RU2013632C1 - Method of operating internal combustion engine - Google Patents

Method of operating internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
RU2013632C1
RU2013632C1 SU915004001A SU5004001A RU2013632C1 RU 2013632 C1 RU2013632 C1 RU 2013632C1 SU 915004001 A SU915004001 A SU 915004001A SU 5004001 A SU5004001 A SU 5004001A RU 2013632 C1 RU2013632 C1 RU 2013632C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oxidizer
engine
fuel
oxidizing agent
air
Prior art date
Application number
SU915004001A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Александрович Гришин
Original Assignee
Виктор Александрович Гришин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виктор Александрович Гришин filed Critical Виктор Александрович Гришин
Priority to SU915004001A priority Critical patent/RU2013632C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2013632C1 publication Critical patent/RU2013632C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

FIELD: automotive engineering. SUBSTANCE: oxidizer is conveyed under pressure to exhaust pipe. Oxidizer is also used to force air-fuel mixture or air to cylinders of the engine. Oxidizer is used in the form of water vapor saturated with a solution of potassium permanganate in a concentration of 8. . . 12 mg/l, the content of oxidizer being 13. . . 28% of the fuel feed rate. Oxidizer is forced to inlet pipe under a pressure of 0.8. . . 3.6 ata, and to exhaust pipe at 1.2. . . 3.8 ata. EFFECT: enhanced efficiency of the method. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателестроению. The invention relates to the field of engineering, in particular to engine building.

В двигателестроении известны способы наддува: турбонаддув, импульсный наддув, эжекционный наддув, резонансный наддув и т. д. In the engine industry, there are known methods of pressurization: turbocharging, impulse pressurization, ejection pressurization, resonant pressurization, etc.

Известен двигатель, в каждом цилиндре которого имеется дополнительный клапан для впуска водяного пара под большим давлением. A known engine in each cylinder which has an additional valve for the inlet of water vapor under high pressure.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ подачи водяного пара во впускной патрубок. Однако он имеет следующие недостатки. На испаритель, выполненный в виде змеевика, будет интенсивно осаждаться сажа, так как этот змеевик находится в выпускной трубе, в которой проходят выхлопные газы. Температура поверхности змеевика при этом на несколько сот градусов меньше, так как внутри него проходит вода. Теплоотдача (теплопередача) от выхлопных газов к змеевику будет уменьшаться. Поэтому данный испаритель будет создавать аэродинамическое сопротивление для выхлопных газов. Из-за этого будет падать мощность двигателя. Выпускную трубу вместе с испарителем придется разбирать периодически и очищать от сажи. Данная работа очень вредная, так как будет выделяться токсичные и канцерогенные вещества. Водяной пар при этом подается сверху над карбюратором, что не создает наддув двигателя. The closest technical solution to the claimed is a method of supplying water vapor to the inlet pipe. However, it has the following disadvantages. Soot will be deposited intensively on the evaporator, made in the form of a coil, since this coil is located in the exhaust pipe in which the exhaust gases pass. The surface temperature of the coil is several hundred degrees lower, since water passes inside it. The heat transfer (heat transfer) from the exhaust gases to the coil will decrease. Therefore, this evaporator will create aerodynamic drag for exhaust gases. Because of this, engine power will drop. The exhaust pipe along with the evaporator will have to be disassembled periodically and cleaned of soot. This work is very harmful, as toxic and carcinogenic substances will be released. Water vapor is supplied from above above the carburetor, which does not create a boost of the engine.

Цель изобретения - повышение мощности, экономичности, снижение токсичности. The purpose of the invention is to increase power, efficiency, reduce toxicity.

Поставленная цель достигается тем, что окислителем нагнетают воздух или топливно-воздушную смесь в цилиндры двигателя, а окислитель применяют в виде водяного пара насыщенного раствором марганцево-кислого калия в концентрации 8-12 мг/л, окислителя устанавливают в количестве 13-28% от расхода топлива. Во впускной патрубок окислитель нагнетают под давлением 0,8-3,6 атм, а в выпускную трубу под давлением 1,2-3,8 атм. This goal is achieved by the fact that the oxidizing agent injects air or fuel-air mixture into the engine cylinders, and the oxidizing agent is used in the form of water vapor saturated with a solution of potassium permanganate in a concentration of 8-12 mg / l, the oxidizing agent is installed in an amount of 13-28% of the flow fuel. The oxidizer is injected into the inlet pipe under a pressure of 0.8-3.6 atm, and into the exhaust pipe under a pressure of 1.2-3.8 atm.

