WO2011005135A1 - Internal combustion engine - Google Patents

Internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
WO2011005135A1
WO2011005135A1 PCT/RU2009/000349 RU2009000349W WO2011005135A1 WO 2011005135 A1 WO2011005135 A1 WO 2011005135A1 RU 2009000349 W RU2009000349 W RU 2009000349W WO 2011005135 A1 WO2011005135 A1 WO 2011005135A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
engine
microwave
plasma
cylinder
working mixture
Prior art date
Application number
PCT/RU2009/000349
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Владимир Анатольевич МАТВЕЕВ
Александр Александрович ЗВОНОВ
Original Assignee
Matveev Vladimir Anatolevich
Zvonov Aleksandr Aleksandrovich
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 Matveev Vladimir Anatolevich, Zvonov Aleksandr Aleksandrovich filed Critical Matveev Vladimir Anatolevich
Priority to PCT/RU2009/000349 priority Critical patent/WO2011005135A1/en
Priority to EA201100107A priority patent/EA018267B1/en
Publication of WO2011005135A1 publication Critical patent/WO2011005135A1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M27/00—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like
    • F02M27/04—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like by electric means, ionisation, polarisation or magnetism
    • F02M27/042—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like by electric means, ionisation, polarisation or magnetism by plasma
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B51/00—Other methods of operating engines involving pretreating of, or adding substances to, combustion air, fuel, or fuel-air mixture of the engines
    • F02B51/02—Other methods of operating engines involving pretreating of, or adding substances to, combustion air, fuel, or fuel-air mixture of the engines involving catalysts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B51/00—Other methods of operating engines involving pretreating of, or adding substances to, combustion air, fuel, or fuel-air mixture of the engines
    • F02B51/04—Other methods of operating engines involving pretreating of, or adding substances to, combustion air, fuel, or fuel-air mixture of the engines involving electricity or magnetism
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M27/00—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like
    • F02M27/02—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like by catalysts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P23/00—Other ignition
    • F02P23/04—Other physical ignition means, e.g. using laser rays
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P9/00—Electric spark ignition control, not otherwise provided for
    • F02P9/002—Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression
    • F02P9/007—Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression by supplementary electrical discharge in the pre-ionised electrode interspace of the sparking plug, e.g. plasma jet ignition
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to internal combustion engines, in particular to microwave plasma engines that use the energy of an electromagnetic, magnetic and / or electric field, as well as chemical catalysts from rare metals, to process and initiate a combustion reaction of a gas mixture.
  • Plasma engines are known (GB 1515148, IPC: F02P23 / 00; F02P23 / 04; F02B ⁇ / 06; F02P23 / 00; F02B ⁇ / 00, 1978; JP57113968, IPC: F02B19 / 12; F02P23 / 04; F02B1 / 04; F02B19 / 00 ; F02P23 / 00; F02B1 / 00; F02B19 / 12; F02P15 / 00, 1982; GB 2241746, IPC: F02B43 / 10; F02B51 / 04; F02P9 / 00; F02P23 / 04; F02B1 / 04; F02B ⁇ / 06; F02B43 / 06 00; F02B51 / 00; F02P9 / 00; F02P23 / 00; F02B1 / 00; F02B ⁇ / 00; F01
  • microwave plasma engines are designed to be used as a working mixture depleted mixture of combustible gases with air, as well as non-combustible gas mixtures under normal conditions, such as atmospheric air, flue gases, water vapor.
  • the closest to the claimed invention by purpose and technical essence is a microwave plasma engine (GB 2241746, MGZH: F02B43 / 10; F02B51 / 04; F02P9 / 00; F02P23 / 04; F02B1 / 04; F02B ⁇ / 06; F02B43 / 00; F02B51 / 00 00; F02P9 / 00; F02P23 / 00; F02B1 / 00; F02B ⁇ / 00; F01D1 / 00; F02C1 / 05; F02G1 / 02, 1991), containing at least one cylinder with a piston connected via a crank mechanism with a crankshaft an engine, a microwave catalyst for activating the working mixture, and a high voltage spark gap for igniting the activated working mixture at the time of compression in the combustion chamber of the engine cylinder.
