Силова установка

Изобретение относится к области двигателестроения и позволяет повысить полезную работу при сжигании топлива, используя тепло отработанных газов. Известны силовые установки, состоящие из двигателя, имеющего входной и выходной тракты, помещенного в кожух вместе с системами теплорегулирования и электроснабжения. Входной тракт двигателя содержит смесительную камеру, в которую через отверстия регулируемого размера, соединенные с органами управления, подается воздух и топливо, поступающее по трубопроводам из емкостей хранения. Выходной тракт содержит трубопровод с фильтрами, уменьшающими шум и загрязнение атмосферы. Двигатели внешнего и внутреннего сгорания преобразуют энергию сгорания топлива в механическую, при этом до 70% образующегося при сгорании топливной смеси энергии не преобразуется в механическую, а используется для обогрева атмосферы. Чтобы увеличить коэффициент полезного действия двигателя, используют предварительное сжатие топливной смеси, турбиной или добавлением выхлопных газов после заполнения поршня, сжимают воздух, добавляют к нему топливо до смесительной камеры, добиваясь большей площади контакта топлива с окислителем, уменьшают сопротивление воздуха при входе в двигатель. Совершенствуют свечу зажигания топлива и высоковольтный преобразователь. Перспективно использование тепла выхлопных газов для синтеза топлива, например, пропуская пар над смолой или нефтью. Известен патент США №4622924, в котором используется эффект получения синтез-газа при прохождении пара при температуре 400°C над поверхностью нефти или смолы. Но способ и устройство не решают вопроса эффективного использования нефти, смолы й тепла выхлопных газов. Известно авт. св. СССР №1321872, в котором используется эффект получения синтез-газа при прохождении пара при температуре 1500°C над поверхностью угля. Силовая установка, содержащая двигатель с системой питания и выпускным трактом, в виде трубы, в которой установлен термохимический реактор в виде реакционной камеры с подогревателем, электронагревательные элементы из угля, установленные внутри реакционной камеры и теплообменник подогрева воды с выпускным патрубком, подключенный к водяному баку, магистраль подачи воды с органом перекрытия и электромагнитным клапаном, связанный с датчиком температуры источник постоянного тока, подсоединенный к выключателю цепи питания электронагревательных элементов и к электромагнитному клапану магистрали подачи воды, накопительную емкость для синтез-газа, подключенную к реакционной камере термохимического реактора через орган перекрытия к системе питания двигателя, испаритель воды и теплообменник подогрева пара, установленные в выпускном тракте двигателя после термохимического реактора. Способ и устройство незначительно увеличивают КПД силовой установки и не решают вопроса очистки выхлопных газов. Известно авт. св. СССР №1578373, в котором используется эффект получения синтез-газа при прохождении пара при температуре 1500°C над поверхностью угля. Силовая установка содержит двигатель с системой питания и выпускным трактом в виде трубы, в которой установлен термохимический реактор в виде реакционной камеры с подогревателем, электронагревательные элементы из угля, установленные внутри реакционной камеры, и теплообменник подогрева воды с выпускным патрубком, подключенный к водяном баку, магистраль подачи воды с органом перекрытия и электромагнитным клапаном, связанным с датчиком температуры, источник постоянного тока, подсоединенный к выключателю цепи питания электронагревательных элементов и к электромагнитному клапану магистрали подачи воды, накопительную емкость для синтез-газа, исключенную к реакционной камере термохимического реактора через орган перекрытия к системе питания двигателя, испаритель воды и теплообменник подогрева пара, установленные в выпускном тракте двигателя после термохимического реактора. Установка снабжена реверсивным электродвигателем с контактами включения полярности тока, теплообменник подогрева воды выполнен в виде контура циркуляции воды системы охлаждения двигателя, контур циркуляции выполнен с вспомогательным датчиком температуры и с радиатором, в воздушной полости которого установлены подвижные шторки, водяной бак выполнен с датчиком у ровня воды, причем электродвигатель кинематически связан с подвижными шторками, магистраль подачи воды подсоединена к