RO130927A0 - Motor termic cu ardere internă în patru timpi, care foloseşte apa drept combustibil în locul benzinei sau motorinei - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un motor termic cu ardere internă, în patru timpi, care foloseşte apa drept combustibil, în locul benzinei sau motorinei. Motorul conform invenţiei este constituit dintr-un mecanism (1) de distribuţie, un piston (4) care se mişcă alternativ între un punct mort interior PMI şi un punct mort exterior PME, în interiorul unui cilindru (3), pistonul (4) fiind legat de un ansamblu (2) bielă-manivelă, prin intermediul căruia se realizează transformarea mişcării liniar alternative în mişcare de rotaţie, partea din faţă a cilindrului (3) fiind închisă de o chiulasă în care este montat un injector (9) ce are rol de a injecta apă în cilindru (3), şi nişte bujii care au rol de a produce scânteia electrică, tot pe chiulasă fiind montate două supape (7 şi 10) de evacuare şi de admisie, chiulasa având două degajări care formează două galerii (6 şi 11) de evacuare şi, respectiv, de admisie, galeria (6) de evacuare realizând legătura cu un recuperator (5) de particule, de tip ciclon, ce are rol de a recupera integral pulberea de cocs care a avut rol de catalizator.

Description

Motor termic cu ardere interna in patru timpi care folosește apa drept combustibil in locul benzinei sau motorinei

Apa este o substanța compusa formata din hidrogen si oxigen. Hidrogenul este unul dintre cei mai buni combustibili (are o putere calorica de 28450 kcal/kg, dar este si cel mai ușor element fiind mai ușor decât aerul de 14 ori). Hidrogenul fiind gaz se lichefiază la o temperatura de -252°C. Este o sursa inepuizabila, dar pentru obținerea lui se consuma o cantitate mare de energie. Obținerea hidrogenului din apa se poate face cu un consum mare de energie cca. 57,8 kcal/mol.

H2O_(g)+ ΔΗ = H2(g)+l/2 02 (_g)

ΔΗ =57,8 kcal/mol (entalpie-energia de descompunere a apei)

Aceasta energie se micșorează daca se folosesc diferite substanțe care au un rol de catalizator. O astfel de substanța este cocsul, care este un produs ce se obtune prin distilarea uscata a unor categorii de huila. Cocsul este mult mai puțin recativ decât mangalul si se poate folosi la obținerea hidrogenului prin asa zisul procedeu de gaz de apa”, unde pe langa hidrogen se obține oxid de carbon CO si dioxid de carbon CO2.

H2O+C=CO+H2

2H2O+C=CO2+2H2

Prin conversia in gaz de apa se obțin si alte gaze.

CO+H2O<=>CO2+H2

Aplicând legea maselor:

K _ ⁿC02^xnH2 ⁿCO^xnH_2O nco=n_Hzo (notat m) nco2=n_H2 (notat cu n₂) nco=nH2o (numărul de moli CO si H2O) nco2=n_H2 (numărul de moli CO2 si H₂)

A- 2 Ο 1 5 - - 0 0 6 7 2 ι (-ga- 2015

Ecuația legii maselor devine:

|Z_ (ⁿz)

La temperatura de 686 °C K=l,9 reprzinta raport de proportionalitate n₂ ,— — 1,38

Hi

La echilibru cantitatiile de CO2, H2, CO si H2 O sunt prezente in proporții molare de 1,38; 1,38; 1,00;

1,00.

Proporțiile molare de CO₂ si H2 sunt:

1,38 (2 x 1,38) + (2 x 1,00) ^{X 100} “ ^29%

Procentele molare de H2O si CO sunt 21%. Pentru obținerea de H2 in proporție cat mai mare este avantajos sa se lucreze la temperaturi cat mai joase dar nu mai mici de 500°C.

t=686°C 830°C 936°C 1500°C

K=l,9 1 0,62 0,25

La temperaturi mai joase cresc concentrațiile de H2 si CO₂. Sufland abur peste stratul de cărbune (cocs) incandescent are loc reacția:

C+H2O-> CO + H2 ΔΗ = 31,2 kcal/mol

Reacția are loc in acest sens la temperaturi peste 1200°C, sub 1000 °C are loc reacția:

C+2H₂O-> CO₂ + 2H₂ ΔΗ = 21,6 kcal/mol

Concentrația gazului de apa este 40%-44% volume de CO.

