Двигун внутрішнього згоряння

Двигун внутрішнього згоряння, який містить блок, впускну систему з впускним колектором, випускну систему з випускним колектором і випускною трубою, бак для кисневмісної рідини, випарну камеру, з'єднану трубопровідниками з впускною системою і з баком для кисневмісної рідини, який відрізняється тим, що випарна камера змонтована на випускній системі, наприклад, на випускній трубі, двигун забезпечений додатковим баком для кисневмісної рідини, з'єднаним трубопровідником з впускною системою, наприклад, впускний колектор - додатковою випарною камерою, виконаною із термостійкого матеріалу і вмонтовану в випускну систему, наприклад, в випускний колектор, додаткова випарна камера з'єднана трубопровідниками з випарною камерою, змонтованою на випускній трубі і з впускною системою, наприклад, впускний колектор, випускна система, наприклад, випускний колектор, з'єднані трубопровідником з впускною системою, наприклад, з впускним колектором, додатковий бак, трубопровідники і колектори термоізольовані, трубопровідник, що з'єднує додатковий бак з впускним колектором, трубопровідник, що з'єднує бак з випарною камерою і трубопровідник, що з'єднує випускний і впускний колектори забезпечені кранами і важелями управління, причому бак з трубопровідником, що з'єднує його з випарною камерою, змонтовані нижче випарної камери, або трубопровідник установлений вище бака і випарної камери Винахід належить до техніки знешкодження випускних газів двигунів внутрішнього згоряння і може бути використаним при знешкодженні токсичних речовин випускних газів двигунів, а також і в інших галузях народного господарства, де є необхідність знешкодження токсичних речовин в газах Відомий пристрій для знешкодження токсичних речовин в випускних газах двигунів внутрішнього згоряння, вміщуючий активну рідину в камері, впускний колектор з'єднаний з камерою через трубопровідник, випускну трубу, випускний колектор і конденсатор з закріпленими на осі перегородками [1] Недоліком пристрію виявляється забруднення повітря токсичними речовинами, не врахована теплова енергія випускних газів і велика витрата повітряного кисню Відомий двигун внутрішнього згоряння, вміщуючий блок, впускну систему з впускним колектором, випускну систему з випускним колектором і випускною трубою, бак для кисневовміщуючої рідини, випарникову камеру з регулятором рівня води в радіаторі, бак для кисневовміщуючої рідини з'єднаний через трубопровідник з радіатором, випарникову камеру з'єднану з однієї сторони з впускною системою, а з другої сторони з радіатором [2] Недоліком відомого пристрію виявляється те, що температура водяного пару який подається в впускну систему двигуна не перевищує 80-90° С Випускні гази подаються в випарникову камеру під тиском, що приводить до витрат нейтралізуючої рідини, яка випаровується в повітря Основним завданням винаходу є підвищення теплопередачі за рахунок більш інтенсивного нагрівання кисневовміщуючої рідини, наприклад, води випускними газами, зниження витрат води, подача водяного пару в циліндри двигуна з високою температурою, замість молекул азоту N2, який подається в впускну систему двигуна разом з молекулами кисню Ог із повітря і являється баластом Часткова заміна молекул азоту N2 на молекули води НгО, які представляють собою паливо і окислювач, дає змогу знизити токсичність випускних газів безпосередньо в циліндрах двигуна, знизити витрати палива і підвищити потужність двигуна О со (О 61390 Така задача вирішується тим, що двигун внутколектором 2 Н трубопровіднику 17 установлений рішнього згоряння, вміщуючий блок, впускну сискран 18 з важілем управління 19 Зовнішня потему з впускним колектором, випускну систему з верхня додаткового бака 16, трубопровідників 7, 9, випускним колектором і випускною трубою, бак 10, 11, 17 і колекторів 2,3 термоізольована (на фіг для кисневовміщуючої рідини, випарникову камеру не показано) Бак 5 з трубопровідником 7 змонтоз'єднану трубопровідниками з впускною системою і вані по відношенню до випарникової камери 6 таз баком для кисневовміщуючої рідини, забезпечеким чином, що вода із бака 5 подається в випарниний додатковим баком для кисневовміщуючої рікову камеру 6 виключно за рахунок розрідження