RU2669529C1 - Magnetic-catalytic combustion chamber of internal combustion engine (ice) with fuel supply in form of gas-air mixture and method of ice magnetic-catalytic combustion engine operation - Google Patents

Magnetic-catalytic combustion chamber of internal combustion engine (ice) with fuel supply in form of gas-air mixture and method of ice magnetic-catalytic combustion engine operation Download PDF

Info

Publication number
RU2669529C1
RU2669529C1 RU2017133901A RU2017133901A RU2669529C1 RU 2669529 C1 RU2669529 C1 RU 2669529C1 RU 2017133901 A RU2017133901 A RU 2017133901A RU 2017133901 A RU2017133901 A RU 2017133901A RU 2669529 C1 RU2669529 C1 RU 2669529C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
combustion chamber
magnetic
gas
combustion engine
internal combustion
Prior art date
Application number
RU2017133901A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ильшат Гайсеевич Мусин
Нурислям Нуруллович Шарапов
Юрий Михайлович Шадрин
Константин Викторович Дуков
Original Assignee
Ильшат Гайсеевич Мусин
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 Ильшат Гайсеевич Мусин filed Critical Ильшат Гайсеевич Мусин
Priority to RU2017133901A priority Critical patent/RU2669529C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2669529C1 publication Critical patent/RU2669529C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B51/00Other methods of operating engines involving pretreating of, or adding substances to, combustion air, fuel, or fuel-air mixture of the engines
    • F02B51/02Other methods of operating engines involving pretreating of, or adding substances to, combustion air, fuel, or fuel-air mixture of the engines involving catalysts
    • 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

Abstract

FIELD: motors and pumps.SUBSTANCE: invention can be used in reciprocating internal combustion engines (ICE). Magneto-catalytic combustion chamber of an internal combustion engine with a fuel supply in the form of a gas-air mixture containing combustion chamber 1 with a spark ignition method and autonomous fuel equipment for supplying a gas-air mixture in an internal combustion engine is proposed. Outside the walls of combustion chamber 1, permanent magnets 3 are arranged on top, so that the magnetic field lines are counter-directed to the movement of piston 6 when the gas-air mixture is compressed. Inside on the walls of combustion chamber 1 and on top of piston 6 there is composite catalyst 5 coating made in the form of a layer consisting of pyramidal surfaces. Combined catalyst 5 and permanent magnets 3 are made of an alloy with a cobalt, iron and copper content with an equal ratio of the alloy components in the magnet and the combined catalyst.EFFECT: catalytic combustion chamber of ICE is applicable for gasoline, diesel or gas ICE and allows achieving more complete combustion of the gas-air mixture, increasing fuel economy and reducing the toxicity of ICE.8 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к двигателестроению и может быть использовано в газовых поршневых двигателях внутреннего сгорания.The invention relates to mechanical engineering, in particular, to engine building and can be used in gas reciprocating internal combustion engines.

Магнитно-каталитическая камера сгорания двигателя внутреннего сгорания (ДВС) применяется для стандартных камер сгорания ДВС, является не просто закрытым объемом для сгорания топливной смеси, но и для сгорания воздушно топливной смеси, полученной, например, в парогенераторе. Предназначен преимущественно для более полного сгорания газовоздушной смеси. Пригодна также для подачи топлива через карбюратор с капельным впрыском жидкого топлива. Может применяться для двигателей внутреннего сгорания (ДВС) с искровым зажиганием. Также может использоваться для двигателей внутреннего сгорания в бензиновых и дизельных двигателях с искровым зажиганием непосредственно в камере зажигания или в камере зажигания совместно с форкамерой, а также для газовых поршневых двигателей с форкамерно-факельным зажиганием или с форкамерами со встроенными камерами искрового зажигания, а также для дизельных поршневых двигателей, двигателей с форкамерно-факельным зажиганием, и для газовопоршневых генераторов.The magnetic catalytic combustion chamber of an internal combustion engine (ICE) is used for standard combustion chambers of an internal combustion engine, it is not just a closed volume for burning a fuel mixture, but also for burning an air-fuel mixture obtained, for example, in a steam generator. Designed primarily for more complete combustion of the gas-air mixture. It is also suitable for supplying fuel through a carburetor with drip injection of liquid fuel. It can be used for internal combustion engines (ICE) with spark ignition. It can also be used for internal combustion engines in gasoline and diesel engines with spark ignition directly in the ignition chamber or in the ignition chamber together with a prechamber, as well as for gas piston engines with a pre-combustion torch ignition or with pre-chambers with built-in spark ignition chambers, as well as diesel piston engines, engines with a front-ignition torch ignition, and for gas piston generators.

Известно изобретение «Способ подготовки топлива и устройство для его осуществления», патент RU 2603877, публикация №2 603 877 от 10.11.2016 Бюл. №31, МПК F02B 51/04, F02M 27/04, в котором используют цилиндрическую, электропроводящую поверхность и щетинки электрода представляют собой заостренные на конце тонкие металлические проволоки-иголки. Изобретение позволяет повысить полноту сгорания топлива. Однако подготовка топлива к более полному сгоранию для повышения мощностных и экономических показателей ДВС обеспечена за счет другого принципа, а именно за счет разрушения полимеризованных групп молекул топлива и поляризации молекул топлива центробежными силами. Повышение реакционности топлива достигается за счет ионизации и возбуждения молекул, но решают задачу за счет увеличения площади соприкосновения топлива и электродов. Применяемая конструкция относится к системам подготовки топлива к ионизации молекул топлива, однако не предусматривает полной ионизации всего объема топлива.The invention is known "Method for the preparation of fuel and a device for its implementation", patent RU 2603877, publication No. 2 603 877 from 11/10/2016 Bull. No. 31, IPC F02B 51/04, F02M 27/04, which uses a cylindrical, electrically conductive surface and the electrode bristles are thin metal wires-needles pointed at the end. The invention improves the completeness of combustion of fuel. However, the preparation of fuel for more complete combustion in order to increase the power and economic parameters of the internal combustion engine is ensured by another principle, namely, due to the destruction of the polymerized groups of fuel molecules and the polarization of fuel molecules by centrifugal forces. Increasing the reactivity of the fuel is achieved by ionization and excitation of molecules, but they solve the problem by increasing the contact area of the fuel and electrodes. The applied design relates to systems for preparing fuel for ionization of fuel molecules, but does not provide for the complete ionization of the entire fuel volume.

Известно изобретение «Двигатель внутреннего сгорания», патент RU 2345229, опубл. 27.01.2009, Бюл. №3. МПК F02B 43/10, содержащий электроды, которые выполнены с каталитическими свойствами, один из электродов-катализаторов выполнен с возможностью перемещения вместе с поршнем и установлен на поршне, второй электрод-катализатор неподвижно закреплен на головке цилиндра. Изобретение позволяет повысить экономическую и экологическую эффективность двигателя. Однако наличие электролизера создает сложность и дороговизну технического обслуживания, кроме того, переменный ток приходится подавать от аккумулятора.The invention is known "Internal combustion engine", patent RU 2345229, publ. 01/27/2009, bull. Number 3. IPC F02B 43/10, containing electrodes that are made with catalytic properties, one of the catalyst electrodes is movable with the piston and mounted on the piston, the second catalyst electrode is fixedly mounted on the cylinder head. The invention improves the economic and environmental efficiency of the engine. However, the presence of the electrolyzer creates the complexity and high cost of maintenance, in addition, alternating current must be supplied from the battery.