48%-50% volume de H₂.

(C.D.Nenitescu, Chimie Generala, 17-4.6, pag.375)

Din descompunerea apei se obține hidrogenul care este un foarte bun combustibil (cu putere calorica de 28450 Kcal./kg.)precum si oxigenul care in cazul de fata poate fi un bun oxidant pentru hidrogen. Pentru aceasta trebuie sa facem ca reacția dintre carbonul din cocs si oxigenul rezultat din descompunerea apei sa nu aiba loc, aceasta presupunând anumite condiții care sunt:

^-2015-- 006721 β -00- 2015

- existenta unui catalizator care este cocsul

- existenta unei scântei electrice ce face ca oxigenul obtinut sa nu se combine cu carbonul din cocs ci printr-un proces de detonare sa se combine cu hidrogenul.

Aceste condiții se pot obține in incinta unui motor termic cu ardere interna in patru timpi, ele depinzând de existenta unei camere închise in care sa aiba loc reacția de descompunere a apei in hidrogen si oxigen intr-un timp foarte scurt. Tot in acest spațiu trebuie sa existe si un dispozitiv care sa producă scânteie electrica la timpul potrivit, adica imediat după ce s-a produs injecția apei in cilindru. Pentru a ușura descompunerea apei in hidrogen si oxigen, aceasta se indroduce in cilindru cu ajutorul unui injector care face ca apa introdusa sa fie aproape sub forma de vapori, lucru ce usureaza procesul de descompunere a apei prin faptul ca energia de descompunere scade de la 68,3Kcal/mol la 57,8Kcal/mol. Astfel intr-un kilogram de apa suni 0,11 kg. de hidrogen si 0,89kgoxigen care este oxidantul necesar pentru arderea hidrogenului. Cocsul folosit derept catalizator este macinat si adus la granulația de 40 de microni, pentru a putea fi aspirat in cilindru si după ce participa la descompunerea apei sa poata fi evacuat din cilindru fara a produce stricăciuni.

Condiția de temperatura se poate obține intr-un motor termic cu ardere interna cu piston. Creșterea temperaturii in cilindru se face pana când aceasta atinge valoarea de 1300°C, temperatura suficienta ca reacția de descompunere a apei sa inceapa in sensul:

C+H₂O^ CO + H₂ ΔΗ = 31,2 kcal/mol

Pe moment ce se sufla apa de către injector, temperatura cocsului scade si de la 1000°C reacția ia următoarea forma

C+H₂O->CO₂+2H₂ ΔΗ = 21,6 kcal/mol si continua pana când temperatura atinge aprox. 570°C. Aceasta reacție are loc cu degajarea de oxigen necesara funcționarii motorului.

Motor: D2156HMN8

Nr. cilindri: 6

Alezajul cilindrilor (mm): 121

Cursa pistonului (mm): 130

Cilindrea (cm³): 10350

Raport de compresie: 17 <*-2015-- 0 0 6 7 2 1 8 -08- 2015

Consum specific de motorina (g/CPh): 165

Ci(cilindrea unui cilindru-cm³): 1725 n=turatia (rot/min)=2200 n_c=numar de cicli=1100

1100 x60=66000 cicli/h de piston

66000 x6=396000 nr. cicli total

765x215=35475 g/h

35475/396000=0,08958g consum/ciclu piston

0, 08958 g motorina/ciclu piston

18g H20.................................2gH2 Cantitatea de hidrogen existenta intr-un gram de apa lg H_?O.....................................XgH?

