Спосіб роботи двотактного н-дизеля

Спосіб роботи двотактного Н-дизеля, що включає подачу в робочий циліндр паливної суміші і запальної речовини, робочий хід і витиснення 3 конденсатною водою для роботи двотактного Ндизеля. Зазначені ознаки необхідні і достатні для здійснення способу і досягнення технічного результату. Причинно-наслідковий зв'язок нових ознак і технічного результату полягає в тому, що введення в циліндр палива у вигляді паро-водневої суміші з одночасним витисненням нею парової фази, що відробилась, дозволило поліпшити продувку циліндра двотактного дизеля і усунути викид шкідливих речовин і частини палива в атмосферу; - використання як запальної речовини (окислювача) пероксиду водню, дозволило ввести в камеру згоряння додаткове тепло і необхідну кількість кисню, що вивільняється в камері згоряння при термічній дисоціації пероксиду водню. На Фіг.1, показана схема адіабатного розширення парової фази при згорянні паро-водневої суміші; Фіг.2 - введення в робочий циліндр пароводневої суміші і одночасне витисненням нею парової фази, що відробилась; Фіг.3 - початок адіабатного стиску паро-водневої суміші; Фіг.4 - упорскування в камеру згоряння запальної речовини пероксиду водню і початок ізобарного згоряння. Спосіб здійснюють таким чином. При адіабатному розширення парової фази (Фіг.1) у результаті згорянні водню паро-водневої суміші, поршень 1 переміщається до нижньої мертвої точки (НМТ). У цей момент (Фіг.2) через впускний клапан 2 у циліндр 3 подають паро-водневу суміш, що одержують у генераторі 4 водні в результаті реакції гідролізу емульсійної фази алюмогідриду (Аl3) конденсатом парової фази, що відробилась (оборотною водою) за схемою: 2АlН3+3Н2О=Аl2О3+6Н2 При цьому виділяється 13,2 кДж теплоти з 1 г АlН3, температура паро-водневої фази досягає 700-750 К, тиск 0,2-0,25 МПа. Паро-воднева суміш заповнює робочий циліндр 3 і одночасно, за період проходження поршнем НМТ і його підйому до положення перекриття вікна 5 випускного колектора 6, витісняє парову фазу, що відробилась. При русі поршня 1 до верхньої мертвої точки (ВМТ) закривають впускний клапан 2 і вікно 5 випускного колектора 6 (Фіг.3) і стискають у камері 7 згоряння паливну паро-водневу суміш, температура якої підвищується до 1400-1600 К, а тиск - до 9,0-10,0 МПа. У момент досягнення поршнем 1 ВМТ (Фіг.4) у камеру 7 згоряння форсункою 8 впорскують запальну речовину (окислювач) - рідкісний пероксид водню (Н2О2), що перебуває в ємності 9. У камері 7 згоряння відбувається термічна дисоціація пероксиду водню за схемою: 57262 4 2Н2О2→2Н2О+О2+Q. При цьому виділяється додаткова теплота Q у кількості 35-40% від теплоти згоряння водню, а до складу продуктів згоряння вводиться вода у вигляді пари, утвореного в результаті дисоціації пероксиду водню. Таким чином, робочим тілом у цьому процесі є тільки водяна пара з температурою 1500-1800 К і тиском, адекватним кінцю адіабатного стиску. Положення випускного вікна 5, розташованого в нижній частині робочого циліндра 2, розраховано таким чином, щоб колектор 6 перекривався поршнем 1 у момент, коли в ньому ще залишається невелика частина парової фази, що відробила. У цьому випадку виключається втрата водневої частини паливної суміші, а з обліком того, що в паливній суміші і у продуктах згоряння, що відробились, переважає водяна пара, не має принципового значення залишкова частка водяної пари, що відробилась, у циліндрі при їхньому витисненні паро-водневою сумішшю. Водяна пара, що відробилась, після конденсації використовують для регенерації теплоти, що повертається в процес роботи Н-дизеля. Проведене нами спрощене порівняльне математичне моделювання роботи вуглеводневого дизеля і двотактного Н-Дизеля показало, що застосування способу роботи останнього на алюмогідридному енергоносії з пероксидним окислювачем і регенерацією теплоти забезпечить: Більше м'які термічні умови роботи двигуна без зниження кількості виконуваної роботи. На частку основного енергоносія - водню прийде менше третини (28,5%) загального теплового балансу циклу, загальна сума теплоти, якого складається з теплоти гідролізу алюмогідрида (16%), термічної дисоціації пергідролю (10,5%), згоряння водню (28,5%) і регенеруємої теплоти (45,0%). Істотне підвищення коефіцієнта корисного використання теплоти двотактного Н-дизеля обумовлено уведенням у робочий циліндр теплоти гідролізу з підвищеним тиском перед адіабатним стиском, додатковою водою на гідроліз і кількістю регенеруємої теплоти. Це дозволить значно зменшити кількість теплоти, що вводиться в цикл, (до 3329 Дж замість 5083 вуглеводневого Дизеля) при адекватності виконуваної роботи (3083 Дж) і тим самим істотно знизити питома масова витрата вихідного енергоносія. Застосування способу роботи, що заявляється, двотактного Н-дизеля дозволить підвищити його літрову потужність, виключити втрати палива і викид в атмосферу шкідливих продуктів згоряння палива. 5 Комп’ютерна верстка А. Рябко 57262 6 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601