Известно изобретение «Устройство для обработки воздуха топливно-воздушной смеси», патент RU 2229620, опубл 27.05.2004 F02M 27/00, F02B 51/00, включающее в себя постоянные магниты и катализатор, и радиально расположены постоянные магниты в виде пластин, а между магнитами размещают катализатор. Позволяет снизить концентрацию вредных примесей в отработанных газах. Однако используют принцип диссоциации, который обеспечен тем, что при воздействии на воздух магнитного поля в присутствии катализатора происходит диссоциация молекул не только кислорода, но и азота, составляющих до 80% воздуха, что обеспечивает значительное повышение химической активности обработанного воздуха и более эффективное сгорание топлива и не использует магнитное поле высокой напряженности в специально организованных зонах.The invention is known “Device for processing air of a fuel-air mixture”, patent RU 2229620, published on 05.27.2004 F02M 27/00, F02B 51/00, including permanent magnets and a catalyst, and permanent magnets are arranged radially in the form of plates, and between magnets place the catalyst. It allows to reduce the concentration of harmful impurities in the exhaust gases. However, the principle of dissociation is used, which is ensured by the fact that, when a magnetic field is exposed to air in the presence of a catalyst, not only oxygen but also nitrogen molecules are dissociated, comprising up to 80% of the air, which provides a significant increase in the chemical activity of the treated air and more efficient fuel combustion and Does not use a magnetic field of high tension in specially organized areas.

Наиболее близким техническим решением является полезная модель «Устройство для магнитно-каталитической активации углеводородного топлива в двигателях внутреннего сгорания», патент RU 58185, Опубликовано 10.11.2006 Бюл. №31, МПК F02M 27/04, содержащее рабочую камеру с магнитными элементами и каталитически-активные вставки. Однако вставки выполнены из чередующихся между собой никель- и титансодержащих проницаемых для топлива материалов, они воздействуют на топливо путем пропускания через них топлива в топливной магистрали, а не непосредственно в камере сгорания, и выполняют функцию фильтра при непосредственном взаимодействии с ними топливной смеси.The closest technical solution is the utility model "Device for magnetic-catalytic activation of hydrocarbon fuel in internal combustion engines", patent RU 58185, published on 10.11.2006 Bull. No. 31, IPC F02M 27/04, containing a working chamber with magnetic elements and catalytically active inserts. However, the inserts are made of alternating nickel- and titanium-containing fuel-permeable materials, they act on the fuel by passing fuel through them in the fuel line, and not directly in the combustion chamber, and act as a filter when the fuel mixture interacts directly with them.

Предложенным изобретением решается задача инициации запуска реакции комбинированной конверсии низших алканов, входящих в состав газовоздушной смеси, в водород и окись углерода, называемой синтез газом, однако не за счет пропускания паровоздушной смеси через катализатор, а за счет его взаимодействия с покрытием из катализатора стенок камеры сгорания ДВС (т.е. при соприкосновении с катализатором, размещенным на стенкам камеры сгорания в электромагнитном поле, создаваемом постоянными магнитами) в магнитном поле. При этом следует учитывать, что камерой сгорания может быть как объем или выемка в ее верхней части - в головке цилиндров, закрытая снизу головкой поршня, так и отдельная камера сгорания, присоединяемая в верхней части к форкамере.The proposed invention solves the problem of initiating the start of the reaction of the combined conversion of the lower alkanes that make up the gas-air mixture to hydrogen and carbon monoxide, called synthesis gas, however, not by passing the steam-air mixture through the catalyst, but due to its interaction with the coating of the walls of the combustion chamber from the catalyst ICE (i.e., in contact with the catalyst placed on the walls of the combustion chamber in an electromagnetic field created by permanent magnets) in a magnetic field. It should be borne in mind that the combustion chamber can be either a volume or a recess in its upper part - in the cylinder head, closed from below by the piston head, or a separate combustion chamber attached in the upper part to the prechamber.

При этом в камере сгорания необходимо обеспечить разряд, намного превышающий 200 мДж, который даст уверенное воспламенение газовоздушной смеси, например, водородно-воздушной смеси при высокой степени сжатия и, соответственно, высоком давлении, которые достигаются за счет конструкции покрытия из катализатора, расположенного в магнитном поле. Выполнение данной задачи также должно обеспечивать рабочий процесс поршневого двигателя с искровым зажиганием при минимальных изменениях в конструкции ДВС, на базе которых производятся поршневые двигатели с искровым зажиганием.In this case, it is necessary to provide a discharge in the combustion chamber that is much higher than 200 mJ, which will give reliable ignition of the gas-air mixture, for example, a hydrogen-air mixture at a high compression ratio and, accordingly, high pressure, which are achieved due to the design of the coating from the catalyst located in the magnetic field. The fulfillment of this task should also ensure the working process of a piston engine with spark ignition with minimal changes in the design of ICE, on the basis of which piston engines with spark ignition are produced.

Технический результат, который достигается предложенной конструкцией магнитно-каталитической камеры сгорания - это полнота сгорания топлива в ней, экономия до 20% используемого топлива, и, соответственно более экологически чистый выхлоп при минимальных изменениях в конструкции.The technical result achieved by the proposed design of the magnetic catalytic combustion chamber is the completeness of fuel combustion in it, saving up to 20% of the fuel used, and, accordingly, more environmentally friendly exhaust with minimal changes in design.

Все известные конструкции предусматривают удаление остаточных газов из форкамеры, освобождая объем для введения богатой (запальной) газовоздушной или водородно-воздушной смеси.All known designs provide for the removal of residual gases from the prechamber, freeing up the volume for introducing a rich (ignition) air-gas or hydrogen-air mixture.

Сложность состоит в том, что в относительно коротких интервалах времени рабочего хода поршня(ней) - сотые доли секунды, а также в неодинаковости условий воспламенения смеси по объему камеры, интенсификация процесса горения газовоздушной или топливовоздушной смеси в камерах ДВС затруднена.The difficulty lies in the fact that in relatively short intervals of the stroke time of the piston (s) - hundredths of a second, as well as in the different conditions of ignition of the mixture over the chamber volume, the intensification of the combustion process of a gas-air or air-fuel mixture in ICE chambers is difficult.

Обычно интенсификация горения достигается, например, за счет многоискрового, "электронного зажигания" для карбюраторных ДВС, или повышением давления воздуха в камерах путем его турбонаддува в дизельных ДВС (см. книгу Якубовского "Автомобиль и охрана окружающей среды", М., 1986, с. 39). В последние годы многие западные автомобильные фирмы стали применять систему "электронного впрыска" топливовоздушной смеси в камеры ДВС, суть которого состоит в автоматическом изменении дозировок топлива и окислителя. Однако это очень сложный и затратный путь переделки конструкции всего двигателя внутреннего сгорания.Typically, intensification of combustion is achieved, for example, due to multi-spark, “electronic ignition” for carburetor ICEs, or by increasing the air pressure in the chambers by turbocharging it in diesel ICEs (see Yakubovsky’s book “Automobile and Environmental Protection”, Moscow, 1986, p. . 39). In recent years, many Western automotive companies have begun to use the system of "electronic injection" of air-fuel mixture into ICE chambers, the essence of which is to automatically change the dosages of fuel and oxidizer. However, this is a very complex and costly way to redesign the entire internal combustion engine.

В предложенной конструкции технический результат достигается более простым способом, благодаря относительно простой доработки камеры сгорания ДВС.In the proposed design, the technical result is achieved in a simpler way, due to the relatively simple refinement of the combustion engine of the internal combustion engine.

