Спосіб створення наддуву двигуна внутрішнього згорання генератором

Спосіб створення наддуву двигуна внутрішнього згорання генератором, який характеризується тим, що здійснюють спрямування частини повітря від крильчатки охолодження генератора на вхід повітряного забірника повітряного фільтра. (19) (21) u200813721 (22) 28.11.2008 (24) 25.06.2009 (46) 25.06.2009, Бюл.№ 12, 2009 р. (72) КОНОНЕНКО ВІКТОР ІВАНОВИЧ (73) КОНОНЕНКО ВІКТОР ІВАНОВИЧ 3 двигуна, що забезпечує найкращу динаміку розгону. Двигун добре працює на «збіднених» сумішах з більшим вмістом повітря. Це забезпечує економію пального і більш чистий вихлоп. У корисній моделі, що пропонується, ступінь наддуву є мінімальною. Тому це не призводить до перегріву двигуна і значного збільшення навантаження на деталі кривошипно-шатунного механізму. Корисна модель може бути застосована як при виробництві нових автомобілів, так і на автомобілях, які вже експлуатуються. Компресорний наддув двигуна є загальновідомим рішенням. Новизна полягає у тому, що при цьому способі для здійснення наддуву використовується генератор, тому нема необхідності в оснащенні двигуна додатковим компресором, який: - збільшує вартість і масу двигуна; - підвищує складність виробництва; - і, саме головне, відбирає частину потужності від колінчастого вала. Генератор є невід'ємною частиною автомобільного двигуна. Потік повітря для його охолодження може бути використаний для способу наддуву двигуна, що пропонується. Рішення не є очевидним для спеціалістів у галузі двигунобудування. Умови роботи генератора не погіршуються. Цей спосіб наддуву є одним із нових шляхів подальшого підвищення економічності та потужності двигунів внутрішнього згорання. Звичайно, спосіб наддуву, що пропонується, не надасть такого значного збільшення потужності, як традиційні способи наддуву. Але значно покращить роботу атмосферних двигунів, як наприклад, застосування спортивного повітряного фільтру. Як варіант у двигунах з примусовим повітряним охолодженням дана корисна модель може бути застосована наступним способом. У кожух системи повітряного охолодження врізається повітряний забірник, який спрямовує невелику частину потоку повітря (близько 1/30... 1/25) на вхід повітряного фільтру системи живлення (фіг. 3). Далі знову використовується ефект інжекції. Це практично не змінить умови охолодження двигуна, зате надасть усі ті переваги, які були перелічені для попереднього варіанту корисної моделі. Наддув з використанням частини потоку повітря від примусового повітряного охолодження може бути застосований також і в двигунах скутерів і моторолерів. Надмірний тиск для наддуву двигунів, як правило, складає 0,02.. .0,07 МПа (0,2.. .0,7 кгс/см2). При застосуванні двохступінчатого наддуву надмірний тиск може мати величину до 0,28 МПа (2,8 кгс/см2). Надмірний тиск у системі примусового повітряного охолодження може бути близько 200 кПа (0,2 кгс/см2) - по даним, наведеним у книзі Юліуса Марцкерле «Автомобиль сегодня и завтра», Москва, Машиностроение, 1980 сторінка 184. Отже, тиск повітря, створений системою примусового повітряного охолодження, може бути використаний для мінімального наддуву двигуна. Перелік фігур креслення Фіг. 1; Фіг. 2; Фіг. 3. 42017 4 На фіг. 1 зображено принципову схему способу створення наддуву двигуна внутрішнього згорання генератором. У безпосередній близькості від генератора поз. 1 розміщено повітряний забірник поз. 2. Взаємна орієнтація цих деталей зображена на місцевому виді А. Повітряний забірник поз. 2 з'єднаний гумовими шлангами поз. 4, 6 і металевою трубкою поз. 5 з металевою трубкою поз.7, розміщеною перед повітряним забірником повітряного фільтра поз. 8. З'єднання гумових шлангів з металевими трубками обжате хомутами поз. 3. Під час роботи двигуна повітря витікає крізь отвори системи вентиляції генератора поз. 9 і потрапляє на вхід повітряного забірника повітряного фільтра поз. 8. У металевій трубці поз. 5 повітря охолоджується. На фіг. 2 зображено застосування корисної моделі на двигуні автомобіля «Славута». Для прикладу зображено двигун МеМЗ 