SK52011U1 - Štvortaktné piestové spaľovacie motory využívajúce energiu paliva aj energiu výfukových plynov - Google Patents

Abstract

Štvortaktný piestový spaľovací motor využíva energiu paliva aj energiu výfukových plynov. Energiu paliva využíva tak ako súčasné štvortaktné motory s tým, že pri výfukovom zdvihu piesta 2 vo valci 1 vytlačí horúce výfukové plyny cez otvorený výfukový ventil 7 do expanznej komory 10. Druhý pracovný proces využíva tepelnú energiu horúcich výfukových plynov tak, že pri kompresnom zdvihu piest 2 vytlačí z valca 1 do expanznej komory 10 aj stlačený vzduch. Rast tlaku pri expanzii zmesi horúcich výfukových plynov, tlakového vzduchu a vodnej pary núti prúdiť zmes späť do valca 1, kde tlačí na piest 2 a ten koná druhý pracovný zdvih.

Description

Štvortaktné piestové spaľovacie motory využívajúce energiu paliva aj energiu výfukových plynov.

Oblasť techniky.

Technické riešenie sa týka štvortaktných piestových spaľovacích motorov v modifikácii zážihového alebo vznetového motora, ktoré sú využívané ako pohony: .-.v dopravných prostriedkov cestnej, železničnej a vodnej dopravy, .-.vpoľnohospodárskych a lesných traktoroch a strojov, .-.v letectve pre malé lietadlá a helikoptéry, .-. v systémoch výroby energií elektrickej, tlakovej kvapaliny pre hydraulické systémy rýpadiel, nakladačov, cestných, stavebných aj poľnohospodárskych strojov a ďalších priemyselných odvetviach.

Doterajší stav techniky.

Piestové spaľovacie motory rozdeľujeme podľa používaného druhy paliva :

.-. benzínové, ktoré využívajú energiu paliva benzínu jeho spaľovaním a aj palivá s obdobnými vlastnosťami ako zemný plyn, propan-butan a ďalšie. Zapaľovanie smesy paliva a vzduchu je realizované elektrickou iskrou zapaľovacej sviečky, .-. naftové, ktoré využívajú energiu paliva nafty jej spaľovaním a aj palivá s obdobnými vlastnosťami ako je bionafta. Na zapaľovanie smesy paliva a vzduchu sa využíva teplo získané kompresiou vzduchu privedeného do valca.

Podľa spôsobu pracovných cyklov sú dvojtaktné, pracovný cyklus trvá jednu otáčku kľukového hriadeľa motora, alebo štvortaktné, pracovný cyklus trvá dve otáčky,

Podľa usporiadania valcov sú radové, tvaru „V“, ležaté, hviezdicové,

Podľa veľkosti otáčok sú :

.-. rýchlobežné v rozsahu otáčok od 3.000 až 17.000 otáčok za minútu, .-. pomalobežné v rozsahu otáčok od 750 do 3000 otáčok za minútu, .-. veľmi pomalobežné lodné a veľkých výkonov v rozsahu otáčok od 100 ot/minutu Podľa veľkosti výkonu sú : miniatúrne pre pohon modelov lietadiel, vrtulníkov, lokomotív, lodí, malé výkony pre pohon ručných nástrojov píl, vŕtačiek, kladív, atd, .-. výkony od 50 kW až 300 kWpre osobné automobili až 1000 kWpre nákladné, .-. vyššie výkony do 10.000 kW aj vyššie výkony pre stacionárne agregáty,

Piestové spaľovacie motory sa využívajú ako pohonné agregáty predovšetkým :

.-. v dopravných prostriedkoch cestnej, železničnej, vodnej aj leteckej doprave, .-. v stavebných a cestných strojoch, v poľnohospodárskych strojoch,, .-. v stacionárnych pohonných systémoch ako pohonné agregáty na výrobu elektrickej energie, pre pohon vodných čerpadiel, kompresorov atd.

Značnou nevýhodou piestových spaľovacích motorov je nízka účinnosť u tých najmodernejších dosahuje hranicu len 45 % a je dôsledkom vysokých strát tepelnej energie a strát mechanických. Podmienky pre efektívny spaľovací proces sú pre vyrábané piestové spaľovacie motory zabezpečené len vo veľmi malej oblasti pracovných otáčok čo je zrejme s grafov špecifickej spotreby benzínových a aj naftových motorov automobilov MERCEDES značky A 160 s benzínovým motorom a A 170 CDI s naftovým motorom uvedených na obraze číslo 1.

