Спосіб та пристрій подавання пари у забірник повітря двигуна внутрішнього згоряння

1 Способ подачи паров во всасываемый воздух, который подается в двигатель /1/ внутреннего сгорания, включающий стадию введения всасываемого воздуха в контакт с жидкостью в увлажняющем устройстве /8/, причем подача паров осуществляется путем одновременного подвода всасываемого воздуха и жидкости в увлажняющее устройство /8/ и обеспечения прохождения всасываемого воздуха и жидкости через увлажняющее устройство /8/ в противоположных направлениях, отличающийся тем, что он дополнительно включает стадии сжатия всасываемого воздуха перед подачей паров и использования энергии, заключенной в охлаждающей воде или выхлопных газах двигателя /1/ для предварительного нагревания жидкости перед ее подачей в увлажняющее устройство /8/ 2 Способ по п 1, отличающийся тем, что он дополнительно включает стадии подачи жидкости в верхнюю часть увлажняющего устройства /8/, распрыскивания жидкости до туманообразного состояния, обеспечения свободного падения тумана вниз внутри увлажняющего устройства /8/, подачи всасываемого воздуха в нижнюю часть увлажняющего устройства /8/ и обеспечения прохождения всасываемого воздуха вверх сквозь туман 3 Способ по п 1 или 2, отличающийся тем, что он дополнительно включает стадии подачи жидкости в верхнюю часть увлажняющего устройства /8/, распространения жидкости поверх тела, уста Настоящее изобретение относится к способу подачи паров во всасываемый воздух двигателя новленного в увлажняющем устройстве /8/ и обеспечения возможности стекания жидкости по указанному телу, и подачи всасываемого воздуха в нижнюю часть увлажняющего устройства /8/ и обеспечения прохождения всасываемого воздуха вверх вдоль указанного тела 4 Устройство для подачи паров во всасываемый воздух, который подается в двигатель внутреннего сгорания, содержащее увлажняющее устройство /8/, которое имеет первый патрубок для подачи жидкости в увлажняющее устройство /8/ и второй патрубок для подачи всасываемого воздуха в увлажняющее устройство /8/, причем увлажняющее устройство /8/ предназначено для обеспечения подачи паров во всасываемый воздух путем введения всасываемого воздуха и жидкости в контакт друг с другом при их прохождении через увлажняющее устройство /8/ в противоположных направлениях, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит нагреватель /11/, подсоединенный к первому патрубку увлажняющего устройства /8/ и предназначенный для предварительного нагревания жидкости перед ее подачей в увлажняющее устройство /8/, причем нагреватель /11/ подсоединен либо к охлаждающей воде, либо к выхлопным газам двигателя /1/ для передачи энергии, заключенной в охлаждающей воде указанной жидкости, а второй патрубок увлажняющего устройства /8/ подсоединен к компрессору /б/, предназначенному для сжатия всасываемого воздуха и соединенному с двигателем 5 Устройство по п 4, отличающееся тем, что оно содержит сопло, которое установлено в верхней части увлажняющего устройства /8/ и которое подсоединено к первому патрубку для распрыскивания жидкости до туманообразного состояния 6 Устройство по п 4 или 5, отличающееся тем, что оно содержит установленную в увлажняющем устройстве /8/ конструкцию, по которой жидкость стекает вниз внутреннего сгорания и к осуществления этого способа устройству для о (О (О ю 45966 которому присоединено устройство, выполненное в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения На фиг 1 показан двигатель 1 внутреннего сгорания с шестью цилиндрами 2 Двигатель представляет собой дизельный двигатель с турбонаддувом Применяемый для этой цели газотурбинный нагнетатель содержит турбину 3, которая подсоединена к выхлопной стороне двигателя 1 через выхлопной газопровод 4 Турбина посредством вала 5 соединена с компрессором 6, предназначенным для сжатия воздуха, подаваемого в двигатель 1 с его воздухозаборной стороны через первый воздухопровод 7, и приводит этот компрессор в действие Между компрессором 6 и двигателем 1 установлено увлажняющее устройство 8, которое в данном варианте осуществления изобретения выполнено в виде увлажнительной колонки башенного типа, предназначенной для подачи водяных паров во всасываемый воздух до подачи последнего в двигатель 1 через второй воздухопровод 9 Водяные пары образуются из воды, подаваемой из бака 10 через теплообменник 11 в увлажнительную колонку 8 В теплообменнике 11 вода подвергается нагреванию охлаждающей водой двигателя, которая циркулирует мимо теплообменника 11 по каналу 12 Вода подается в верхнюю часть увлажнительной колонки 8, а воздух подается в нижнюю часть увлажнительной колонки 8 В увлажнительной колонке 8 вода распрыскивается при помощи сопла /не показано/ до туманообразного состояния и падает вниз, после чего снова собирается на дне увлажнительной колонки 8, из Основной целью настоящего изобретения явкоторой выпускается по каналу 13 и подается в ляется создание способа подачи паров во всасыбак 10 Одновременно в увлажнительную колонку ваемый воздух и устройства для осуществления 8 под давлением подается воздух, направляющийэтого способа, которые устраняют упомянутые выся вверх и выпускаемый через второй воздухопроше недостатки известных способов и устройств вод 9 В увлажнительной колонке 8 вода и воздух аналогичного назначения и радикально снизить контактируют друг с другом, перемещаясь в протиуровень выбросов оксида азота в двигателе внутвоположных направлениях Горючее подается в реннего сгорания и одновременно повысить стедвигатель 1 потопливопроводу 14, при этом двигапень утилизации горючего тель соединен с