SU1455028A1 - Двигатель внутреннего сгорани - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано дл  тепловой обработки топлива отработавшими газами двигател  и поз- вол ет уменьшить шум выхлопа. Двигатель 1 содержит реакцирнную камеру. выполненную в виде глушител  2, впускной трубопровод 3, подключенный к выпускному патрубку 4 глушител  2, магистраль 5 выпуска отработавших газов, поцкпюче ную к впускному патрубку 6 глушител  2, и топливную систему. Глушитель 2 снабжен теплообменником , выполненным в виде змеевика 7 и размещенным внутри глушител , причем между впускнь м торцом змеевика 7 и впускным патрубком 6 глушител  2 вьшолиен осевой зазорi В глушителе 2 размещены перфорированные перегородки 8 и он снабжен дополнительным выпускным патрубком 9. В боковой стенке змеевика 7 установлена форсунка 10 подачи топлива, подключенна  к топливной системе. 1 ш. (О (Л

Description

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

..„SU.,,, 1455028 А1 t5p 4 F 02 Μ 27/02 _____________________

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГННТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4243536/25-06 (22) 11.05.87 (46) 30.01.89. Бюл. № 4 (71) Научно-исследовательский конструкторско-технологический институт тракторных и комбайновых двигателей (72) В.Ф.Передрий, Н.И.Носков и Е.В.Скляренко .

(53) 621.434.068.004.86(088.8) (56) Патент Великобритании № 2161212, кл, F 02 М 31/16, опублик.

1986.

(54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение может быть использовано для тепловой обработки топлива отработавшими газами двигателя и позволяет уменьшить шум выхлопа. Двигатель 1 содержит реакционную камеру.

выполненную в виде глушителя 2, впускной трубопровод 3, подключенный к выпускному патрубку 4 глушителя 2, магистраль 5 выпуска отработавших газов, подключенную к впускному патрубку 6 глушителя 2. и топливную систему. Глушитель 2 снабжен теплообменником, выполненным в виде змеевика 7 и размещенным внутри глушителя, причем между впускным торцом змеевика 7 и впускным патрубком 6 глушителя 2 выполнен осевой зазор.

В глушителе 2 размещены перфорированные перегородки 8 и он снабжен дополнительным выпускным патрубком 9. В боковой стенке змеевика 7 установлена форсунка 10 подачи топлива, подключенная к топливной системе, ί ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроеЙию, в частности к устройствам для обработки топлива и глушения шума» '

Цель изобретения - уменьшение шума.

На чертеже представлена схема двигателя.

Двигатель 1 содержит реакционную'-: камеру, выполненную в виде глушитепя 2, впускной трубопровод 3, подключенный к выпускному патрубку 4 глушителя 2, магистраль 5 выпуска отработавших газов, подключенную к впускно-|5 му патрубку 6 глушителя 2, и топливную систему (не показана).

Глушитель 2 снабжен теплообменником, выполненным в виде змеевика 7 и размещенным внутри глушителя, при- 20 чем между впускным торцом змеевика 7 и впускным патрубком 6 глушителя выполнен осевой зазор. В глушителе размещены перфорированные перегородки 8 и он снабжен дополнительным 25 выпускным патрубком 9. В боковой стенке змеевика 7 установлена форсунка 1,10.подачи топлива, подключенная к топливной системе.

Двигатель работает следующим об- jq разом.

Отработавшие газы двигателя 1 по магистрали 5 выпуска подаются через впускной патрубок 6 в полость глушителя 2, где часть из них- через осевой зазор поступает в теплообменник 7, а другая часть проходит через перфорированные перегородки 8, где теряет свою энергию за счет тор можения потока в этих перегородках, а такжэ на обогрев теплообменника 7. После прохождения глушителя 2 эта часть отработавших газов выбрасывает ся в атмосферу. Часть отработавших газов, попавшая внутрь т.еплообменика 7, смешивается с топливом, распиливаемым форсункой 10, движется внутри теплообменника, где между топливом и отработавшими газами происхо дит эндотермическая реакция, продукты которой через выпускной патрубок 4 направляются во впускной трубопровод 3 и далее в цилиндры двигателя 1.