  • the combustion chamber of the engine cylinder performs the functions of a plasma reactor of variable volume
  • the disadvantage of this microwave plasma engine is the lack of reliability associated with the difficulty of stabilizing the plasma in the changing volume of the engine cylinder and due to the high temperature of the plasma.
  • An object of the invention is to increase the reliability of the microwave plasma engine.
  • the technical result that provides the solution of this problem is the generation of plasma in a stationary volume, providing stable plasma generation, adiabatic cooling of the plasma and frequency-controlled alternating action kinetic energy of the plasma on the piston from its upper and lower sides.
  • the microwave plasma engine containing at least one cylinder with a piston connected via a crank mechanism with a crankshaft of the engine, a microwave catalyst for activating the working mixture and a high voltage arrester for the ignition of the activated working mixture at the time of compression in the combustion chamber of the engine cylinder, according to the invention, it further comprises in series with union of the direction of travel of the reaction mixture products of the working plasma reactor constant volume, adiabatic cooling of the plasma and the spool connected to the upper nozzles and the lower portion of the engine cylinder.
  • the constant volume plasma reactor contains a (dielectric) tube transparent to electromagnetic waves, installed in the microwave catalyst resonator or metal), coated on the inside with a layer of refractory dielectric and installed coaxially with the microwave catalyst.
  • the plasma reactor tube is equipped with graphite or tungsten electrodes for connection to a high-voltage spark gap, as well as a pipe and waveguide for supplying the working mixture and microwave radiation, respectively.
  • the microwave catalyst is made in the form of a source of electromagnetic waves with a frequency equal to or a multiple of the resonant frequencies of absorption of electromagnetic waves by molecules and / or atoms of the constituent gases of the working mixture.
  • the source of electromagnetic waves is made in the form of a sealed magnetron or a sealed klystron with a master oscillator.
  • the spool is made of a box, cylindrical or crane design with digital or analog control of the frequency of switching the direction of supply of the cooled plasma jet into the nozzles of the engine cylinder.
  • the additional introduction of a plasma reactor of constant volume allows for stable generation of plasma in a fixed stationary volume and, thereby, increase the reliability of the microwave plasma engine.
  • the introduction of an adiabatic plasma cooler makes it possible to reduce the temperature of the working fluid of the plasma jet entering the engine cylinders and, as a result, to further increase the durability and reliability of the microwave plasma engine.
  • the introduction of a spool connected by nozzles to the upper and lower parts of the engine cylinder eliminates the energy losses characteristic of internal combustion engines and associated with the return of the cylinder piston to top dead center and compression of the working mixture due to the stored kinetic energy of rotation (inertia energy) of the massive flywheel of the crankshaft engine.
  • the implementation of the plasma reactor in the form of a dielectric (radiolucent) pipe installed in the cavity of the microwave catalyst or in the form of a metal pipe mounted coaxially with the microwave catalyst and coated on the inside with a layer of refractory dielectric allows the implementation of the microwave plasma engine, respectively, in relatively long-wavelength and short-wavelength ranges of resonant absorption of electromagnetic waves by molecules and atoms of the constituent gases of the working mixture.
  • Providing a plasma reactor tube with refractory graphite or tungsten electrodes can increase the durability of their work and, thereby, further increase the reliability of the microwave plasma engine.
  • the implementation of a microwave catalyst in the form of a source of electromagnetic waves with a frequency equal to or a multiple of the resonant frequencies of absorption of electromagnetic waves by the molecules and / or atoms of the constituent gases of the working mixture can reduce the cost of electrical energy for ionization and ignition of the working mixture and, thereby, increase the efficiency of microwave plasma engine.
  • the implementation of the source of electromagnetic waves of the microwave catalyst in the form of a sealed magnetron or a sealed klystron with a master oscillator allows you to expand the possibility of practical implementation of the microwave plasma engine, and sealing of these sources eliminates the possibility of electromagnetic breakdown of the air outside the reaction zone of the working mixture.
  • the execution of the spool of the engine of a box, cylindrical or crane design with digital or analog control of the frequency of sequential switching of the direction of supply of the cooled plasma jet to the upper and lower nozzles of the engine cylinder allows for efficient power control of the microwave plasma engine on the existing element base.
