RU2069783C1 - Приставка к карбюраторному двигателю - Google Patents
Приставка к карбюраторному двигателю Download PDFInfo
- Publication number
- RU2069783C1 RU2069783C1 SU4854537A RU2069783C1 RU 2069783 C1 RU2069783 C1 RU 2069783C1 SU 4854537 A SU4854537 A SU 4854537A RU 2069783 C1 RU2069783 C1 RU 2069783C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carburetor
- engine
- hydrogen
- special
- exhaust gases
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
Использование: в машиностроении, в частности в двигателях внутреннего сгорания для повышения КПД двигателя. Сущность изобретения: приставка к карбюраторному двигателю внутреннего сгорания в составе теплоутилизатора выхлопных газов с системой трубопроводов к карбюратору, теплоутилизаторы от системы охлаждения и выхлопных газов выполнены специальными сосудами, заполненными маслом с вмонтированными радиаторами и термоэлектрогенераторами, выходные клеммы которых подключены к электродам двух специальных сосудов с водой, закрытых специальными крышками, образующими раздельные камеры водорода и кислорода с игольчатыми клапанами, которые системой трубопроводов сообщены между собой и подключены к карбюратору двигателя. А к клеммам электродов, запитанных от полупроводниковых термоэлектрогенераторов системы охлаждения, системой токопроводов с выключателями через реле регулятор подключен аккумулятор. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению.
Общеизвестный тепловой баланс двигателя содержит потеpи тепла, отведенного в систему охлаждения (25-35%) (И.М.Ленин. Теория автомобильных и тракторных двигателей. М. Машиностроение, 1969, с. 287, 288).
Известно также устройство, позволяющее использование части тепловой энергии выхлопных газов для повышения экономичности двигателя (авт.свид. N 901601, 1980).
Недостатком известного устройства является недостаточная достигаемая экономичность двигателя вследствие неиспользования тепловой энергии выхлопных газов.
Цель изобретения обеспечение минимальности токсичности отработанных газов при дальнейшем повышении топливной экономичности двигателя.
Цель достигается тем, что тепловая энергия выхлопных газов и тепла, отводимого системой охлаждения, используются для получения водорода из воды в специальных сосудах с электродами, игольчатыми запорными устройствами с поплавками, которые закрываются специальными крышками. В специальных сосудах вмонтированы полупроводниковые термоэлектрогенераторы. Полупроводниковый термоэлектрогенератор от выхлопных газов и полупроводниковый термоэлектрогенератор от системы охлаждения подключены токопроводами к соответствующим раздельным парам электродов, помещенных в специальных сосудах. Съем тепловой энергии полупроводниковыми термоэлектрогенераторами производится в масляных ваннах, нагреваемых от радиаторов, в одном из которых циркулируют отработанные газы, а во втором жидкость, полупроводниковыми термоэлектрогенераторами от системы охлаждения подключен аккумулятор.
На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг.2 диаграмма распределения составляющих мощности прототипа; на фиг.3 диаграмма распределения составляющих мощности двигателя с предлагаемой приставкой.
Приставка к карбюраторному двигателю включает водяной насос 1 в системе охлаждения двигателя 2, соединенный трубопроводами 3 и 4 с радиатором 5, помещенным в масляной ванне специального сосуда 6 с вмонтированным полупроводниковым термоэлектрогенератором 7, выводы которого подключены к электродам 8, помещенным в водяной ванне специального сосуда 9, закрытого специальной крышкой 10 образующей камеры для водорода 11 и кислорода 12. Крышка содержит игольчатые клапаны 13 с поплавками. Клеммы электродов с выключателями 14 через реле регулятора 15 подключены к аккумулятору 16. Выхлопной коллектор 17 подключен к радиатору 18 помещенного в масляной ванне специального сосуда 19 с вмонтированным полупроводниковым термоэлектрогенератором 20, выводы которого подключены к электродам 21, помещенным в водяной ванне специального сосуда 22, закрытого специальной крышкой 23, образующей камеры для водорода 24 и кислорода 25 с игольчатыми клапанами 26 с поплавками. Кислородные и водородные камеры обоих сосудов сообщены между собой и посредством трубопроводов подключены к карбюратору 27.