При движении части отработавших газов через внутренюю полость глушителя осуществляется глушение шума, которое происходит двумя путями, а именно за счет потери кинетической энергии газов в элементах глушителя, а также за счет охлаждения потока газов, что также приводит к уменьшению кинетической энергии. Охлаждение газов происходит за счет того, что реакция между топливом, подаваемым форсукой 10 в теплообменник 7, и попавшими в него газами является эндотермической. Капли распыленного углеводородного топлива вступают в реакцию с отработавшими газами, которая протекает по уравнению

C_nH_m + nC0^2nC0 + S Н_е - q, <где q - тепловой эффект реакции восстановления углеводородного топлива отработавшими газами.

Поглощаемая теплота конвертируется во внутренюю энергию образующихся СО и Н₂, теплотворная способность которых выше исходного жидкого углеводородного топлива на величину этой конвертируемой теплоты q, Необходимое количество теплоты обеспечивается за счет энергии отработавших газов, поступивших в зону реакции (в теплообменнике 7), а также за счет энергии отработавших газов, передающейся через стенки теплообменника 7 от газов внутри полости глушителя. Образовавшаяся в теплообменнике 7 парогазовая смесь, представляющая собой смесь СО и Н₂, а также остатков непрореагировавшего углеводородного топлива и отработавших газов, подается через выходной патрубок 4 глушителя 2 во впускной Коллектор и затем сгорает в цилиндрах двигателя.

При этом при сгорании СО и Н_г (совместно с подаваемым в цилиндры основным углеводородным топливом) выделяется и превращается в полезную работу тепло, которое было поглощено в процессе осуществления термохимической реакции в теплообменнике 7 глушителя 2. Поскольку эта теплота отбирается от отработавших газов в глушителе 2, а затей вновь выделяется при сгорании СО и Н₂ в цилиндрах, происходит утилизация тепла отработавших газов.

Кроме того, из-за наличия активных газообразных горючих (СО и Н₂), а также присутствия свободных радикалов, образующихся в процессе осуществления реакции, сокращается длительность участка активного тепловыделе55 ния, что также способствует повышению экономичности двигателя.

Таким образом, выполнение двигате- 5 ля 1 с реакционной камерой, выполненной в виде глушителя, позволяет обеспечить повышение топливной экономичности двигателя путем утилизации теплоты отработавших газов за счет осу- 10 ществления в глушителе 2 термохимической реакции между жидким углеводородным топливом и отработавшими газами. При этом в глушителе осуществляется эффективное глушение шума за счет 15 элементов самого глушителя, а также за счет охлаждения газов и уменьшения их энергии в процессе термохимической реакции,

Claims (1)

1. Формула.изобретения

   Двигатель внутреннего сгорания, содержащий реакционную камеру, снаб женную форсункой для подачи в нее топлива из топливной системы двигателя, впускным патрубком, подключенным к магистрали выпуска отработавших газов, и выпускным патрубком, подключенным к воздуховпуекному трубопроводу двигателя, отличающийся тем, что, с целью уменьшения шума выхлопа двигателя, реакционная камера выполнена в виде глушителя, снабженного перфорированными перегородками, и теплообменника, установленного в глушителе и выполнен- . ного в виде змеевика, причем впускной патрубок камеры выполнен в виде впускного патрубка глушителя, между впускным торцом змеевика и впускным патрубком глушителя выполнен осевой зазор, форсунка установлена в боковой стенке змеевика, а глушитель снабжен дополнительным выпускным патрубком, торцовое отверстие которого сообщено с атмосферой.

   Составитель Н.Лапушкин Редактор М.Петрова Техред А.Кравчук Корректор В.Гирняк Заказ 7427/39 Тираж 482 Подписное ВНИИПИ Государственного 113035, комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

   Производственно;-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

   Г