Rozhodujúce nedostatky piestových spaľovacích motorov ;

malá účinnosť, ktorá je dôsledkom zastaralej koncepcie a vytvára podmienky na neefektívne využívanie tepelnej energie paliva, .-. značná spotreba paliva, je výrazne vyššia pri nižšom zaťažení nižšia pri vyššom, značná produkcia škodlivých emisií,

Podstata riešenia.

Štvortaktné piestové spaľovacie motory využívajúce energie, paliva aj energiu výfukových plynov v modifikácii zážihového alebo vznetového motora efektívne využívajú dva druhy energií v dvoch po sebe nasledujúcich štvortaktných preplňovaných pracovných procesov realizovaných v jednom valci jedným piestom s ojnicou, ktorá pôsobí na čap kľuky kľukového hriadeľa.

1. Prvý štvortaktný preplňovaný pracovný proces efektívne využíva energiu paliva spaľovaním smesy stlačeného vzduchu nad piestom v hornej úvrati a paliva vstreknutého vstrekovačom do stlačeného vzduchu nad piestom v hornej úvrati rovnako ako súčastné štvortaktné piestové spaľovacie motory. Piest sa pri expanzii paliva a stlačeného vzduchu pohybuje vo valci s hornej do dolnej úvrati. Pri ďalšom výfukovom zdvihu sa piest vo valci pohybuje s dolnej úvrati do hornej úvrati a vytlačí horúce výfukové plyny v smere šípky do expanznej komory pri uzatvorenej výfukovej prívrerke. V expanznej komore dopravený objem horúcich výfukových plynov stlačí piest aj s pružinou o prvú časť objemu expanznej komory.

2. Druhý štvortaktný preplňovaný pracovný proces efektívne využíva tepelnú energiu horúcich výfukových plynov, ktoré boli výfukovým zdvihom piesta vytlačené do expanznej komory a jeho priebeh je nasledovný:

Prvý zdvih prebieha po skončení výfukového zdvihu, pritom sa piest pohybuje s hornej úvrati do dolnej úvrati a prebieha preplňovanie valca vzduchom, Pri ďalšom zdvihu kompresnom sa piest pohybuje s dolnej úvrati do hornej úvrati a je vo valci nad piestom stláčaný vzduch až do dosiahnutia požadovaného tlaku a to asi 40 stupňov pred hornou úvraťou a elektronický riadiaci systém otvorí výfukový ventil cez ktorý je pretlakom v smere šípky stláčaný vzduch vo valci vytlačený do expanznej komory pri uzatvorenej výfukovej prívrerke. Vytlačený vzduch má na začiatku vyšší tlak ako je tlak výfukových plynov v expanznej komore a stlačí piest a jeho pružinu o druhú časť objemu expanznej komory. Pred dosiahnutím polohy piesta v hornej úvrati elektronický riadiaci systém realizuje vstrekovačom v expanznej komore vstrek tlakovej vody, ktorá sa v expanznej komore zmení na paru a zvýši účinnosť expandujúcej zmesy v expanznej komore, ktorá pôsobí tlakom na piest expanznej komory, a ten stlačí pružinu expanznej komory do dolnej úvrati. Pokračovaním expanzie smesy horúcich výfukových plynov tlakového vzduchu a pary rastie jej tlak a núti prúdiť expandujúcu zmes otvoreným výfukovým ventilom zpäť do valca a tam tlačí na piest a ten sa pohybuje z hornej úvrati do dolnej úvrati a rýchlo zväčšuje objem vo valci a stlačená pružina v expanznej komore vystrelí piest expanznej komory do hornej úvrati a vytlačí expandujúcu zmes horúcich výfukových plynov, vzduchu a vodnej pary z expanznej komory cez otvorený výfukový ventil do valca. Pri expanzii smesy horúcich výfukových plynov, vzduchu a vodnej pary vykonáva piest pohybom s hornej úvrati do dolnej druhý pracovný zdvih a to s využitím energie horúcich výfukových plynov a to bez použitia paliva a bez emisií.

