Устройство для получения и добавки водяного пара, водорода и кислорода в двигателе внутреннего сгорания

 

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Устройство для получения и добавки водяного пара, водорода и кислорода в двигатель внутреннего сгорания содержит резервуар с жидкостной и газовой полостями, трубки. В резервуаре установлены подключенные к генератору электроды, а в резервуар заливается водный раствор щелочи. Устройство снабжено емкостью для сбора конденсата, соединенной с газовой полостью резервуара и с всасывающей системой двигателя и калорифером, установленным на выпускном трубопроводе. Жидкостная полость резервуара соединена с калорифером. Вакуум, создаваемый во всасывающей системе двигателя, засасывает подогретый в калорифере воздух. Воздух, засасываемый в резервуар и нагретый в калорифере, поступает в резервуар по опущенной в электролит трубке, в которой установлен обратный клапан. Емкость для сбора конденсата установлена на всасывающей трубке, в конце которой установлена огненепроницаемая сетка. Технический результат заключается в возможности эффективной работы двигателя на топливе с более низким октановым числом и в уменьшении токсичности отработанных газов. 2 з.п.ф-лы, 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания.

Известно, что добавка водорода в двигатель снижает токсичность выхлопных газов и позволяет работать на топливе с более низким октановым числом (см. статью "Бензин кончится, вода - никогда". Журнал За рулем // 2, 2001, с. 57-58).

Известно устройство для получения и добавки водяного пара, водорода и кислорода в двигатель внутреннего сгорания, содержащее резервуар с жидкостной и газовой полостями, трубки, причем в резервуаре установлены подключенные к генератору электроды, а в резервуар заливается водный раствор щелочи (см. патент Российской Федерации 2044151, МПК F 02 M 27/00, опубл. 1995 г.). Недостатком этого устройства является то, что в устройстве отсутствуют емкость для сбора конденсата, калорифер для подогрева поступающего в резервуар воздуха и огненепроницаемая сетка на всасывающей трубке.

Задачей изобретения является достижение возможности эффективной работы двигателя на топливе с более низким октановым числом и уменьшение токсичности отработанных газов.

Поставленная задача решается тем, что устройство для получения и добавки водяного пара, водорода и кислорода в двигатель внутреннего сгорания, содержащее резервуар с жидкостной и газовой полостями, трубки, причем в резервуаре установлены подключенные к генератору электроды, а в резервуар заливается водный раствор щелочи, согласно изобретению, снабжено емкостью для сбора конденсата, соединенной с газовой полостью резервуара и с всасывающей системой двигателя, калорифером, установленным на выпускном трубопроводе, причем жидкостная полость резервуара соединена с калорифером, а вакуум, создаваемый во всасывающей системе двигателя, засасывает подогретый в калорифере воздух.

При этом воздух, засасываемый в резервуар и нагретый в калорифере, поступает в резервуар по опущенной в электролит трубке, в которой установлен обратный клапан, а емкость для сбора конденсата установлена на всасывающей трубке, в конце которой установлена огненепроницаемая сетка На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - графики изменения составляющих элементов отработанных газов в зависимости от подаваемого на электроды тока, при этом величина тока изменялась путем изменения концентрации электролита.

Устройство включат резервуар 1, имеющий жидкостную и газовую полости 2 и 3, соответственно. В резервуар 1 опущены электроды 4, которые подключены к генератору двигателя. Для выработки электроэнергии, путем электролиза воды, на двигатель должен быть установлен более мощный или отдельный генератор.

Жидкостная полость 2 соединена трубками 5 и 6, включающими обратный клапан 7 с калорифером 8, представляющим собой цилиндр с набором сетчатых перегородок и установленным на выпускной трубе 9. Газовая полость 3 соединена трубкой 10 с емкостью 11 для сбора конденсата, которая трубкой 12, включающей огненепроницаемую сетку 13, соединена со всасывающей системой 14 двигателя внутреннего сгорания 15.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы в резервуар 1 заливается электролит, представляющий собой дистиллированную воду, подщелоченную, например, солями NaОН или КОН, для более интенсивного процесса электролиза воды.

При работе двигателя ток от генератора поступает на электроды 4, происходит электролиз воды на водород и кислород, которые вместе с выделяющимся водяным паром поступают в газовую полость 3. Вакуум, создаваемый во всасывающей системе 14, отсасывает газ из полости 3 через трубки 12 и 10, причем конденсат паров и случайно попавшая в трубку 10 щелочь оседают в емкости 11. Создаваемый в полости 3 вакуум засасывает по трубкам 5 и 6 подогретый в калорифере 8 воздух, который выходит в электролит по трубке 5 в виде пузырьков, создавая интенсивное перемешивание электролита. Это обеспечивает подогрев электролита, что необходимо для эффективного электролиза воды, смывает пузырьки водорода и кислорода с электродов 4 и способствует выделению пузырьков водорода и кислорода из электролита в газовую полость 3.