  • the figure shows a functional diagram of a microwave plasma two-cylinder engine on a magnetron.
  • the microwave plasma engine contains at least one cylinder 1 with a piston 2 connected through a crank mechanism 3 with a crankshaft 4 of the engine.
  • a flywheel 5 is mounted on the shaft 4, which is connected through a clutch 6 to the engine transfer shaft 7.
  • the cylinder 1 is equipped with nozzles 8 and 9 mounted respectively in the upper and lower parts of the cylinder 1 and connected to each other through the spool 10.
  • the spool 10 is designed for alternate supply, respectively, through the nozzles 8 and 9 to the upper and lower parts of the cylinder in the interests of reciprocating movement the piston 2 and the rotation of the crankshaft 4 of the engine.
  • the spool 10 is made of a box, cylindrical or crane design with digital or analog control of the frequency of switching the directions of the supply of the working fluid to the cylinders 1.
  • the input of the spool 10 through an adiabatic plasma cooler 11 is connected to the output of a constant-volume plasma reactor 12 with external or internal pumping.
  • the external-pumped reactor 12 contains a pipe 13 transparent to electromagnetic waves (for example, radiolucent from dielectric material) installed in the resonator 14 of the microwave catalyst 15, and the reactor
  • the tube 13 of the plasma reactor 12 is equipped with graphite or tungsten electrodes 16 for connection to a high-voltage spark gap 17, as well as a pipe 18 with a check valve 19 and a waveguide 20 for supplying the working mixture and microwave radiation, respectively.
  • the check valve 19 of the pipe 18 is made of graphite-coated tungsten.
  • the microwave catalyst 15 is made in as a source of electromagnetic waves with a frequency equal to or a multiple of the resonant frequencies of absorption of electromagnetic waves by the molecules and / or atoms of the constituent gases of the working mixture.
  • the source of electromagnetic waves is made in the form of a sealed magnetron or a sealed klystron with a master oscillator.
  • the power inputs of the microwave catalyst 15 and the spark gap 17 are connected to the output of the high voltage energy storage 21.
  • the drive 21 is made in the form of a capacitive or inductive energy storage.
  • the power input of the energy storage device 21 is connected to the output of the electric current generator 22 and the battery 23, and the control input 24 is connected to the frequency output of the engine control unit (not shown in the figure).
  • the electric current generator 22 is kinematically connected to the crankshaft 4 of the engine.
  • Microwave plasma engine with external pumping of the reactor 12 operates as follows.
  • the engine ignition is turned on, power is supplied to the energy storage device 21 from the battery 23, and a dose of fuel (working mixture) is injected into the chamber (pipe 13) of the reactor 12 through the pipe 18 when the valve 19 is open in the normal state.
  • the energy storage device 21 enters the operating mode from the engine control unit, for example, from the on-board computer via a digital-to-analog converter
  • the ignition signals are ignited to the control input 22 of the energy storage device 21 with a predetermined frequency, for example, with a frequency f corresponding to the idle speed of the crankshaft of the engine pulses U ⁇ .
  • a high-voltage negative pulse of amplitude U ⁇ and duration ⁇ is supplied to the microwave catalyst 15, for example, to the magnetron cathode.
  • a magnetron generates a high-frequency pulse of duration ⁇ and s filling frequency corresponding to or a multiple of the frequency of resonant absorption of electromagnetic waves by the fuel mixture.
  • This pulse through the waveguide 20 enters the resonator 14 and catalyzes the fuel mixture of the reactor 12 due to the destruction of the molecular bonds of the constituent gases, preventing the explosive reaction of the mixture.
  • an impulse to ignite the synthesis reaction of the constituent gases of the catalyzed medium is supplied to the electrodes 16 of the reactor 12.
  • an avalanche association of the excited particles with the release of energy occurs, mainly in the form of the cumulative energy of the expanding jet of high-temperature plasma.
  • the plasma jet from the reactor 12 enters the adiabatic cooler 16, where it is cooled to a temperature safe for the cylinder 1 of the engine and through the spool channel 10 that is currently open, is supplied through the pipe 8 or 9, respectively, to the upper or lower part of the cylinder 1.
