Двигун внутрішнього згорання
Номер патенту: 22509
Опубліковано: 25.04.2007
Автори: Пархоменко Анатолій Павлович, Пархоменко Владислав Анатолійович, Шевченко Ірина Артуровна
Формула / Реферат
Двигун внутрішнього згорання, що має блок-картер, на якому зверху установлено головку блока, а знизу - піддон, кривошипно-поршневу групу, яка розташована в блок-картері і складається з кривошипа, що кріпиться до корінних підшипників блок-картера, шатуна, закріпленого з одного боку до кривошипа, а з другого боку - до поршня, розташованого в гільзі, яка запресована в блок-картері, карбюратора, закріпленого на головці блока, на якому встановлено повітроочищувач, та генератора, закріпленого на блок-картері, який відрізняється тим, що на повітроочищувачі встановлено озонатор.
Текст
Корисна модель відноситься до галузі машинобудування та може бути застосована в двигунах внутрішнього згорання (ДВЗ) для утворення горючої суміші. Відома конструкція ДВЗ, що складається з блок-картеру, на якому зверху установлюється головка блока, а знизу піддон; кривошипно-поршневої групи, розташованої в блок-картері, що складається з кривошипа, який кріпиться в корених підшипниках блок-картера; шатуна закріпленого з однієї сторони до кривошипа, а з другої сторони до поршня, розташованого в гільзі, яка запресована в блок-картері; карбюратора, закріпленого на головці блока, на якому встановлено повітряочищувач та генератора, закріпленого на блок-картері. [Островцев A.M. Автомобиль. М.; « Машиностроение» 1976]. Недоліком цієї конструкції є виділення великої кількості токсичних речовин, що обумовлюється низькою активністю повітря в горючій суміші при згоранні її, тобто паливо, що знаходиться в горючій суміші, згорає не повністю, а тому і витрата його збільшується. Оскільки окислювальна активність повітря не велика, то процес згорання горючої суміші повільний, тому потужність, що розвивається ДВЗ, буде невелика. За прототип прийнята конструкція ДВЗ, що складається з блок-картера, на якому зверху встановлюється головка блока, а знизу піддон; кривошипно-поршневої групи, розташованої в блок-картері, що складається з кривошипа, який кріпиться до корених підшипників блок-картера; шатуна закріпленого з однієї сторони до кривошипа, а з другої сторони до поршня, розташованого в гільзі, яка запресована в блок-картері; карбюратора, закріпленого на головці блока, на якому встановлено повітряочищувач та генератора, закріпленого на блоккартері. [Тимофеев В.Η. Ильчина Α.Α. Обогащение горючей смеси кислородом в двигателе внутреннего сгорания / Чува ш, гос. Университет. - Чебоксары. 1989 - 7 с Деп. в ЦНИИТЭИтяжмаше 21.02.89, №333 - тм 89]. Недоліком даної конструкції є виділення токсичних речовин при згоранні палива, що знаходиться в горючій суміші Це обумовлюється тим, що окислювальна активність кисню хоч і вище ніж у повітря, але не достатня для того, щоб спалювати повністю паливо. Оскільки окислювальна активність кисню вище ніж у повітря, горюча суміш згорає швидше, а звідси потужність ДВЗ збільшується, але вона недостатня. Тобто недоліком цієї конструкції є також виділення токсичних речовин, велика витрата палива, мала потужність. В основу корисної моделі покладена задача вдосконалення двигуна внутрішнього згорання, в якому за рахунок встановлення озонатора, газова складова горючої суміші, що потрапляє в камеру згорання, є не кисень, а озон, окислювальні властивості якого значно вищі ніж у кисня, завдяки чому покращуються якісні показники ДВЗ, тобто відсутні чадний газ у вихлопних газах, знижується витрата палива, збільшується потужність. Поставлена задача вирішується тим, що в двигуні вн утрішнього згорання, що має блок-картер, на якому зверху встановлено головку блока, а знизу піддон, кривошипно-поршневу груп у, яка розташована в блок-картері, і складається з кривошипа, що кріпиться до корених підшипників блок-картера; шатуна закріпленого з однієї сторони до кривошипа, а з другої сторони до поршня, розташованого в гільзі, яка запресована в блок-картері; карбюратора, закріпленого на головці блока, на якому встановлено повітряочищувач та генератора, закріпленого на блок-картері, відповідно до корисної моделі на повітряочищувачі встановлено озонатор. Встановлення на ДВЗ конструкції озонатора дозволяє отримати паливну суміш зі складовою, що має більш високі хімічні» механічні та фізіологічні властивості. Це дає можливість виключити токсичні речовини в вихлопних газах, зменшити витрату палива, збільшити потужність ДВЗ. Технічна сутність та принцип запропонованого ДВЗ обумовлюється кресленнями на яких: Фіг.1 - схема двигуна вн утрішнього згорання Запропонований ДВЗ складається з блок-картера 1, на якому кріпиться зверху головка блока 2 з камерами згорання 3, в яких встановлено свічі 4, знизу піддон 5, а з