RU2453715C1 - Двигатель внутреннего сгорания - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания (ДВС) работающих на водороде. ДВС содержит, по меньшей мере, один цилиндр (1), свечу зажигания (4), электролизер, циркуляционный контур электролита и патрубок (18) вывода газа из электролизера. Корпус (6) электролизера выполнен в виде герметичного катода цилиндрической формы. Анод выполнен в виде перфорированного цилиндра (7), концентричного корпусу (6). Цилиндр (7) закреплен в корпусе (6) диэлектрическими перфорированными вставками (8). Циркуляционный контур электролита выполнен с возможностью подачи электролита насосом (10) в полость корпуса (6) из бака (13) и очищенного воздуха эжектором (9). Электролит распыляется в полость корпуса (6) форсункой (11) под углом (Н°). Донная часть корпуса (6) снабжена переливной трубкой (16) с обратным клапаном (17). Переливная трубка (16) сообщена с баком (13). Патрубок (18) подключен к впускному трубопроводу ДВС. Патрубок (18) снабжен каплеотделителем (19), электролизером (20, 21), форсункой (22) для регулируемой подачи топлива, дроссельной заслонкой (23) и отсекателем (24). Технический результат заключается в повышении взрывобезопасности ДВС. 1 ил.

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к ДВС, использующим в своей работе водород, и может быть использовано в двигателестроении.

Известен ДВС, содержащий, по меньшей мере, один цилиндр с рубашкой охлаждения, поршень, впускной, выпускной клапаны, свечу зажигания и головку цилиндра, образующие камеру сгорания, систему подачи нефтяного топлива с воздухом и источник водорода с форсункой его подачи, которая в момент зажигания производит подачу порции водорода в цилиндр, чем способствует зажиганию обедненной смеси и экономит топливо.

/Патент РФ, №2151892, F02B 43/10, 27.06.2000 г./. [1].

Недостатком известного ДВС является низкая эффективность его сложной, громоздкой системы подачи двух видов топлива.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является двигатель внутреннего сгорания, содержащий, по меньшей мере, один цилиндр с рубашкой охлаждения, впускной, выпусной клапаны, свечу зажигания, поршень и головку цилиндра, образующие камеру сгорания, электролизер в герметичном корпусе с отсекателем и дроссельной заслонкой в выходном патрубке, и с циркуляционным контуром электролита, в виде насоса и форсунки с кавитатором.

/Патент РФ, №2267622, F02В 43/10, 10.01.2006 г./. [2].

Недостатком известного двигателя является низкая эффективность и высокая взрывоопасность в эксплуатации.

Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в повышении экономической, экологической эффективности и взрывобезопасности двигателя в эксплуатации.

Поставленная задача решается тем, что в двигателе внутреннего сгорания, содержащем, по меньшей мере, один цилиндр с впускным, выпускным клапанами, свечу зажигания, поршень и головку цилиндра, образующие камеру сгорания, герметичный корпус электролизера, циркуляционный контур электролита с насосом и форсункой, и патрубок для вывода газа с отсекателем, дроссельной заслонкой и подключенный к впускному трубопроводу двигателя. Корпус электролизера выполнен в виде герметичного катода цилиндрической формы. Анод выполнен в виде перфорированного цилиндра и концентрично корпусу-катоду с торцов закреплен в нем диэлектрическими перфорированными вставками. Циркуляционный контур электролита выполнен в виде эжектора с возможностью в постоянно циркулирующем режиме подачи насосом и распыления форсункой в полость корпуса-катода, под углом Н°, например 60° к оси перфорированного цилиндра-анода, регулируемого дотирующим устройством, например краном, электролита /водного раствора электролита/ из бака и очищенного от пыли фильтром, и регулируемого дозирующим устройством, например воздушной заслонкой, и подсасываемого эжектором атмосферного воздуха. При этом донная часть полости корпуса-катода выполнена переливной трубкой с обратным клапаном сообщенной с электролитным баком. Патрубок для вывода газа выполнен снабженным каплеотделителем, например насадком из керамических колец, электролизером, например, в виде двух сетчатых электродов, форсункой для регулируемой, например, блоком управления двигателя, подачи топлива, например этилового спирта, дроссельной заслонкой, например, так же управляемой блоком управления двигателя, отсекателем, например обратным клапанам, и подключенным к впускному трубопроводу двигателя.

Изобретение поясняется чертежом.

Двигатель внутреннего сгорания содержит, по меньшей мере, один цилиндр 1 с впускным 2, выпускным 3 клапанами, свечу зажигания 4, поршень и головку цилиндра, образующие камеру сгорания 5. Корпус электролизера, выполненный в виде герметичного катода 6 цилиндрической формы. Анод 7 в виде перфорированного цилиндра, концентрично корпусу-катоду с торцов закрепленный в нем диэлектрическими перфорированными вставками 8. Циркуляционный контур электролита электролизера в виде эжектора 9, выполненного с возможностью в постоянно циркулирующем режиме подачи насосом 10 и распыления форсункой 11 в полость корпуса-катода, под углом Н°, например 60°, регулируемого дозирующим устройством 12, например краном, электролита /водного раствора электролита/ из бака 13 и очищенного от пыли фильтром 14, и регулируемого дозирующим устройством 15, например воздушной заслонкой, подсасываемого эжектором атмосферного воздуха. При этом донная часть полости корпуса-катода выполнена с переливной трубкой 16, с обратным клапаном 17 сообщенной с баком. Патрубок 18 для вывода газа из корпуса-катода выполнен снабженным каплеотделителем 19, например насадком из керамических колец, электролизером, например в виде двух сетчатых электродов 20 и 21, установленных между фланцами, форсункой 22 для регулируемой, например, блоком управления двигателя, подачи топлива, например этилового спирта, в смесь газов, дроссельной заслонкой 23, отсекателем 24, например обратным клапаном и подключенным к впускному трубопроводу двигателя.

Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.

Для пуска двигателя в работу бак 13 заправляют электролитом, например водным раствором едкого кали, и на электроды 6 и 7, 20 и 21 электролизеров подают регулируемый, например, блоком управления двигателя, постоянный ток. Затем включают в работу насос 10 циркуляционного контура электролита электролизера и включают в работу двигатель. Работой поршня в цилиндре 1 двигателя, по всей цепочке его впускного трубопровода /в патрубке 18 вывода газа и в корпусе-катоде 6/ создается разрежение. Насос 10 забирает из бака 13 электролит и под регулированием дозирующим устройством 12, например краном, через форсунку 11 и под углом Н°, например 60° к перфорированному цилиндру аноду 7, и в постоянно циркулирующем режиме подает его и распыляет на эжектор 9. В эжекторе 9 энергия рабочей среды /электрощита/ движущейся с большой скоростью передается к подсасываемой среде /атмосферному воздуху/. Благодаря чему воздух, очищенный от пыли фильтром 14, регулируемый дозирующим устройством 15, например воздушной заслонкой, в необходимом объеме подсасывается эжектором 9. В процессе эжекции и еще распылением форсункой 11 рабочая среда - электролит и подсасываемый воздух тончайше распыляются, перемешиваются между собой и в виде тумана воздушно-электролитной смеси, из эжектора 9 под углом Н°, например 60°, к аноду 7, что усиливает контакт смеси с электродами и способствует повышению электролиза, поступает в рабочую полость корпуса-катода 6 и анода 7. Здесь, за счет беспрепятственного протекания тока через распыленный электролит происходит интенсивное разложение воды на водород и кислород. Полученная смесь газов, благодаря присутствию в ней воздуха и паров электролита становится абсолютно взрывобезопасной и при ее получении в электролизере и при дальнейшей подаче и использовании в двигателе. Затем газовая смесь проходит через перфорированную вставку 8, очищается от капелек электролита в капле отделителе Г9 и по патрубку 18 для вывода газа и под регулированием дозирующим устройством 23 поступает на сетчатые электроды 20 и 21 электролизера, установленного во впускном трубопроводе двигателя. Здесь, за счет протекания регулируемого, например, блоком управления двигателя, постоянного тока через оставшуюся туманообразную часть электролита происходит полное разложение воды на водород и кислород. После этого в смесь газов форсункой 22, опять же под управлением, например, блоком управления двигателя, вводится мизерная доза /в виде катализатора горения/ топлива, например этилового спирта, что, к тому же, позволяет выжечь лишний кислород из газовой смеси и повысить температуру и давление газов в конце сгорания в цилиндре 1 двигателя. После этого готовая к сгоранию газовая смесь, под регулированием дроссельной заслонкой 23, через открытый впускной клапан 2 засасывается в цилиндр 1 двигателя и при такте "сжатие" в камере сгорания 5 поджигается электрической искрой свечей зажигания 4. Отработавшие в цилиндре 1 двигателя сравнительно мизерные и экологически чистые газы через выпускной клапан 3 выкидываются в окружающую среду. При обратных ударах в цилиндре 1 срабатывает отсекатель 24, например обратный клапан, энергия обратного удара нейтрализуется на перемещение поршня в цилиндре 1. Сконденсировавшийся в донной части полости корпуса-катода 6 электролит, через переливную трубку 16 с обратным клапаном 17 сливается в бак 13 и используется повторно.

Предлагаемый двигатель внутреннего сгорания в производстве прост, в эксплуатации высоко экономичен, экологически чист и абсолютно взрывобезопасен. Найдет широкое применение в двигателестроении.

Источники информации

1. Патент РФ, №2151892, F02В 43/10, 27.06.2000 г.

2. Патент РФ, №2267622, F02B 43/10. 10.01.2006 г. - Прототип.

Claims (1)

1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий, по меньшей мере, один цилиндр с впускным, выпускным клапанами, свечу зажигания, поршень и головку цилиндра, образующие камеру сгорания, герметичный корпус электролизера, циркуляционный контур электролита с насосом и форсункой и патрубок для вывода газа с отсекателем, дроссельной заслонкой и подключенный к впускному трубопроводу двигателя, отличающийся тем, что корпус электролизера выполнен в виде герметичного катода цилиндрической формы, анод выполнен в виде перфорированного цилиндра и концентрично корпусу-катоду с торцов закреплен в нем диэлектрическими перфорированными вставками, циркуляционный контур электролита выполнен в виде эжектора с возможностью в постоянно циркулирующем режиме подачи насосом и распыления форсункой в полость, корпуса-катода, под углом Н°, регулируемого дозирующим устройством электролита (водного раствора электролита) из бака и очищенного от пыли фильтром, и регулируемого дозирующим устройством воздуха, при этом донная часть полости корпуса-катода выполнена с переливной трубкой, с обратным клапаном, сообщенной с баком, патрубок для вывода газа выполнен снабженным каплеотделителем, электролизером, форсункой для регулируемой подачи топлива, дроссельной заслонкой, отсекателем и подключенным к впускному трубопроводу двигателя.