Pri štartovaní, rozbehu a mimoriadnom zaťažení motora elektronický riadiaci systém opakovane realizuje len prvý štvortaktný preplňovaný pracovný proces pri ktorom je využívaná energia paliva. Keď riadiaci systém vyhodnotí že potrebné časti motora dosiahli požadovanú prevádzkovú teplotu až potom realizuje aj druhý štvortaktný preplňovaný pracovný proces pri ktorom je efektívne využívaná aj tepelná energia výfukových plynov. Pre modifikáciu vznetového vyhotovenia motora je výhodné vstrekovanú vodu obohatiť o močovinu, jej prínosom bude redukcia emisií /NOx/.

3. Štvortaktné piestové spaľovacie motory využívajúce energiu paliva aj energiu výfukových plynov využívajú elektronický riadiaci systém na „ on-line“ spriahnuté riadenie, priebežné sledovanie a vyhodnocovanie okamžitého stavu procesu, údajov potrebných na riadenie a efektívnu realizáciu novej koncepcie dvoch druhov pracovných procesov s využívaním dvoch druhov energií.

3.1. Centrálna riadiaca jednotka elektronického riadiaceho systému motora má na svoje vstupy pripojené výstupy snímačov na získanie informácií:

- o teplote a tlaku oleja, paliva, vody, dodávaných akčnými členmi riadenia /spoločný rozvod - common rail - oleja, paliva a vody/,

- o paliva, dodávaného do vstrekovača paliva,

- o tlakovej vody dodávanej do vstrekovača,

- o vzduchu pre preplňovanie valcov,

- o polohe vačkového hriadeľa,

- o spolupracujúcich agregátov motora: alternátora na výrobu elektrickej energie, hydročerpadla na výrobu tlakového oleja, čerpadla vody na chladenie.

3.2. Na výstupy centrálnej riadiacej jednotky sú pripojené akčné členy: vstrekovania paliva, vstrekovania vody, výfukového ventilu, a výfukovej prívrerky.

3.3. Centrálna riadiaca jednotka riadiaceho systému piestového spaľovacieho motora

- priebežne spracováva získané informácie zo snímačov motora, a zo spolupracujúcich agregátov motora, s ktorými realizuje pohon,

- rozhoduje, na základe vyhodnotenia požiadaviek zadaných v programe alebo požiadaviek vyjadrených stlačením plynového pedálu dopravného prostriedku,

- generuje aktuálne príkazy pre podružné riadiace jednotky systému: riadiace jednotky akčných členov, vstrekovania paliva, vstrekovania tlakovej vody otvárania výfukového ventilu a výfukovej prívrerky, ktoré realizujú požadované funkcie riadiacej jednotky.

4. Rozhodujúce prínosy novej koncepcie dvoch druhov pracovných procesov s využívaním dvoch druhov energií sú:

- výrazne efektívnejšie využívanie energie paliva,

- výrazné zníženie spotreby paliva, ktoré môže dosiahnuť až 40%,

- výrazné zníženie produkcie škodlivých emisií, ktoré produkuje len každý druhý dvojtaktný preplňovaný pracovný proces, keď využíva energiu paliva,

100 % reprodukovateľnosť funkcií riadiacej jednotky, vyplývajúcej z použitia číslicových systémov riadenia,

- jednoduchá preprogramovateľnosť funkcií centrálnej riadiacej jednotky na ďalšie možné rozšírenie a využitie systému.

Prehľad obrázkov:

Obrázok číslo 1. Zobrazuje špecifickú spotrebu paliva - grafický vyrábaných a využívaných štvortaktných piestových spaľovacích motorov automobilov Mercedes.

Obrázok číslo 2. Schéma hlavných častí štvortaktného piestového spaľovacieho motora, ktorý využíva energiu paliva aj energiu výfukových plynov v modifikácií zážihového alebo vznetového motora a efektívne realizujú novú koncepciu dvoch druhov pracovných procesov s využívaním dvoch druhov energií.

Obrázok číslo 3. Schéma elektronického riadiaceho systému pre štvortaktný piestový spaľovací motor, ktorý efektívne realizuje novú koncepciu dvoch druhov pracovných procesov s využívaním dvoch druhov energií.

Obrázok číslo 4. Tesniaci krúžok piesta expanznej komory.

Príklady uskutočnenia.