При случайном выхлопе в коллектор всасывающей системы 14 (например, при глушении двигателя) сетка 13 препятствует распространению огня по трубке 12, а обратный клапан 7 предотвращает выливание электролита через трубку 5, когда в полости 3 образуется давление.

По мере убывания электролита в резервуар 1 добавляется дистиллированная вода. Контроль за концентрацией электролита ведется по амперметру, включенному в сеть между генератором и электродами.

Для практической проверки изготовленного устройства оно было установлено на двигатель автомашины Москвич - 412 ИЭ и были проведены испытания. Токсичность газов проверялась на установке INFRALYTIC. Тип GA-400, N013709.

В результате испытаний установлено, что с увеличением тока от 0 до 20 А количество кислорода в выхлопных газах снизилось на 44%, отношение воздуха к топливу () приблизилось к единице, углекислый газ (CO2) возрос на 23%, угарный газ (СО) остался практически неизменным, а углеводород (СН) уменьшился в три раза (см. фиг.2).

Испытания на возможность замены бензина А-92 на А-76 проводились на том же Москвиче - 412 ИЭ с двигателем 412 Э, имеющим степень сжатия 8,5 и работающим, согласно руководства по эксплуатации, на бензине с октановыми числами 93-95. Расход бензина за один опыт составлял 700 мл, скорость движения была 80 км/ч.

Сравнивался заводской вариант работы автомобиля на бензине А-92 с работой машины на бензине А-76 с установкой предлагаемого устройства, при подаче тока на электроды 15 А.

Результаты испытаний представлены в таблице.

Из таблицы следует, что при езде на бензине А-76 с предлагаемым устройством время разгона одинаковое, что и на бензине А-92, при этом детонации двигателя не наблюдалось. Это говорит о возможности замены бензина А-93 на А-76 при использовании предлагаемого устройства.

Хотя расход бензина А-76 на 1 км пробега автомобиля больше на 5,3%, однако стоимость бензина на 1 км пробега меньше на 9,6%, за счет разницы цен на бензин.

Таким образом, предлагаемое устройство технологически несложно в изготовлении, позволяет использовать в двигателях внутреннего сгорания топливо с меньшим октановым числом, уменьшает токсичность выхлопных газов.

Кроме того, замечено, что при работе машины с предлагаемым устройством в зимнее время двигатель легче заводится и работает более устойчиво в период прогрева, хотя отдельных опытов на эти показатели не проводили.

Формула изобретения

1. Устройство для получения и добавки водяного пара, водорода и кислорода в двигатель внутреннего сгорания, содержащее резервуар с жидкостной и газовой полостями, трубки, причем в резервуаре установлены подключенные к генератору электроды, а в резервуар заливается водный раствор щелочи, отличающееся тем, что устройство снабжено емкостью для сбора конденсата, соединенной с газовой полостью резервуара и с всасывающей системой двигателя, калорифером, установленным на выпускном трубопроводе, причем жидкостная полость резервуара соединена с калорифером, а вакуум, создаваемый во всасывающей системе двигателя, засасывает подогретый в калорифере воздух.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что воздух, засасываемый в резервуар и нагретый в калорифере, поступает в резервуар по опущенной в электролит трубке, в которой установлен обратный клапан.

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что емкость для сбора конденсата установлена на всасывающей трубке, в конце которой установлена огненепроницаемая сетка.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к системам питания двигателей внутреннего сгорания

Изобретение относится к способу и устройству для снижения содержания вредных веществ, в частности окислов азота, в газообразных продуктах сгорания

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам питания карбюраторных двигателей внутреннего сгорания

Изобретение относится к машиностроению, применительно к предварительной обработке топлива перед сжиганием в теплосиловых установках

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению

Изобретение относится к области теплоэнергетики и двигателестроению, в частности к способам уменьшения токсичности отработанных газов двигателей

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к способам работы энергетических установок с получением кислорода

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а именно к способам работы энергетических установок, использующих в качестве присадки вещества, активизирующие процесс сгорания
Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано на различных видах транспорта и в отопительных системах жилых помещений и обогрева человека в экстремальных условиях

