Двигун внутрішнього згоряння

Двигун внутрішнього згоряння, який містить блок, впускну систему з впускним колектором, випускну систему з випускним колектором і випуск C2 2 (19) 1 3 62197 4 грівання кисневовміщуючої рідини, наприклад, приклад, колектор 3 з'єднаний трубопровідником води випускними газами, зниження витрат води, 11 з впускною системою, наприклад з колектором подача водяного пару в циліндри двигуна з висо2. На трубопровіднику 11 установлений кран 12 з кою температурою, замість молекул азоту N2, який важелем управління 13. На трубопровіднику 7 подається в впускну систему двигуна разом з моустановлений кран 14 з важілем управління 15. лекулами кисню O2 із повітря і являється баласЗовнішня поверхня трубопровідників 7, 9, 10, 11 і том. Часткова заміна молекул азоту N2 на молекуколекторів 2,3 термоізольована (на Фіг. не показали води Н2О, які представляють собою паливо і но). Бак 5 з трубопровідником 7 змонтовані по відокислювач, дає змогу знизити токсичність випускношенню до випарникової камери 6 таким чином, них газів безпосередньо в циліндрах двигуна, знищо вода із бака 5 подається в випарникову камеру зити витрати палива і підвищити потужність дви6 виключно за рахунок розрідження в циліндрах гуна. двигуна, наприклад бак5 з трубопровідником 7 Така задача вирішується тим, що двигун внутзмонтовані нижче випарникової камери 6 (на Фіг. рішнього згоряння, вміщуючий блок, впускну сисне показано). тему з впускним колектором, випускну систему з Працює двигун внутрішнього згоряння слідуювипускним колектором і випускною трубою, бак чим чином. для кисневовміщуючої рідини, випарникову камеру Перед пуском двигуна за допомогою важілів з'єднану трубопровідниками з впускною системою і управління 13, 15 закривають крани 12, 14. Після з баком для кисневовміщуючої рідини, забезпечепуску двигуна, наприклад, дизеля він прогріваєтьний додатковою випарниковою камерою, виконася в звичайному режимі до робочої температури ною із термостійкого матеріалу і вмонтовану в висистеми охолодження (на Фіг. система охолопускну систему, наприклад, в випускний колектор, дження не показана). При роботі двигуна через випарникова камера змонтована на випускній сисвпускну систему в циліндри двигуна подається темі, наприклад, на випускній трубі, додаткова паливо і окислювач в вигляді атмосферного повітвипарникова камера з'єднана трубопровідниками з ря, а через випускну систему в атмосферу викивипарниковою камерою змонтованою на випускній даються продукти горіння в вигляді відпрацьоватрубі і з впускною системою, наприклад, впускний них газів. За рахунок тепла відпрацьованих газів колектор, випускна система, наприклад, випускний нагрівається випускний колектор 3, додаткова виколектор, з'єднана трубопровідником з впускною парникова камера 8, випускна труба 4 і випарнисистемою, наприклад, з впускним колектором, кова камера 6. Після прогрівання двигуна за допотрубопровідники і колектори термоізольовані, трумогою важіля управління 15 відкривається кран бопровідник з'єднуючий бак з випарниковою каме14. Вода із бака 5 за рахунок розрідження в цилінрою і трубопровідник з'єднуючий випускний і впусдрах двигуна (на Фіг. циліндри не показані) подакний колектори забезпечені кранами і важілями ється через трубопровідник 7, кран 14 в випарниуправління, причому бак з трубопровідником з'єдкову камеру 6, потім через трубопровідник 9 в нуючим його з випарниковою камерою, змонтовані випарникову камеру 8, із випарникової камери 8 нижче випарникової камери, або трубопровідник перегрітий водяний пар подається по трубопровідустановлений вище бака і випарникової камери. нику 10 в колектор 2 впускної системи двигуна. Запропонована сукупність ознак надає можлиПри відкриванні крана 12 за допомогою важіля вість підвищити передачу тепла від випускних гауправління 13 частина випускних газів із випускнозів до кисневовміщуючої рідини, зменшити витрати го колектора 3 через трубопровідник 11. кран 12 кисневовміщуючої рідини, наприклад, води, підподається в впускной колектор 2, а друга частина вищити потужність двигуна, зменшити витрати випускних газів через випускну трубу 4 викидаєтьпалива і токсичність випускних газів безпосередся в атмосферу. За допомогою важілів управління ньо в циліндрах двигуна за рахунок використання 13, 14 регулюється кількість подачі водяного пару і в якості палива, атомів водню Η і атомів кисню О відпрацьованих газів в впускну систему двигуна. одержаних при