RU88393U1

RU88393U1 - INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Info

Publication number: RU88393U1
Application number: RU2009111616/22U
Authority: RU
Inventors: Валентин Анатольевич Макуев; Юрий Степанович Галкин; Евгений Евгеньевич Клубничкин; Вениамин Семенович Найман; Владислав Евгеньевич Клубничкин
Original assignee: ГОУ ВПО Московский государственный университет леса
Priority date: 2009-04-01
Filing date: 2009-04-01
Publication date: 2009-11-10

Abstract

1. Двигатель внутреннего сгорания, включающий камеру смесеобразования, дроссель, канал воздуховода, содержащий корпус с фильтром, отличающийся тем, что воздушный фильтр выполнен в виде проницаемой мономолекулярной пленки, управляемой электрическим полем, и служит мембраной, пропускающей кислород. ! 2. Двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что на двигателе смонтирован источник электрического поля мембраны.1. An internal combustion engine including a mixing chamber, a throttle, an air duct channel comprising a housing with a filter, characterized in that the air filter is made in the form of a permeable monomolecular film controlled by an electric field and serves as an oxygen-transmitting membrane. ! 2. The internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the source of the electric field of the membrane is mounted on the engine.

Description

Полезная модель относится к устройствам для двигателей внутреннего сгорания и может быть использована в сухопутной, водной и авиационной технике.The utility model relates to devices for internal combustion engines and can be used in land, water and aviation technology.

Известны устройства для образования горючей смеси в двигателях внутреннего сгорания, состоящие из карбюратора, включающего сопло, диффузоры и жиклеры, через которые подается топливо на распыление, и воздуховода с фильтром, очищающим воздух от случайных примесей [1].Known devices for the formation of a combustible mixture in internal combustion engines, consisting of a carburetor, including a nozzle, diffusers and jets through which fuel is sprayed, and an air duct with a filter that purifies the air from accidental impurities [1].

Однако, такие двигатели из-за объективной причины, заключающейся в объемном составе воздуха, и в виду неполного сгорания топлива, имеют большой удельный расход горючего и плохие экологические показатели.However, such engines, due to an objective reason consisting in the volumetric composition of the air and due to incomplete combustion of fuel, have a large specific fuel consumption and poor environmental performance.

Известны также устройства для смесеобразования в двигателях внутреннего сгорания инжекторного типа, состоящие из камеры смесеобразования, дросселя, канала воздуховода, содержащего корпус воздушного фильтра, в который помещен фильтр [2].Also known are devices for mixture formation in injection-type internal combustion engines, consisting of a mixture formation chamber, a throttle, an air duct channel containing an air filter housing in which the filter is placed [2].

Однако, существующие устройства образуют горючую смесь в камере сгорания недостаточно подготовленной к полному сгоранию из-за плохого перемешивания распыленного топлива с поступающим воздухом по воздуховоду, очищенным лишь от случайных примесей при помощи воздушного фильтра, расположенного в корпусе воздуховода. Неполное сгорание горючей смеси в камере сгорания происходит из-за объемного состава воздуха, в котором большую часть по объему составляет азот N(78,08), кислород О₂ всего 20,95, остальное - инертные газы, углекислый газ, водяной пар и т.д. Как известно, азот (N) газ без цвета и запаха не поддерживает горения, что задерживает гомогенное горение топлива в среде газообразного окислителя - кислорода воздуха (O₂). Таким образом, состав выхлопных газов в двигателях внутреннего сгорания при подаче горючего устройством инжекторного типа, также, как и карбюраторного типа, не улучшает смесеобразования горючей смеси, горения и экологических показателей.However, existing devices form a combustible mixture in the combustion chamber not sufficiently prepared for complete combustion due to poor mixing of the sprayed fuel with the incoming air through the air duct, cleaned only from accidental impurities using an air filter located in the duct body. Incomplete combustion of the combustible mixture in the combustion chamber occurs due to the volumetric composition of air, in which most of the volume is nitrogen N (78.08), oxygen O _{2 is} only 20.95, the rest is inert gases, carbon dioxide, water vapor, etc. .d. As you know, nitrogen (N) gas without color and odor does not support combustion, which delays the homogeneous combustion of fuel in a gaseous oxidizer - atmospheric oxygen (O ₂ ). Thus, the composition of exhaust gases in internal combustion engines when a fuel device is injected with an injector type, as well as a carburetor type, does not improve the mixture formation of the combustible mixture, combustion and environmental performance.

Недостатки известных устройств устраняются предложенной конструкцией полезной модели для двигателей внутреннего сгорания, включающей камеру смесеобразования и горения, дроссель, канал воздуховода, содержащий корпус воздушного фильтра и фильтр, причем воздушный фильтр выполнен в виде проницаемой мономолекулярной пленки, управляемой электрическим полем и служит мембраной, пропускающей в основном кислород. На канале воздуховода смонтирован источник электрического поля мембраны.The disadvantages of the known devices are eliminated by the proposed design of the utility model for internal combustion engines, including a mixture formation and combustion chamber, a throttle, an air duct channel containing an air filter housing and a filter, the air filter being made in the form of a permeable monomolecular film controlled by an electric field and serving as a membrane passing in mostly oxygen. A source of electric field of the membrane is mounted on the duct channel.