Analýzou grafu celkovej charakteristiky zistíme že motory majú výrazne horšiu účinnosť a oveľa vyššiu spotrebu, keď pracujú pri menšom zaťažení, keď si prevádzka vyžaduje malý stredný efektívny tlak a malý krútiaci moment.

Základné vyhotovenie jednovalcového štvortaktného piestového spaľovacieho motora využívajúceho energiu paliva aj energiu výfukových plynov s preplňovaným pracovným procesom v modifikácii zážihového alebo vznetového motora znázornený na obrázku číslo 2 má vytvorené podmienky na efektívnu realizáciu novej koncepcie dvoch druhov pracovných procesov s využívaním dvoch druhov energií a to energie paliva a energie horúcich výfukových plynov v jednom valci štvortaktného piestového spaľovacieho motora a jednej expanznej komory umiestnenej pri výfukovom potrubí valca a jedným kľukovým mechanizmom.

Hlavné časti motora sú valec 1_, piest 2, ojnica 3 a mechanizmom s jednou kľukou kľukového hriadeľa 4, sacím ventilom s potrubím 5, výfukovým ventilom s elektronickým ovládaním 7, smerov prúdenia 8 vzduchu vytláčaného s valca pri druhom kompresnom zdvihu piesta s valca do expanznej komory a smeru prúdenia expandujúcej smesy z expanznej komory do valca 1_, vstrekovač paliva 6 do valca, expanzná komora 10 z izoláciou pripojená za výfukovým ventilom, vstrekovač kvapaliny / destilovanej vody /do valca expanznej komory 15, piest expanznej komory 11 s tlačnou pružinou piestu, spínač koncovej polohy piesta v dolnej úvrati 12, výfuková prívrerka 13, s elektronickým ovládaním, ktorým je uzatváraná v smere šípky 16, výfukové potrubie 14 a smer prúdenia výfukových plynov 14, Pre zvýšenie efektívnosti expanzie v druhom pracovnom procese je do expanznej komory vstrekovačom 15 vstreknutá kvapalina, ktorá svojou expanziou výrazne zvýši tlak expandujúcej smesy výfukových plynov a tlakového vzduchu. Pre modifikáciu vznetového vyhotovenia je kvapalina obohatená o močovinu, pre redukciu /NOx/ Realizácia dvoch druhov pracovných procesov, ktoré využívajú dva druhy energií: Prvý pracovný proces využíva energiu paliva v jednom valci so štvortaktným preplňovanom pracovným procesom. Pri výfukovom zdvihu piesta sú horúce výfukové plyny dopravené cez otvorený výfukový ventil 7_ v smere šípky 8 do expanznej komory 10 pri uzatvorenej výfukovej prívrerke 13.

Druhý pracovných procesov využíva tepelnú energiu horúcich výfukových plynov v štvortaktnom preplňovanom pracovnom procese. Pri kompresnom zdvihu piesta 2 je vzduch stlačený vo valci 1_ dopravený v smere šípky 8 do expanznej komory 10 pri uzatvorenej prívrerke 13, ktorá je naplnená horúcim výfukovým plynom. Ich expanzia tlačí na piest expanznej komory 11, ktorý stlačí svoju pružinu a zväčší objem expanznej komory 10. Pred dosiahnutím polohy piesta v hornej úvrati elektronický riadiaci systém realizuje vstrek tlakovej vody vstrekovačom v expanznej komore. Expandujúca zmes horúcich výfukových plynov, tlakového vzduchu a vodnej pary v expanznej komore pôsobí tlakom na piest expanznej komory, ktorý stlačí pružinu expanznej komory až do dolnej úvrati. Zväčšujúci tlak v expanznej komore 10 núti expandujúcu zmes prúdiť späť cez otvorený výfukový ventil 7 do valca 1_ kde tlakom na piest 2 realizuje druhý pracovný proces. Pokračovaním expanzie smesy horúcich výfukových plynov tlakového vzduchu a vody rastie jej tlak a núti prúdiť zmes otvoreným výfukovým ventilom 7 zpäť do valca 1_ a tam tlačí na piest 2 vo valci a ten sa pohybuje z hornej úvrati do dolnej úvrati a rýchlo zväčšuje objem vo valci a stlačená pružina v expanznej komore vystrelí piest 11 expanznej komory do hornej úvrati a vytlačí expandujúcu zmes horúcich výfukových plynov, vzduchu a vodnej pary z expanznej komory cez otvorený výfukový ventil 7 do valca 1_.