Приставка к карбюраторному двигателю работает в такой последовательности. Двигатель 2 начинает свою работу на бензине. По мере наработки водорода в сосудах 9 и 22 двигатель переходит на сжигание бензоводородной смеси. При сжигании водород выполняет роль чистильщика, превращая топливно-водородную смесь из величины постоянной в переменную с оптимальным соотношением воздуха и топлива на тех или иных режимах работы.
Приставка к карбюраторному двигателю работает в такой последовательности. Двигатель 2 начинает свою работу на бензине. Водный насос 1 двигателя 2 перекачивает воду с блока по трубопроводу 3 в радиатор 5. Через стенки радиатора вода передает свое тепло маслу в сосуде 6, а масло в свою очередь нагревает полупроводниковый термоэлектрогенератор 7. Полупроводниковый термоэлектрогенератор 7 превращает тепловую энергию в электрическую. Напряжение, снимаемое с полупроводникового термоэлектрогенератора 7, по проводам через выключатель подается на электроды 8 сосуда 9 для электролиза воды. Выхлопные газы, выходящие с двигателя 2, по трубопроводу 17 проходят через радиатор 18, передают тепло маслу, а оно в свою очередь полупроводниковому термоэлектрогенератору 20 в сосуде 19. Полупроводниковый термоэлектрогенератор 20 превращает тепловую энергию в электрическую. Напряжение, снимаемое с полупроводникового термоэлектрогенератора 20, по проводам через выключатель подается на электроды 21 во второй сосуд 22 для электролиза воды. Выключатели включены при работающем двигателе. Через трубопроводы водород и кислород подаются в карбюратор 27, и двигатель 2 переходит на сжигание бензоводородной смеси. При сжигании водород выполняет роль чистильщика, превращает тепловодородную смесь из величины постоянной в переменную с оптимальным соотношением воздуха и топлива на тех или иных режимах работы.
Протекание процесса сжигания рассмотрим на примере двигателя ВАЗ-2103; для которого:
а) полезная мощность Рп 51 кВт 26% мощности
б) мощность, потребляемая системой охлаждения Рс.о. 66,7 кВт - 34% мощности
в) мощность выхлопных газов (тепла) Рв.г. 68,7 кВт 35%
г) мощность, которая затрачена на трение в двигателе: Рт 10 кВт 5%
На фиг. 2 изображена диаграмма указанного распределения мощности. Диаграмма сделана в масштабе 1 мм 5 кВт.
а) полезная мощность Рп 51 кВт 26% мощности
б) мощность, потребляемая системой охлаждения Рс.о. 66,7 кВт - 34% мощности
в) мощность выхлопных газов (тепла) Рв.г. 68,7 кВт 35%
г) мощность, которая затрачена на трение в двигателе: Рт 10 кВт 5%
На фиг. 2 изображена диаграмма указанного распределения мощности. Диаграмма сделана в масштабе 1 мм 5 кВт.
Полная мощность (выхлопных газов и воды системы охлаждения при 5600 об/мин)
Рр Рв.г. + Рс.о. 68,7 + 66,7 135,4 кВт (1)
Расчет мощности полупроводникового термоэлектрогенератора (КПД полупроводникового термоэлектрогенератора 14%)
135,4 кВт 100%
Рт.э. 14% (2), откуда:
Масса полупроводникового термоэлектрогенератора
(Ум 220 Вт/кг удельная мощность),
следовательно:
Химическая энергия процесса сжигания водорода
2H2 + O2 2H2O + 484 кДж (5)
Из закона Фарадея
где m масса водорода при электролизе, находим, что:
Минимальное напряжение для разложения воды
Количество водорода, выделяемого при электролизе за 1 с.
Рр Рв.г. + Рс.о. 68,7 + 66,7 135,4 кВт (1)
Расчет мощности полупроводникового термоэлектрогенератора (КПД полупроводникового термоэлектрогенератора 14%)
135,4 кВт 100%
Рт.э. 14% (2), откуда:
Масса полупроводникового термоэлектрогенератора
(Ум 220 Вт/кг удельная мощность),
следовательно:
Химическая энергия процесса сжигания водорода
2H2 + O2 2H2O + 484 кДж (5)
Из закона Фарадея
где m масса водорода при электролизе, находим, что:
Минимальное напряжение для разложения воды
Количество водорода, выделяемого при электролизе за 1 с.
