RU2230916C2 - Water dissociator - Google Patents

Water dissociator Download PDF

Info

Publication number
RU2230916C2
RU2230916C2 RU2002116938/06A RU2002116938A RU2230916C2 RU 2230916 C2 RU2230916 C2 RU 2230916C2 RU 2002116938/06 A RU2002116938/06 A RU 2002116938/06A RU 2002116938 A RU2002116938 A RU 2002116938A RU 2230916 C2 RU2230916 C2 RU 2230916C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
internal combustion
combustion engine
cylinder
dissociator
Prior art date
Application number
RU2002116938/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002116938A (en
Inventor
С.В. Коннов (RU)
С.В. Коннов
Original Assignee
Коннов Сергей Витальевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Коннов Сергей Витальевич filed Critical Коннов Сергей Витальевич
Priority to RU2002116938/06A priority Critical patent/RU2230916C2/en
Publication of RU2002116938A publication Critical patent/RU2002116938A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2230916C2 publication Critical patent/RU2230916C2/en

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering; engines.
SUBSTANCE: proposed water dissociator makes it possible to dissociate water periodically into hydrogen-oxygen gas mixture. Water dissociator contains nozzle installed in internal combustion engine cylinder and connected through pump to water tank. Device for coupling with superhigh frequency electromagnetic oscillator is installed in engine cylinder. High-speed two-stroke carburetor internal combustion engine is used as internal combustion engine.
EFFECT: possibility of dissociation of water.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к диссоциаторам воды, предназначено для разложения воды на водородно-кислородную газовую смесь и может быть использовано в экологически чистых транспортных средствах.The invention relates to engine building, in particular to water dissociators, is intended for the decomposition of water into a hydrogen-oxygen gas mixture and can be used in environmentally friendly vehicles.

В технической литературе описаны методы разложения воды в ВЧ- и СВЧ-разрядах (низкотемпературная плазма) (см. Шпильрайн Э.Э., Малышенко С.П., Кулешов Г.Г. Введение в водородную энергетику, Москва, 1984 г.; Гамбург Д.Ю., Дубовкин Н.Ф. Водород. Свойства, получение, хранение, транспортирование, применение. Справочник, Москва, 1989 г., с.420-423). Эти методы применяются на практике.The technical literature describes methods for the decomposition of water in high-frequency and microwave discharges (low-temperature plasma) (see Shpilrain E.E., Malyshenko S.P., Kuleshov G.G. Introduction to hydrogen energy, Moscow, 1984; Hamburg D.Yu., Dubovkin NF Hydrogen, Properties, Receipt, Storage, Transportation, Application (Handbook, Moscow, 1989, p. 420-423). These methods are applied in practice.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является двигатель внутреннего сгорания, содержащий установленную в цилиндр двигателя внутреннего сгорания форсунку, подсоединенную через насос к баку для воды (см. патент РФ № 2033553, опубл. 20.04.1995).The closest analogue of the claimed invention is an internal combustion engine containing a nozzle installed in a cylinder of an internal combustion engine, connected through a pump to a water tank (see RF patent No. 2033553, publ. 04/20/1995).

Задачей настоящего изобретения является создание устройства на базе двигателя внутреннего сгорания, способного периодически разлагать воду на водородно-кислородно газовую смесь.An object of the present invention is to provide a device based on an internal combustion engine capable of periodically decomposing water into a hydrogen-oxygen-gas mixture.

Поставленная задача решается тем, что в диссоциаторе воды, содержащем установленную в цилиндр двигателя внутреннего сгорания форсунку, подсоединенную через насос к баку для воды, согласно изобретению в цилиндр двигателя установлено устройство связи с импульсным генератором сверхвысокочастотных электромагнитных колебаний.The problem is solved in that in a water dissociator containing a nozzle installed in a cylinder of an internal combustion engine, connected through a pump to a water tank, according to the invention, a communication device with a pulse generator of microwave electromagnetic waves is installed in the engine cylinder.

В качестве двигателя внутреннего сгорания предпочтительно использовать высокооборотный двухтактный карбюраторный двигатель внутреннего сгорания.As the internal combustion engine, it is preferable to use a high-speed two-stroke carburetor internal combustion engine.

На чертеже изображена схема диссоциатора воды.The drawing shows a diagram of a water dissociator.

Далее приводится описание диссоциатора воды на базе двухтактного карбюраторного двигателя внутреннего сгорания.The following is a description of a water dissociator based on a two-stroke carburetor internal combustion engine.