В заявляемом способе работы двигателя внутреннего сгорания от паросборника идут трубопровода в двух направлениях. В первом направлении трубопровод идет во впускной патрубок. Во втором направлении трубопровод идет в выпускную трубу. По трубопроводам идет окислитель, состоящий из двух или более компонентов. По первому трубопроводу идет окислитель под давлением, захватывает и нагнетает воздух или топливовоздушную смесь в цилиндры двигателя. Во втором трубопроводе идет окислитель в выпускную трубу, где происходит дожигание (окисление) несгоревших частиц, затем снижение температуры и уменьшение токсичности выхлопных газов. При этом во втором случае улучшается освобождение цилиндров двигателя от отработавших газов. Подача окислителя регулируется. In the claimed method of operation of the internal combustion engine from the steam collector are pipelines in two directions. In the first direction, the pipeline goes into the inlet pipe. In the second direction, the pipeline goes to the exhaust pipe. An oxidizing agent consisting of two or more components goes through pipelines. The oxidizer under pressure passes through the first pipeline, captures and pumps air or air-fuel mixture into the engine cylinders. In the second pipeline, an oxidizing agent flows into the exhaust pipe, where the afterburning (oxidation) of unburned particles occurs, then the temperature decreases and the toxicity of the exhaust gases decreases. In this case, in the second case, the exhaust of the engine cylinders is improved. The supply of oxidizing agent is regulated.

Сопоставимый анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявленный способ отличается от известного тем, что окислитель состоит из двух компонентов. Причем окислитель идет под давлением, поэтому он является рабочим телом, которое позволяет нагнетать воздух или топливно-воздушную смесь в цилиндры двигателя по первому трубопроводу и освобождают цилиндры двигателя от отработанных газов, делая разрежение в выхлопном патрубке путем подачи окислителя в выпускную трубу по второму трубопроводу. A comparable analysis of the proposed solution with the prototype shows that the claimed method differs from the known one in that the oxidizing agent consists of two components. Moreover, the oxidizer is under pressure, therefore, it is a working fluid that allows air or fuel-air mixture to be pumped into the engine cylinders through the first pipeline and free the engine cylinders from exhaust gases, making a vacuum in the exhaust pipe by feeding the oxidizer to the exhaust pipe through the second pipe.

Известно техническое решение, в котором пар в цилиндры двигателя подается через дополнительные клапаны. Подача водяного пара происходит под большим давлением в начале такта - рабочий ход. Давление должно быть больше давления газов в цилиндре двигателя во время такта - рабочий ход. Однако данное техническое решение не производит наддув двигателя воздухом или топливно-воздушной смесью и не подает окислитель в выпускную трубу, в отработанные газы. Наддув двигателя с окислителем и подача окислителя в отработанные газы производится в заявляемом техническом решении. Подача окислителя под давлением и воздуха или топливно-воздушной смеси в цилиндры двигателя обеспечивает более полное сгорание топлива. Повышается мощность двигателя, экономится топливо, так как производится наддув двигателя. Повышенная эффективность обусловливается окислителем, состоящим из двух компонентов; водяного пара и марганцево-кислого калия, т. е. в окислителе присутствует повышенное содержание кислорода. Так как окислитель имеет температуру более 100оС, то он наиболее полно подготовлен химически к проведению реакции окисления в цилиндрах двигателя.A technical solution is known in which steam is supplied to the engine cylinders through additional valves. The supply of water vapor occurs under high pressure at the beginning of the cycle - a working stroke. The pressure must be greater than the gas pressure in the engine cylinder during the cycle - stroke. However, this technical solution does not pressurize the engine with air or a fuel-air mixture and does not feed the oxidizing agent into the exhaust pipe, into the exhaust gases. Supercharging an engine with an oxidizing agent and supplying an oxidizing agent to the exhaust gases is carried out in the claimed technical solution. The supply of an oxidizing agent under pressure and air or air-fuel mixture into the engine cylinders provides a more complete combustion of fuel. The engine power is increased, fuel is saved, as the engine is pressurized. Increased efficiency is due to an oxidizing agent consisting of two components; water vapor and potassium permanganate, i.e., an increased oxygen content is present in the oxidizing agent. Since the oxidant is at a temperature over 100 C, it is chemically more fully prepared to conduct the oxidation reaction in the engine cylinders.

