Двигатель внутреннего сгорания с устройством для интенсификации сжигания углеводородного топлива

Полезная модель относится к машиностроению, а именно, к способам и устройствам интенсификации работы двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Задача изобретения - создание конструкции ДВС, позволяющей интенсифицировать процесс сжигания топлива с наименьшими затратами.

Поставленная задача решается с помощью того, что ДВС дополнительно оснащен системой подготовки и подачи разогретого выхлопными газами, смешанного с ними и частично термически диссоциированного пара в топливный коллектор.

Таким образом, ДВС, дополнительно оснащенный активатором сжигания углеводородного топлива позволяет использовать воду в качестве катализатора горения углеводородов в цилиндре ДВС, подготавливающего среду горения. Насыщение топливной среды влагой до 99% позволяет обеспечить практически полное сгорание углеводородного топлива в цилиндре ДВС независимо от вида используемого топлива, а так же способствует формированию дополнительной смазочной пленки на стенках цилиндров. При этом повышается КПД двигателя и снижается количество окислов в выхлопных газах до значения, близкого к нулю.

Изобретение относится к машиностроению, а именно, к способам и устройствам интенсификации работы двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Сегодня является актуальной проблема сжигания топлива в ДВС, которая связана с неполным сгоранием топлива, что наносит вред экологии и является причиной перерасхода топлива и снижения моторесурса двигателя.

Известны различные способы интенсификации работы ДВС. Наиболее распространены способы и устройства улучшения подготовки ТВС (топливо-воздушной смеси) путем впрыскивания топлива через форсунку с электромагнитным клапаном в поток воздуха и смешивания в определенных пропорциях топлива и воздуха в форкамере перед впускным клапаном двигателя с последующим впрыском ТВС через впускной клапан в камеры двигателя. (А.Р.Спинова "Системы впрыска бензиновых двигателей", М, 1994 г.)

Благодаря наличию бортового компьютера, датчиков токсичности, расхода топлива и воздуха, температуры, способ позволяет интенсифицировать работу ДВС и снизить расход топлива и токсичность отходящих выхлопных газов ДВС. Недостаток аналога состоит в несовершенстве технологии смешивания ТВС и ее воспламенения существующим электроискровым способом в камерах сгорания двигателя.

Известны также способы и устройства интенсификации работы ДВС путем модернизации способов и устройств электроискрового зажигания ТВС в камерах (аналог N 2 - электросвечи зажигания, описанные в статье "Из искры возгорится пламя", авторы - Ю.Соловьев, Л.Голованов, "Авторевю". N 17, 1996 г). Их недостаток состоит в малой интенсификации процесса воспламенения и горения ТВС в камерах при реализации известных способов электроискрового воспламенения смеси от существующих систем электрозажигания.

Известен способ интенсификации работы ДВС (патент РФ 2135814), путем магнитоэлектрической активации процесса сгорания топлива, заключающийся в том, что производится ввод в камеры сгорания электрического поля.

Недостатком данного изобретения является необходимость существенного изменения конструкции ДВС.

Задача изобретения - создание конструкции ДВС, позволяющей интенсифицировать процесс сжигания топлива с наименьшими затратами.

Поставленная задача решается с помощью того, что ДВС дополнительно оснащен системой подготовки и подачи разогретого выхлопными газами, смешанного с ними и частично термически диссоциированного пара в топливный коллектор.

Преимущества изобретения заключаются в простоте и надежности конструкции, возможности оснащения данным устройством ДВС практически любого вида, снижении количества токсичных выбросов, уменьшении расхода топлива, повышении мощности и моторесурса двигателя.

Изобретение представлено на фиг.1, на котором показана схема подачи топлива двигателя внутреннего сгорания, где: 1 - емкость с водой; 2 - магнит; 3 - теплообменник; 4 - активатор-инжектор; 5 - регулировочная игла; 6 - камеры сгорания блока цилиндров; 7 - топливный коллектор; 8 - выхлопной коллектор; 9 - контур подогрева емкости с водой.

Работа устройства осуществляется следующим образом:

Емкость с водой 1 располагается ниже уровня топливного коллектора для предотвращения избыточного всасывания в коллектор. Для предотвращения перемерзания в зимнее время года вода в емкости 1 подогревается контуром 9.

Вода из емкости 1, проходя через магнитное поле, создаваемое магнитом 2 намагничивается для предотвращения образования накипи в теплообменнике и всасывается в теплообменник 3. В теплообменнике 3 вода нагревается при контакте с выпускным коллектором 8 и поступает в активатор-инжектор 4, куда также поступает выхлопной газ из выпускного коллектора 8, где происходит частичная термическая диссоциация пара на Н ₂ и О₂, а также образование горючего газа в результате взаимодействия выхлопного газа и пара при температуре около 750°С. После этого газовая смесь, дозированная регулировочной иглой 5, попадает во всасывающий коллектор 7 и камеры сгорания блока цилиндров 6.

Таким образом, ДВС, дополнительно оснащенный активатором сжигания углеводородного топлива позволяет использовать воду в качестве катализатора горения углеводородов в цилиндре ДВС, подготавливающего среду горения. Насыщение топливной среды влагой до 99% позволяет обеспечить практически полное сгорание углеводородного топлива в цилиндре ДВС независимо от вида используемого топлива, а так же способствует формированию дополнительной смазочной пленки на стенках цилиндров. При этом повышается КПД двигателя и снижается количество окислов в выхлопных газах до значения, близкого к нулю.

Двигатель внутреннего сгорания, содержащий камеры сгорания блока цилиндров, системы питания и зажигания, топливный и выхлопной коллекторы, отличающийся тем, что он дополнительно оснащен емкостью с водой, теплообменником для нагрева воды, инжектором и регулировочной иглой, обеспечивающими подготовку и подачу разогретого выхлопными газами, и смешанного с ними, и частично диссоциированного водяного пара в топливный коллектор.