боку генератор 6 з клемами 7. В блок-картері розташовано кривошипно-поршнева група, що складається з колінчастого вала 8,закріпленого до блок-картера 1, шатуна 9, що закріплений до колінчастого вала 8 з однієї сторони, а з іншої за допомогою пальця 10 кріпиться поршень 11, який розташовано в гільзі 12, що запресована в блок-картері 1. На голівці блока 2 встановлено карбюратор 13 на якому кріпиться повітряочищувач 14, а на всмоктуюючому патрубку 15 повітряочищувача 14 закріплено озонатор 16 з проводами з'єднання 17. Двигун вн утрішнього згорання працює наступним чином. При вмиканні стартера момент обертання його передається на колінчастий вал 8, який обертаючись, за допомогою пасової передачі обертає ротор генератора 6. При обертанні ротора генератор 6 виробляє електроенергію, яка подається на озонатор 16 за допомогою проводів з'єднання 17, що закріплені на клемах 7. При обертанні колінчатого вала 8 на такті впуску поршень 11 переміщується по гільзі 12 від ВМТ до НМТ, внаслідок пустоти, що утворюється (розрідження) в гільзі 12, повітря засмоктується в озонатор 16, де під дією тихого електричного розряду перетворюється в озон (О3). З озонатора 16 озон через повітряочищувач потрапляє в карбюратор 13, де переміщується з паливом, утворюючи горючу суміш, а з карбюратора 13 в камеру згорання 3. Далі, коли поршень 11 переміщується від НМТ до ВМТ в кінці такту стиску горюча суміш згорає від електричної іскри, що виникає між контактами свічі 4, при цьому горюча суміш повинна згорати швидко та в повному об'ємі, щоб створити необхідний тиск газів на поршень 11 та потрібну потужність, котра залежить від швидкості згорання горючої суміші, а також звести до мінімуму викид токсичних компонентів. При додаванні в горючу суміш кисню процес окислення (горіння) її прискорюється, а звідси швидкість переміщення поршня 11 збільшується та відповідно збільшується частота обертання колінчастого вала 8, а звідси збільшується потужність ДВЗ. При цьому в процес окислення вступає стільки кисню, скільки необхідно для повного згорання палива, а залишковий кисень зміщується з відпрацьованими газами. При подальшій роботі ДВЗ на такті випуску відпрацьовані гази виходять з гільзи 12 в атмосферу, але оскільки вони при цьому частково залишаються в циліндрі, то наявність кисню в них сприяє більш якісному згоранню горючої суміші, що знову потрапляє в циліндр. Якщо суміш утворена з озоном, а його буде більше ніж необхідно, то в процес окислення вступає стільки озону, скільки необхідно для повного згорання горючої суміші (при цьому озону необхідно в 1,5 рази менше ніж кисню, а кисню в 5 разів менше, ніж повітря) при цьому залишковий озон розпадається на кисень О2 та вільний атом кисню О, який сам по собі неврівноважений, тому при взаємодії його з іншим вільним атомом кисню утворює молекулу кисню О2, або з чадним газом (CO) утворює вуглекислий газ (CO2), який не шкідливий. Реакція утворення молекули кисню O2 з вільних атомів кисню О супроводжується виділенням енергії в 69кКал, до того ж з двох молекул озону О3 утворюється три молекули кисню О2 тобто об'єм утворення кисню з озону, що розпався, збільшується в 1,5 рази. Оскільки озон значно потужний окислювач ніж кисень та враховуючи те, що при утворенні молекули кисню з залишкового озону супроводжується виділенням теплової енергії, то горюча суміш згорає значно швидше. А звідси збільшується частота обертання колінчастого вала. Тобто збільшується потужність ДВЗ, а збільшення об'єму утвореної молекули кисню О2 з вільних атомів кисню О дає можливість зменшити об'єм палива, що споживається. При роботі ДВЗ на такті випуску поршень 11 переміщуючись з НМТ до ВМТ витискує відпрацьовані гази в атмосферу, при цьому вільні атоми кисню О з чадним газом (CO) утворюють вуглекислий газ (СO2), який не є токсичним викидом. Наявність молекул кисню О2, в відпрацьованих газах в циліндрі на такті вихлопу, які утворюються з вільних атомів кисню О сприяє покращенню згорання нової порції паливної суміші.
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюCombustion engine
Автори англійськоюParkhomenko Vladyslav Anatoliiovych, Parkhomenko Anatolii Pavlovych, Shevchenko Iryna Arturivna
Назва патенту російськоюДвигатель внутреннего сгорания
Автори російськоюПархоменко Владислав Анатольевич, Пархоменко Анатолий Павлович, Шевченко Ирина Артуровна
МПК / Мітки
МПК: F02M 25/00
Мітки: згорання, внутрішнього, двигун
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/2-22509-dvigun-vnutrishnogo-zgorannya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Двигун внутрішнього згорання</a>
Попередній патент: Спосіб прогнозування розвитку карієсу постійних зубів у дітей
Наступний патент: Пилоосаджувач
Випадковий патент: Пристрій для електростимуляції стовбура спинного мозку