Сплошной волнистой линией обрыва “отсечены” детали, механизмы и системы двигателя, не упомянутые в описании, но входящие в понятие двухтактного карбюраторного двигателя внутреннего сгорания. Диссоциатор воды включает в себя цилиндр 1 двигателя внутреннего сгорания, имеющего соответственно свечу зажигания 2, поршень 3 и выпускное окно 4. В цилиндр 1 установлены форсунка 5, которая подсоединена через насос 6 к баку 7 для воды, и устройство связи 8 с генератором сверхвысочастотных (СВЧ) электромагнитных колебаний 9. Форсунка 5 предназначена для периодического впрыска воды в цилиндр 1.The solid wavy break line “cut off” engine parts, mechanisms and systems not mentioned in the description, but included in the concept of a two-stroke carburetor internal combustion engine. The water dissociator includes a cylinder 1 of an internal combustion engine having, respectively, a spark plug 2, a piston 3, and an exhaust window 4. A nozzle 5 is installed in the cylinder 1, which is connected through a pump 6 to a water tank 7, and a communication device 8 with a microwave generator ( Microwave) electromagnetic waves 9. The nozzle 5 is designed for periodic injection of water into the cylinder 1.

Диссоциатор работает следующим образом.The dissociator works as follows.

Вначале двигатель запускается и работает до тех пор, пока средняя скорость движения поршня 3 к верхней мертвой точке не достигнет своего максимума. Затем поступление топлива в цилиндр 1 и напряжение на свечу зажигания 2 приостанавливается и осуществляется рабочий цикл диссоциатора, состоящий из двух тактов.First, the engine starts and runs until the average speed of the piston 3 to the top dead center reaches its maximum. Then the flow of fuel into the cylinder 1 and the voltage on the spark plug 2 is suspended and the working cycle of the dissociator, consisting of two cycles.

1-й такт. Поршень 3 движется из нижней мертвой точки (НМТ) к верхней мертвой точке (ВМТ). От генератора СВЧ 9 через устройство связи 8 в цилиндр 1 поступают электромагнитные колебания, в результате чего в последнем возникает стоячая волна.1st beat. The piston 3 moves from bottom dead center (BDC) to top dead center (TDC). From the microwave generator 9 through the communication device 8, electromagnetic oscillations enter the cylinder 1, as a result of which a standing wave arises in the latter.

Поскольку поршень 3 движется к ВМТ, то объем цилиндра 1 стремительно сокращается, при этом стоячая волна вытесняется поршнем 3 к верхней внутренней поверхности этого цилиндра и в соответствии с законом сохранения - за счет кинетической энергии поршня 3 - ее амплитуда также стремительно нарастает, т.е. происходит нерезонансное параметрическое усиление мощности электромагнитных колебаний, сконцентрированных в объеме цилиндра 1.As the piston 3 moves toward TDC, the volume of cylinder 1 is rapidly decreasing, while the standing wave is forced out by the piston 3 to the upper inner surface of this cylinder and, in accordance with the conservation law, due to the kinetic energy of the piston 3, its amplitude also increases rapidly, i.e. . there is a non-resonant parametric amplification of the power of electromagnetic waves concentrated in the volume of cylinder 1.

К моменту подхода поршня 3 к ВМТ в “сжатом” и усиленном по мощности электромагнитном поле образуется по причине ионизации находящегося в цилиндре 1 газа низкотемпературная плазма, т.е. СВЧ-разряд. В этот СВЧ-разряд, когда поршень 3 уже находится в ВМТ, из бака 7 при помощи насоса 6 форсункой 5 впрыскивается вода.By the time the piston 3 approaches the TDC in a “compressed” and power-enhanced electromagnetic field, a low-temperature plasma is formed due to ionization of the gas in cylinder 1, i.e. Microwave discharge. In this microwave discharge, when the piston 3 is already in the TDC, water is injected from the tank 7 using the pump 6 with the nozzle 5.

Взаимодействие воды с СВЧ-разрядом приводит к ее разложению на водород и кислород, а преодоление активационного барьера реакции достигается за счет энергии, получаемой молекулами воды в зоне разряда.The interaction of water with a microwave discharge leads to its decomposition into hydrogen and oxygen, and overcoming the activation barrier of the reaction is achieved due to the energy received by water molecules in the discharge zone.

2-й такт. Объем смеси водорода с кислородом примерно в 1000 раз больше объема воды; расширяясь в цилиндре 1, эта смесь производит полезную работу - толкает поршень от ВМТ к НМТ. В это время подача воды форсункой 5 в цилиндр 1 прекращена. На время движения поршня 3 от ВМТ к НМТ поступление электромагнитных колебаний от генератора СВЧ 9 в цилиндр 1 прекращается.2nd beat. The volume of a mixture of hydrogen and oxygen is about 1000 times the volume of water; expanding in cylinder 1, this mixture does useful work - it pushes the piston from TDC to BDC. At this time, the water supply to the nozzle 5 in the cylinder 1 is stopped. During the movement of the piston 3 from TDC to BDC, the receipt of electromagnetic waves from the microwave generator 9 in the cylinder 1 is stopped.