Количество водорода, полученного в час (кг)
m2 m • 3600
m2 1,57 x 10-4 x 3600 5652 x 10-4 кг (10)
Удельное выделение водорода
Удельный расход бензина
(Литвинов А. С. Автомобиль. Теория эксплуатационных свойств. М. Машиностроение, 1989).
Расписываем удельный расход бензина за 1 с.
Средний показатель
Теплотворность бензина 46,2 мДж/кг.
Средний расход бензина в час 5,25 кг.
Энергия бензина
Qб z • r (8)
Qб 46,2 х 5,25 242,5 кДж
Теплотворность водорода Z1 142 мДж/кг.
Qб z • r (8)
Qб 46,2 х 5,25 242,5 кДж
Теплотворность водорода Z1 142 мДж/кг.
Энергия водорода в час
Qв m2 • Z.
Qв m2 • Z.
Qв 5652 х 10-4 x 142 80,25 мДж (9)
Энергия бензина в процентном отношении
242,5 мДж 100%
80,25 мДж X1% (10)
откуда:
Экономия бензина (если учесть, что энергию бензина заменяет энергия водорода)
Qо.б. Qб Qв
Qо.б. 242,5 80,25 162,25 мДж (12)
162,25 100%
80,25 Х2% (13)
откуда:
Расчет показывает, что экономия бензина получена с 33% до 50%
Повышение КПД карбюраторного двигателя
51 кВт 26%
19 кВт Х3% (15)
КПД карбюраторного двигателя повысился и достиг 36%
Экономия бензина по мощности
51 кВт 100%
19 кВт X4% (17)
откуда:
Проверяем энергию бензина по мощности (если учесть, что энергия бензина заменяется энергией водорода)
P 51 32 кВт
32 кВт 100%
19 кВт X5%
Общая экономия бензина получается от 33% до 59% это теоретический расчет.
Энергия бензина в процентном отношении
242,5 мДж 100%
80,25 мДж X1% (10)
откуда:
Экономия бензина (если учесть, что энергию бензина заменяет энергия водорода)
Qо.б. Qб Qв
Qо.б. 242,5 80,25 162,25 мДж (12)
162,25 100%
80,25 Х2% (13)
откуда:
Расчет показывает, что экономия бензина получена с 33% до 50%
Повышение КПД карбюраторного двигателя
51 кВт 26%
19 кВт Х3% (15)
КПД карбюраторного двигателя повысился и достиг 36%
Экономия бензина по мощности
51 кВт 100%
19 кВт X4% (17)
откуда:
Проверяем энергию бензина по мощности (если учесть, что энергия бензина заменяется энергией водорода)
P 51 32 кВт
32 кВт 100%
19 кВт X5%
Общая экономия бензина получается от 33% до 59% это теоретический расчет.
Проверяем в процентном отношении добавку водорода к бензину по удельному расходу из пропорции:
Характерно, что 10-15% -ная добавка водорода общий расход бензина уменьшает ровно на половину (Голубев И.Р. Окружающая среда и транспорт. М. Транспорт, 1987).
Характерно, что 10-15% -ная добавка водорода общий расход бензина уменьшает ровно на половину (Голубев И.Р. Окружающая среда и транспорт. М. Транспорт, 1987).
Достигаемая эффективность от использования изобретения предопределяется тем, что кроме экономии при сжигании бензоводородной смеси нет ядовитых отходов. Чистый выхлоп автомобиля обусловлен резким увеличением степени сгорания бензина. Если в обычных условиях часть бензина недосжигается из-за недостатка воздуха и переходит в продукты неполного сгорания, а попросту говоря, в отравляющие вещества, то водород, кроме экономии бензина, выполняет роль чистильщика.