X=0,llgH₂ puterea calorifica in kcal/kg si kj/kg

H C=28947Kca!/kg=120000 kj/kg

Motorina C=10167 Kcal/kg=42500 kj/kg

Benzina C= 10465 Kcal/kg =43744 kj/kg

0,08958g motorina........................................42500k]/kg Cantitatea de hidrogen necesara pentru un ciclu-piston

X..............................................................................121000kl/kg

X=0,03146gH₂

2g h₂ 18g H2O Cantitatea de apa necesara unui ciclu-piston

0.03146gH_?_...............................XgH;O

X=0,28314 g H₂O «-2015-- 0 0 6 7 2 1 ί -09- 2015

0,28314g Η₂Ο pentru 0,03146g H₂

2gH2........................................	......18gH2O	Cantitatea de hidrogen existenta intr-un gram de apa
XeH?.......................................	.....lgH?O
X=O,llg H2 in lg H2O

2g H₂.................................................lmol H₂ Echivalenta intre 0,1 lg H₂ si X mol H₂ care ii corepund

0.11 gH₂..........................................X mol H?

X=O,O55 mol H₂

1 mol H2O=0,29mol H2	Injectând apa sub forma de picaturi foarte fine peste cocsul incandescent (aproximativ 1300 2C) apa începe sa se descompună in H2 si O2 pe măsură ce temperatura cocsului scade. La 686 2C dintr-un mol de apa rezulta 0,29 moli de H2 mai ramanand 0,21 moli de apa care se descompun odata cu scăderea temperaturii cocsului.
	0,29mol CO2 0,2 lmol CO 0,21 mol H2O
lmolH2..........	....................................2gH2	Cantitatea in grame de H2 conținuta in 0,29 mol de H2
0.29mol H?...	.....................................XsH?
X=0,58gH2
2gH2...............	....................................18gH2o	Cantitatea de apa necesara pentru 0,58 grame H2
0.58eH?.........	.....................................XgH?O
X=5,22gH2O
lmolH20.......	.......................................18gH2O Cantitatea de apa in grame necesara pentru 0,29 moli de H2O
0.29molH?O.	........................................XgH?O
X=5,22gH2O

Λ- 2 0 1 5 -- 0 0 6¾

8 -09- 2015

2gH2.......................................................ISgFhO Cantitatea de apa necesara pentru un ciclu piston

0.03146gH?...........................................XeHzO

X=0,28314gH₂O

Deci motorul D2156HMN8 consuma 0,08958g motorina/ciclu piston, echivalent cu 0,03146gH2 ce se pot obține din 0,28314 grame de apa. Cocsul existent in cilindru este sub forma de pulbere nu se compactează, cărbunii pamantosi si lignitii amorfi pot fi brichetați fara liant insa cu presiuni mari (cca.1200-1600 kgf/cm²) si după o uscare prealabila la umiditatea hidroscopica.”

Cărbunii bruni superiori, huilele, antracitul si lignitii lemnosi nu pot fi brichetați decât cu ados de liant, in acest caz brichetarea se poate executa la presiuni mai scăzute (100-300 kgf/cm²).

Nica Toma, Brichetarea cărbunilor si a altor materiale.

Pulberea de cocs poate fi presata si isi modifica volumul conform ISO 3923-1 si ISO 3923-2 care indica densitatea aparenta.

ISO 3953 - indica densitatea de scuturare

ISO 4490 - indica capacitatea de curgere

ISO 3927 - indica presabilitatea

Cu acest motor se poate obține din apa hidrogenul care in prezenta scânteii electrice arde violent si duce la funcționarea lui.

^2015-- 006721 8 -09- 2015

Acest motor face transformarea energiei chimice a apei in energie termica care după aceea se transforma in energie mecanica. Motorul este alcătuit din următoarele parti componente (in general) prezentate in figurile 1 si 2.