Po ukončení expanzného zdvihu je výfukovým zdvihom piesta vytlačená s valca 1 expandovaná zmes cez otvorený výfukový ventil 7 v smere šípky 8 a po otvorení výfukovej prívrerke 13 až do výfukového potrubia 14 v smere šípky.

Pre modifikáciu vznetového vyhotovenia je kvapalina obohatená o močovinu, ktorá výrazne redukuje emisie /NOx/.

Štvortaktné piestové spaľovacie motory využívajúce energiu paliva aj energiu výfukových plynov využívajú elektronický riadiaci systém na „ on-line“ spriahnuté riadenie, priebežné sledovanie a vyhodnocovanie okamžitého stavu procesu, údajov potrebných na riadenie a efektívnu realizáciu novej koncepcie dvoch druhov pracovných procesov s využívaním dvoch druhov energií.

Hlavné časti elektronického riadiaceho systému sú :

30. Centrálna riadiaca jednotka štvortaktného piestového spaľovacieho motora,

31. Rozvod tlakového paliva, pre vstrekovače paliva, palivový „ common rail „ ,

32. Rozvod tlakového oleja na otváranie výfukového ventilu, olejový „common rail“,

33. Rozvod vody na vstrekovanie do expanznej komory vodový „ common rail „ .

34. Riadiaca jednotka množstva /objemu/ vstrekovaného paliva,

6. Vstrekovač paliva 6 do valca 1_ ,

35. Regulácia dodávaného tlakového oleja, pre časovanie výfukového ventilu 7 36 Ovládanie časovania otvárania výfukového ventilu 7 tlakovým olejom,

15. Vstrekovač tlakovej vody do expanznej komory 70,

37. Riadiaca jednotka množstva /objemu/ vstrekovanej vody,

38. Ovládanie časovania otvárania výfukovej prívrerky 7 tlakovým olejom,

39. Regulácia dodávaného tlakového oleja, pre časovanie výfukovej prívrerky 13,

40. Tok signálov snímačov a aj signálov pre výkon funkcií,

41. Snímač polohy vačkového hriadeľa,

Na vstupe centrálnej riadiacej jednotky 30 piestového spaľovacieho motora sú pripojené výstupy snímačov na získanie informácií o :

Teplote a tlaku:

.-. oleja 32 dodávaného akčným členom riadiacich jednotiek pre :

.-. časovanie výfukového ventilu 36, reguláciu dodávaného paliva objemu /množstva/vstrekovaného do valca 34, reguláciu otvárania a zatvárania výfukovej prívrerky 39. reguláciu dodávky objemu tlakovej vody vstrekovanej do expanznej komory 37 regulácia objemu paliva 34 dodávaného do vstrekovača paliva 6, .-. vzduchu pre plnenie valcov a pri kompresii vzduchu vo valci, expandujúcej smesy paliva a vzduchu v hornej úvrati piesta, výfukových plynov dopravených do expanznej komory, vzduchu pri konci kompresného zdvihu a počas jeho prúdenia do exp. komory, .-. expandujúcej smesy výfukových plynov a tlakového vzduchu v expan. komore,

Výstupy ďalších snímačov : polohy vačkového hriadeľa 41, systému chladenia, alternátora na výrobu elektrickej energie, hydročerpadla na výrobu tlakového oleja, pre mazanie, pre akčné členy riadiaceho systému, pre hydrauliku - spojky,

Centrálna riadiaca jednotka 30 piestového spaľovacieho motora :

.-.priebežne spracováva získané informácie zo snímačov motora, a zo spolupracujúcich agregátov motora, s ktorými realizuje pohon, rozhoduje o spôsobe ceste ako bude realizovať plnenie požiadaviek zadaných v programe a požiadaviek vyjadrených stlačeným plynovým pedálom motora, realizuje rozhodnutie o postupe realizácie,

Centrálna riadiaca jednotka 30 piestového spaľovacieho motora realizuje :

Pri štartovaní a rozbehu motora všetky funkcie potrebné na realizáciu len prvého pracovného procesu v každom valci motora, ktorý využíva energiu paliva a to do doby dokiaľ sa nezohrejú potrebné časti motora na prevádzkovú teplotu.

