RU2094642C1

RU2094642C1 - Device for fuel economy

Info

Publication number: RU2094642C1
Application number: RU9494045534A
Authority: RU
Inventors: Л.Н. Касимов; Е.С. Шаньгин
Original assignee: Уфимский технологический институт сервиса
Priority date: 1994-12-29
Filing date: 1994-12-29
Publication date: 1997-10-27
Also published as: RU94045534A

Abstract

FIELD: engine engineering. SUBSTANCE: device has a reservoir filled with water. The reservoir is connected with the system for batching water supplied and steam generator made up as a heat exchanger mounted in the exhaust manifold of an engine. The batching system is made up as a floating chamber, which is in communication with the emulsion chamber through a controllable nozzle. The emulsion chamber receives a perforated pipe connected to the steam generator. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано для повышения экономичности и экологической чистоты двигателя внутреннего сгорания. The invention relates to engine building and can be used to increase efficiency and environmental friendliness of an internal combustion engine.

Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий форсунку для впрыска воды в цилиндр через распылитель, соединенную с насосом снабженным механизмом привода и средства газораспределения, управляемые кулачковым валом через толкатель и коромысло (патент США N 3845745, НКИ 123-251, 1974). Недостатком этого устройства является повышенная токсичность выхлопных газов, связанная с несогласованностью фаз впрыска воды и газораспределения. A known internal combustion engine containing a nozzle for injecting water into a cylinder through a spray gun connected to a pump equipped with a drive mechanism and gas distribution means controlled by a cam shaft through a pusher and rocker arm (US patent N 3845745, NKI 123-251, 1974). The disadvantage of this device is the increased toxicity of exhaust gases associated with the inconsistency of the phases of water injection and gas distribution.

Известен также двигатель внутреннего сгорания, содержащий форсунку для впрыска воды в цилиндр, соединенной трубопроводом через теплообменник с водяным насосом. Теплообменник помещен в струе выхлопных газов и служит для подогрева впрыскиваемой воды (авт. св. СССР N 1090906, кл. F 02 B 47/02, 1984). Недостатком данного устройства является повышенная токсичность выхлопных газов, обусловленная образованием двуокиси азота и окислов углерода при взаимодействии остатков продуктов сгорания топлива и воды, впрыскиваемой в цилиндр, и пониженный механический КПД, связанный с неравномерностью нагружения системы преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала при шеститактной работе двигателя. Also known is an internal combustion engine comprising a nozzle for injecting water into a cylinder, connected by a pipe through a heat exchanger to a water pump. The heat exchanger is placed in a stream of exhaust gases and serves to heat the injected water (ed. St. USSR N 1090906, class F 02 B 47/02, 1984). The disadvantage of this device is the increased toxicity of exhaust gases due to the formation of nitrogen dioxide and carbon oxides during the interaction of residues of the products of combustion of fuel and water injected into the cylinder, and reduced mechanical efficiency associated with uneven loading of the system for converting the reciprocating motion of the piston into rotational motion of the crankshaft with six-stroke engine operation.

Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является двигатель внутреннего сгорания (авт.св. СССР N 1290170, кл. F 02 M 25/032). Он содержит цилиндр, впускной и выпускной коллекторы, систему подачи в цилиндр водяного пара, включающую последовательно соединенные при помощи трубопровода резервуар с водой, термочувствительный клапан, теплообменник- испаритель и форсунку, установленную во впускном коллекторе. The closest technical solution chosen for the prototype is an internal combustion engine (ed. St. USSR N 1290170, class F 02 M 25/032). It contains a cylinder, intake and exhaust manifolds, a system for supplying water vapor to the cylinder, including a water tank in series connected via a pipeline, a heat-sensitive valve, a heat exchanger-evaporator, and a nozzle installed in the intake manifold.

Недостатком прототипа является низкая эффективность, обусловленная отсутствием дозирования подачи воды в соответствии с потребностями двигателя. The disadvantage of the prototype is the low efficiency due to the lack of dosing of the water supply in accordance with the needs of the engine.