Кроме того, в известных устройствах и усовершенствование катализаторов не дает должного эффекта, а приводит к удорожанию их и требованию применять, например, этилированный бензин, что тоже существенно удорожает эксплуатацию ДВС. Например, на западных карбюраторных автомобилях стоят дорогостоящие химические сотовые катализаторы с платиновым покрытием. Такие катализаторы не применимы на ДВС, работающих на этилированном бензине, и в принципе неприменимы для многих ДВС, например, дизельных, ввиду наличия сажевой компоненты, покрывающей каталитическое покрытие и разрушающей ее.In addition, in the known devices and the improvement of the catalysts does not give the desired effect, but leads to their appreciation and the requirement to use, for example, leaded gasoline, which also significantly increases the cost of operating the internal combustion engine. For example, western carburetor cars have expensive platinum-coated chemical cell catalysts. Such catalysts are not applicable on internal combustion engines operating on leaded gasoline, and in principle are not applicable to many internal combustion engines, for example, diesel ones, due to the presence of a soot component covering the catalytic coating and destroying it.

Концепция, положенная в основу заявляемого изобретения, принципиально отличается от традиционного подхода к разработке газовых поршневых двигателей. Функционально, магнитно каталитическая камера сгорания используется не просто как закрытый объем для сгорания воздушно топливной смеси (как в стандартных двигателях внутреннего сгорания), а является механическим экзотермическим химическим реактором.The concept underlying the claimed invention is fundamentally different from the traditional approach to the development of gas piston engines. Functionally, a magnetic catalytic combustion chamber is used not only as a closed volume for combustion of an air-fuel mixture (as in standard internal combustion engines), but is a mechanical exothermic chemical reactor.

Заявленный технический результат получают за счет того, что магнитно-каталитическая камера сгорания ДВС с подачей топлива в виде газовоздушной смеси содержит камеру сгорания с искровым способом воспламенения и автономную топливную аппаратуру для подачи газовоздушной смеси, например, паро газовой смеси в ДВС. Новым, что отличает предложенное техническое решение является то, что снаружи стенок камеры сгорания сверху размещены постоянные магниты таким образом, чтобы силовые линии магнитного поля были встречно направлены движению поршня при сжатии топливно-воздушной смеси, внутри камеры сгорания на стенках и на верхней части поршня нанесено покрытие из комбинированного катализатора, выполненного в виде слоя, состоящего из пирамидальных поверхностей, размещенных с шагом, равным высоте пирамидальной поверхности от ее основания, и высотой каждой пирамидальной поверхности от ее основания не более 0,5 мм. При этом толщина покрытия до основания пирамидальной поверхности не менее 0,1 мм. Комбинированный катализатор и постоянные магниты выполнены из сплава с содержанием кобальта, железа и меди с равным соотношением компонентов сплава в магните и комбинированном катализаторе. В частных случаях пирамидальные поверхности комбинированного катализатора размещены с шагом 0,5 мм и с отклонением не более технологических погрешностей. Окружность в основании конуса пирамидальных поверхностей обычно составляет 0,5 мм с отклонением не более технологических погрешностей. Комбинированный катализатор и постоянные магниты могут быть выполнены из сплава с содержанием кобальта, железа и меди в соотношении масс 40%, 40% и 20% соответственно в совокупности относительно общей массы сплава.The claimed technical result is obtained due to the fact that the magnetic-catalytic combustion chamber of an internal combustion engine with a fuel in the form of a gas-air mixture contains a combustion chamber with a spark ignition method and autonomous fuel equipment for supplying a gas-air mixture, for example, vapor of a gas mixture in an internal combustion engine. New that distinguishes the proposed technical solution is that permanent magnets are placed on top of the walls of the combustion chamber so that the magnetic field lines are opposite to the piston movement when the fuel-air mixture is compressed, inside the combustion chamber on the walls and on the top of the piston a coating of a combined catalyst, made in the form of a layer consisting of pyramidal surfaces placed in increments equal to the height of the pyramidal surface from its base, and each pyramidal surface from its base not more than 0.5 mm. Moreover, the thickness of the coating to the base of the pyramidal surface is at least 0.1 mm. The combined catalyst and permanent magnets are made of an alloy with the content of cobalt, iron and copper with an equal ratio of alloy components in the magnet and the combined catalyst. In particular cases, the pyramidal surfaces of the combined catalyst are placed with a pitch of 0.5 mm and with a deviation of no more than technological errors. The circumference at the base of the cone of the pyramidal surfaces is usually 0.5 mm with a deviation of no more than technological errors. The combined catalyst and permanent magnets can be made of an alloy with a content of cobalt, iron and copper in a mass ratio of 40%, 40% and 20%, respectively, in total relative to the total mass of the alloy.

Устройство магнитно каталитической камеры сгорания иллюстрируется рисунками, которые не охватывают всех возможных технических вариантов исполнения.The device of the magnetic catalytic combustion chamber is illustrated by drawings that do not cover all possible technical options.

На Фиг. 1 показан простейший одноцилиндровый двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием и стандартной камерой сгорания для всех существующих ДВС.In FIG. 1 shows the simplest single cylinder internal combustion engine with spark ignition and a standard combustion chamber for all existing internal combustion engines.

На Фиг. 2 показана магнитно каталитическая камера сгорания ДВС с поверхностью стенок камеры в виде рельефа из шипов конусной формы размером по высоте 0,5 мм и окружностью в основании конуса 0,5 мм.In FIG. 2 shows a magnetically catalytic combustion chamber of an internal combustion engine with a surface of the chamber walls in the form of a relief of conical-shaped spikes with a height of 0.5 mm and a circumference of 0.5 mm at the base of the cone.

На фиг. 3 показана форма рельефа на срезе камеры сгорания в виде поверхности головки поршня.In FIG. 3 shows the shape of the relief on a slice of the combustion chamber in the form of the surface of the piston head.

На Фиг. 4 показана форма конических поверхностей катализатора, размещенного на стенке камеры сгорания.In FIG. 4 shows the shape of the conical surfaces of the catalyst located on the wall of the combustion chamber.

Магнитно каталитическая камера сгорания ДВС имеет следующую конструкцию. Сверху камеры сгорания (1) с установленными свечами зажигания (2) размещены постоянные магниты (3). Внутри камеры сгорания (1) в ее верхней части на стенки (4) нанесен катализатор (5), такой же катализатор нанесен на поверхность поршня (6), обращенную в верхнюю часть камеры сгорания (1). Вся поверхность камеры сгорания покрыта катализатором в виде пирамидальной поверхности (Фиг 3 и 4).The magnetically catalytic combustion chamber of the internal combustion engine has the following design. Permanent magnets (3) are placed on top of the combustion chamber (1) with the spark plugs (2) installed. A catalyst (5) is deposited on the walls (4) inside the combustion chamber (1) in its upper part; the same catalyst is deposited on the piston surface (6) facing the upper part of the combustion chamber (1). The entire surface of the combustion chamber is coated with a catalyst in the form of a pyramidal surface (Figs. 3 and 4).

Катализатор (5), установленный на головке камеры сгорания (1) и прикрепленный к стенкам (4) камеры сгорания (1) и к верхней поверхности поршня (6), выполнен из состава SmCoFeCuZr и должен выдерживать силу на отрыв не менее 6,19 кг. Катализатор (5) выполнен в виде слоя «а» толщиной не менее 0, 1 мм, далее катализатор выполнен в виде пирамидальных поверхностей высотой «в» не более 0,5 мм. Пирамидальные поверхности катализатора (5) размещены с шагом (h), равным высоте «в» пирамидальной поверхности от ее основания.The catalyst (5) mounted on the head of the combustion chamber (1) and attached to the walls (4) of the combustion chamber (1) and to the upper surface of the piston (6) is made of SmCoFeCuZr and must withstand a peeling force of at least 6.19 kg . The catalyst (5) is made in the form of a layer "a" with a thickness of not less than 0, 1 mm, then the catalyst is made in the form of pyramidal surfaces with a height of "c" not more than 0.5 mm. The pyramidal surfaces of the catalyst (5) are placed with a step (h) equal to the height "in" of the pyramidal surface from its base.