выпускному патрубку контура циркуляции воды системы охлаждения и к испарителю воды, датчик температуры установлен в контуре циркуляции и подключен последовательно с датчиком уровня воды к электромагнитному клапану, вспомогательный датчик температуры подключен параллельно с электромагнитным клапаном к обмотке реле, а последнее подсоединено к контактам электродвигателя и к цепи питания электронагревательных элементов термохимического реактора. Но способ и устройство незначительно увеличивают КПД силовой установки и не решают вопроса очистки выхлопных газов. Задача более полного использования тепла выхлопных газов двигателя и уменьшения содержания вредных для биоты веществ в выхлопных газах двига теля решается силовой установкой (см. фиг.), имеющей корпус 1 с двигателем 2, снабженным охлаждающей 3 и электрической 4 системами, включающими датчики температуры 5, соединенные с органами управления 6. Входной тракт двигателя 2 снабжен смесительной камерой 7, соединенной с емкостями хранения топлива 8, воды 3 и газообразного топлива 9, воздуховодом 10, смесительной камерой 7 и соединительными трубопроводами 11, снабженными регуляторами потока 12, связанными с органами управления 6. В газоводе выходного тракта 13 установлена система 14 преобразования воды в топливо в виде последовательно соединенных теплообменных камер 15, 16, концы которых соединены с емкостью с водой 3 и снабжены регуляторами потока 17, связанными с органами управления 6. В камере 15 установлен электрод-катализатор 18, соединенный с источником электрического тока 4. Электроды-катализаторы 19, расположенные на поверхности камер 15, 16, подключены к источнику высокого напряжения 20. Между электродом-катализатором 19 и наружной оболочкой 21 выхлопной трубы 22 установлен теплоизолирующий фильтр 23. Днище 24 корпуса 1 установки снабжено воздушным фильтром 25, Крышка 26 корпуса 1 снабжена солнечными электроэлементами 27, соединенными с источником тока 4, Трубопровод 28 с синтезированным топливом проходит через емкость 8 с топливом. Передняя часть корпуса 1 снабжена конусообразным воздухозаборником 29, выхлопная труба 22, проходя под днищем 24 корпуса, выполнена в виде полого теплообменника 30, верхняя плоскость которого имеет выгнутую, а нижняя вогнутую поверхность, причем задняя часть 31 соединена с передней 30 шарниром 32 и имеет связь с органами управления 6. Источник электрического тока 4 соединен с емкостью с водой 3 газопроводом 33. Емкость 3 с водой соединена со смесительной камерой 7 через клапан 34, имеющий связь с органами управления 6. Электрод 18, расположенный внутри камеры 15, и наружная оболочка выхлопной трубы 23 соединены между собой. Работа силовой установки, имеющей корпус 1 с двигателем 2, снабженным охлаждающей 3 и электрической 4 системами, включающими датчики температуры 5, соединенные с органами управления 6, регулирует работу двигателя 2, подавая жидкое и газообразное топливо или воду. Во входной тракт двигателя.2, снабженный смесительной камерой 7, соединенной с емкостями хранения топлива 8, воды 3 и газообразного топлива 9 и воздухо водом 10. поступают ингредиенты, порядок и количество которых регулируется органами управления 6. Ингредиенты поступают в смесительную камеру 7 по соединительным трубопроводам 11, снабженным регуляторами потока 12, связанными с органами управления 6. Газовод выходного тракта 13 имеет систему 14 преобразования воды в топливо в виде последовательно соединенных теплообменных камер 15, 16, концы которых соединены с емкостью с водой 3, из которой вода поступает в камеру 16 и за счет энергии выхлопных газов превращается в пар, подача которого регулируется регуляторами потока 17, связанными с органами управления 6. В камере 15 установлен электрод-катализатор 18, соединенный с источником электрического тока 4, обеспечивающий нагрев катализатора, в диапазоне от 400 до 1500°C, что обеспечивает разложение части пара на составляющие и синтез углеводородов. Электроды-катализаторы 19, расположенные на поверхности камер 15, 16 и подключенные к источнику высокого напряжения 20, образуют плазменный разряд, под действием которого происходит активация паров воды и ее разложение и сгорание углеводородов, осевших на катализаторы. Между электродом-катализатором 19 и наружной оболочкой 21 выхлопной трубы 22 установлен теплоизолирующий фильтр 23, уменьшающий потери тепла в