Figura 1 (schema generala a motorului):

- roti ale mecanismului de distribuție (1)

- mecanismul biela-manivela (2)

- pistonul (4)

- cilindrul (3)

- chiuloasa (8)

- supapa de evacuare(7)

- galeria de evacuare (6)

- injectorul (9)

- supapa de admisie (10)

- galeria de admisie (11)

- recuperatorul de cocs (5)

- rezervorul de cocs (12)

- pompa de injecție (14)

- pompa de alimentare cu roata dintata (13)

- bujia incandescenta (16)

Figura 2 (chiulasa):

- bujii (2 si 5)

- injector (3)

- supapa de evacuare (4)

- supapa de admisie (6)

- chiuloasa (1)

4-2015-- 0 0 6 7 2 1 8 -08- 2015

Pistonul 4 se mișca alternativ intre punctul mort interior PM1 si punctul mort exterior PME in cilindrul 3. Pistonul este legat de ansamblul biela-manivela prin intermediul caruia se face transformarea mișcării liniar alternative in mișcare de rotatie. Partea din fata a cilindrului este închisa de către chiuloasa in care sunt montate injectorul 9 care are rol de a injecta apa in cilindru si bujiile 2 si 5 care au rol de aproduce scânteia electrica. Tot pe chiuloasa sunt montate cele doua supape de evacuare 7 si de admisie 10. Chiuloasa mai are doua degajări ce formează galeria de admisie 11 si galeria de evacuare ¢. Pe partea cu supapa de evacuare se afla galeria de evacuare 6 care face legătură cu recuperatorul de particule 5. Acesta poate fi un recuperator de tip ciclon care are rol de a recupera integral pulberea de cocs care a avut rol de catalizator si care este evacuata de către motor după ce a ajutat la funcționarea lui.

Invenția mea isi propune eliminarea CO si CO2 care sunt doi poluanti foarte puternici pentru mediul înconjurător. Eliminarea celor doi compuși (CO si CO2) se poate obține prin folosirea unei scântei electrice si folosindu-ne de proprietatea cocsului care este mult mai puțin reactiv decât cărbunele de lemn.

In urma celor afirmate reacția chimica ia următoarea forma:

C+2H2O=C+2H+O2

Aceasta reacție poate avea loc in cilindrul unui motor termic cu patru timpi si este valabila pentru un foarte scurt timp. Hidrogenul si oxigenul amestecate formează asa zisul gaz detonant. Apa este introdusa in cilindru prin injecție când cocsul a atins o temperatura de 1300 ^eC.

In momentul imediat următor terminării injecției de apa in cilindru se produce o scânteie electrica care va aprinde gazul detonant care va arde violent cu degajare de energie. Cantitatea de energie este mai mare decât cea folsita la descompunerea apei si reacția ia următoarea forma:

2H2+O2+COCS=2H2O+COCS

Din cele descrise mai sus rezulta ca avem de a face cu un motor care consuma un combustibil foarte ieftin si nu este poluant, eliminând in aer numai vapori de apa. Cocsul folosit drept catalizator in desfasurarea reacției de descompunere a apei este recuperat conform invenției mele de un recuperator de tip ciclon.

Motorul termic cu ardere interna in patru timpi are următoarele parti componente ce sunt aratate in figura 3. Pinion distribuție 1 ce se afla pe arborele cotit al motorului si de la care pleaca mișcarea care se transmite la celelalte piese in mișcare prin intermediul lanțurilor de transmisie 9, 43 si 47. Arborele cotit 2 este in legătură cu brațul maneton 3, axul maneton 4, biela 5, boitul piston 6, or 2 Ο 1 5 - - 0 0 6 7 2 1 8 -08- 2015

Jî' pistonul 14. Toate acestea formează ansamblul biela- manivela care are rolul de a transforma mișcarea alternativa de du-te vino in mișcare de rotatie. La aceasta transformare mai participa segmentul 8 care are rol de ungere a suprafețelor in mișcare si segmenții 12 de etanșare care au rolului de a nu permite trecerea hidrogenului si oxigenului din cilindrul 39 in baia de ulei. Segmenții de etanșare sunt in număr de patru. Din sistemul de alimentare al motorului fac parte supapa de alimentare 25 cu bucșa de etanșare 26 si scaunul supapei 24 si tija impingatoare cu tachietii 38, culbutorii 28 si 21, axele culbutorilor 29 si 22 si galeria de admisie a supapei de admisie 37.

