Дизельный двигатель

Полезная модель относится к дизелестроению и может быть использована, в частности, в тракторных дизелях. В дизельном двигателе, содержащем всасывающий коллектор и выхлопной коллектор, соединенный посредством трубопровода с выхлопной трубой, на которой размещен теплообменник, соединенный со всасывающим коллектором, теплообменник выполнен в виде емкости с водой, двигатель снабжен дополнительным теплообменником, выполненным в виде спиральной трубы, расположенной вокруг трубопровода, соединяющего выхлопной коллектор с выхлопной трубой, при этом теплообменник соединен со всасывающим коллектором посредством дополнительного теплообменника. Повышается температура пара, поступающего во всасывающий коллектор дизельного двигателя и, тем самым, повышается его мощность.

Полезная модель относится к дизелестроению и может быть использована, в частности, в тракторных дизелях.

Известны двигатели внутреннего сгорания, в том числе дизельные, в которых осуществляется впрыск воды во впускной коллектор, см. Википедия. Устройство трактора. Система впрыска воды. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D3%F1%F2%F0%EE%E9%F1%F2%E2%EE_%F2%F0%E0%EA%F2%EE%F0%E0 и http://ru.\wikipedia.org/wiki/%D0%A1% D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%, 21.10.2013 (копии ссылок прилагается).

Благодаря впрыску воды уменьшается детонационный порог ввиду большой теплоемкости воды, которая охлаждает рабочую смесь и детали двигателя, что позволяет использовать топливо с более низким октановым числом, а также повысить степень сжатия.

Однако такое техническое решение не обеспечивает достаточное и стабильное повышение характеристик двигателя (форсаж) из-за отсутствия нагрева впрыскиваемой воды.

Известен двигатель, содержащей механизмы для осуществления рабочих процессов, системы газораспределения, питания топливом, воздухом, выпуска отработавших газов, систему рекуперации тепла отработавших газов для выработки водяного пара, устройство снабжено клапаном или форсункой с возможностью введения перегретого пара в цилиндры двигателя в такте расширения (рабочего хода), а система рекуперации тепла отработавших газов и пара включает парогенератор, пароперегреватель и регулирующий газовый клапан, установленный перед выходом отработавших газов в атмосферу, RU 2391523 C2 10.06.2010.

Данное техническое решение более эффективно в сравнении с RU 2391523 C2 10.06.2010, поскольку в цилиндры двигателя вводится водяной пар, однако оно характеризуется большой сложностью, высокой стоимостью и недостаточной надежностью ввиду наличия множества элементов, в том числе, пароперегревателя.

Известен дизельный двигатель, содержащий всасывающий коллектор и выхлопной коллектор, соединенный посредством трубопровода с выхлопной трубой, на которой размещен теплообменник, KR 20120140583 (А) 31.12.2012.

Такое устройство, принятое в качестве прототипа настоящей полезной модели, значительно проще, дешевле и надежнее в сравнении с RU 2391523 C2 10.06.2010, однако оно не обеспечивает достаточную высокую температуру пара, поступающего во всасывающий коллектор двигателя, поскольку отбор тепла осуществляется только с выхлопной трубы.

Задачей настоящей полезной модели является повышение температуры пара, поступающего во всасывающий коллектор дизельного двигателя и, тем самым, повышение его мощности.

Согласно полезной модели в дизельном двигателе, содержащем всасывающий коллектор и выхлопной коллектор, соединенный посредством трубопровода с выхлопной трубой, на которой размещен теплообменник, соединенный со всасывающим коллектором, теплообменник выполнен в виде емкости с водой, двигатель снабжен дополнительным теплообменником, выполненным в виде спиральной трубы, расположенной вокруг трубопровода, соединяющего выхлопной коллектор с выхлопной трубой, при этом теплообменник соединен со всасывающим коллектором посредством дополнительного теплообменника.

Заявителем не выявлены какие-либо технические решения, идентичные заявленному, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «Новизна».

Сущность полезной модели поясняется чертежом, схематически иллюстрирующем заявленное техническое решение.

Дизельный двигатель 1 содержит всасывающий коллектор 2 и выхлопной коллектор 3. Выхлопной коллектор 3 соединен посредством трубопровода 4 с выхлопной трубой 5. На выхлопной трубе 5 размещен теплообменник 6, выполненный в виде цилиндрической емкости с водой. Двигатель снабжен дополнительным теплообменником 7, выполненным в виде спиральной трубы, расположенной вокруг трубопровода 4. Теплообменник 6 соединен со всасывающим коллектором 2 посредством дополнительного теплообменника 7.

Устройство работает следующим образом.

Вода, находящаяся в теплообменнике 6, при прогретом дизельном двигателе 1 нагревается за счет тепла выхлопных газов до температуры 80-90° и затем поступает в дополнительный теплообменник 7, где дополнительно нагревается. Образовавшийся водяной пар с температурой 110-120° поступает во всасывающий коллектор 2 и через всасывающие клапаны (на чертеже не показаны) вместе с воздухом дозировано поступает в цилиндры дизельного двигателя 1 в момент процесса сгорания. Хотя температура пара значительно ниже температуры продуктов сгорания в момент вспышки, увеличение работы расширения (мощности двигателя) с учетом по величине газовой постоянной у водяного пара составит 20-30%.

Таким образом реализация отличительных признаков полезной модели обеспечивает технический результат, состоящий в повышении мощности дизельного двигателя.

Кроме того, подача водяного пара в цилиндры и снижение температуры газовой смеси приводят к снижению окислов азота, что существенно в экологическом аспекте, поскольку снижает загрязнение атмосферы.

Заявленное техническое решение характеризуется простотой, надежностью и может быть реализовано как в заводских условиях, так и при реконструкции существующих дизельных двигателей, в частности, тракторных, в условиях механической мастерской.

Изготовлен и испытан опытный образец полезной модели на базе дизельного двигателя МТЗ-82.

Указанные обстоятельства позволяют сделать вывод о соответствии заявленной полезной модели условию патентоспособности «Промышленная применимость».

Дизельный двигатель, содержащий всасывающий коллектор и выхлопной коллектор, соединенный посредством трубопровода с выхлопной трубой, на которой размещен теплообменник, соединенный со всасывающим коллектором, отличающийся тем, что теплообменник выполнен в виде емкости с водой, двигатель снабжен дополнительным теплообменником, выполненным в виде спиральной трубы, расположенной вокруг трубопровода, соединяющего выхлопной коллектор с выхлопной трубой, при этом теплообменник соединен со всасывающим коллектором посредством дополнительного теплообменника.