Магнитно каталитическая камера сгорания ДВС функционирует следующим способом: после подачи топливно- воздушной смеси в камеру сгорания (1), смесь воспламеняется от свечи зажигания (2), процесс сгорания проходит под воздействием магнитного поля постоянного магнита (3), с повышенной рабочей температурой от 400 до 600°С. Магнитное поле постоянного магнита (3) проникает в камеру сгорания (1), намагничивая магнитно восприимчивую каталитическую поверхность камеры сгорания и головки поршня цилиндра ДВС.На каталитической поверхности стенок камеры сгорания (1), под воздействием высокой напряженности магнитного поля, образующегося на остриях конусных поверхностей, в условиях высокого ударного давления и температуры, намного более эффективно проходят экзотермические реакции конвертации низших алканов в водород и окись углерода. Рельеф поверхности стенок камеры и головки поршня цилиндра (см. Фиг. 3 и 4) ДВС в виде шипов конусной формы создает большую реакционную площадь каталитической поверхности, которая увеличивает скорость и эффективность процесса сгорания топлива, как химической реакций. Поскольку в теории химической кинетики магнитный катализ известен как один из видов катализа, этот принцип использован в работе камеры сгорания. Магнитное поле активно воздействует на пламя горения топлива, образуя фактически плазменное состояние сжигаемого вещества. В итоге камера сгорания ДВС работает как эффективный механический экзотермический магнитно каталитический химический реактор.The ICE’s magnetic catalytic combustion chamber operates in the following way: after the fuel-air mixture is fed into the combustion chamber (1), the mixture ignites from the spark plug (2), the combustion process takes place under the influence of a magnetic field of a permanent magnet (3), with an increased operating temperature of 400 up to 600 ° C. The magnetic field of a permanent magnet (3) penetrates into the combustion chamber (1), magnetizing the magnetically susceptible catalytic surface of the combustion chamber and the cylinder head of the ICE cylinder. On the catalytic surface of the walls of the combustion chamber (1), under the influence of high magnetic field generated on the points of the conical surfaces Under conditions of high shock pressure and temperature, exothermic reactions of the conversion of lower alkanes to hydrogen and carbon monoxide are much more effective. The surface relief of the walls of the chamber and the piston head of the cylinder (see Figs. 3 and 4) of the internal combustion engine in the form of cone-shaped spikes creates a large reaction area of the catalytic surface, which increases the speed and efficiency of the fuel combustion process as chemical reactions. Since in the theory of chemical kinetics, magnetic catalysis is known as one of the types of catalysis, this principle is used in the operation of the combustion chamber. The magnetic field actively affects the flame of fuel combustion, forming in fact the plasma state of the substance being burned. As a result, the combustion engine of the internal combustion engine works as an effective mechanical exothermic magnetically catalytic chemical reactor.

Способ работы магнитно - каталитической камеры сгорания ДВС при его использовании совместно с устройством камеры сгорания ДВС относится к экологическим способам снижения токсичности выхлопных газов и при его использовании может привести к созданию экологически чистого двигателя внутреннего сгорания (ДВС), как карбюраторного, так и дизельного типов.The method of operation of the ICE magnetic - catalytic combustion chamber when used in conjunction with the ICE combustion chamber device relates to environmental methods for reducing exhaust toxicity and, when used, can lead to the creation of an environmentally friendly internal combustion engine (ICE), both carbureted and diesel types.

Назначением способа является создание эффективного механического экзотермического магнитно каталитического химического реактора для повышения эффективности процессов сгорания топлива в ДВС при минимальных изменениях в конструкции стандартных камер сгорания.The purpose of the method is to create an effective mechanical exothermic magnetically catalytic chemical reactor to increase the efficiency of fuel combustion processes in internal combustion engines with minimal changes in the design of standard combustion chambers.

Известно «Способ организации рабочего процесса газового поршневого двигателя с искровым зажиганием», патент RU 2535308, опубл. 10.12.201, МПК F02B 19/12 F02B 43/00, обеспечивающий температуру 500-700°С в камере зажигания и инициацию запуска реакции комбинированной конверсии низших алканов, при этом обеспечивают реакцию комбинированной конверсии за счет давления и соответственно температуры подаваемой газовоздушной смеси. Достигают в ДВС повышенные эксплуатационные характеристики и простоту в изготовлении. Однако используют только принцип подачи в процессе сжатия бедной газовоздушной смеси из камеры сгорания в камеру зажигания, содержащую остаточные газы, и формирование в камере зажигания водородно-воздушной смеси.The known "Method of organizing the working process of a gas piston engine with spark ignition", patent RU 2535308, publ. 10.12.201, IPC F02B 19/12 F02B 43/00, providing a temperature of 500-700 ° C in the ignition chamber and initiating the start of the reaction of combined conversion of lower alkanes, while providing a combined conversion reaction due to the pressure and, accordingly, the temperature of the supplied air-gas mixture. ICE achieve enhanced performance and ease of manufacture. However, they use only the principle of supplying a lean gas-air mixture from a combustion chamber to a ignition chamber containing residual gases during compression and forming a hydrogen-air mixture in the ignition chamber.

Известно изобретение «Устройство для обработки воздуха топливно-воздушной смеси», Заявка: 2002124489 от 06.09.2002, опубл 27.04.2004, F02M 27/00, F02B 51/00, в котором используют постоянные магниты и катализатор. Однако через магнитное поле пропускают воздух между магнитными пластинами и внешней боковой стенкой цилиндра в котором существует зазор для свободного прохода воздуха, и устройство не используют в камере сгорания ДВС.The invention is known “Device for processing air of a fuel-air mixture”, Application: 2002124489 dated 09/06/2002, published on 04/27/2004, F02M 27/00, F02B 51/00, in which permanent magnets and a catalyst are used. However, air is passed through a magnetic field between the magnetic plates and the outer side wall of the cylinder in which there is a gap for free passage of air, and the device is not used in the combustion chamber of the internal combustion engine.

Известно изобретение «Способ интенсификации работы двигателя внутреннего сгорания», патент RU 2126094, опубл. 10.02.1999, F02M 27/04, однако интенсификация происходит благодаря предварительной отдельной от камеры сгорания обработки топлива и окислителя сильным электрическим полем и имеет очень трудоемкие и дорогие регулировки. Обычно используется в западных карбюраторных автомобилях с дорогостоящими химическими сотовыми катализаторами с платиновым покрытием.The invention is known "Method of intensifying the operation of an internal combustion engine", patent RU 2126094, publ. 02/10/1999, F02M 27/04, however, the intensification is due to the preliminary separate processing of the fuel and oxidizer from the combustion chamber by a strong electric field and has very laborious and expensive adjustments. Commonly used in western carburetor cars with expensive platinum-coated chemical cell catalysts.

Известна заявка «Способ сжигания топливовоздушной смеси», заявка 96112333 от 17.06.1996, опубл. 10.09.1998, МПК F02M 27/04, в котором создают воздушную зону, подвергнутую воздействию постоянного электромагнитного поля, подогреваемой до образования потока термомагнитной конвекции кислорода. Однако не используют для этого специально организованное магнитное поле внутри камеры сгорания.Known application "Method of burning air-fuel mixture", application 96112333 from 06/17/1996, publ. 09/10/1998, IPC F02M 27/04, in which an air zone is created, exposed to a constant electromagnetic field, which is heated until a thermomagnetic convection of oxygen forms. However, they do not use a specially organized magnetic field inside the combustion chamber.