Pentru acționarea supapei de admisie este arborele de distribuție 41 cu cama 40 care este acționat de lanțul 43 si care tot prin lanț actioneaza roata 10. La evacuarea cocsului si a vaporilor de apa se folosește supapa de evacuare 17 care împreuna cu scaunul 16, bucșa de etanșare 19, tija impingatoare 13, culbutorul 21, axul culbutor 22, arcul de revenire a supapei 20, galeria de evacuare 18 formează sistemul de evacuare ce este in legătură cu recuperatorul de tip ciclon ce asigura recuperarea cocsului in rezervor. In partea din fata, adica in chiuloasa, se gaseste montat un injector 23 cu care se injectează sub forma de particule cat mai fine apa care constituie combustibilul pentru acest motor.

Injectorul se gaseste montat in centrul cercului ce are circumferința egala cu a cilindrului in interiorul caruia se mișca pistonul 14. Tot in chiuloasa dar nu se vad, sunt montate cele doua bujii care se găsesc pe un diametru perpendicular pe cel pe care se afla cele doua supape, de admisie si de evacuare. Pe axul de distribuție ce actioneaza supapa de evacuare se afla montata pompa de injecție ce alimentează injectorul 23. Actionata de către axul de distribuitie al supapei de admisie se afla montata pompa de alimentare de tip cu roata dintata care aduce cocsul in galeria de admisie a supapei de admisie. Din sistemul de distribuție mai fac parte roata intermediara 44 ce asigura raportul de transmisie ½ (intre pinionul 1 si roata intermediara 44). Tot pe axul 46 al rotii intermediare se gaseste roata 45 care prin intermediul lanțului 43 transmite mișcarea la roata 42. Mișcarea de rotatie de la pinionul 1 la roata intermediara 44 se face cu lanțul 47. In timpul funcționarii, pistonul se mișca intre PMI (punctul mort interior), PME (punctul mort exterior). Motorul propus de mine este un hibrid intre un motor cu aprindere prin scânteie MAS si un motor cu aprindere prin compresie MAC.

/(-2015-- 00672t # -Μ- ΜΗ

Funcționare

Motorul termic cu ardere interna in patru timpi ce folosește apa drept combustibil funcționează după următoarea diagrama care este o diagrama teoretica.

Timpul 1

Admisia (porțiunea AB)

Timpul 2

Compresia, injecția, scânteia, explozia (porțiunea BC1)

Timpul 3

Detenta (porțiunea C1D)

Timpul 4

Evacuarea (porțiunea DA)

Timpul 1 -Admisia (porțiunea AB)

Acest timp se desfasoara in intervalul in care pistonul se afla poziționat intre punctul mort interior PM1 si punctul mort exterior PME, timp in care supapa de admisie este deschisa. In galeria supapei de admisie se afla cocsul adus de către pompa volumica de alimentare. Pompa este cu roata dintata care are dantura divizata după ciclul de funcționare a motorului (a se vedea desenul prezentat in figura 5).

- pe durata timpului 1 roata este lisa cu diametrul exterior maxim ca sa nu poata aduce cocs in galeria de admisie

- pe durata timpului 2 roata are unu sau doi dinți care aduc cocsul in galeria de admisie

- pe durata timpilor 3 si 4 roata este lisa; in acest interval de timp cocsul existent in galeria de admisie este încălzit cu ajutorul bujiei incandescente existente in galeria de admisie. Odata terminat timpul 4, cocsul existent in galeria de admisie si încălzit este admis in cilindru.

In momentul când pistonul a ajuns in PME timpul 1 se sfarseste si incepe timpul 2.