Если расход окислителя будет меньше 13% от расхода топлива и давление меньше 0,8 атм перед эжектором на входе в цилиндры двигателя, то это не окажет какого-либо существенного влияния на работу двигателя, так как такое малое количество окислителя и с таким маленьким давлением не сможет эффективно нагнетать с помощью эжектора воздух или топливовоздушную смесь в двигатель, т. е. эжектор не будет работать в оптимальном режиме. Малое количество окислителя до 13% практически не влияет на процесс сгорания топлива в лучшую сторону в цилиндрах двигателя, поэтому почти не получается экономии топлива и повышения мощности двигателя. If the oxidizer consumption is less than 13% of the fuel consumption and the pressure is less than 0.8 atm in front of the ejector at the entrance to the engine cylinders, this will not have any significant effect on the operation of the engine, since such a small amount of oxidizer and with such a small pressure can efficiently pump air or air-fuel mixture with the help of an ejector into the engine, i.e., the ejector will not work in optimal mode. A small amount of oxidizing agent up to 13% practically does not affect the process of fuel combustion for the better in the engine cylinders, so almost no fuel economy and engine power increase.

Если расход окислителя будет больше 28% от расхода топлива и давление окислителя более 3,8 атм, то это окажет отрицательное влияние на работу ДВС. Такое большое количество окислителя под таким большим давлением не сможет нагнетать оптимальное количество воздуха или топливовоздушную смесь в цилиндры двигателя. Поэтому крайне затруднено будет воспламенение топлива в цилиндрах двигателя и оно не сможет полностью сгорать в двигателе. В дизельных двигателях затруднено будет распыливание топлива. Все это происходит из-за того, что окислитель состоит в основном из водяного пара. Если концентрация марганцево-кислого калия в воде будет меньше 8 мг/л, то при такой малой концентрации топливо хуже будет сгорать. Если концентрация марганцево-кислого калия в воде будет больше 12 мг/л, то будет обнаружено отрицательное влияние на процесс сгорания, так как такое количество марганцево-кислого калия быстро растворится в воде не сможет и пар будет подаваться в цилиндры с частичками (крупинками) марганцево-кислого калия, а нерастворенные частицы будут препятствовать процессу сгорания топлива и осаждаться на стенках камеры сгорания в процессе работы ДВС. If the oxidizer consumption is more than 28% of the fuel consumption and the oxidizer pressure is more than 3.8 atm, this will have a negative effect on the operation of the internal combustion engine. Such a large amount of oxidizing agent under such high pressure will not be able to pump the optimum amount of air or air-fuel mixture into the engine cylinders. Therefore, it will be extremely difficult to ignite the fuel in the engine cylinders and it will not be able to completely burn out in the engine. In diesel engines, fuel atomization will be difficult. All this is due to the fact that the oxidizing agent consists mainly of water vapor. If the concentration of potassium permanganate in water is less than 8 mg / l, then with such a low concentration the fuel will burn worse. If the concentration of potassium permanganate in water is more than 12 mg / l, then a negative effect on the combustion process will be detected, since such an amount of potassium permanganate will not quickly dissolve in water and steam will be supplied to cylinders with particles (grains) of manganese - potassium acid, and undissolved particles will impede the process of fuel combustion and will be deposited on the walls of the combustion chamber during the operation of the internal combustion engine.