Prvý pracovný proces začína plnením valca 1_ pri ktorom sa piest 2 pohybuje s hornej úvrati do dolnej a pokračuje kompresným zdvihom piesta 2 vo valci 1_ pri ktorom sa pohybuje piest 2 s dolnej úvrati do hornej. Po dosiahnutí hornej úvrati riadiaca jednotka akčného člena 36 vstrekovača paliva 6 vstrekne palivo do valca motora 1_, pri uzatvorených ventiloch 5 a 7 a aj výfukovej prívrerke 13, Prvý pracovný proces končí výfukovým zdvihom piesta 2 vo valci 1_, ktorým vytlačí horúce výfukové plyny otvoreným výfukovým ventilom 7_ a uzatvorenou výfukovou prívrerkou 13 do expanznej komory 10 a tie stlačia piest 11_ a jeho pružinu pod piestom.

Druhý pracovný proces, ktorý začína plnením valca 1_ cez otvorený sací ventil 5 pri ktorom sa piest pohybuje s hornej úvrati do dolnej a pokračuje kompresným zdvihom piesta 2 vo valci ť, a po otvorení výfukového ventilu 7_ riadiacou jednotkou akčného člena 36 vytlačí vzduch s valca 1_ cez otvorený výfukový ventil 7_ do expanznej komory 10 . Pri dosiahnutí hornej úvrati piesta 2 vo valci 1 riadiaca jednotka akčného člena 37 vstrekovača tlakovej vody 15 vstrekne tlakovú vodu do expanznej komory 10. Expanzia smesy horúcich výfukových plynov, tlakového vzduchu a tlakovej vody stlačí piest expanznej komory 11 až do dolnej úvrati. Zvyšovanie tlaku núti expandujúcu zmes prúdiť stále otvoreným výfukovým ventilom 7_ zpäť do valca 1_ a tlačiť na piest, 2 ktorý koná druhý pracovný zdvih len s využitím energie horúcich výfukových plynov. Druhý pracovný proces končí výfukovým zdvihom piesta 2 vo valci 1_ ktorým cez stále otvorený výfukový ventil 7_ vytlačí expandovanú zmes cez riadiacou jednotkou akčného člena 38 otvorenú výfukovú prívrerku 13 do výfukového potrubia 1_4.

Pri prevádzke motora centrálna jej riadiaca jednotka realizuje prostredníctvom riadiacich jednotiek akčných členov požadované prevádzkové parametre efektívnou veľkosťou otáčok pre požadovanú veľkosť výkonu, veľkosťou výkonu pre požadované otáčky alebo kombináciou veľkosti výkonu aj veľkosťou otáčok.

Piest expanznej komory má nové vyhotovenie tesniaceho krúžku, ktoré zabezpečuje tesnenie expandujúcich horúcich výfukových plynov a tlakového vzduchu v expanznej komore Utesnenie je realizované plochou, ktorá vyplýva s dĺžky tesniaceho krúžku, tá môže byť 65 až 75 percent dĺžky piesta. Deliaca štrbina B je vhodná pre dlhšie tesniace krúžky a štrbina A je vhodná kratšie krúžky a vyššie tlaky.

Priemyselná využiteľnosť:

Analýzou grafu špecifickej spotreby paliva, zistíme že vyrábané a využívané piestové spaľovacie motory majú horšiu účinnosť a oveľa vyššiu spotrebu paliva, keď pracujú pri malom zaťažení s malým stredným efektívnym tlakom a krútiacim momentom. Jednovalcové vyhotovenie štvortaktného piestového spaľovacieho motora využívajúceho energiu paliva aj energiu výfukových plynov v modifikácii zážihového alebo vznetového motora je základné zobrazené na obrázku číslo 2. Znázorňuje novú koncepciu dvoch druhov pracovných procesov s využívaním dvoch druhov energií realizovanú v jednom valci 1_, piestom 2, ojnicou 3 a mechanizmom kľukového hriadeľa s jednou kľukou 4 štvortaktného piestového spaľovacieho motora a jednej expanznej komory 10 umiestnenej pri výfukovom potrubí valca.