Известна заявка «Способ подачи топлива в ДВС», RU 2016151527, от 26.12.2016, в котором осуществляют запуск реакции комбинированной конверсии низших алканов, входящих в состав газовоздушной смеси, в водород и окись углерода (синтез газ) за счет давления и соответствующей температуры подаваемой газовоздушной смеси из высокотемпературных паров в камеру зажигания, которую получают в парогенераторе. Однако не используют для этого специально организованное магнитное поле внутри камеры сгорания.Known application "Method of supplying fuel to the internal combustion engine", RU 2016151527, dated 12/26/2016, in which the reaction of combined conversion of lower alkanes that are part of the gas-air mixture to hydrogen and carbon monoxide (synthesis gas) is carried out due to the pressure and the corresponding temperature supplied gas-air mixture from high temperature vapors to the ignition chamber, which is obtained in a steam generator. However, they do not use a specially organized magnetic field inside the combustion chamber.

Наиболее близким, взятым за прототип является изобретение «Способ подготовки топливной смеси ДВС и устройство для его осуществления», патент RU 2232286, опубл. 10.07.2004, МПК F02M 27/00, F02B 51/00, в котором воздействие на топливную смесь осуществляют магнитным полем, образованным постоянными магнитами с одновременной обработкой катализатором, содержащим элементы 1, 7 и 8 группы Периодической системы и магниты расположены с обеспечением однородного магнитного поля, а на пластины нанесен катализатор. Изобретение позволяет повысить эффективность работы двигателя внутреннего сгорания и снизить содержание токсичных веществ в выхлопных газах. Однако токсичность уменьшается за счет того, что поверхность катализатора, соприкасаясь с горючей смесью, адсорбирует молекулы углеводорода, которые под действием катализатора способны лишаться части атомов водорода. Причем используют эффект, в соответствии с которым атомы с параллельными магнитными моментами, ориентированные под действием магнитного поля, имеют сравнительно большое время жизни до рекомбинации в молекулы водорода. Таким образом, реализован совсем другой принцип работы, в этом изобретении используют принцип увеличения каталитической поверхности, что и обеспечивает абсорбцию, но никак не влияет на полное дожигание газовоздушной смеси в ДВС. Кроме того, устройство устанавливают в топливо проводе ДВС, а не в камере сгорания.The closest taken as a prototype is the invention "A method of preparing a fuel mixture of an internal combustion engine and a device for its implementation", patent RU 2232286, publ. 07/10/2004, IPC F02M 27/00, F02B 51/00, in which the fuel mixture is exposed to a magnetic field formed by permanent magnets with simultaneous treatment with a catalyst containing elements of groups 1, 7 and 8 of the Periodic system and the magnets are arranged to provide a uniform magnetic fields, and the catalyst is applied to the plates. The invention improves the efficiency of an internal combustion engine and reduces the content of toxic substances in exhaust gases. However, toxicity is reduced due to the fact that the surface of the catalyst, in contact with the combustible mixture, adsorbs hydrocarbon molecules, which under the influence of the catalyst are able to lose part of the hydrogen atoms. Moreover, they use the effect, according to which atoms with parallel magnetic moments, oriented under the influence of a magnetic field, have a relatively long lifetime before recombination into hydrogen molecules. Thus, a completely different principle of operation is implemented, the principle of increasing the catalytic surface is used in this invention, which ensures absorption, but does not affect the complete afterburning of the gas-air mixture in the internal combustion engine. In addition, the device is installed in the fuel of the ICE wire, and not in the combustion chamber.

Изобретательской задачей способа является обеспечение полноты сгорания топлива, которая определяет экономию до 20% используемого топлива и соответственно более экологически чистый выхлоп. Для этого требуется получить магнитное поле в области расположения покрытия из катализатора, которое обеспечит более эффективную экзотермическую реакцию конвертации низших алканов в водород и окись углерода. Для решения этой изобретательской задачи необходимо намагнитить магнитно восприимчивую каталитическую поверхность камеры сгорания и головки поршня цилиндра и таким образом организовать магнитное поле, чтобы обеспечить повышенную напряженность магнитного поля. Вследствие этого, за счет магнитного поля высокой напряженности, которое образуется на остриях конусной поверхности катализатора, получить эффект активизации экзотермической реакции при условии повышенного ударного давления и температуры.The inventive objective of the method is to ensure complete combustion of the fuel, which determines the saving of up to 20% of the fuel used and, accordingly, a more environmentally friendly exhaust. For this, it is necessary to obtain a magnetic field in the area of the coating from the catalyst, which will provide a more effective exothermic reaction of the conversion of lower alkanes to hydrogen and carbon monoxide. To solve this inventive problem, it is necessary to magnetize the magnetically susceptible catalytic surface of the combustion chamber and the cylinder head and thus organize a magnetic field to provide increased magnetic field strength. As a result of this, due to the high-intensity magnetic field that forms on the tips of the conical surface of the catalyst, it is possible to obtain the effect of activating an exothermic reaction under the condition of increased shock pressure and temperature.

Технический результат, который достигается предложенным способом является повышение эффективности процессов сгорания топлива в ДВС при минимальных изменениях в конструкции за счет более уверенной инициации запуска реакции комбинированной конверсии низших алканов и получения наивысшей энергоемкости топлива.The technical result that is achieved by the proposed method is to increase the efficiency of the fuel combustion processes in the internal combustion engine with minimal changes in the structure due to more confident initiation of the start of the reaction of the combined conversion of lower alkanes and obtaining the highest energy intensity of the fuel.