  • the jet on the piston 2 last comes in translational motion.
  • the crank mechanism 3 the energy of the translational motion of the piston is converted into the energy of rotation of the crankshaft 4 and its flywheel 5.
  • the mass and the dimensions of the flywheel 5 can be significantly reduced and the flywheel 5 with an overrunning clutch can be replaced with a lightweight gear.
  • the energy of rotation of the shaft 4 through the coupling 6 is transmitted to the transfer shaft 7 of the engine and simultaneously to the rotor of the generator 22.
  • the electric voltage from the stator winding of the generator 22 after conversion to direct voltage is supplied to the power input of the drive 21 and at the same time to the battery 23. In this case, the battery 23 goes into charging mode, and the drive 21 is powered by a generator 22.
  • the firing pulse firing frequency U ⁇ increases, the plasma emission frequency of reactor 2 increases, and the angular frequency ⁇ of rotation of the engine crankshaft increases accordingly.
  • an internal-pumped microwave plasma engine is similar to the operation of an external-pumped plasma engine.
  • the difference is only in the method of supplying the energy of the microwave catalyst to the reaction zone, namely, not through the side walls of the dielectric tube 13, but from the open (for electromagnetic waves) end of the metal tube 13, which is internally coated with a layer of refractory dielectric.
  • the predominant use of the latter design can find application in powerful engines because of the possibility of creating a higher plasma pressure due to the more robust design of the reactor 12.
  • the invention is made at the level of a technical proposal.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

The invention relates to engine building and in particular to internal combustion engines that use the energy of an electromagnetic, magnetic and/or electric field as well as chemical catalysts containing rare metals to treat a gas mixture and initiate a combustion reaction thereof. The invention makes it possible to increase operating stability and reliability and reduce the energy required to ignite the fuel mixture. The microwave plasma engine includes at least one cylinder with a piston connected by a connecting-rod mechanism to the crankshaft of the engine, a microwave catalyst for activating the working mixture, and a high-voltage discharger for igniting the activated working mixture upon the compression thereof in the combustion chamber of the engine cylinder. The engine further includes a plasma reactor having a constant volume, an adiabatic plasma cooler and a slide valve connected by ducts to the upper and lower portions of the engine cylinder, which are connected in series in the flow direction of the reaction products of the working mixture.

Description

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ  INTERNAL COMBUSTION ENGINE
Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, конкретно к микроволновым плазменным двигателям, использующим для обработки и инициирования реакции горения газовой смеси энергию электромагнитного, магнитного и/или электрического поля, а также - химические катализаторы из редких металлов. The invention relates to internal combustion engines, in particular to microwave plasma engines that use the energy of an electromagnetic, magnetic and / or electric field, as well as chemical catalysts from rare metals, to process and initiate a combustion reaction of a gas mixture.
