RU2046196C1 - Способ управления работой двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ управления работой двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2046196C1 RU2046196C1 SU914905377A SU4905377A RU2046196C1 RU 2046196 C1 RU2046196 C1 RU 2046196C1 SU 914905377 A SU914905377 A SU 914905377A SU 4905377 A SU4905377 A SU 4905377A RU 2046196 C1 RU2046196 C1 RU 2046196C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrogen
- oxygen
- mixture
- chamber
- combustion
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
Landscapes
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области управления работой двигателей внутреннего сгорания и может найти широкое применение в транспортных средствах как в народном хозяйстве, так и в военной технике. Целью изобретения является снижение энергии зажигания горючих смесей и повышение экономичности. Способ управления работой двигателя внутреннего сгорания заключается в подаче водорода и кислорода в предварительную камеру, образовании водородно-кислородной смеси с соотношением не менее 4% водорода и не менее 5% кислорода, осуществлении там микровзрыва и поджига продуктами микровзрыва горючей углеводородной смеси в основной камере сгорания. Устройство для управления работой двигателя внутреннего сгорания содержит источники кислорода, водорода и углеводородной горючей смеси, источник электрического питания, подключенный через катушку зажигания и прерыватель-распределитель и электронный коммутатор к свечам зажигания, при этом датчик положения через регистр сдвига подключен к входам электронного коммутатора напряжения, а последний связан с источником питания через преобразователь напряжения. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области управления работой двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и может найти широкое применение в транспортных средствах как в народном хозяйстве, так и в военной технике.
Известен способ управления работой двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что в камеру сгорания подают углеводородную горючую смесь с добавками водорода и кислорода, воспламеняют ее и продукты сгорания используют для совершения полезной работы.
Известно устройство управления работой двигателя внутреннего сгорания, содержащее источник питания, подключенный через катушку зажигания и прерыватель-распределитель к свечам зажигания камеры сгорания с подсоединенными к ней магистралями от источников углеводородного топлива и водорода.
К недостаткам известного способа реализованного указанным устройством, следует отнести создание высоковольтного напряжения большой мощности, которое подводится к свечам зажигания для поджига горючих смесей в камерах сгорания двигателя.
Цель изобретения снижение энергии зажигания и повышение экономичности.
Это достигается тем, что при способе управления работой двигателя внутреннего сгорания, заключающемся в том, что в камеру сгорания подают углеводородную горючую смесь с добавками водорода и кислорода, воспламеняют ее и продукты сгорания используют для совершения полезной работы, согласно изобретению, водород и кислород подают в предварительную камеру, образуют водородно-кислородную смесь с соотношением не менее 4% водорода и не менее 5% кислорода, осуществляют там микровзрыв, а продукты сгорания микровзрыва подают в основную камеру сгорания двигателя для воспламенения горючей углеводородной смеси.
В устройстве управления работой двигателя внутреннего сгорания, реализующем способ, содержащем источник питания, подключенный через катушку зажигания и прерыватель-распределитель к свечам зажигания камеры сгорания с подсоединенными к ней магистралями углеводородного топлива и водорода, согласно изобретению, дополнительно введены источник кислорода и предварительная камера, источники кислорода и водорода через генератор водорода и кислорода подключены к предварительной камере, прерыватель распределитель выполнен в виде регистра сдвига и связан со свечами через электронный коммутатор напряжения, а катушка зажигания выполнена в виде преобразователя напряжения, при этом датчик положения через сдвигающий регистр подключен к входам электронного коммутатора напряжения, который связан с источником питания через преобразователь напряжения.
На фиг. 1 приведена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ управления ДВС; на фиг. 2 принципиальная электрическая схема для ДВС, имеющего четыре цилиндра и соответственно четыре камеры сгорания.
Устройство состоит из источника питания (аккумулятор), катушки 2 зажигания в виде преобразователя напряжения; прерывателя-распределителя 3 в виде регистра сдвига; свечи 4 зажигания с двумя входами, камеры 5 сгорания горючей смеси, источников 6 водорода и кислорода, предварительной камеры 7, щелевого зазора 8 для передачи микровзрыва из предварительной камеры 7 в камеру сгорания 5; трубопровода 9, соединяющего источники водорода и кислорода 6 с первым входом свечи зажигания 4; электронного коммутатора 10 напряжения и датчика 11 положения маховика двигателя.
Устройство управления ДВС работает следующим образом.
Источник питания низкого напряжения 1 подключен к преобразователю напряжения 2, регистру сдвига 3 и датчику 11 положения маховика.
