Claims (4)
1. Способ работы поршневого ДВС, включающий подачу цикловых порций топлива и воздуха (раздельно или совместно) в рабочий объем цилиндра; перемешивание реагентов (раздельно или совместно) для образования топливно-воздушной смеси, в которой подсистема «кислород-азот» является составной частью общей системы газов рабочего тела; повышение их температуры (энергии) до уровня активации топлива Тсм≈ТНС акт для разгона и последующего обеспечения устойчивой реакции окисления при Тсм>ТНС акт; образование «горячих» продуктов сгорания и совершение механической работы за счет расширения продуктов сгорания на такте расширения; удаление отработавших газов для подготовки рабочего объема к новому циклу отличающийся тем, что выделение тепловой энергии проводят в три этапа; при этом в циклах первого этапа повышают энергию продуктов сгорания известными способами; причем в циклах второго этапа повышают энергию продуктов сгорания до уровня активации азота T(О,N)=Тпс~TN2 aк; при этом в циклах третьего этапа энергию продуктов сгорания доводят до уровня обеспечивающего устойчивую реакцию окисления азота T(О,N)=Тпс>TN2 aк; причем начиная с первого цикла второго этапа, дополнительное повышение энергии проводят путем аккумулирования «горячих» продуктов сгорания; при этом аккумулирование проводят на такте расширения данного цикла за счет отбора части продуктов сгорания в промежуточную камеру и их возвращения в рабочий объем цилиндра в начале такта сжатия последующего цикла; при этом после наполнения промежуточной камеры в рабочем объеме цилиндра осуществляют дорасширение и (или) удаление оставшихся продуктов сгорания в конце такта расширения для подготовки цилиндра к новому циклу; причем отбор и возвращение продуктов сгорания осуществляют за счет сообщения/разобщения рабочего объема цилиндра и промежуточной камеры, а удаление отработавших газов за счет сообщения цилиндра с магистралью выпуска; при этом указанные операции на первом и втором этапах согласуют между собой и продолжают до уровня активации азота, T(О,N)≥TN2 aк; причем в циклах третьего этапа при T(О,N)>TN2 aк за счет изменения количественных соотношений реагентов регулируют выделение теплоты получаемой за счет окисления топлива и(или) за счет окисления азота; при этом количество цикловой порции воздуха на третьем этапе обеспечивает устойчивые реакции окисления в заданных диапазонах соотношений топливной и азотной составляющих.1. The method of operation of the piston internal combustion engine, including the supply of cyclic portions of fuel and air (separately or together) in the working volume of the cylinder; mixing the reagents (separately or jointly) to form a fuel-air mixture in which the oxygen-nitrogen subsystem is an integral part of the general gas system of the working fluid; increasing their temperature (energy) to the level of fuel activation T cm ≈ T NS act for acceleration and subsequent ensuring a stable oxidation reaction at T cm > T NS act ; the formation of "hot" combustion products and the performance of mechanical work due to the expansion of the combustion products at the expansion stroke; removal of exhaust gases to prepare the working volume for a new cycle, characterized in that the release of thermal energy is carried out in three stages; while in the cycles of the first stage increase the energy of the combustion products by known methods; moreover, in the cycles of the second stage they increase the energy of the combustion products to the level of nitrogen activation T (O, N) = T ps ~ T N2 ak ; at the same time, in the cycles of the third stage, the energy of the combustion products is brought to the level providing a stable reaction of nitrogen oxidation T (O, N) = T ps > T N2 ak ; and starting from the first cycle of the second stage, an additional increase in energy is carried out by accumulating "hot" combustion products; wherein the accumulation is carried out on the expansion stroke of this cycle by taking part of the combustion products into the intermediate chamber and returning them to the cylinder working volume at the beginning of the compression cycle of the subsequent cycle; after filling the intermediate chamber in the working volume of the cylinder, re-expansion and (or) removal of the remaining combustion products at the end of the expansion stroke is carried out to prepare the cylinder for a new cycle; moreover, the selection and return of combustion products is carried out due to the message / separation of the working volume of the cylinder and the intermediate chamber, and the removal of exhaust gases due to communication of the cylinder with the exhaust manifold; at the same time, the indicated operations at the first and second stages coordinate with each other and continue to the level of nitrogen activation, T (O, N) ≥T N2 ak ; moreover, in the cycles of the third stage at T (O, N) > T N2 ak, due to a change in the quantitative ratios of the reagents, they regulate the heat generated due to fuel oxidation and (or) due to nitrogen oxidation; the number of cyclic portions of air in the third stage provides stable oxidation reactions in the given ranges of the ratios of the fuel and nitrogen components.
2. Способ работы по п. 1, отличающийся тем, что обратный переход на сгорание только топлива осуществляют понижением температуры продуктов сгорания за счет уменьшения количества топлива и (или) избыточного воздуха.2. The method of operation according to claim 1, characterized in that the reverse transition to the combustion of only fuel is carried out by lowering the temperature of the combustion products by reducing the amount of fuel and (or) excess air.
3. Устройство ДВС, включающее рабочий цилиндр, внутри которого поршень совершает возвратно-поступательное движение вдоль оси цилиндра; крышка цилиндра, с установленными на ней арматурой подачи топлива и газообмена, обеспечивающими цикличность рабочих процессов и связывающие рабочий объем цилиндра с магистралями подачи воздуха, подачи топлива и удаления отработавших газов, отличающееся тем, что пространство под крышкой цилиндра, отделено непроницаемой перегородкой от рабочего объема цилиндра, причем в изолированном пространстве выделены две полости, одна из которых является входным коллектором и напрямую сообщается с магистралью выпуска отработавших газов, а вторая полость является промежуточной камерой и служит для периодического наполнения «горячими» продуктами сгорания; при этом на непроницаемой перегородке в районе входного коллектора установлен(ы) клапана для удаления из цилиндра отработавших газов, а в районе промежуточной камеры установлен клапан сообщения/разобщения промежуточной камеры и рабочего объема цилиндра.3. ICE device, including a working cylinder, inside of which the piston reciprocates along the axis of the cylinder; cylinder cover, with fuel and gas exchange fittings installed on it, ensuring cyclic working processes and connecting the cylinder’s working volume with air supply, fuel supply and exhaust gas lines, characterized in that the space under the cylinder cover is separated by an impenetrable partition from the cylinder working volume and, in an isolated space, two cavities are distinguished, one of which is an input manifold and communicates directly with the exhaust gas outlet, and the second the cavity is an intermediate chamber and serves for periodic filling with “hot” combustion products; at the same time, valve (s) are installed on the impermeable partition in the area of the inlet manifold to remove exhaust gases from the cylinder, and a message / isolation valve for the intermediate chamber and cylinder working volume is installed in the region of the intermediate chamber.
4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что промежуточная камера сообщается с магистралью удаления отработавших газов двигателя по отдельному трубопроводу с установленным на нем запорным клапаном.4. The device according to p. 3, characterized in that the intermediate chamber communicates with the exhaust exhaust gas line of the engine through a separate pipeline with a shut-off valve installed on it.