На фиг. 1 изображено устройство для реализации способа работы двигателя, марганцево-кислый калий растворяют в воде перед змеевиком; на фиг. 2 - то же, марганцево-кислый калий растворяется водяным паром перед впускным патрубком, а выпускную трубу идет один водяной пар; на фиг. 3 - схема реализации способа. In FIG. 1 shows a device for implementing the method of engine operation, potassium permanganate is dissolved in water in front of the coil; in FIG. 2 - the same, potassium permanganate is dissolved by water vapor in front of the inlet pipe, and one water vapor flows from the exhaust pipe; in FIG. 3 is a diagram of the implementation of the method.

Схема подачи пара в двигатель состоит из водяного бачка 1, соединенного с электромагнитным смягчителем 2, который через промежуточный бак 3 соединен со змеевиком 4. Змеевик 4 соединен с эжектором 5 и с эжектором 7 через паросборник 6. Эжектор 5 соединен с выхлопной трубой 12. Эжектор 7 соединен с впускным патрубком 8 с одной стороны, а с другой стороны - с воздухоочистителем 9. В паросборнике есть запирающая заслонка 10. Выпускная труба 11 раздваивается перед глушителем на отводную трубу 12 и вспомогательную трубу 14, которая может запираться заслонкой 13. The steam supply circuit to the engine consists of a water tank 1 connected to an electromagnetic softener 2, which is connected through an intermediate tank 3 to a coil 4. The coil 4 is connected to an ejector 5 and to an ejector 7 through a steam collector 6. The ejector 5 is connected to an exhaust pipe 12. The ejector 7 is connected to the inlet pipe 8 on the one hand, and on the other hand to the air purifier 9. There is a shutter damper 10 in the steam collector. The exhaust pipe 11 is bifurcated in front of the muffler to a branch pipe 12 and an auxiliary pipe 14, which can be closed by a shutter thirteen.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Выхлопные газы по выпускной трубе 11 поступают в отводную трубу 12 и нагревают ее стенки. Одновременно вода из водяного бачка 1 поступает через кран к электромагнитному смягчителю 2, затем в промежуточный бак 3, где она растворяет вещество с повышенным содержанием кислорода, например марганцево-кислый калий. Дальше раствор воды с марганцево-кислым калием поступает в змеевик 4. Испарившаяся в змеевике (испарителе) 4 вода превращается в пар и поступает по двум трубопроводам. Один трубопровод идет в эжектор 5 отводной трубы, а другой - в паросборник 6, а из него - в эжектор 7 впускного патрубка 8, т. е. водяной пар, смешанный с марганцево-кислым калием, поступает в эжекторы 5 и 7. Эжектор 7 работает как нагнетатель, т. е. засасывает паром дополнительно большое количество воздуха или топливно-воздушную смесь и подает во впускной патрубок 8. Происходит наддув воздуха или топливно-воздушной смеси в цилиндры двигателя. The exhaust gases through the exhaust pipe 11 enter the exhaust pipe 12 and heat its walls. At the same time, water from the water tank 1 enters through the faucet to the electromagnetic softener 2, then to the intermediate tank 3, where it dissolves a substance with a high oxygen content, for example potassium permanganate. Then a solution of water with potassium permanganate enters the coil 4. The water evaporated in the coil (evaporator) 4 turns into steam and flows through two pipelines. One pipeline goes to the ejector 5 of the outlet pipe, and the other to the steam collector 6, and from it to the ejector 7 of the inlet pipe 8, i.e., water vapor mixed with potassium permanganate enters the ejectors 5 and 7. Ejector 7 It works as a supercharger, that is, it sucks in an additional large amount of air or fuel-air mixture with steam and feeds it into the inlet pipe 8. Air or fuel-air mixture is pressurized into the engine cylinders.

Использование предлагаемого способа работы двигателя внутреннего сгорания обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: повышается мощность двигателя внутреннего сгорания в пределах 12-20% в среднем на всех типах ДВС, повышается экономичность на 7-11% двигателя внутреннего сгорания, уменьшается токсичность выхлопных газов, увеличивается срок службы отдельных узлов и деталей ДВС, в частности свечей зажигания. Using the proposed method of operation of an internal combustion engine provides the following advantages in comparison with existing methods: the internal combustion engine power is increased within 12–20% on average for all types of internal combustion engines, the efficiency is increased by 7–11% of an internal combustion engine, and the exhaust gas toxicity is reduced, the service life of individual components and parts of the internal combustion engine, in particular spark plugs, is increased.