Ich využívanie v jednovalcovom alebo viacvalcovom vyhotovení je u všetkých pohonných systémoch kde sú teraz využívané piestové spaľovacie motory, ktoré využívajú len energiu paliva a tepelnú energiu výfukových plynov nechajú unikať výfukom alebo ju využívajú len čiastočne na pohon pomocných agregátov. Štvortaktné piestové spaľovacie motory využívajúce energiu paliva aj energiu výfukových plynov v modifikácii zážihového alebo vznetového motora sú :

Využiteľné predovšetkým v nasledovných vyhotoveniach : radové vyhotovenie s usporiadaním valcov v rade, vyhotovenie v tvare „V„ s uhlom rozovretia valcov 30, až 90 stupňov sú kratšie, .-. ležaté vyhotovenie má uhol rozovretia valcov 180 stupňov sú kratšie.

Pre pohonné systémy výrobkov:

.-. osobných, dodávkových aj nákladných automobilov a autobusov výrazne zníženie spotreby paliva a predovšetkým aj produkcie škodlivých emisií u piestových spaľovacích motorov pre ktoré je EÚ predpisované znižovanie škodlivých emisií:

.-. poľnohospodárskych, lesných, stavebných a cestných strojov, .-. generátorov výroby energií elektrickej, tlakovej kvapaliny a tlakového vzduchu, .-. malých dopravných a športových lietadiel a helikoptér, .-. stacionárnych zariadeniach ako záložné systémy výroby energií elektrickej, tlakového vzduchu a tlakovej kvapaliny.

Claims (5)

1. Nároky na ochranu.

   1. Štvortaktné piestové spaľovacie motory využívajúce energiu paliva aj energiu výfukových plynov v modifikácii zážihového alebo vznetového motora vyznačujúce sa tým, že pozostávajú s jedného alebo viacerých valcov /1/ v ktorom je posuvne umiestnený piest /2/ s ojnicou /3/ a kľukovým mechanizmom s jednou kľukou /4/ príčom vrchná časť valca /1/ je opatrená sacím ventilom /5/ sacieho potrubia a výfukovým ventilom /7/ výfukového potrubia a vstrekovačom paliva /6/, výfukové potrubie je vyústené do expanznej komory s tepelnou izoláciou 10 v ktorej je situovaný piest /12/, s vratnou pružinou, a na dne expanznej komory je umiestnený spínač /12/ dolnej polohy piesta /11/, nad expanznou komorou /10/ je situovaný vstrekovač kvapaliny/15/, za expanznou komorou /10/je výfukové potrubie opatrené výfukovou prívrerkou /13/ a činnosť motora je riadená on - Hne elektronickým riadiacim systémom.
2. 2. Štvortaktné piestové spaľovacie motory využívajúce energiu paliva aj energiu výfukových plynov v modifikácii zážihového alebo vznetového motora podľa nároku 1 vyznačujúce sa tým, že majú on-line elektronický riadiaci systém, ktorý pozostáva z centrálnej riadiacej jednotky /30/, ktorá je spojená :

   so snímačom teploty a tlaku paliva /31/, oleja /32/ a vody/33/, so snímačom /36/ časovania výfukového ventilu, ktorý je spojený s mechanizmom výfukového ventilu, so snímačom /34/ regulácie dodávaného paliva, ktorý je spojený s mechanizmom vstrekovač paliva /6/ so snímačom /37 / dodávky vody a ten je pripojený na vstrekovač vody /15/ do expanznej komory/10/ so snímačom otvárania výfukovej prívrerky /39/, ktorý je spojený s mechanizmom výfukovej prívrerky /38/ so snímačom /41/polohy vačkového hríadeľa,
3. 3. Štvortaktné piestové spaľovacie motory podľa nároku 1 a 2 vyznačujúce sa tým, že majú elektrohydraulický systém otvárania a zatvárania výfukových ventilov /7/ a výfukovej prívrerky/13/.
4. 4. Štvortaktné piestové spaľovacie motory podľa nároku 1, 2 a 3 vyznačujúce sa tým, že piest /11/ expanznej komory /10/ má jeden tesniaci krúžok , s dĺžkou 65 až 75 percent dĺžky piesta a je vyhotovený z materiálu so samomazným povrchom.
5. 5. Štvortaktné piestové spaľovacie motory podľa nároku 1, 2, 3 a 4 vyznačujúce sa tým, že majú nasledovné kombinácie vyhotovení:

   radové vyhotovenie s valcami za sebou, vyhotovenie v tvare „V„ s uhlom rozovretia valcov 30, až 90 stupňov sú kratšie, ležaté s uhlom rozovretia valcov 180 stupňov sú krattšie.