Timpul 2-Compresia, injecția, scânteia, explozia (porțiunea BC1) ^-2015-- 006721 I -Μ- 2015

Acest timp începe când pistonul se afla la PME si începe sa se deplaseze spre PML Din acest moment începe compresia cocsului din cilindru care este sub forma de pulbere. Prin compresia cocsului creste presiunea in cilindrul 39. Aceasta se intampla datorita faptului ca procesul de compresie are loc intr-o incinta închisa (cele doua supape de admisie si evacuare 25,17 fiind închise)

Ca urmare a creșterii presinii in cilindru creste si temperatura particulelor de cocs, temperatura creste pana in jurul valorii de 1300 ^eC, moment in care in cilindru se injectează apa cu ajutorul injectorului 23. Apa injectată in cilindru sub forma de particule foarte fine se transforma in vapori datorita temperaturii înalte din cilindru.Vaporii formați se ciocnesc cu particulele de cocs si are loc următoarea reacție chimica:

2H2O+COCS=2H2+O2+COCS

Aceasta reacție are loc cu un consum de energie de numai 21,6 kcal/mol. Reacția are loc in puunctul S de pe diagrama de funcționare si este valabila numai un timp foarte, foarte scurt. Oxigenul format nu are timp sa se combine cu cocsul care este mult mai puțin reactiv decât cărbunele de lemn.

Pentru a împiedica formarea CO si CO2 in punctul S al diagramei de funcționare se produce de către cele doua bujii o scânteie electrica care aprinde amestecul de hidrogen si oxigen care explodează si degaja o cantitate mare de energie. Cantitatea de energie este egala cu 57,8 kcal/mol, aceasta fiind egala cu energia de formare a apei.

2H2+O2=2H2O+57,8 kcal/mol

Punctul S este foarte aproape de punctul E si se poate regla din ruptorul distribuitor ce alimentează cele doua bujii si care este acționat de arborele de distribuție a supapei de evacuare 11. Odata cu producerea scânteii are loc explozia amestecului de hidrogen si oxigen si pistonul, datorita inerției pe care o are, parcurge spațiul SCI ajungând in PM1.

Din acest moment începe timpul 3.

Timpul 3- Detenta (porțiunea C1D)

Acest timp are loc in intervalul cat pistonul este situat intre PMI si PME pe diagrama de functinare intre CI si D. In acest timp pistonul este împins de către vaporii de apa si particulele de cocs care se afla la presiune si temperatura maxima. In PME vaporii de apa si particulele de cocs sunt la presinue si temperatura minime. Prin aceasta mișcare energia termica a vaporilor de apa si particulelor de cocs este transformata in energie mecanica, aceasta facandu-se prin intermediul mecanismului biela-manivela care transforma mișcarea liniara de du-te vino a pistonului in mișcare ¢(- 2 0 1 5 -- 0 0 6 7 2 ι a -oa- 2οβ

de rotatie. Datorita faptului ca asupra pistonului se exercita o acțiune a vaporilor de apa si particulelor de cocs, timpul 3 este numit si timp motor. Asupra pistonului actioneaza o energie egala cu diferența dintre cele doua reacții:

2H2O+COCS+A H= 2H2+O2 Δ H =21,6 kcal/mol

2Η2+θ2=2Η2θ+ΔΗ Δ H = -57,8 kcal/mol

Δ H = - 36,2 kcal/mol

Diferența dintre cele doua reacții este apreciabila si poate fi transformata in energie mecanica ce poate fi folosita in diferite scopuri.Odata pistonul ajuns in PME timpul 3 ia sfarsitsi începe timpul 4.

Timpul 4 - Evacuarea (porțiunea DA)

Acesta se desfasoara in intervalul cat pistonul se deplasează in PME si PMI. In acest interval de timp supapa de evacuare se deschide si începe evacuarea cocsului si vaporilor de apa formați in cilindru in timpul 2. Evacuarea se face progresiv prin intermediul supapei de evacuare a cărei deschidere este comandata de o cama. Evacuarea se face pana când pistonul ajunge la PMI, punct in care supapa de evacuare se închide si ciclul motor se reia din nou. Vaporii de apa si particulele de cocs vor trece prin recuperatorul de particule de tip ciclon care are rolul de a recupera cocsul folosit in procesul de descompunere al apei desfasurat in cilindru. Din cele prezentate mai sus rezulta ca cocsul folosit de către motor nu se consuma, el fiind folosit numai in calitate de catalizator care face ca reacția de descompunere a apei H2O=H2+l/2 02 sa aiba loc cu un consum de energie mai mic decât energia obtinuta la arderea violenta a hidrogenului in oxigen. Din cele prezentate rezulta ca vorbim despre un motor nepoluant care folosește un combustibil foarte ieftin care se gaseste in cantitati mari pe suprafața pământului. Cocsul fiind recuperat se poate folosi de un număr infinit de ori, aceasta depinzând de performantele recuperatorului.