Claims (4)

1. СПОСОБ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, заключающийся в приготовлении топливовоздушной смеси, присадке окислителя и подаче этой смеси в цилиндры, отличающийся тем, что окислитель под давлением подают в выпускную трубу, окислителем нагнетают топливовоздушную смесь или воздух в цилиндры двигателя и окислитель применяют в виде водяного пара, насыщенного раствором марганцевокислого калия в концентрации 8 - 12 мг/л. 1. THE WAY OF WORK OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE, which consists in preparing a fuel-air mixture, additive of an oxidizer and feeding this mixture into cylinders, characterized in that the oxidizer is fed into the exhaust pipe under pressure, the fuel-air mixture is injected with oxidizing agent or air is applied to the engine cylinders and the oxidizer steam saturated with potassium permanganate in a concentration of 8 - 12 mg / l. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что содержание окислителя составляет 13 - 28% от расхода топлива. 2. The method according to p. 1, characterized in that the content of the oxidizing agent is 13 - 28% of fuel consumption. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что окислитель нагнетают во впускной патрубок под давлением 0,8 - 3,6 атм. 3. The method according to PP. 1 and 2, characterized in that the oxidizing agent is injected into the inlet pipe under a pressure of 0.8 to 3.6 atm. 4. Способ по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что окислитель нагнетают в выпускную трубу под давлением 1,2 - 3,8 атм. 4. The method according to PP. 1 to 3, characterized in that the oxidizing agent is injected into the exhaust pipe under a pressure of 1.2 to 3.8 atm.
SU915004001A 1991-10-03 1991-10-03 Method of operating internal combustion engine RU2013632C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU915004001A RU2013632C1 (en) 1991-10-03 1991-10-03 Method of operating internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU915004001A RU2013632C1 (en) 1991-10-03 1991-10-03 Method of operating internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2013632C1 true RU2013632C1 (en) 1994-05-30

Family

ID=21586107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU915004001A RU2013632C1 (en) 1991-10-03 1991-10-03 Method of operating internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2013632C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109404123B (en) Direct injection rotor machine in hydrogen cylinder and control method thereof
CN109944685B (en) Pressure rise rate controllable direct-injection oxyhydrogen rotor machine and control method thereof
AU2002223294B2 (en) Hydrogen assisted combustion
CN104763540B (en) The internal combustion engine for operating the method for internal combustion engine and being operated with this method
CN110529231B (en) Compression ignition engine system using single methanol fuel and operation method thereof
AU2002223294A1 (en) Hydrogen assisted combustion
RU2446294C2 (en) Ice fuel system and method of its operation
CN111120081B (en) Large two-stroke uniflow scavenged gaseous fuel engine and method for reducing pre-ignition/diesel knock
CN203499862U (en) Device for mixing brown gas into diesel engine
CN112211759A (en) Gas engine detonation suppression device and suppression method thereof
CN101512856B (en) Spark plug having separate housing-mounted electrode
RU2013632C1 (en) Method of operating internal combustion engine
CN108533422A (en) A kind of Alcohol engines water mixing spraying system and water mixing injection method
CN109681318B (en) Hydrocarbon fuel ignition type zero-nitrogen rotor machine with oxygen as oxidant and control method thereof
CN85109373A (en) Internal combustion engine pressure increasing method by steam jet
CN103437918A (en) Diesel engine brown gas mixing device
CN101487416B (en) High compression ratio spark-ignition type engine
CN200978740Y (en) Internal combustion engine higher frequency oscillation atomization steam-supply system
RU2158845C2 (en) Diesel engine fuel system with injection pump and projectors connected by hp pipes
CN101769213B (en) Fuel and steam combined internal combustion engine
SU1423761A1 (en) Method of operation of diesel internal combustion engine
RU2044917C1 (en) Fuel supply system for diesel
CN110206641B (en) Compression ignition engine and method for realizing low-temperature combustion mode thereof
RU2687856C1 (en) Additional fuel supply system to diesel engine
RU2175395C1 (en) Diesel engine operating process