Группа изобретений относится к области двигателестроения, а именно к двигателям, работающим на компонентах топлива и окислителя. Техническим результатом является повышение его мощности и КПД. Сущность изобретения заключается в том, что дизельный двигатель содержит цилиндр и установленную в нем форсунку горючего. На входе системы впуска двигателя установлена герметичная заслонка, а внутри системы размещена форсунка окислителя, к которой подсоединен трубопровод подачи окислителя и форсунка балластного продукта, к которой присоединен трубопровод подачи балластного продукта. К каждой форсунке горючего через распределитель присоединен трубопровод подачи горючего. Трубопроводы подачи окислителя, горючего и балластного продукта соединены с выходами из насосного агрегата, имеющего насосы окислителя, горючего и балластного продукта с общим валом, который соединен с коленчатым валом. Пропорционально расходу горючего изменяют расход окислителя. При этом синхронизация изменения расхода окислителя, горючего и балластного продукта выполнена за счет синхронизации частоты вращения коленчатого вала и общего вала насосов окислителя, горючего и балластного продукта. Пропорционально расходу горючего можно изменять расход балластного продукта. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области двигателестроения, конкретно касается систем подачи компонентов топлива: окислителя и горючего. Задачи создания изобретения, совпадающие с техническим результатом: обеспечение работоспособности двигателя без воздуха и повышение его мощности и КПД. Решение указанных задач достигнуто в дизельном двигателе внутреннего сгорания, содержащем коленчатый вал с ведущей звездочкой, систему газораспределения, выполненную в головке цилиндров, в свою очередь, содержащую систему впуска с впускным патрубком, систему выхлопа продуктов сгорания, по меньшей мере один цилиндр с установленным в нем поршнем и форсункой горючего, тем, что на входе системы впуска установлена герметичная дроссельная заслонка, а внутри впускного патрубка размещены форсунка окислителя, к которой подсоединен трубопровод подачи окислителя, и форсунка балластного продукта, к которой присоединен трубопровод подачи балластного продукта, а к каждой форсунке горючего через распределитель присоединен трубопровод подачи горючего. Дизельный двигатель внутреннего сгорания может содержать блок управления. Трубопроводы подачи окислителя, балластного продукта и горючего соединены с выходами из насосного агрегата, имеющего насосы окислителя, балластного продукта и горючего с общим валом, который, в свою очередь, соединен с приводом. В качестве привода может быть применен электродвигатель. Дизельный двигатель внутреннего сгорания может быть оборудован датчиком углового положения дроссельной заслонки. 4 з.п. ф-лы, 9 ил.

Группа изобретений относится к области двигателестроения, конкретно касается систем подачи компонентов топлива: окислителя и горючего. Техническим результатом является обеспечение работоспособности двигателя без воздуха и повышение его мощности и КПД. Сущность группы изобретений заключается в том, что дизельный двигатель содержит коленчатый вал, цилиндр с установленным в нем поршнем и форсункой горючего. При этом на входе системы впуска установлена дроссельная заслонка, а внутри размещена форсунка окислителя, к которой подсоединен трубопровод подачи окислителя, а также форсунка балластного продукта, к которой присоединен трубопровод подачи балластного продукта. К каждой форсунке горючего через распределитель присоединен трубопровод подачи горючего. Трубопроводы подачи окислителя, горючего и балластного продукта соединены с выходами из насосного агрегата, имеющего насосы окислителя, горючего и балластного продукта с общим валом, который соединен с регулируемым электроприводом. Способ работы дизельного двигателя включает изменение расхода горючего, при этом пропорционально расходу горючего изменяют расход окислителя и балластного продукта. Синхронизация изменения расхода окислителя, горючего и балластного продукта выполнена за счет, например, применения одного вала для всех насосов. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области двигателестроения и касается систем подачи компонентов топлива: окислителя и горючего. Техническим результатом является обеспечение работоспособности двигателя без воздуха. Сущность изобретения заключается в том, что на входе системы впуска дизельного двигателя установлена герметичная заслонка, а во впускном патрубке размещена форсунка окислителя, к которой подсоединен трубопровод подачи окислителя. К каждой форсунке горючего через распределитель присоединен трубопровод подачи горючего. Дизельный двигатель может содержать блок управления. Трубопроводы подачи окислителя и горючего могут быть соединены с выходами из насосного агрегата, имеющего насосы окислителя и горючего с общим валом, который, в свою очередь, соединен с приводом. В качестве привода может быть применен электродвигатель. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания, работающим на водороде

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливным системам дизелей

Изобретение относится к регенератору отработавших газов с катализатором для нейтрализации отработавших газов
Наверх