q- 2 o 1 5 - - 0 0 6 7 2 i î -n-as

Anexa

Alegând un raport de compresie cuprins intre 20-22 cocsul existent in camera de admisie (sub forma de pulbere) este încălzit de către bujia incandescenta (poziția 16, figura 1)pana ta temperatura oteSOO ²C, după care pe durata timpului 1 este admis in cilindru. Pe durata timpului 2, cocsul este comprimat de cca. 20 de ori astfel incat temperatura cocsului va atinge valoare de aprox. 1300 ²C in momentul in care pistonul se afla in punctul E al diagramei de funcționare. Acest proces de încălzire pe timpul comprimării puberii de cocs este un proces adiabatic ce face ca temperatura T₂ sa poata ajunge la 1300 ²C (echivalent cu 1573 K). Încălzirea se produce conform formulei:

^T’=^T‘@’’¹

Ti = temperatura cocsului la intrare in cilindru

T₂ = temperatura cocsului când pistonul este in punctul E

Vi = volumul cilindrului când P este PME

V₂ = volumul cilindrului când P este PMI

Q γ = coeficient adiabatic γ = — C„ = căldură molara la presiune constanta c_v

C_v = căldură molara la volum constant γ = 1,438

In acest moment se injectează apa sub forma de picaturi foarte fine ce încep sa se descompună in hidrogen si oxigen, procesul de descompunere a apei avand loc odata cu racirea pulberii de cocs. Cantitatea de hidrogen creste odata cu scăderea temperaturii cocsului pana in jurul temperaturii de 600 ²C.

Cocsul nu apuca sa se combine cu oxigenul pentru ca cocsul este mult mai puțin reactiv decât cărbunele de lemn (mangal). Când temperatura ajunge la 600 ²C se produce scânteia care detonează amestecul hidrogen-oxigen.

Claims (2)

1. Revendicări

   1. Motorul termic cu ardere interna in patru timpi care folosește apa drept combustibil este un motor ce se poate construi pe un bloc motor MAC.

   Pentru funcționarea sa trebuie sa descompunem apa in hidrogen si oxigen cu o cantitate de energie mai mica de 57, 8 kcal/mol. Lucrul acesta se poate realiza folosind cocsul drept catalizator la o granulatie de 40 microni. Acesta este adus in galeria de admisie a supapei de admisie 37 din rezervorul motorului cu o pompa volumica. De aici odata cu deschiderea supapelor de admisie 34 si 35 este aspirat in cilindrul 48. Datorita compresiei la care este suspus cocsul, temperatura acestuia ajunge la o valoare 1300 ⁹C, moment in care in cilindru este injectată apa de către injectorul 23 sub forma unor picaturi foarte fine, injecția se realizează cu un pulverizator ce are patru găuri foarte mici. După injecție are loc scânteia electrica produsa de cele doua bujii care aprind gazul detonant după care are loc detenta si pistonul se îndreaptă spre PME, acum avand loc singurul timp motor. După aceea supapa de evacuare 17 se deschide si vaporii de apa împreuna cu cocsul existent in cilindrul 48 sunt eliminați in galeria de evacuare 18 si de aici la separatorul de tip ciclon unde cocsul este recuperat in rezervor iar vaporii de apa sunt eliminați in atmosfera, acest motor fiind un motor nepoluant.
2. 2. La motorul termic cu ardere interna in patru timpi, cocsul se folosete numai drept catalizator. Acesta face ca apa sa poata fi descompusa in hidrogen si oxigen numai cu 21,6 kcal/mol in loc de 57, 8\l<Z3\I mol, ramanand disponibili 35, 2 kcal/mol care pot fi transformat! in lucru mecanic, acesta putând fi folosit in diverse scopuri, transformare ce se intampla fara niciun fel de emisie de gazae toxice (CO si CO2).