RU2059096C1

RU2059096C1 - Способ мамаева питания двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления

Info

Publication number: RU2059096C1
Application number: RU93034816A
Authority: RU
Inventors: Н.П. Мамаев
Original assignee: Мамаев Николай Петрович
Priority date: 1993-07-02
Filing date: 1993-07-02
Publication date: 1996-04-27

Abstract

Сущность изобретения: способ заключается в предварительном термоэлектрическом разложении воды в испарителе на кислород и водород с последующим озонированием паровоздушной смеси в камере ионизации перед впускным трубопроводом. Устройство для реализации способа содержит испаритель с электродами, источник тока, воздухопровод, электрический генератор импульсов высокого напряжения и систему отсеков и трубопроводов, разделяющих продукты разложения воды. Изобретение обеспечивает повышение экономичности работы двигателя внутреннего сгорания путем обеспечения более полного сгорания топлива. 2 с. п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к способам и устройствам питания двигателей внутреннего сгорания.

Известен способ питания двигателей внутреннего сгорания путем присадки озона в качестве активирующей окислительной добавки к жидкому топливу. Озон образуется в электрическом генераторе озона под воздействием тихого разряда в осушенном воздухе. Воздух с озоном подается в барботажный аппарат-поглотитель, в котором осуществляется растворение озона в топливе [1]
Для осуществления указанного способа используется сложное устройство, содержащее компрессор, необходимый в этом способе для нагнетания воздуха в систему питания, два осушителя воздуха, требующих периодического управления режимами их работы (влагопоглощение или регенерация), а также дефицитного расходного материала. Устройство содержит сложный барботажный аппарат-поглотитель, сложную систему трубопроводов с коммутирующими (запорными) вентилями в количестве 5 шт, содержит также мощный источник высокого напряжения 15-20 кВ с частотой 50-60 Гц).

Известно устройство для присадки воды к свежему заряду двигателя внутреннего сгорания, содержащее испаритель воды, установленный на трубопроводе отработавших газов, камеру коронного разряда, установленную на впускном трубопроводе, источники электропитания и магистраль воды с двумя клапанами. Устройство обеспечивает ионизацию перегретого пара в камере коронного разряда и выброс продуктов разложения воды во впускной трубопровод для смешивания их со свежим зарядом [2]
Существенным недостатком данного устройства является сложность конструкции камеры коронного разряда, содержащей дополнительно обмотку электромагнитной катушки, для питания которой требуется дополнительно отдельный источник переменного тока. Достаточно сложными элементами устройства являются также испаритель и коммутационная система трубопроводов, содержащая два клапана на магистрали воды, причем один из них управляется термическим переключателем.

Задача изобретения повышение экономичности путем обеспечения более полного сгорания жидкого топлива с использованием наиболее простых средств.

Сущность предлагаемого способа заключается в термоэлектрическом разложении воды в емкости бака-испарителя, ионизации паров воды электрическими импульсами высокого напряжения и смещении продуктов разложения воды (содержащих водород, кислород и озон) с очищенным воздухом, направляемым для образования топливовоздушной смеси, обладающей повышенной окислительной способностью.

Устройство, реализующее способ, встраивается в трубопровод подачи воздуха по прямоточной схеме (без регулирующих вентилей) и содержит следующие элементы: бак-испаритель с пластинами электродов, подключенными к источнику тока, теплообменник для нагревания воды в испарителе, систему трубопроводов, исходящих из испарителя, ионизационную камеру, подключенную к генератору электрических импульсов высокого напряжения.

На чертеже изображена схема устройства питания двигателя внутреннего сгорания.