в дини, з'єднаним трубопровідником з впускною сисциліндрах двигуна, наприклад бак 5 з труботемою, наприклад, впускний колектор, додатковою провідником 7 змонтовані нижче випарникової кавипарниковою камерою, виконаною із термостійкомери 6 (на фіг 1 не показано) го матеріалу і вмонтовану в випускну систему, наПрацює двигун внутрішнього згоряння приклад, в випускний колектор, випарникова камеслідуючим чином Перед пуском двигуна за допора змонтована на випускній системі, наприклад, на могою важілів управління 13, 15 закривають крани випускній трубі, додаткова випарникова камера 12, 14 Кран 17 при непрацюючому двигуні знахоз'єднана трубопровідниками з випарниковою кадиться в закритому становищі мерою змонтованою на випускній трубі і з впускПісля пуску двигуна, наприклад, дизеля він ною системою, наприклад, впускний колектор, випрогрівається в звичайному режимі до робочої пускна система, наприклад, випускний колектор, температури системи охолодження (на фіг 1 сисз'єднана трубопровідником з впускною системою, тема охолодження не показана) При роботі двигунаприклад, з впускним колектором, додатковий на через впускну систему в циліндри двигуна побак, трубопровідники і колектори термоізольовані, дається паливо і окислювач в вигляді атмосфертрубопровідник, з'єднуючий додатковий бак з впуного повітря, а через випускну систему в атмоскним колектором, трубопровідник з'єднуючий бак сферу викидуються продукти горіння в вигляді з випарниковою камерою і трубопровідник з'єднувідпрацьованих газів За рахунок тепла ючий випускний і впускний колектори забезпечені відпрацьованих газів нагрівається випускний кокранами і важелями управління, причому бак з лектор 3, додаткова випарникова камера 8, випутрубопровідником з'єднуючим його з випарникоскна труба 4 і випарникова камера 6 Після вою камерою, змонтовані нижче випарникової капрогрівання двигуна за допомогою важіля мери, або трубопровідник установлений вище бауправління 15 відкривається кран 14 Вода із бака ка і випарникової камери 5 за рахунок розрідження в циліндрах двигуна (на фіг 1 циліндри не показані) подається через труЗапропонована сукупність ознак надає можлибопровідник 7, кран 14 в випарникову камеруб, вість підвищити передачу тепла від випускних гапотім через трубопровідник 9 в випарникову камезів до кисневовміщуючої рідини, зменшити витрати ру 8, із випарникової камери 8 перегрітий водяний кисневовміщуючої рідини, наприклад, води, підпар подається по трубопровіднику 10 в колектор 2 вищити потужність двигуна, зменшити витрати впускної системи двигуна При відкриванні крана палива і токсичність випускних газів безпосеред12 за допомогою важіля управління 13 частина ньо в циліндрах двигуна за рахунок використання випускних газів із випускного колектора 3 через в якості палива, атомів водню Н і атомів кисню О трубопровідник 11 кран 12 подається в впускной одержаних при дисоціації молекул перегрітого воколектор 2, а друга частина випускних газів через дяного пару НгО в циліндрах двигуна з подальшою випускну трубу 4 викидається в атмосферу За їх рекомбінацією в процесі згоряння палива допомогою важілів управління 13, 15 регулюється На фіг 1 показано схематично двигун КІЛЬКІСТЬ подачі водяного пару і відпрацьованих внутрішнього згоряння Двигун внутрішнього згогазів в впускну систему двигуна Терряння вміщує блок 1, впускну систему з впускним моїзольованність трубопровідників 7, 9, 10, 11 і коллектором 2, випускну систему з випускним коколекторів 2, 3 надає змогу як можна більше перелектором 3 і випускною трубою 4, бак 5, для кисдати тепло відпрацьованих газів на нагрів водяноневовміщуючої рідини, наприклад, води, випарниго пару кову камеру 6, змонтовану на випускній системі, наприклад, на випускній трубі 4 Випарникова каВ звичайному режимі роботи двигуна разом с мера 6 з'єднана трубопровідником 7 з баком 5 паливом в впускну систему подається повітря із Додаткова випарникова камера 8 виготовлена з атмосфери, яке складається із 21% молекул кисню термостійкого матеріалу, наприклад, термостійка і 79% азоту Кисень являється окислювачем для сталь, і вмонтована в середині, наприклад випускпалива в якому знаходяться молекули вуглецю С і ного колектора 3 за допомогою трубопровідника 