2457. Поз. 1 - генератор, поз. 2 - повітряний забірник, поз. 4, 6 - гумові шланги, поз. 5,7 -металеві трубки, поз. 8 - повітряний забірник повітряного фільтра. На фіг. 3 зображено варіант способу створення наддуву двигуна внутрішнього згорання генератором стосовно до двигунів з примусовим повітряним охолодженням. У цьому варіанті частина потоку повітря Б для охолодження двигуна спрямовується на вхід повітряного фільтру двигуна В. Створюється наддув за рахунок ефекту інжекції. Для прикладу взятий двигун МеМЗ-968 автомобіля «Запоріжець». Цей варіант може бути застосований і в двигунах скутерів та моторолерів. Поз. 9 - вентилятор повітряної системи охолодження, поз. 2 - повітряний забірник для відводу частини потоку для створення наддуву, врізаний у кожух системи повітряного охолодження поз. 10. Повітряний забірник поз. 2 на фіг.3 конструктивно виконаний інакше, ніж на фіг.1 і фіг.2. Поз.4 - гумовий шланг. Відомості, які підтверджують можливість здійснення корисної моделі. Спосіб створення наддуву двигуна внутрішнього згорання генератором був випробуваний на автомобілі ЗАЗ 110308-40R «Славута» з двигуном об'ємом 1,3 літра з інжекторним вприском і нейтралізатором відпрацьованих газів. Розташування корисної моделі на двигуні спрощено зображено на фіг. 2. Результати випробувань - позитивні. Потужність двигуна збільшилася. Крутний момент збільшився, починаючи з самих низьких обертів і рівномірно зростає із збільшенням обертів двигуна. Автомобіль впевненіше здійснює обгони, охочіше їде на підйом, дає змогу частіше використовувати середні і низькі оберти під час їзди по місту. Для даної моделі автомобіля у заводській інструкції по експлуатації приведені наступні показники: Максимальна швидкість -157 км/год; Час розгону від 0 до 100 км/год - 16,0 с; 5 Витрата пального на швидкості 90 км/год під час руху автомобіля на горизонтальному відрізку сухого і рівного асфальтованого шосе з водієм і одним пасажиром - 5,6 л на 100 км. Після оснащення автомобіля способом наддуву, що пропонується, експлуатаційні показники змінилися так: Максимальна швидкість - збільшилася до 165 км/год; Час розгону від 0 до 100 км/год - зменшився до 15,4 с; Витрата пального на швидкості 90 км/год зменшилася до 4,8 л на 100 км. Витрата пального замінялася наступним способом. Бензобак заливався повністю «під пробку». По приїзду на місце призначення бензобак знову заливався під пробку. Пройдений шлях замірявся по спідометру автомобіля. Витрата пального зменшилася і під час їзди по місту. Примітка - крім наддуву за допомогою генератора автомобіль був оснащений глушником у вигляді рідинного ракетного двигуна (патент на корисну модель № 15601). Автомобіль був обладнаний способом наддуву, що пропонується, у липні 2008 р. і експлуатується з ним і понині. 42017 6 Цікавим виявився той факт, що економічність двигуна зросла у більшій мірі, ніж можна було б очікувати від простого застосування наддуву. Це питання потребує більш детального вивчення, а поки що можна припустити наступне пояснення (виходячи з відомих на сьогодні законів фізики): - повітря, охолоджуючи генератор, висушується і змішуючись з основним потоком, зменшує вологість повітря, що поступає у систему живлення двигуна; - електромагнітне поле генератора впливає на фізичні властивості повітря, можливо частково іонізує або електризує; - електричній розряд, який постійно діє між колектором і щітками генератора, виробляє, хоча і мізерну, кількість озону. Озон потрапляє до камери згорання циліндрів двигуна і позитивно впливає на процес горіння. Перелічені фактори покращують процеси горіння і роботу двигуна в цілому. Також необхідно відмітити той факт, що процеси горіння у камері згорання двигунів внутрішнього згорання поки що до кінця не вивчені. Спосіб наддуву з використанням частини потоку повітря від примусового повітряного охолодження був реалізований на автомобілі ЗАЗ 968М «Запоріжець». Очікуваний ефект підтвердився. 7 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 42017 8 Підписне Тираж 28 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