атмосферу, адсорбирующий конгломераты углеводородов, и поглощающий шум выхлопных газов. Днище 24 корпуса 1 установки снабжено воздушным фильтром 25, очищающим воздух от пыли. Крышка 26 корпуса 1 снабжена солнечными электроэлементами 27, соединенными с источником тока 4, производящими его дозарядку. Трубопровод 28 с синтезированным топливом проходит через емкость 8 с топливом и, отдавая ему избыточное тепло, нагревает его. Передняя часть корпуса 1 снабжена конусообразным воздухозаборником 29, обеспечивающим захват и предварительное сжатие набегающего потока воздуха. Выхлопная труба 22, проходя под днищем 24 корпуса, выполнена в виде полого теплообменника 30, верхняя плоскость которого имеет выгнутую, а нижняя вогнутую поверхность, причем задняя часть 31 соединена с передней 30 шарниром 32 и имеет связь с органами управления 6, что обеспечивает регулировку сжатия и нагрева воздуха и защиту воздушного фильтра. Источник электрического тока 4 соединен с емкостью с водой 3 газопроводом 33, что обеспечивает сбор водорода, выделяющегося при зарядке источника тока, что облегчает запуск двигателя. Емкость 3 с водой соединена со смесительной камерой 7 через клапан 34, имеющий связь с органами управления 6, при подаче вместо топлива воды в разогретый двигатель вода испаряется, охлаждая двигатель и создавая полезную работу в дви гателе и выхлопной трубе, вызывая образование' конгломератов из углеводородов. Электрод 18, расположенный внутри камеры 15, и наружная оболочка выхлопной трубы 23 соединены между собой и представляют собой объемный электрод, на котором происходит образование синтез-газа. Материалы и способы реализации, использованные при изготовлении силовой установки, следующие: корпус 1 изготовлен из металла или пластика. Двигатель 2 может быть использован любой: внутреннего или внешнего сгорания, снабженный охлаждающей 3 и электрической 4 системами, включающими датчики температуры 5, соединенные с органами управления 6. Входной тракт двигателя 2 снабжен смесительной камерой 7, соединенной с емкостями хранения топлива 8, воды 3 и газообразного топлива 9, воздуховодом 10, смесительной камерой 7 и соединительными трубопроводами 11, снабженными регуляторами потока 12 с электромеханическим приводом, соединенными с органами управления 6. В газоводе выходного тракта 13 установлена система 14 преобразования воды в топливо в виде последовательно соединенных теплообменных камер 15, 16, выполненных из стали или чугуна, сохраняющих механическую прочность при температуре 1500°C. Концы камер соединены с емкостью с водой 3 и снабжены регуляторами потока 17. связанными с органами управления 6. В камере 15 установлен электрод-катализатор 18, соединенный с источником электрического тока 4, который может быть выполнен из графита и подобного материала. Электроды-катализаторы 19, расположенные на поверхности камер 15, 16 и подключенные к источнику высокого напряжения 20, изготовлены из хрома, никеля или других материалов, обладающих аналогичными свойствами. Между электродом-катализатором 19 и наружной оболочкой 21 выхлопной трубы 22 установлен теплоизолирующий фильтр 23, выполненный из базальтовых или подобных им волокон. Днище 24 корпуса 1 установки снабжено воздушным самоочищающимся фильтром 25, накапливающим пыль на тефлоновой или металлической поверхности стандартных конструкций. Крышка 26 корпуса 1 снабжена солнечными электроэлементами 27 кремневыми или иными соединенными с источником тока 4. Трубопровод 28 с синтезированным топливом проходит через емкость 8 с топливом, размеры которого обеспечивают быстрый нагрев. Передняя часть корпуса 1 снабжена конусообразным воздухозаборником 29, выхлопная труба 22, проходя под днищем 24 корпуса, выполнена в виде полого теплообменника 30 из стали, верхняя плоскость которого имеет выгнутую, а нижняя вогнутую поверхность, большей чем верхняя толщины, причем задняя часть 31 соединена с передней 30 шарниром 32 и имеет связь с органами управления 6. Источник электрического тока 4 соединен с емкостью с водой 3 газопроводом 33, оканчивающимся U-образной петлей. Емкость 3 с водой соединена со смесительной камерой 7 через электромеханический клапан 34. имеющий связь с органами управления 6. Электрод 18, расположенный внутри камеры 15, и наружная оболочка выхлопной трубы 23 соединены между собой и имеют углеродсодержащие элементы - сажу, нагар, уголь и другие.