Известны плазменные двигатели (GB 1515148, МПК: F02P23/00; F02P23/04; F02BЗ/06; F02P23/00; F02BЗ/00, 1978; JP57113968, МПК: F02B19/12; F02P23/04; F02B1/04; F02B19/00; F02P23/00; F02B1/00; F02B19/12; F02P15/00, 1982; GB 2241746, МПК: F02B43/10; F02B51/04; F02P9/00; F02P23/04; F02B1/04; F02BЗ/06; F02B43/00; F02B51/00; F02P9/00; F02P23/00; F02B1/00; F02BЗ/00; F01D1/00; F02C1/05; F02G1/02, 1991; WO 9114085, МПК: F02B43/10, F02B51/04, 1991; WO 0228771, МПК: B01B1/00; B01J19/12; C01BЗ/34; C01BЗ/36; F02B43/10; F02B51/02; H05B6/80; B01B1/00; B01J19/12; C01BЗ/00; F02B43/00; F02B51/00; H05B6/80; C01BЗ/34; F02B43/10; F02B51/04, 2002; RU 2003128545, МПК: F02M27/00, 2003; RU 2229619, МПК: F02M27/00, 2004; RU 2229620, МПК: F02M27/00, F02B51/00, 2004; RU 2256817, F02P23/00, F02M27/04, F02B51/04, 2005), содержащие не менее одного цилиндра с поршнем, соединенным через кривошипно- шатунный механизм с валом двигателя, лазерный, микроволновый, электромагнитный, магнитный или химический катализатор для активации рабочей смеси и высоковольтный разрядник для поджига активированной рабочей смеси в момент сжатия ее в цилиндре двигателя. Plasma engines are known (GB 1515148, IPC: F02P23 / 00; F02P23 / 04; F02BЗ / 06; F02P23 / 00; F02BЗ / 00, 1978; JP57113968, IPC: F02B19 / 12; F02P23 / 04; F02B1 / 04; F02B19 / 00 ; F02P23 / 00; F02B1 / 00; F02B19 / 12; F02P15 / 00, 1982; GB 2241746, IPC: F02B43 / 10; F02B51 / 04; F02P9 / 00; F02P23 / 04; F02B1 / 04; F02BЗ / 06; F02B43 / 06 00; F02B51 / 00; F02P9 / 00; F02P23 / 00; F02B1 / 00; F02BЗ / 00; F01D1 / 00; F02C1 / 05; F02G1 / 02, 1991; WO 9114085, IPC: F02B43 / 10, F02B51 / 04, 1991 ; WO 0228771, IPC: B01B1 / 00; B01J19 / 12; C01BЗ / 34; C01BЗ / 36; F02B43 / 10; F02B51 / 02; H05B6 / 80; B01B1 / 00; B01J19 / 12; C01BЗ / 00; F02B43 / 00; F02B51 / 00; H05B6 / 80; C01BЗ / 34; F02B43 / 10; F02B51 / 04, 2002; RU 2003128545, IPC: F02M27 / 00, 2003; RU 2229619, IPC: F02M27 / 00, 2004; RU 2229620, IPC: F02M27 / 00, F02B51 / 00, 2004; RU 2256817, F02P23 / 00, F02M27 / 04, F02B51 / 04, 2005) containing at least one cylinder with a piston connected via a crank a connecting rod mechanism with an engine shaft, a laser, microwave, electromagnetic, magnetic or chemical catalyst for activating the working mixture and a high-voltage spark gap for igniting the activated working mixture when it is compressed in the engine cylinder.
Недостатком известных микроволновых плазменных двигателей является недостаточная надежность работы, связанная с трудностью стабилизации плазмы в меняющемся, в процессе работы, объеме камеры сгорания цилиндра двигателя. Микроволновые плазменные двигатели предназначены для использования в качестве рабочей смеси обедненную смесь горючих газов с воздухом, а также негорючие в нормальных условиях смеси газов, такие как атмосферный воздух, дымовые газы, пары воды. A disadvantage of the known microwave plasma engines is the lack of reliability associated with the difficulty of stabilizing the plasma in the changing, in the process, the volume of the chamber combustion engine cylinder. Microwave plasma engines are designed to be used as a working mixture depleted mixture of combustible gases with air, as well as non-combustible gas mixtures under normal conditions, such as atmospheric air, flue gases, water vapor.
Наиболее близким к заявляемому изобретению по назначению и технической сущности является микроволновый плазменный двигатель (GB 2241746, МГЖ: F02B43/10; F02B51/04; F02P9/00; F02P23/04; F02B1/04; F02BЗ/06; F02B43/00; F02B51/00; F02P9/00; F02P23/00; F02B1/00; F02BЗ/00; F01D1/00; F02C1/05; F02G1/02, 1991), содержащий не менее одного цилиндра с поршнем, соединенным через кривошипно - шатунный механизм с коленчатым валом двигателя, микроволновый катализатор для активации рабочей смеси и высоковольтный разрядник для поджига активированной рабочей смеси в момент сжатия ее в камере сжигания цилиндра двигателя. При этом камера сжигания цилиндра двигателя выполняет функции плазменного реактора переменного объема. The closest to the claimed invention by purpose and technical essence is a microwave plasma engine (GB 2241746, MGZH: F02B43 / 10; F02B51 / 04; F02P9 / 00; F02P23 / 04; F02B1 / 04; F02BЗ / 06; F02B43 / 00; F02B51 / 00 00; F02P9 / 00; F02P23 / 00; F02B1 / 00; F02BЗ / 00; F01D1 / 00; F02C1 / 05; F02G1 / 02, 1991), containing at least one cylinder with a piston connected via a crank mechanism with a crankshaft an engine, a microwave catalyst for activating the working mixture, and a high voltage spark gap for igniting the activated working mixture at the time of compression in the combustion chamber of the engine cylinder. In this case, the combustion chamber of the engine cylinder performs the functions of a plasma reactor of variable volume.
