденсацию паров воды на лопатках турбины.

В предлагаемом двигателе нагрев уменьшатся в 40 - 90 раз в зависимости от цилиндровой мощности и быстроходности двигателя, поэтому нет системы охлаждения. Эффективная мощность удваивается при данной индикаторной мощности, с турбиной на выпуске.

Для повышения преобразования теплоты сгоревшего топлива в эффективную мощность двигателя после запуска двигателя, начиная с устойчивых минимальных оборотов, насосом высокого давления через отдельную форсунку после сгорания топлива впрыскивается вода. Распыленная вода и водяной пар поглощают тепловое излучение, повышается давление в цилиндре с резким уменьшением температуры. Тепловое излучение при такой температуре газов и паров воды в цилиндре минимально. Количество воды определяется температурой выпуска (150 - 200^oC), чтобы исключить конденсацию паров на лопатках турбины. Получение перегретого пара может происходить взрывообразно, с резким повышением давления в цилиндре, при необходимости впрыск воды делать в два приема с интервалом 5 - 10^o угла поворота кривошипа. Капли воды при температуре металла 200^oC и выше не контактируют с металлом (не касаются металла) в отличие от топлива.

Формула изобретения

1. Неохлаждаемый двигатель внутреннего сгорания, включающий дополнительную систему подачи воды в камеру сгорания, идентичную системе питания дизеля топливом, впрыск воды в камеру сгорания, осуществляемый после сгорания топлива, отличающийся тем, что впрыск воды производится в два приема с интервалом 5 10^o угла поворота кривошипа после запуска, начиная с устойчивых минимальных оборотов двигателя.

2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что количество подачи воды насосом высокого давления определяется температурой выпуска, исключающей конденсацию паров воды на лопатках турбины.