Claims (2)
1. Приставка к карбюраторному двигателю внутреннего сгорания в составе теплоутилизатора выхлопных газов с системой трубопроводов, подключенных к карбюратору, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения минимальной токсичности отработавших газов при дальнейшем повышении топливной экономичности, теплоутилизаторы от системы охлаждения и выхлопных газов выполнены специальными сосудами, заполненными маслом с вмонтированными радиаторами и термоэлектрогенераторами, выходные клеммы которых подключены к электродам двух специальных сосудов с водой, закрытых специальными крышками, образующих раздельные камеры водорода и кислорода с игольчатыми клапанами, которые системой трубопроводов сообщены между собой и подключены к карбюратору двигателя.
2. Приставка по п. 1, отличающаяся тем, что к клеммам электродов, запитанных от полупроводниковых термоэлектрогенераторов системы охлаждения, системой токопроводов с выключателями через реле регулятор подключен аккумулятор.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4854537 RU2069783C1 (ru) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | Приставка к карбюраторному двигателю |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4854537 RU2069783C1 (ru) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | Приставка к карбюраторному двигателю |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2069783C1 true RU2069783C1 (ru) | 1996-11-27 |
Family
ID=21529484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4854537 RU2069783C1 (ru) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | Приставка к карбюраторному двигателю |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2069783C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111058972A (zh) * | 2018-10-16 | 2020-04-24 | 麦格纳斯太尔燃油系统公司 | 具有液体容器的机动车辆 |
-
1990
- 1990-06-27 RU SU4854537 patent/RU2069783C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ленин И.М. Теория автомобильных и тракторных двигателей. М.: Машиностроение, 1969, с. 286 - 288. Авторское свидетельство СССР N 901601, кл. F 02 M 25/02, 1982. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111058972A (zh) * | 2018-10-16 | 2020-04-24 | 麦格纳斯太尔燃油系统公司 | 具有液体容器的机动车辆 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4003345A (en) | Fuel regenerated non-polluting internal combustion engine | |
| US20080302670A1 (en) | Hydrogen Generator | |
| WO1987003933A1 (en) | Co-generation plant module systems | |
| EP3450713A1 (en) | Method and device for washing and purifying ocean engineering engine tail gas by means of seawater with zero energy consumption | |
| EP1756332A2 (en) | Hydrogen gas electrolysis and supply apparatus and method | |
| US8163142B1 (en) | Hydrogen system for internal combustion engine | |
| US4003204A (en) | Fuel regenerated non-polluting internal combustion engine | |
| US4003344A (en) | Fuel regenerated non-polluting internal combustion engine | |
| GB1561212A (en) | Internal combustion engine apparatus incorporating a hydrogne generator | |
| DE2530503A1 (de) | Waermepumpenheizung mit ueber verbrennungsmotoren oder -turbinen angetriebenen waermepumpen | |
| RU2069783C1 (ru) | Приставка к карбюраторному двигателю | |
| JP5107798B2 (ja) | コージェネレーション装置 | |
| Huang et al. | Effect of ignition timing on the emission of internal combustion engine with syngas containing hydrogen using a spark plug reformer system | |
| EA009651B1 (ru) | Способ и устройство для превращения смеси воды и этилового спирта в топливо | |
| RU2067195C1 (ru) | Приставка к карбюраторному двигателю с воздушным охлаждением | |
| Manu et al. | On-board generation of HHO gas with dry cell electrolyser and its applications: a review | |
| Patel et al. | Experimental Investigation Of Hydrogen Port Fuel As A Part Of Suppliment On 4-Stroke Si Engine | |
| DE3630345C2 (ru) | ||
| CN1054474A (zh) | 水燃料点燃式内燃机动力系统 | |
| Chothani et al. | Government Engineering College, Rajkot | |
| JPH01300021A (ja) | 湿式酸化方式水処理を兼ねたコジェネシステム | |
| JPS6220889A (ja) | 自然力利用発電電解法による補助燃料製造とその利用法 | |
| Jamoshid et al. | Solar-operated hydrogen assisted combustion using solar PV panel to reduce vehicle's fuel consumption | |
| JPS5651584A (en) | Hydrogen generating apparatus by electrolysis of water in order to achieve reduction in fuel of internal combustion engine and in exhaust gas pollution | |
| JPS5799235A (en) | Heat collector device of internal combustion engine |