Двигун внутрішнього згоряння

1. Двигун внутрішнього згоряння, що має корпус із принаймні одним поршневим циліндром, причому камера (5) згоряння має випускний отвір (15) для виштовхування продуктів згоряння, а термолізний каталізатор (20) утворює оболонку камери згоряння, який відрізняється тим, що додатково містить корпус (3) з парними газовими інжекторами (2) та двома впускними отворами (4) для відокремленого введення газоподібного водню та газоподібного кисню в камеру (5) згоряння поршневого циліндра (1), причому корпус (3) обладнано двома регульованими тиском та реле часу електричними впускними клапанами (6) і відповідними форсуночними голками (7), причому термолізний каталізатор (20) має два концентрично розміщені на відстані порожнисті циліндри (25, C2 2 (19) 1 3 два концентрично розміщені на відстані порожнисті циліндри, що оточують проміжний простір, причому стінки порожнистих циліндрів, які обмежують проміжний простір, мають металеве покриття для віддачі тепла згоряння, що діє на внутрішній порожнистий циліндр, причому зовнішній порожнистий циліндр має впускний отвір для подачі води, випускний отвір для відведення гримучого газу та термодатчик для регулювання подачі води. Доцільно, коли випускний отвір камери згоряння може закриватися пружинним клапаном, що регулюється кулачковим валом подвійної дії. Згідно з подальшою ознакою винаходу кожен з двох впускних клапанів корпусу має котушку, сердечник та пружину стискання. Згідно з іншою ознакою винаходу пружинний клапан відкривається при положеннях поршня від нижньої мертвої точки до положення незадовго до верхньої мертвої точки при куті приблизно 160 градусів. Нижче винахід пояснюється більш детально на прикладі виконання з використанням креслень. На них схематично зображено: Фіг. 1 - Переріз частини двигуна внутрішнього згоряння з парними газовими інжекторами та каталізатором термолізу; Фіг. 2 - Парні газові інжектори; Фіг. 3 - Двигуна внутрішнього згоряння у комплекті. Згідно з фіг. 1 та 2 двигун внутрішнього згоряння згідно з винаходом має принаймні один поршневий циліндр 1 та корпус 3, який охоплює парні газові інжектори 2 і має два впускні отвори 4 для роздільної подачі в камеру згоряння 5 енергоносіїв, тобто газоподібного водню (Н2) та газоподібного кисню (О2) у співвідношенні 2:1, причому подачу енергоносіїв точно регулюють у відповідності до вимог експлуатації два електричні впускні клапани 5, що регулюються тиском та реле часу, за допомогою двох розташованих на відстані в корпусі 3 форсуночних голок 7. Кожен з двох впускних клапанів 6 складається із котушки 8, сердечника 9 та пружини стискання 10. Двигун внутрішнього згоряння згідно з винаходом не має отвору для впуску повітря, тому що для реакції кисню з воднем не потрібне надходження повітря. Оскільки під час пуску немає розмаху, зображений на фіг. 3 колінчастий вал 11 приводиться у дію не зображеним електричним стартером, причому при положенні поршня близько до верхньої мертвої точки парні газові інжектори 2 впускають в камеру згоряння 5 циліндра 1 газоподібний водень та газоподібний кисень в інтервалі мілісекунд. Під час періоду пуску холодного двигуна введену газову суміш водню та кисню у співвідношенні 2: 1 (гримучий газ) запалюють шляхом примусового запалювання, наприклад за допомогою іскри запалювання або нагрівального елемента. Після того, як буде досягнута постійна температура камери згоряння приблизно 700°С, примусове запалювання відмикають, а самозапалювання пристосовують до заданого положення поршня. При наступному робочому ході газова суміш згоряє за температури до 3000°С і утворює молекули води, причому створюване зростання тиску та об'єму газової су 91924 4 міші рухає поршень 12 до нижньої мертвої точки циліндра 1. Пов'язана з колінчастим валом 11 махова маса 13 приводить поршень 12 до верхньої мертвої точки, причому при положеннях поршня від нижньої мертвої точки до положення незадовго до верхньої мертвої точки при куті приблизно 160° розташований в головці 14 циліндра випускний отвір 15 відкривається за допомогою пружинного клапана 17, регульованого кулачковим валом 16 подвійної дії, і молекули води відводяться до резервуару 18 для відпрацьованих газів та води. Зібрані в резервуарі 18 молекули води спрямовуються до резервуару з чистою водою 19, після чого надходять до каталізатора термолізу 20, який утворює оболонку камери згоряння двигуна внутрішнього згоряння і здійснює термічне розкладання молекул води на газоподібний водень та газоподібний кисень. Утворена газова суміш надходить в пристрій 21 з охолоджувальною водою, внаслідок чого водяна пара, присутня в невеликій кількості, конденсується у воду. Потім чиста воднево-киснева газова суміш спрямовується до газороздільного пристрою 22, де газоподібний водень відділяється від газоподібного кисню. Після цього розділені гази ущільнюються в компресорі високого тиску 23 і збираються в накопичувачі 24, щоб знову надходити до двигуна внутрішнього згоряння у вигляді енергоносія. Термолізний каталізатор 20 має два концентричні порожнисті циліндри 25 та 26, які розташовані один від одного на відстані переважно 1-2 мм, а між ними існує проміжний простір 27, покритий металевим шаром 28 переважно із платини, паладію, іридію, осмію, родію і т.п. Зовнішній порожнистий циліндр 26 має впускний отвір 29, що проходить вздовж радіусу близько до нижньої поверхні і служить для подачі води, та випускний отвір 30, що проходить вздовж радіусу близько до верхньої поверхні і служить для відведення гримучого газу до пристрою 21 з охолоджувальною водою. Теплота, що виникає внаслідок згоряння енергоносіїв в камері згоряння 5 внутрішнього циліндра 25, у випадку, коли металеве покриття 28 внутрішнього порожнистого циліндра 25 зроблене із платини, нагріває це покриття до температури близько 1200°С і доводить його до стану розжарювання. Вода, що надходить крізь впускний отвір 29 в проміжний простір 27, проходить через сильно нагріті порожнисті циліндри 25 та 26 безпосередньо при утворенні перегрітої водяної пари (2Н2О), причому внаслідок взаємодії водяної пари з платиновим покриттям 28 перегріті молекули водяної пари в гримучому газі (2 Н2 + О2), в суміші із газоподібного водню (2Н2) та газоподібного кисню (О2) у співвідношенні Η : О = 2 : 1 термічно розкладаються. За допомогою розташованого перед випускним отвором 30 термодатчика 31 подача води регулюється таким чином, щоб утворена перегріта водяна пара утримувала температуру розжареного платинового покриття 28 постійно на ідеальному рівні близько 1200°С. Двигун внутрішнього згоряння згідно з винаходом може працювати в чотиритактовому і в двотактовому режимі, оскільки тут не потрібні ні власний такт впуску, ні такт стискання. Тому кут випере 5 91924 дження запалювання на один циліндр може в працюючому режимі перемикатися з 720° на 360°, завдяки чому можливим стає підвищення потужності двигуна внутрішнього згоряння без затримки. Перевага винаходу полягає у відсутності виникнення шкідливих речовин, таких як чадний газ (ΝΟΧ), діоксид вуглецю (СО2), часточки сажі або Комп’ютерна верстка І. Скворцова 6 пилу, які таким чином не можуть наносити шкоди довкіллю. Звісно, описана форма виконання може мати різні зміни в межах головної ідеї винаходу. Наприклад, двигун внутрішнього згоряння може бути роторно-поршневим двигуном. 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