9 молекули водню Н, які ХІМІЧНИМ шляхом зв'язані додаткова випарникова камера 8 з'єднана з виміж собою Азот являється баластом так, як в пропарниковою камерою 6, а за допомогою трубоцесі горіння палива в циліндрах двигуна при вступі провідника 10 з впускною системою, наприклад в реакцію атомів азоту з атомами кисню колектором 2 Випускна система, наприклад, козбільшення об'єму не виникає і тепло не лектор 3 з'єднаний трубопровідником 11 з впусквиділяється, а окисли азоту є токсичними речовиною системою, наприклад з колектором 2 На трунами Крім окислів азоту в відпрацьованих газах є бопровіднику 11 установлений кран 12 з важілем молекули окислів вуглецю СО, вуглекислого газу управління 13 На трубопровіднику 7 установлений СОг и води НгО кран 14 з важілем управління 15 Додатковий бак Енергія дисоціації молекул кисню Ог дорівнює 16 для кисневовміщуючої рідини, наприклад, 491,1кДж/моль Н2О - 432,5кДЖ/моль, N2 рідинний кисень, з'єднаний трубопровідником 17 з 712,6кДж/моль, СО2 880,5кДж/моль (3, стр 709) 61390 При стисненні робочої суміші молекули палива і атмосферного повітря нагріваються і дисоціюють на атоми вуглецю, водню, кисню і азоту В момент запалювання робочої суміші в циліндрах двигуна виникає рекомбінація молекул При реакції (процес горіння) водню с киснем виникає молекула води, вуглецю с киснем молекули СО і СОз, азоту с киснем NO, NO2, NO3, а також в відпрацьованих газах є молекули N3, які не вступили в реакцію з киснем При подачі в впускну систему двигуна перегрітого водяного пара зменшується подача в циліндри двигуна атмосферного повітря Перегрітий водяний пар складається із 33,3% атомів кисню і 66,6% атомів водню Таким чином в циліндрах двигуна стає менше атомів азоту, а більше атомів кисню і водню В випускних газах після процесу горіння стає більше молекул НгО і С0 2 і менше CO, NO, N0 2 , Н0 3 , N2 Подаючи в циліндри двигуна випускні гази в яких містяться молекули Н 2 0 і С0 2 (паливо і окислювач) тим самим зменшується КІЛЬКІСТЬ атмосферного повітря, що приводить до зменшення молекул азоту в робочій суміші На дисоціацію молекули атмосферного кисню витрачається 491,1кДж/моль А на дисоціацію молекули води Н 2 0 тільки 432,5кДж/моль Для дисоціації молекул азоту N2 витрачається 712,6кДж/моль, а на дисоціацію молекули вуглекислого газу С0 2 880,5кДж/моль Враховуючи те що молекули, перегрітого водяного пару мають високу температуру, то для дисоціації молекул робочої суміші потрібно витратити менше енергії, що приводить до підвищення потужності двигуна Комп'ютерна верстка С Волобуєв При рекомбінації молекул (процес горіння) вуглецю с киснем в молекулу С0 2 виділяється тепло, а об'єм не збільшується, атомів азоту в молекулу азоту - тепло не виділяється, об'єм не збільшується, атомів азоту с киснем - тепло не виділяється, об'єм не збільшується, молекул водню і кисню тепло виділяється і об'єм продуктів згоряння збільшується на Н/4кмоль, причому здібність теплотворіння водню в 3,5 рази більше від здібності теплотворшня вуглецю (4, стр 24, 33, 166) З метою виведення із циліндрів двигуна молекул азоту в атмосферу, на деякий час відкривається кран 18 за допомогою важіля управління 19, в циліндр двигуна по трубопровіднику 17 подають, наприклад, рідинний кисень (продувка циліндрів двигуна) Після продувки циліндрів в випускних газах двигуна відсутній азот і в основному випускні гази складаються із молекул Н 2 0 і С0 2 Після продувки циліндрів кран 18, за допомогою важіля 19, закривають При роботі двигуна в його циліндри подають молекули Н 2 0 і С0 2 із випускного колектора і молекули перегрітого водяного пару Н 2 0 із додаткової випарникової камери 8, а також за необхідністью - паливо для ініціювання процесу горіння Можливий пуск двигуна, при подачі палива і рідинного або стисненого кисню, що трохи збільшує витрати кисню, однако виключає подачу в циліндри двигуна атмосферного повітря з молекулами азоту Заявлений винахід дозволяє підвищити передачу тепла від випускних газів до кисневовміщуючої рідини, зменшити токсичність випускних газів, підвищити потужність двигуна при значному зниженні витрат палива, а також значно знизити витрати атмосферного кисню Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119