дисоціації молекул перегрітого Термоізольованність трубопровідників 7, 9, 10, 11 і водяного пару Н2О в циліндрах двигуна з подальколекторів 2, 3 надає змогу як можна більше перешою їх рекомбінацією в процесі згоряння палива. дати тепло відпрацьованих газів на нагрів водяноНа Фіг. показано схематично двигун внутрішго пару. нього згоряння. В звичайному режимі роботи двигуна разом с Двигун внутрішнього згоряння вміщує блок 1, паливом в впускну систему подається повітря із впускну систему з впускним коллектором 2, випусатмосфери, яке складається із 21% молекул кисню кну систему з випускним колектором 3 і випускною і 79% азоту. Кисень являється окислювачем для трубою 4, бак5, для кисневовміщуючої рідини, напалива в якому знаходяться молекули вуглецю С і приклад, води, випарникову камеру 6, змонтовану молекули водню Н, які хімічним шляхом зв'язані на випускній системі, наприклад, на випускній труміж собою. Азот являється баластом так, як в пробі 4. Випарникова камера 6 з'єднана трубопровідцесі горіння палива в циліндрах двигуна при вступі ником 7 з баком 5. Додаткова випарникова камера в реакцію атомів азоту з атомами кисню збільшен8 виготовлена з термостійкого матеріалу, наприня об'єму не виникає і тепло не виділяється, а окиклад, термостійка сталь, і вмонтована в середині, сли азоту є токсичними речовинами. Крім окислів наприклад випускного колектора 3 за допомогою азоту в відпрацьованих газах є молекули окислів трубопровідника 9 додаткова випарникова камера вуглецю СО, вуглекислого газу СО2 и води Н2О. 8 з'єднана з випарниковою камерою 6, а за допоЕнергія дисоціації молекул кисню О2 дорівнює могою трубопровідника 10 з впускною системою, 491,1кДж/моль. Н2O - 432,5кДЖ/моль, N2 наприклад колектором 2. Випускна система, на712,6кДж/моль, СО2 - 880,5кДж/моль (3, стр.709) 5 62197 6 При стисненні робочої суміші молекули палива і Враховуючи те що молекули, перегрітого воатмосферного повітря нагріваються і дисоціюють дяного пару мають високу температуру, то для на атоми вуглецю, водню, кисню і азоту. В момент дисоціації молекул робочої суміші потрібно витразапалювання робочої суміші в циліндрах двигуна тити менше енергії, що приводить до підвищення виникає рекомбінація молекул. При реакції (пропотужності двигуна. цес горіння) водню с киснем виникає молекула При рекомбінації молекул (процес горіння) вуводи, вуглецю с киснем молекули СО і СО2, азоту глецю с киснем в молекулу CО2 виділяється тепло, с киснем NО, NО2, NО3, а також в відпрацьованих а об'єм не збільшується, атомів азоту в молекулу газах є молекули N2, які не вступили в реакцію з азоту - тепло не виділяється, об'єм не збільшуєтькиснем. ся, атомів азоту с киснем - тепло не виділяється, При подачі в впускну систему двигуна перегріоб'єм не збільшується, молекул водню і кисню того водяного пара зменшується подача в циліндтепло виділяється і об'єм продуктів згоряння збіри двигуна атмосферного повітря. Перегрітий вольшується на Н/4кмоль, причому здібність теплотдяний пар складається із 33,3% атомів кисню і воріння водню в 3,5 рази більше від здібності теп66,6% атомів водню. Таким чином в циліндрах лотворіння вуглецю (4, стр.24, 33, 166). двигуна стає менше атомів азоту, а більше атомів Заявленний винахід дозволяє підвищити пекисню і водню. В випускних газах після процесу редачу тепла від випускних газів до кисневовмігоріння стає більше молекул Н2О і CО2 і менше щуючої рідини, зменшити токсичність випускних CO, NO, NО2, ΝΟ3, N2. Подаючи в циліндри двигугазів, підвищити потужність двигуна при зниженні на випускні гази в яких містяться молекули Н2О і витрат палива. СО2 (паливо і окислювач) тим самим зменшується Джерело інформації: кількість атмосферного повітря, що приводить до 1. Патент СРСР №382305, МПК5 F01N3/04. зменшення молекул азоту в робочій суміші. 2. Патент України №94, МКВ5 А01Т3/04, На дисоціацію молекули атмосферного кисню А02Ь25/06. витрачається 491,1кДж/моль. А на дисоціацію мо3. А.С.Орлик и др. «Двигатель внутреннего лекули води Н2О тільки 432,5кДж/моль. Для дисосгорания. Теория рабочих процессов поршневых и ціації молекул азоту N2 витрачається комбинированных двигателей». М., 1971., стр.24, 712,6кДж/моль, а на дисоціацію молекули вуглеки33, 166. слого газу СО2 880,5кДж/моль. 4. И.Т.Гороновский и др. Краткий справочник по химии. «Наукова думка», Киев, 1974, стр.709. Комп’ютерна верстка Н. Лисенко Підписне Тираж 26 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