генератором 15 Указанная основная цель достигается способом и устройством, заявленными соответственно Подача паров осуществляется следующим обв пунктах 1 и 5 формулы изобретения В результаразом Всасываемый воздух подвергается сжатию те испарения жидкости непосредственно во всакомпрессором 6, который посредством вала 5 присываемом воздухе обеспечивается возможность водится в действие турбиной 3, которая, в свою /в качестве особого преимущества/ авторегулироочередь, приводится в действие выхлопными гавания количества паров во всасываемом воздухе, зами двигателя 1 Сжатый воздух и, следовательчто, таким образом, позволяет исключить необхоно, подогретый всасываемый воздух подводится в димость индивидуального регулирования количеснижнюю часть увлажнительной колонки 8, однако, тва паров во всасываемом воздухе если есть такая возможность, над поверхностью воды, собирающейся на дне увлажнительной коДополнительной целью настоящего изобретелонки 8 Из бака 10 вода подается в верхнюю ния является рекуперирование энергии для осучасть увлажнительной колонки 8, при этом, прохоществления процесса испарения, извлекаемой из дя через теплообменник, подогревается В увлажнизкопотенциальных вторичных энергоресурсов, нительной колонке 8 вода распрыскивается до туполучаемых в двигателе во время процесса сгораманообразного состояния и по мере опускания ния внутри увлажнительной колонки 8 проходит через Эта цель достигается способом, заявленным в всасываемый воздух, поднимающийся в верхнюю пункте 2 или 3, и устройством, заявленным в пункчасть увлажнительной колонки 8 Часть воды исте 7 или 8 формулы изобретения паряется и уносится всасываемым воздухом из Ниже следует более подробное описание увлажнительной колонки 8 в камеру сгорания двипредпочтительных вариантов осуществления спогателя 1 Таким образом, по сравнению с потоком соба и выполнения устройства, предложенных в воды, которая испаряется, подается гораздо больсоответствии с настоящим изобретением, ведущеший водяной поток Следовательно, из воды извеся со ссылками на чертеж, где на единственной лекается энергия испарения Это называется энефигуре показан двигатель внутреннего сгорания, к Принцип подачи водяных паров во всасываемый воздух двигателя внутреннего сгорания известен В частности, это осуществляется в двигателях внутреннего сгорания с так называемым турбонаддувом Такое увлажнение воздуха приводит, помимо всего прочего, к уменьшению выбросов оксида азота Это представляет особый интерес применительно к двигателям, которые работают на избыточном воздухе и, следовательно, не могут быть снабжены трехсторонними катализаторами Известен также принцип подачи испаряемого горючего в спиртовые двигатели, осуществляемый аналогичным способом В описании к патенту США №4632067 раскрыто устройство для подачи водяных паров во всасываемый воздух двигателя В этом устройстве, как и в других известных устройствах, применяемых аналогичным образом, водяные пары образуются в результате непосредственного нагревания воды с помощью нагревательного элемента, после чего водяные пары смешиваются с воздухом, который подается в двигатель Этот способ получения водяных паров требует использования высокопотенциальной энергии в относительно больших количествах Кроме того, регулирование количества подаваемых водяных /или каких-либо других/ паров затруднено, поскольку для получения оптимальных результатов пары должны подаваться в хорошо сбалансированном количестве из расчета на литр воздуха, и очень часто поток всасываемого воздуха претерпевает сильные изменения в течение коротких промежутков времени 45966 ргией энтальпии Когда испарение воды происхокак упоминалось выше, и, выхлопные газы могут дит таким образом в газовой смеси, оно имеет мебыть использованы раздельно или вместе для сто при гораздо более низких температурах, чем в предварительного нагрева воды перед ее подачей тех случаях, когда присутствует лишь вода, что в увлажнительную колонку 8 свойственно предшествующему уровню техники, Ниже были описаны предпочтительные вариапоскольку испарение происходит при парциальнты осуществления способа и выполнения устройном давлении, которое создается водяными параства, предложенных в соответствии с настоящим ми в газовой смеси Это подразумевает, что испаизобретением Эти варианты следует рассматрирение, имеющее место вблизи точки подачи возвать только в качестве примеров, так как в изобредуха в увлажнительную колонку 8, происходит при тение могут быть внесены различные изменения, очень низкой температуре, что с увеличением не выходящие за пределы его объема, определяевлагосодержания и, таким образом, парциального мого прилагаемой формулой изобретения Так, давления приводит к увеличению восходящего понапример, для получения паров вместо воды мотока паров В том случае, когда, как упоминалось жет быть использована любая другая пригодная выше, мощное испарение происходит при относидля этой цели жидкость Сопло, которое распрыстельно весьма низкой температуре, появляется кивает жидкость, может быть заменено, например, возможность использования низкопотенциальной на устройство, по которому или сквозь которое, в энергии для осуществления процесса испарения зависимости от конструктивного решения, жидВ больших количествах низкопотенциальная энеркость стекает вниз в направлении днища увлажнягия добывается в виде избыточного тепла, содерющего устройства жащегося в охлаждающей воде и выхлопных газах Упомянутые выше недостатки известных сподвигателя 1 Таким образом, охлаждающая вода, собов и устройств Фіг. ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71