Технический результат достигается за счет способа работы магнитно-каталитической камеры сгорания ДВС, который включает подачу газовоздушной смеси, в частном случае являющейся паро-газовой смесью, в камеру сгорания, которая вступает в реакцию конвертации низших алканов в водород и окись углерода при участии катализатора, предварительно нанесенного на стенки камеры сгорания слоем толщиной более 0,1 мм, состоящего из сплава, включающего комбинацию катализаторов реакций Тропша-Фишера. Новым в способе является то, что паро-газовая смесь в камере сгорания вступает в реакцию конвертации низших алканов в водород и окись углерода при участии намагниченного комбинированного катализатора, расположенного в магнитном поле постоянных магнитов, для чего создают магнитное поле высокой напряженности на остриях этого намагниченного комбинированного катализатора, нанесенного в виде покрытия пирамидальной формы с равным шагом по всей внутренней поверхности верхней части камеры сгорания, расположенной над поршнем, включая поверхность поршня, обращенную к верхней части камеры сгорания. При этом, и комбинированный катализатор, и постоянные магниты, размещенные снаружи на камере сгорания, снаружи ее стенок, содержат одинаковые компоненты в одном и том же соотношении, которые являются одновременно и катализатором реакций Тропша-Фишера и постоянным магнитом, и обеспечивают экзотермическую магнитно каталитическую химическую реакцию, что обеспечивает работу магнитно-каталитической камеры сгорания ДВС в качестве плазмохимического каталитического реактора. В частном случае составом компонента комбинированного катализатора является SmCoFeCuZr. Покрытие комбинированным катализатором на стенках камеры сгорания должно выдерживать силу на отрыв не менее 6,19 кг, а для обеспечения эффективной экзотермической магнитно каталитической химической реакции, она протекает в магнитном поле высокой напряженности при температуре сгорания парогазовой смеси от 400 до 600 градусов, с образованием плазмы.The technical result is achieved due to the method of operation of the internal combustion engine’s magnetic-catalytic combustion chamber, which includes supplying a gas-air mixture, in particular a steam-gas mixture, to a combustion chamber that enters the reaction of converting lower alkanes to hydrogen and carbon monoxide with the participation of the catalyst, previously deposited on the walls of the combustion chamber with a layer more than 0.1 mm thick, consisting of an alloy comprising a combination of Tropsch-Fischer reaction catalysts. New in the method is that the vapor-gas mixture in the combustion chamber reacts to convert lower alkanes to hydrogen and carbon monoxide with the participation of a magnetized combined catalyst located in a magnetic field of permanent magnets, which creates a high magnetic field at the tips of this magnetized combined a catalyst deposited in the form of a pyramidal coating with equal pitch over the entire inner surface of the upper part of the combustion chamber located above the piston, including over the piston facing the top of the combustion chamber. At the same time, both the combined catalyst and the permanent magnets placed outside the combustion chamber, outside its walls, contain the same components in the same ratio, which are both a catalyst for Tropsch-Fischer reactions and a permanent magnet, and provide an exothermic magnetically catalytic chemical reaction, which ensures the operation of the magnetic catalytic combustion chamber of the internal combustion engine as a plasma chemical catalytic reactor. In a particular case, the composition of the component of the combined catalyst is SmCoFeCuZr. Coating with a combined catalyst on the walls of the combustion chamber must withstand a peeling strength of at least 6.19 kg, and to ensure an effective exothermic magnetically catalytic chemical reaction, it proceeds in a high magnetic field at a combustion temperature of a gas-vapor mixture of 400 to 600 degrees, with the formation of a plasma .

Способ реализовывают следующим образом.The method is implemented as follows.

В камеру подают парогазовую топливную смесь, которая на первом цикле работы ДВС воспламеняется от свечей зажигания. При этом парогазовая топливная смесь соприкасается с увеличенной за счет рельефа катализатора в процессе движения поршня на сжатие. Поскольку силовые линии магнитного поля встречно направлены движению поршня при сжатии топливно-воздушной смеси, на остриях пирамидальных поверхностей катализатора возникает магнитное поле повышенной напряженности, что приводит в условиях повышенной рабочей температуры от 400 до 600°С и давлении подаваемой смеси в камеру сгорания к образованию в зонах этих зон повышенного напряжения магнитного поля к плазменному состоянию сжигаемого топлива при его горении.A vapor-gas mixture is fed into the chamber, which in the first cycle of the internal combustion engine ignites from the spark plugs. In this case, the gas-vapor mixture is in contact with the increased due to the relief of the catalyst during the movement of the piston for compression. Since the magnetic field lines are counter-directed to the piston motion during compression of the fuel-air mixture, an increased magnetic field appears on the tips of the pyramidal surfaces of the catalyst, which leads to the formation of a mixture in the combustion chamber under conditions of increased operating temperature from 400 to 600 ° C and pressure zones of these zones of increased magnetic field voltage to the plasma state of the fuel burned during combustion.

Такая работа обусловлена в соответствии с теорией химической кинетики, что обеспечивается магнитный катализ, который известен как один из видов катализа. Это же условие обеспечено и тем, что и комбинированный катализатор, и постоянные магниты, размещенные на камере сгорания, содержат одинаковые компоненты в одном и том же соотношении, которые являются одновременно и катализатором реакций Тропша-Фишера и постоянным магнитом, что обеспечивает экзотермическую магнитно каталитическую химическую реакцию.Such work is due in accordance with the theory of chemical kinetics, which provides magnetic catalysis, which is known as one of the types of catalysis. The same condition is ensured by the fact that both the combined catalyst and the permanent magnets placed on the combustion chamber contain the same components in the same ratio, which are both a catalyst for Tropsch-Fischer reactions and a permanent magnet, which provides an exothermic magnetically catalytic chemical reaction.

Для достижения технического результата требуется исключить наличие в камере сгорания полимеризованных групп молекул топлива. Однако обычно используется относительно небольшая напряженность электрического поля, которая не обеспечиваетдостаточной степени разрушения полимеризованных групп молекул топлива. В известных устройствах, где применено магнитное поле, при воздействии на воздух электрическим или магнитным импульсами происходит только диссоциация молекул кислорода на отрицательные ионы. Однако диссоциации молекул азота не происходит при пониженном импульсе разряда, требуется организовать магнитное поле с высокой напряженностью, так как энергия диссоциации молекул алканов высокая, например, у азота она в 2 раза выше, чем у кислорода. Если используют известные методы обработки топлива магнитным полем, то при этих способах получают малую эффективность его воздействия, связанную с неоднородностью и низким уровнем напряженности магнитного поля (5-25 мТл) и нестабильностью параметров в процессе эксплуатации.To achieve a technical result, it is necessary to exclude the presence in the combustion chamber of polymerized groups of fuel molecules. However, a relatively low electric field strength is usually used, which does not provide a sufficient degree of destruction of the polymerized groups of fuel molecules. In known devices that use a magnetic field, when exposed to air by electric or magnetic pulses, only the dissociation of oxygen molecules into negative ions occurs. However, the dissociation of nitrogen molecules does not occur with a reduced discharge pulse, it is necessary to organize a magnetic field with high intensity, since the energy of dissociation of alkane molecules is high, for example, nitrogen is 2 times higher than that of oxygen. If you use the known methods of processing fuel with a magnetic field, then with these methods get a low efficiency of its impact associated with the heterogeneity and low level of magnetic field strength (5-25 MT) and the instability of the parameters during operation.

В предложенном способе активную каталитическую площадь не просто увеличивают, а в определенных точках катализатора увеличивают напряженность магнитного поля в виде однородно распределенных узлов напряженности этого поля. Тогда в этих узлах одновременное воздействие на топливную смесь магнитного поля и катализатора обеспечивает появление атомарного водорода в камере сгорания.In the proposed method, the active catalytic area is not simply increased, but at certain points of the catalyst, the magnetic field strength is increased in the form of uniformly distributed nodes of the field strength. Then, in these nodes, the simultaneous effect of a magnetic field and a catalyst on the fuel mixture ensures the appearance of atomic hydrogen in the combustion chamber.

При этом выстраивается магнитное поле таким образом, чтобы моменты атомов низших алканов устойчиво взаимодействовали с катализатором все время до своей полной рекомбинации в молекулы водорода, за счет увеличенной энергии разряда в камере сгорания и, соответственно, быстрее инициируется процесс конверсии низших алканов, входящих в состав газовоздушной смеси, в водород и окись углерода на несколько порядков.In this case, the magnetic field is built in such a way that the moments of the atoms of lower alkanes stably interact with the catalyst all the time until they are completely recombined into hydrogen molecules, due to the increased discharge energy in the combustion chamber and, accordingly, the process of conversion of lower alkanes included in the gas mixtures of hydrogen and carbon monoxide by several orders of magnitude.