Дальнейшее движение поршня 3 к НМТ открывает выпускное окно 4, через которое происходит выхлоп водородно-кислородно газовой смеси, и рабочий цикл повторяется.Further movement of the piston 3 to the BDC opens the exhaust window 4, through which the exhaust of the hydrogen-oxygen-gas mixture occurs, and the duty cycle is repeated.

Вследствие падения давления при расширении и произведенной работы по перемещению поршня 3 от ВМТ к НМТ выходящая из выпускного окна 4 водородно-кислородная газовая смесь имеет температуру более низкую, чем температура воды, впрыскиваемой форсункой 5 в цилиндр 1.Due to the pressure drop during expansion and the work done to move the piston 3 from TDC to BDC, the hydrogen-oxygen gas mixture leaving the outlet window 4 has a lower temperature than the temperature of the water injected by the nozzle 5 into the cylinder 1.

Claims (2)

1. Диссоциатор воды, содержащий установленную в цилиндр двигателя внутреннего сгорания форсунку, подсоединенную через насос к баку для воды, отличающийся тем, что в цилиндр двигателя установлено устройство связи с импульсным генератором сверхвысокочастотных электромагнитных колебаний.1. A water dissociator comprising a nozzle installed in a cylinder of an internal combustion engine, connected through a pump to a water tank, characterized in that a communication device with a pulse generator of microwave electromagnetic waves is installed in the engine cylinder. 2. Диссоциатор по п.1, отличающийся тем, что в качестве двигателя внутреннего сгорания использован высокооборотный двухтактный карбюраторный двигатель внутреннего сгорания.2. The dissociator according to claim 1, characterized in that a high-speed two-stroke carburetor internal combustion engine is used as an internal combustion engine.
RU2002116938/06A 2002-06-24 2002-06-24 Water dissociator RU2230916C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002116938/06A RU2230916C2 (en) 2002-06-24 2002-06-24 Water dissociator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002116938/06A RU2230916C2 (en) 2002-06-24 2002-06-24 Water dissociator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002116938A RU2002116938A (en) 2003-12-20
RU2230916C2 true RU2230916C2 (en) 2004-06-20

Family

ID=32845773

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002116938/06A RU2230916C2 (en) 2002-06-24 2002-06-24 Water dissociator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2230916C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2763804C1 (en) * 2021-03-04 2022-01-11 Виктор Фёдорович Карбушев Internal combustion engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2763804C1 (en) * 2021-03-04 2022-01-11 Виктор Фёдорович Карбушев Internal combustion engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. Feasibility study of hydrogen jet flame ignition of ammonia fuel in marine low speed engine
Dale et al. Enhanced ignition for IC engines with premixed gases
CN103470427B (en) Microwave plasma ignition combustion system of internal combustion engine
DE60227925D1 (en) OPERATION OF A COMBUSTION ENGINE WITH CRITICAL WATER
EA004325B1 (en) Ignition system and method of fuel ignition
US20130019841A1 (en) Ignition control device
CN100363600C (en) Hydrogen engine
JP2015161195A (en) direct-injection gasoline engine
WO2011043399A1 (en) Internal combustion engine
WO2011152493A1 (en) Control device for internal combustion engine
Ikeda et al. Microwave enhanced ignition process for fuel mixture at elevated pressure of 1MPa
RU2230916C2 (en) Water dissociator
JP5961871B2 (en) Control device for internal combustion engine
CN101858245A (en) Combustion system of large gas fuel engine
CN107939517B (en) Jet ignition-based engine ultrahigh compression ratio combustion control device and method
CN115306595A (en) Ammonia engine combustion system based on jet ignition and combustion control method thereof
Kajitani et al. Fundamental research on next generation fuel (dimethyl ether) engines
KR101776726B1 (en) Engine for vehicle
EA018267B1 (en) Microwave plasma engine
CN112096554A (en) Engine low-temperature plasma ignition method and system
RU2239705C1 (en) Four-stroke internal combustion engine
Tsujimura et al. Study on characteristics of auto-ignition and combustion in hydrogen jet with a rapid compression and expansion
RU2290519C1 (en) Method of operation of water dissociator
Tian et al. Experimental study of the effect of nanosecond pulse discharge parameters on the methane-air mixture combustion
KR200231105Y1 (en) gas-steam hybrid engine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080625