Устройство содержит бак-испаритель 1 с крышкой 2. Испаритель помещен в теплообменник 3, встроенный в трубопровод 4 системы водяного охлаждения двигателя. К испарителю подведен воздуховод 5 очищенного воздуха, причем устье воздуховода размещается ниже уровня воды в испарителе. Внутри испарителя установлены пластины 6 электродов, присоединенных к источнику 7 питания постоянного тока. Крышка испарителя имеет вертикальные перегородки 8, расположенные параллельно пластинам электродов таким образом, что нижние кромки перегородок находятся ниже уровня воды в испарителе, а объем испарителя над поверхностью воды оказывается разделенным на отдельные отсеки (по одному отсеку над каждой из пластин электродов). Трубопроводы 9 и 10 выведены из отсеков, расположенных над пластинами электродов, подключенных к отрицательному полюсу источника тока, а трубопровод 11 выведен из отсека, в котором пластина электрода подключена к положительному полюсу. В трубопроводе 11 встроена ионизационная камера 12 с электродами 13 в виде параллельных сеток, подключенными к генератору 14 электрических импульсов высокого напряжения (мультивибратору). Трубопроводы 9, 10 и 11 соединены с впускным трубопроводом 15 карбюратора (не показан).

Предлагаемый способ питания осуществляется следующим образом.

Очищенный воздух поступает по воздуховоду 5 в бак-испаритель 1, заполненный водой. Вода в испарителе под воздействием тепла от теплообменника 3 и электрического тока от источника 7 питания частично разлагается на кислород и водород. Диссоциированные ионы водорода (Н+), притягиваемые полем отрицательного электрода (катода), преобразуются на его поверхности в атомы и молекулы водорода, молекулы водорода, выталкиваемые водой, поступают в отсек, ограждающий объем бака над пластиной отрицательного электрода.

Ионы гидроксила (ОН-), притягиваемые полем положительного электрода (анода), преобразуются на его поверхности в молекулы воды и кислорода. Молекулы кислорода поступают в отсек, ограждающий объем бака над пластиной положительного электрода. Из этого отсека пары воды в смеси с воздухом и продуктами разложения воды (преимущественно кислородом) поступают по трубопроводу 11 в камеру 12 ионизации. Под воздействием импульсов высокого напряжения (0,8-10 кВ с частотой 1 кГц), подаваемых на электроды 13 от генератора 14, часть кислорода превращается в озон. Паровоздушная смесь, обогащенная кислородом и озоном, из ионизационной камеры поступает во впускной трубопровод 15 карбюратора. Другая часть паровоздушной смеси с продуктами разложения воды (преимущественно водородом) по трубопроводам 9 и 10 также поступает во впускной трубопровод 15. По впускному трубопроводу 15 смесь воздуха, паров воздуха, кислорода, озона и водорода поступает в карбюратор, где смешивается с зарядом топлива, обеспечивая более полное его сгорание в цилиндрах двигателя.

Устройство для осуществления предлагаемого способа питания двигателя внутреннего сгорания испытано в нормальной эксплуатации автомобиля ГАЗ 24-17 в течение года.

Устройство доказало свою работоспособность. Предлагаемый способ питания обеспечивает экономию топлива 15% при периодических оценках расхода топлива на 200 км пробега.

Claims

1. Способ питания двигателя внутреннего сгорания топливовоздушной смесью с присадкой паров воды путем ее испарения в испарителе, помещенном в теплообменник, термоэлектрической обработки воды и паровоздушной смеси, получения водорода и кислорода и их подачи во впускной трубопровод, отличающийся тем, что термоэлектрическую обработку воды осуществляют в испарителе одновременно с испарением воды, через испаритель пропускают воздух, паровоздушную смесь и кислород, направляют в ионизационную камеру и ионизируют электрическими импульсами высокого напряжения с получением озона, последний также направляют во впускной трубопровод.

2. Устройство для питания двигателя внутреннего сгорания с водяной системой охлаждения, содержащее воздуховод, испаритель и агрегат термоэлектрической обработки воды с электродами, подключенными к источнику тока, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит теплообменник и ионизационную камеру, теплообменник установлен в системе водяного охлаждения двигателя, испаритель и агрегат термоэлектрической обработки воды выполнен за одно целое в виде установленного в теплообменнике бака, заполненного водой и соединенного системой трубопроводов с впускным трубопроводом, причем крышка бака имеет вертикальные перегородки, разделяющие полость бака на отсеки, в каждом из которых расположен электрод, погруженный в воду и подключенный к источнику тока, ионизационная камера размещена в одном из трубопроводов, присоединенных к впускному трубопроводу, и снабжена параллельными сетчатыми электродами, подключенными к генератору импульсов высокого напряжения, а выходной конец воздуховода размещен в испарителе и погружен в воду.