Новый принцип сжигания газовоздушной смеси в камере сгорания ДВС основан на том, что запуск реакции комбинированной конверсии низших алканов, входящих в состав газовоздушной смеси, в водород и окись углерода осуществляется не за счет пропускания паровоздушной смеси через катализатор, а за счет покрытия катализатором стенок камеры сгорания ДВС таким образом, что в организованном магнитном поле существенно повышается энергия разряда на остриях катализатора. Состав материала для наплавки катализатора магнитно восприимчивый, это например, кобальт, железо, медь, которые одновременно известны как основные катализаторы химического процесса Тропша-Фишера и в тоже время как основной состав постоянных магнитов.The new principle of combustion of the gas-air mixture in the ICE combustion chamber is based on the fact that the start of the reaction of the combined conversion of the lower alkanes in the gas-air mixture to hydrogen and carbon monoxide is carried out not by passing the vapor-air mixture through the catalyst, but by coating the walls of the combustion chamber with the catalyst ICE in such a way that in an organized magnetic field the discharge energy at the tips of the catalyst increases significantly. The composition of the material for depositing the catalyst is magnetically susceptible, for example, cobalt, iron, copper, which are simultaneously known as the main catalysts of the Tropsch-Fischer chemical process and at the same time as the main composition of permanent magnets.

Поскольку камера сгорания ДВС и головки поршня имеют рельеф поверхности, изготовленной в виде шипов конусной формы, например, с применением технологии лазерной наплавки и гравировки, то на остриях этих шипов (конусов) образуется магнитное поле повышенной напряженности, что приводит по факту к плазменному состоянию сжигаемого топлива при его горении. При этом магнитное поле активно воздействует на пламя горения топлива, как плазменное состояние вещества.Since the combustion chamber of the internal combustion engine and the piston head have a surface relief made in the form of cone-shaped spikes, for example, using laser cladding and engraving technology, an increased magnetic field forms on the tips of these spikes (cones), which in fact leads to the plasma state of the burned fuel when burning. In this case, the magnetic field actively affects the combustion flame of the fuel, as the plasma state of the substance.

В итоге реализации, предложенного способа работы камеры сгорания ДВС, камера сгорания работает как эффективный механический экзотермический магнитно каталитический химический реактор.As a result of the implementation of the proposed method of operation of the ICE combustion chamber, the combustion chamber operates as an effective mechanical exothermic magnetic catalytic chemical reactor.

Claims (8)

1. Магнитно-каталитическая камера сгорания двигателя внутреннего сгорания (ДВС) с подачей топлива в виде газовоздушной смеси, содержащая камеру сгорания с искровым способом воспламенения и автономную топливную аппаратуру для подачи газовоздушной смеси в ДВС, отличающаяся тем, что снаружи стенок камеры сгорания сверху размещены постоянные магниты, таким образом, чтобы силовые линии магнитного поля были встречно направлены движению поршня при сжатии газовоздушной смеси, внутри на стенках камеры сгорания и на верхней части поршня нанесено покрытие из комбинированного катализатора, выполненного в виде слоя, состоящего из пирамидальных поверхностей, размещенных с шагом, равным высоте пирамидальной поверхности от ее основания, и высотой каждой пирамидальной поверхности от ее основания не более 0,5 мм, толщина покрытия до основания пирамидальной поверхности не менее 0,1 мм, комбинированный катализатор и постоянные магниты выполнены из сплава с содержанием кобальта, железа и меди с равным соотношением компонентов сплава в магните и комбинированном катализаторе.1. Magnetic catalytic combustion chamber of an internal combustion engine (ICE) with a fuel in the form of an air-gas mixture, comprising a combustion chamber with a spark ignition method and an autonomous fuel apparatus for supplying a gas-air mixture in an internal combustion engine, characterized in that the constants are placed on top of the outside of the combustion chamber magnets, so that the lines of force of the magnetic field are opposed to the movement of the piston when compressing the gas-air mixture, inside on the walls of the combustion chamber and on the top of the piston o the coating of the combined catalyst, made in the form of a layer consisting of pyramidal surfaces placed in increments equal to the height of the pyramidal surface from its base, and the height of each pyramidal surface from its base is not more than 0.5 mm, the coating thickness to the base of the pyramidal surface is not less than 0.1 mm, the combined catalyst and permanent magnets are made of an alloy with the content of cobalt, iron and copper with an equal ratio of alloy components in the magnet and the combined catalyst. 2. Магнитно-каталитическая камера сгорания ДВС по п. 1, отличающаяся тем, что пирамидальные поверхности комбинированного катализатора размещены с шагом 0,5 мм и с отклонением не более технологических погрешностей.2. The magnetic-catalytic combustion chamber of the internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the pyramidal surfaces of the combined catalyst are placed with a pitch of 0.5 mm and with a deviation of no more than technological errors. 3. Магнитно-каталитическая камера сгорания ДВС по п. 2, отличающаяся тем, что окружность в основании конуса пирамидальных поверхностей составляет 0,5 мм с отклонением не более технологических погрешностей.3. The ICE magnetic-catalytic combustion chamber according to claim 2, characterized in that the circumference at the base of the cone of the pyramidal surfaces is 0.5 mm with a deviation of no more than technological errors. 4. Магнитно-каталитическая камера сгорания ДВС по п. 1, отличающаяся тем, что комбинированный катализатор и постоянные магниты выполнены из сплава с содержанием кобальта, железа и меди в соотношении масс 40%, 40% и 20% соответственно в совокупности относительно общей массы сплава.4. The magnetic-catalytic combustion chamber of the internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the combined catalyst and permanent magnets are made of an alloy with a content of cobalt, iron and copper in a mass ratio of 40%, 40% and 20%, respectively, together with respect to the total mass of the alloy . 5. Способ работы магнитно-каталитической камеры сгорания ДВС по п. 1, включающий подачу газовоздушной смеси в камеру сгорания, которая вступает в реакцию конвертации низших алканов в водород и окись углерода при участии комбинированного катализатора, предварительно нанесенного на стенки камеры сгорания слоем, толщиной более 0,1 мм, состоящего из сплава, включающего комбинацию катализаторов реакций Тропша-Фишера, отличающийся тем, что газовоздушная смесь в камере сгорания вступает в реакцию конвертации низших алканов в водород и окись углерода при участии намагниченного комбинированного катализатора, расположенного в магнитном поле постоянных магнитов, для чего создают магнитное поле высокой напряженности на остриях комбинированного катализатора, нанесенного в виде покрытия пирамидальной формы с равным шагом на внутренней поверхности стенок камеры сгорания, расположенной над поршнем, включая поверхность поршня, обращенную к верхней части камеры сгорания, при этом, и комбинированный катализатор, размещенный внутри стенок камеры сгорания, и постоянные магниты, размещенные снаружи стенок камеры сгорания, содержат одинаковые компоненты в одном и том же соотношении, которые являются одновременно и катализатором реакций Тропша-Фишера и постоянным магнитом, и обеспечивают экзотермическую магнитно-каталитическую химическую реакцию, что обеспечивает работу магнитно-каталитической камеры сгорания ДВС в качестве плазмохимического каталитического реактора.5. The method of operation of the internal combustion engine’s magnetic-catalytic combustion chamber according to claim 1, comprising supplying a gas-air mixture to the combustion chamber, which reacts to convert lower alkanes to hydrogen and carbon monoxide with the participation of the combined catalyst, previously deposited on the walls of the combustion chamber with a layer more than 0.1 mm, consisting of an alloy comprising a combination of Tropsch-Fischer reaction catalysts, characterized in that the gas-air mixture in the combustion chamber reacts to convert lower alkanes to hydrogen and carbon monoxide kind with the participation of a magnetized combined catalyst located in a magnetic field of permanent magnets, which creates a high magnetic field on the tips of the combined catalyst deposited in the form of a pyramidal shape with equal pitch on the inner surface of the walls of the combustion chamber located above the piston, including the piston surface, facing the upper part of the combustion chamber, in this case, both the combined catalyst located inside the walls of the combustion chamber and the permanent magnets placed data outside the walls of the combustion chamber, contain the same components in the same ratio, which are both a catalyst for Tropsch-Fischer reactions and a permanent magnet, and provide an exothermic magnetic-catalytic chemical reaction, which ensures the operation of the magnetic-catalytic combustion chamber of the internal combustion engine as a plasma chemical catalytic reactor. 6. Способ работы магнитно-каталитической камеры сгорания ДВС по п. 5, отличающийся тем, что составом компонента комбинированного катализатора является SmCoFeCuZr.6. The method of operation of the magnetic catalytic combustion chamber of the internal combustion engine according to claim 5, characterized in that the composition of the component of the combined catalyst is SmCoFeCuZr. 7. Способ работы магнитно-каталитической камеры сгорания ДВС по п. 5, отличающийся тем, что покрытие комбинированным катализатором на стенках камеры сгорания должно выдерживать силу на отрыв не менее 6,19 кг.7. The method of operation of the internal combustion engine’s magnetic catalytic combustion chamber according to claim 5, characterized in that the coating with the combined catalyst on the walls of the combustion chamber must withstand a peel strength of at least 6.19 kg. 8. Способ работы магнитно-каталитической камеры сгорания ДВС по п. 5, отличающийся тем, что для обеспечения эффективной экзотермической магнитно-каталитической химической реакции, она протекает в магнитном поле высокой напряженности при температуре сгорания парогазовой смеси от 400 до 600°С, с образованием плазмы.8. The method of operation of the internal combustion engine’s magnetic-catalytic combustion chamber according to claim 5, characterized in that in order to provide an effective exothermic magnetic-catalytic chemical reaction, it proceeds in a high-intensity magnetic field at a combustion temperature of the gas-vapor mixture from 400 to 600 ° C, with the formation plasma.
RU2017133901A 2017-09-28 2017-09-28 Magnetic-catalytic combustion chamber of internal combustion engine (ice) with fuel supply in form of gas-air mixture and method of ice magnetic-catalytic combustion engine operation RU2669529C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017133901A RU2669529C1 (en) 2017-09-28 2017-09-28 Magnetic-catalytic combustion chamber of internal combustion engine (ice) with fuel supply in form of gas-air mixture and method of ice magnetic-catalytic combustion engine operation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017133901A RU2669529C1 (en) 2017-09-28 2017-09-28 Magnetic-catalytic combustion chamber of internal combustion engine (ice) with fuel supply in form of gas-air mixture and method of ice magnetic-catalytic combustion engine operation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2669529C1 true RU2669529C1 (en) 2018-10-11