Задача, решаемая заявляемым устройством, заключается в том, что воздух, состоящий из азота (78,08) и кислорода (20,95), разделяется в канале воздуховода мембраной в виде мономолекулярной пленки так, что кислород проходит в камеру сгорания для получения горючей смеси, тем самым улучшается процесс смесеобразования и горения без присутствия в горючей смеси азота и исключаются в выхлопных газах его соединения.The problem solved by the claimed device is that the air consisting of nitrogen (78.08) and oxygen (20.95) is separated in the duct by a membrane in the form of a monomolecular film so that oxygen passes into the combustion chamber to obtain a combustible mixture thereby improving the process of mixture formation and combustion without the presence of nitrogen in the combustible mixture and excluding its compounds in the exhaust gases.

Полезная модель поясняется схемой (фиг.1), где показаны: корпус воздушного фильтра 1 с фильтром, канал воздуховода 2, дроссельная заслонка 3, камера смесеобразования и горения 4, проницаемая мембрана 5, выполненная в виде мономолекулярных пленок, управляемая электрическим током от источника электрической энергии мембраны 6 напряжением ±60 милливольт. Например, аламетицин относится к семейству соединений, образующих проницаемые мембраны, управляемые электрическим полем.The utility model is illustrated by the diagram (Fig. 1), which shows: an air filter housing 1 with a filter, an air duct channel 2, a throttle valve 3, a mixture formation and combustion chamber 4, a permeable membrane 5 made in the form of monomolecular films controlled by electric current from an electric source membrane energy 6 voltage ± 60 millivolts. For example, alamethicin belongs to the family of compounds that form permeable membranes controlled by an electric field.

Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом: во время запуска двигателя в обычном режиме включается источник энергии мембраны 6, который подключен к аккумулятору и преобразует постоянный ток напряжения 12 В в ток низкого напряжения (±60мВ), поступающий на мембрану 5. Полученный воздух в корпусе воздушного фильтра 1 канала воздуховода 2 очищается от азота (N) в воздушном потоке, проходящем через воздушный фильтр. Затем воздух, очищенный от примесей и, главным образом, очищенный от азота (N) поступает по каналу воздуховода 2 через дроссельную заслонку 3 в камеру сгорания и горения 4, где происходит перемешивание с распыленным топливом и образуется горючая смесь.The internal combustion engine operates as follows: during engine start-up, the membrane energy source 6 is turned on, which is connected to the battery and converts a direct current voltage of 12 V into a low-voltage current (± 60 mV) supplied to the membrane 5. Received air in the air casing the filter 1 of the duct 2 is cleaned of nitrogen (N) in the air flow passing through the air filter. Then the air purified from impurities and mainly purified from nitrogen (N) enters through the duct 2 through the throttle valve 3 into the combustion and combustion chamber 4, where mixing with the sprayed fuel takes place and a combustible mixture is formed.

Исключение в потоке воздуха азота (N) улучшает процесс горения, так как наличие азота (N) ухудшает окислительного свойства воздуха и не поддерживает горения, а в заявляемом устройстве в камеру смесеобразования и горения поступает только О₂ (кислород).The exclusion of nitrogen (N) in the air stream improves the combustion process, since the presence of nitrogen (N) worsens the oxidizing properties of air and does not support combustion, and in the inventive device only O ₂ (oxygen) enters the mixture formation and combustion chamber.

Этот фактор способствует экономии топлива до 15-16% и увеличению мощности двигателя без дополнительных конструктивных изменений.This factor contributes to fuel savings of up to 15-16% and increase engine power without additional design changes.

Использование мембраны в полезной модели для пропуска только кислорода О₂ в канал воздуховода, улучшает смесеобразование в двигателе внутреннего сгорания и позволяет за счет полного сгорания топлива улучшить экологические показатели двигателей внутреннего сгорания сухопутной, водной и авиационной техники.The use of the membrane in a utility model for passing only O ₂ oxygen into the duct, improves mixture formation in the internal combustion engine and allows, due to complete combustion of the fuel, to improve the environmental performance of internal combustion engines of land, water and aviation equipment.

1. Вайсман Я.М., Горенков В.М. «Автомобиль Жигули», издательство «Транспорт», Москва, 1987, стр.94-106.1. Vaysman Ya.M., Gorenkov V.M. "Car Lada", the publishing house "Transport", Moscow, 1987, pp. 94-106.

2. Дмитревский А.В. «Автомобильные бензиновые двигатели» издательство «Астрель» ACT, 2005 стр.91-123.2. Dmitrevsky A.V. "Automobile gasoline engines" publishing house "Astrel" ACT, 2005 p.91-123.

Claims

1. An internal combustion engine including a mixing chamber, a throttle, an air duct channel comprising a housing with a filter, characterized in that the air filter is made in the form of a permeable monomolecular film controlled by an electric field and serves as an oxygen-transmitting membrane.

2. The internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the source of the electric field of the membrane is mounted on the engine.