Выход датчика 11 положения подключен к входу регистра сдвига 3, выход которого через электронный коммутатор 10 подключен к второму входу свечи зажигания 4. Свеча зажигания 4 имеет два входа, к первому входу подключены источники 6 Н2 и О2 через трубопровод 9.
Выход преобразрователя напряжения 2 подключен к входу электронного коммутатора 10.
Необходимо отметить, что на выходе свечи зажигания 4 установлена предварительная камера 7, на выходе которой расположен щелевой зазор 8. При этом предварительная камера 7 со свечой 4 установлена на входе камеры сгорания 5.
Сигнал с датчика положения маховика ДВС 11 поступает на регистр сдвига входных импульсов 3 и далее на электронный коммутатор 10. После этого электронный коммутатор коммутирует напряжение преобразователя +Uпр на второй вход свечи зажигания 4.
Исходя из того, что в это время на первый вход свечи зажигания 4 поступает смесь водорода и кислорода от источника 6, происходит микровзрыв этой смеси в предварительной камере 7 за счет искры, образованной на первом входе свечи зажигания 4. Образованный микровзрыв смеси Н2 и О2 через щелевой зазор 8 передается из предварительной камеры 7 в камеру сгорания 5.
В камере сгорания 5 с помощью этого микровзрыва происходит поджиг бензиновоздушной смеси и частично смеси Н2 и О2, поступившей туда через щелевой зазор 8.
Электрическая схема способа и устройства управления ДВС, представленная на фиг. 2 работает следующим образом.
Датчик положения маховика может быть выполнен в виде магнитодиода, сигнал с которого поступает на вход С1(8) регистра сдвига 3. Основной функцией регистра сдвига является поочередное распределение входного импульса на выходы Q0-Q1 Q2-Q3.
При поступлении первого импульса на выход Q он далее подается на базу силового транзистора VT1 коммутатора 10, который коммутирует напряжение преобразователя 4 (+Uпр) порядка 700 В через коллектор VT1 на свечу 41, где и образуется искра. Если учесть, что к этому моменту от генератора водорода и кислорода 6 через трубопровод 9 в предварительную камеру 71 поступила взрывоопасная смесь Н2 и О2, то в предварительной камере 71 происходит микровзрыв смеси Н2 и О2. После этого продукты микровзрыва через щелевой зазор 8 передаются в камеру сгорания 71, в которой находится бензино-воздушная смесь. Продукты микровзрыва, имеющие высокую температуру, вызывают возгорание бензиновой смеси в камере 51. При этом необходимо учесть, что смесь Н2 и О2 от генератора 6 подается постоянно под небольшим давлением в трубопровод 9.
Второй импульс с датчика положения 11 поступает на выход Q1 (12) регистра сдвига 3, затем на базу транзистора VT3 коммутатора напряжения 10 и далее на вход свечи зажигания 43 камеры 53 и т.д. (порядок работы цилиндров двигателя 1-3-4-2).
Затем процесс повторяется с третьим и четвертым импульсами от датчика положения, которые поступают соответственно в четвертую и вторую камеры сгорания.
Главное отличие предлагаемого способа от известных состоит в том, что энергия поджига водородно-кислородных смесей равна 0,002 мДж, что на три и более порядка меньше, чем необходима энергия поджига бензиновоздушных смесей, которая составляет 10-100 мДж.
Уменьшение энергии поджига, позволяет использовать современные достижения электроники, которые обладают более высокой надежностью, чем механические устройства, и значительно упрощают конструкцию устройств управления.
Кроме того, возрастает экономичность (КПД) ДВС, так как воздействие микровзрыва Н2 и О2 на бензиновую смесь приводит к более полному сгоранию этих смесей, свеча зажигания не замасливается продуктами сгорания.
Для надежной передачи микровзрыва зазор 8 в предварительной камере 7, через который микровзрыв передается в камеру сгорания горючих смесей 5, должен быть больше безопасно экспериментального максимального зазора (БЭМЗ).
Ориентировочное значение БЭМЗ: ширина щели ≈ 3,0 мм; длина щели ≈ 10 мм; БЭМЗ 0,001 мм.
Значение величины этого зазора необходимо выбирать по ГОСТ 22782.6-81 и ГОСТ 12.1.011-78.
Оптимальная величина щелевого зазора 8, исходя из расхода смеси Н2 и О2, выбирается из условий (1,5-2) БЭМЗ.