Family

ID=63862432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017133901A RU2669529C1 (en) 2017-09-28 2017-09-28 Magnetic-catalytic combustion chamber of internal combustion engine (ice) with fuel supply in form of gas-air mixture and method of ice magnetic-catalytic combustion engine operation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2669529C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2700866C1 (en) * 2018-12-19 2019-09-23 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Method of gas-diesel engine working process organization
RU2708180C1 (en) * 2019-01-18 2019-12-04 Мусин Ильшат Гайсеевич Ice with magnetic-catalytic combustion chamber and with ultrasonic steam generator and method for supply of gas-water-air fuel mixture to combustion chamber of this ice

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1206454A2 (en) * 1983-12-07 1986-01-23 Ворошиловградский машиностроительный институт Internal combustion engine
US5117789A (en) * 1990-07-23 1992-06-02 Coventry Polytechnic Higher Education Internal combustion engine
RU2069774C1 (en) * 1994-03-04 1996-11-27 Мельников Вячеслав Борисович Method and catalytic composition for operation of internal combustion engine
RU2301348C1 (en) * 2005-11-11 2007-06-20 Валентин Николаевич Дураджи Method to reduce amount of harmful substances in exhaust gases of internal combustion engines
WO2008077204A2 (en) * 2006-12-22 2008-07-03 Dominique Bosteels Catalytic combustion process with rejuvenation step

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1206454A2 (en) * 1983-12-07 1986-01-23 Ворошиловградский машиностроительный институт Internal combustion engine
US5117789A (en) * 1990-07-23 1992-06-02 Coventry Polytechnic Higher Education Internal combustion engine
RU2069774C1 (en) * 1994-03-04 1996-11-27 Мельников Вячеслав Борисович Method and catalytic composition for operation of internal combustion engine
RU2301348C1 (en) * 2005-11-11 2007-06-20 Валентин Николаевич Дураджи Method to reduce amount of harmful substances in exhaust gases of internal combustion engines
WO2008077204A2 (en) * 2006-12-22 2008-07-03 Dominique Bosteels Catalytic combustion process with rejuvenation step

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2700866C1 (en) * 2018-12-19 2019-09-23 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Method of gas-diesel engine working process organization
RU2708180C1 (en) * 2019-01-18 2019-12-04 Мусин Ильшат Гайсеевич Ice with magnetic-catalytic combustion chamber and with ultrasonic steam generator and method for supply of gas-water-air fuel mixture to combustion chamber of this ice

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ji et al. Effect of hydrogen addition on combustion and emissions performance of a gasoline rotary engine at part load and stoichiometric conditions
Dale et al. Enhanced ignition for IC engines with premixed gases
CA2512726A1 (en) Methods and apparatus for combustion of fuels
RU2669529C1 (en) Magnetic-catalytic combustion chamber of internal combustion engine (ice) with fuel supply in form of gas-air mixture and method of ice magnetic-catalytic combustion engine operation
Zhou et al. Toward highly-efficient combustion of ammonia–hydrogen engine: Prechamber turbulent jet ignition
Leelakrishnan et al. Performance and emission characteristics of Brown’s gas enriched air in spark ignition engine
Perdana et al. The role of magnetic field orientation in vegetable oil premixed combustion
Gohar et al. Comparative Analysis of Performance Chacateristicts of CI Engine with and without HHO gas (Brown Gas)
Prasetya et al. The experimental study of wet cell HHO generator type with Ba (OH) 2 catalyst on performance and exhaust gaseous emissions of 4 stroke engine 120 cc
Huang et al. Effect of ignition timing on the emission of internal combustion engine with syngas containing hydrogen using a spark plug reformer system
CN117231357A (en) In-cylinder direct injection ammonia-hydrogen internal combustion engine and control method thereof
Pratilastiarso et al. Performance and Exhaust Gas Analysis Of A Four Stroke Engine Using Oxy hydrogen Gas As Supplementary Fuel
DE102005039296B4 (en) Method for operating an internal combustion engine
RU2708180C1 (en) Ice with magnetic-catalytic combustion chamber and with ultrasonic steam generator and method for supply of gas-water-air fuel mixture to combustion chamber of this ice
Rychter et al. Catalytic activation of a charge in a prechamber of a SI lean-burn engine
Wall Effect of hydrogen enriched hydrocarbon combustion on emissions and performance
CA2612955A1 (en) Plasma fueling system for internal comustion engines
CN1775659A (en) Method and apparatus for developing new energy alcohol hydrogen and water hydrogen
DE2253249A1 (en) METHOD OF INFLUENCING COMBUSTION IN POWER MACHINES AND COMBUSTION SYSTEMS BY USING ELECTRIC FIELDS
Thanga et al. A review on the application of hydrogen rich gas as fuel supplement in CI and SI internal combustion engine
Sharma et al. Effect on performance of engine by injecting hydrogen
RU2154738C2 (en) Energy conversion process and device (design versions)
RU2276274C1 (en) Two-stroke internal combustion engine
SU1023131A1 (en) Electronic ignition for diesel engines
Dhananjaya et al. An effective & efficient approach to increase fuel efficiency in spark ignition engines