Для устранения указанного недостатка в известном устройстве, содержащем резервуар с водой, соединенный с системой дозировки подачи воды и парогенератор в виде теплообменника, помещенного в выхлопной коллектор двигателя, система дозировки подачи воды выполнена в виде поплавковой камеры, соединенной через регулируемый жиклер с эмульсионной камерой, в которой помещена перфорированная трубка, соединенная с парогенератором. To eliminate this drawback in a known device containing a water tank connected to a water metering system and a steam generator in the form of a heat exchanger placed in the exhaust manifold of the engine, the water metering system is made in the form of a float chamber connected through an adjustable nozzle to an emulsion chamber in which placed a perforated tube connected to a steam generator.

Достигаемый технический результат точное дозирование подачи воды в двигатель в соответствии с его потребностями, что делает оптимальным процесс горения, позволяет наиболее эффективно экономить топливо и делает выхлоп наиболее экологически чистым. Achievable technical result accurate dosing of the water supply to the engine in accordance with its needs, which makes the combustion process optimal, allows to save fuel most efficiently and makes the exhaust most environmentally friendly.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства для экономии топлива. Резервуар с водой 1 соединен с поплавковой камерой 2, которая через регулируемый жиклер 3 соединена с эмульсионной камерой 4. В эмульсионную камеру 4 помещена перфорированная трубка 5, соединенная патрубками с парогенератором 6, выполненным в виде гофрированной тонкостенной трубки, помещенной в выпускной коллектор двигателя 7. The drawing shows a diagram of the proposed device for fuel economy. The water tank 1 is connected to the float chamber 2, which is connected through an adjustable nozzle 3 to the emulsion chamber 4. A perforated tube 5 is placed in the emulsion chamber 4, connected by nozzles to the steam generator 6, made in the form of a corrugated thin-walled tube placed in the exhaust manifold of the engine 7.

Устройство для экономии топлива работает следующим образом. A device for saving fuel works as follows.

Вода из резервуара 1 самотеком поступает в поплавковую камеру 2, где поддерживается установленный уровень воды. Через жиклер 3 вода подается в эмульсионную камеру 4. При работе двигателя во внутреннем коллекторе создается разрежение, вследствие чего вода через перфорированную трубку 5 засасывается в парогенератор 6, где превращается в перегретый пар. При этом, уровень воды в эмульсионной камере 4 понижается и вода засасывается вместе с воздухом, поступающим из атмосферы через перфорации трубки 5, образуя водно- воздушную эмульсию. Регулировкой отверстия в жиклере 3 достигается необходимый уровень подачи воды на всех режимах работы двигателя. Water from the tank 1 by gravity enters the float chamber 2, where the set water level is maintained. Through the nozzle 3, water is supplied to the emulsion chamber 4. During engine operation, a vacuum is created in the internal manifold, as a result of which water is sucked into the steam generator 6 through the perforated tube 5, where it turns into superheated steam. In this case, the water level in the emulsion chamber 4 decreases and the water is sucked in together with the air coming from the atmosphere through the perforations of the tube 5, forming a water-air emulsion. By adjusting the opening in the nozzle 3, the required water supply level is achieved in all engine operation modes.

Эффективность реализации данного технического решения заключается, по предварительным расчетам, в повышении термического КПД двигателя до 80% снижении потребления топлива до 60% снижении содержания окиси углерода в выхлопных газах в 8 раз. The effectiveness of the implementation of this technical solution consists, according to preliminary calculations, in increasing the thermal efficiency of the engine up to 80%, reducing fuel consumption up to 60%, reducing the carbon monoxide content in exhaust gases by 8 times.

Claims

A device for saving fuel, comprising a water tank connected to a water metering system, a steam generator in the form of a heat exchanger placed in the exhaust manifold of an automobile engine, characterized in that the water metering system is made in the form of a float chamber connected through an adjustable nozzle to an emulsion chamber in which a perforated tube connected to a steam generator is placed.