Claims (2)
1. Способ управления работой двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что в камеру сгорания подают углеводородную горючую смесь с добавлением водорода и кислорода, воспламеняют ее и продукты сгорания используют для совершения полезной работы, отличающийся тем, что, с целью снижения энергии зажигания горючих смесей и повышения экономичности, водород и кислород подают в предварительную камеру, образуют водородно-кислородную смесь с соотношением не менее 4% водорода и не менее 5% кислорода, осуществляют там микровзрыв, а продукты сгорания микровзрыва подают в основную камеру сгорания двигателя для воспламенения горючей углеводородной смеси.
2. Устройство управления работой двигателя внутреннего сгорания, содержащее источник питания, подключенный через катушку зажигания и прерыватель-распределитель к свечам зажигания камеры сгорания с подсоединенными к ней магистралями от источника углеводородного топлива и водорода, отличающееся тем, что, с целью снижения энергии зажигания горючих смесей и повышения экономичности, устройство дополнительно содержит источник кислорода и предварительную камеру, источники кислорода и водорода через генератор водорода и кислорода подключены к предварительной камере, прерыватель-распределитель выполнен в виде регистра сдвига и связан со свечами через электронный коммутатор напряжения, а катушка зажигания выполнена в виде преобразователя напряжения, при этом датчик положения через регистр сдвига подключен к входам электронного коммутатора напряжения, а последний связан с источником питания через преобразователь напряжения.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU914905377A RU2046196C1 (ru) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | Способ управления работой двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU914905377A RU2046196C1 (ru) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | Способ управления работой двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2046196C1 true RU2046196C1 (ru) | 1995-10-20 |
Family
ID=21557213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU914905377A RU2046196C1 (ru) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | Способ управления работой двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2046196C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114526150A (zh) * | 2022-02-27 | 2022-05-24 | 北京工业大学 | 一种基于预燃室的射流点火氢氧内燃机及控制方法 |
-
1991
- 1991-01-25 RU SU914905377A patent/RU2046196C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Заявка Великобритании N 2007762, кл. F 02N 17/02, 1979. * |
| Патент США N 4003344, кл. 123-3, 1977. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114526150A (zh) * | 2022-02-27 | 2022-05-24 | 北京工业大学 | 一种基于预燃室的射流点火氢氧内燃机及控制方法 |
| CN114526150B (zh) * | 2022-02-27 | 2024-03-29 | 北京工业大学 | 一种基于预燃室的射流点火氢氧内燃机及控制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ATE358770T1 (de) | Verbrennungsverbesserungssystem und methode | |
| PT1936143E (pt) | Vela de ignição com pré-câmara para combustível suplementar destinada à inflamação de misturas arcombustível muito pobres, em particular para motores a gás | |
| SE7605739L (sv) | Forbrenningsmotor med yttre tendning | |
| Asik et al. | Design of a plasma jet ignition system for automotive application | |
| RU2046196C1 (ru) | Способ управления работой двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления | |
| ES260801U (es) | Bujia de encendido por chispa para motor de combustion interna de encendido gobernado | |
| JPS5720555A (en) | Igniter for internal combustion engine | |
| US3727071A (en) | Impulse generator to ignite combustion engines | |
| US4103486A (en) | Method of controlling temperature in thermal reactor for engine exhaust gas and ignition system for performing same | |
| MY119183A (en) | Ignition system | |
| EP0001354A1 (en) | Ignition system | |
| SU691795A1 (ru) | Устройство управлени источником сейсмических волн | |
| BG100297A (en) | SYSTEM OF STARTING INTERNAL COMBUSTION ENGINES (ICEs) | |
| JPS57143122A (en) | Internal combustion engine | |
| GB1490021A (en) | Method of controlling temperature in a thermal reactor for engine exhaust gas and an ignition system for a spark-ignited internal combustion engine | |
| JPS56146069A (en) | Ignition apparatus for internal combustion engine | |
| KR200159951Y1 (ko) | 엔진의 무폭발 방지장치 | |
| RU2190911C2 (ru) | Система зажигания | |
| KR200216347Y1 (ko) | 코일 회로가 부설된 점화프러그 | |
| EP0412576A3 (en) | Apparatus for igniting the combustion of a fuel-air mixture | |
| ES2000884A6 (es) | Dispositivo de encendido para maquinas de combustion | |
| JPS56156465A (en) | Igniter for diesel engine | |
| GB2089964A (en) | Combustion Process | |
| GB773899A (en) | Improvements in or relating to compression-ignition engines | |
| SU1153197A2 (ru) | Запальник |