Недостатком данного микроволнового плазменного двигателя недостаточная надежность работы, связанная с трудностью стабилизации плазмы в меняющемся объеме цилиндра двигателя и в связи с высокой температурой плазмы. The disadvantage of this microwave plasma engine is the lack of reliability associated with the difficulty of stabilizing the plasma in the changing volume of the engine cylinder and due to the high temperature of the plasma.
Технической задачей изобретения является повышение надежности работы микроволнового плазменного двигателя. An object of the invention is to increase the reliability of the microwave plasma engine.
Техническим результатом, обеспечивающим решение указанной задачи, является генерация плазмы в стационарном объеме, обеспечивающем стабильную генерацию плазмы, адиабатическое охлаждение плазмы и управляемое по частоте поочередное воздействие кинетической энергией плазмы на поршень с верхней и нижней его стороны. The technical result that provides the solution of this problem is the generation of plasma in a stationary volume, providing stable plasma generation, adiabatic cooling of the plasma and frequency-controlled alternating action kinetic energy of the plasma on the piston from its upper and lower sides.
Достижение заявленного технического результата и, как следствие, решение поставленной технической задачи обеспечивается тем, что микроволновый плазменный двигатель, содержащий не менее одного цилиндра с поршнем, соединенным через кривошипно - шатунный механизм с коленчатым валом двигателя, микроволновый катализатор для активации рабочей смеси и высоковольтный разрядник для поджига активированной рабочей смеси в момент сжатия ее в камере сжигания цилиндра двигателя, согласно изобретению он дополнительно содержит последовательно соединенные по ходу движения продуктов реакции рабочей смеси плазменный реактор постоянного объема, адиабатический охладитель плазмы и золотник, соединенный патрубками с верхней и нижней частью цилиндра двигателя. The achievement of the claimed technical result and, as a result, the solution of the technical problem is ensured by the fact that the microwave plasma engine containing at least one cylinder with a piston connected via a crank mechanism with a crankshaft of the engine, a microwave catalyst for activating the working mixture and a high voltage arrester for the ignition of the activated working mixture at the time of compression in the combustion chamber of the engine cylinder, according to the invention, it further comprises in series with union of the direction of travel of the reaction mixture products of the working plasma reactor constant volume, adiabatic cooling of the plasma and the spool connected to the upper nozzles and the lower portion of the engine cylinder.
При этом плазменный реактор постоянного объема содержит прозрачную для электромагнитных волн (диэлектрическую) трубу, установленную в резонаторе микроволнового катализатора или металлическую) трубу, покрытую с внутренней стороны слоем тугоплавкого диэлектрика и установленную соосно с микроволновым катализатором. Труба плазменного реактора снабжена графитовыми или вольфрамовыми электродами для подключения к высоковольтному разряднику, а также - патрубком и волноводом для подвода рабочей смеси и микроволнового излучения соответственно. Микроволновый катализатор выполнен в виде источника электромагнитных волн с частотой, равной или кратной резонансным частотам поглощения электромагнитных волн молекулами и/или атомами составляющих газов рабочей смеси. Источник электромагнитных волн выполнен в виде герметизированного магнетрона или герметизированного клистрона с задающим генератором. Золотник выполнен коробчатой, цилиндрической или крановой конструкции с цифровым или с аналоговым управлением частотой переключения направления подачи охлажденной плазменной струи в патрубки цилиндра двигателя. In this case, the constant volume plasma reactor contains a (dielectric) tube transparent to electromagnetic waves, installed in the microwave catalyst resonator or metal), coated on the inside with a layer of refractory dielectric and installed coaxially with the microwave catalyst. The plasma reactor tube is equipped with graphite or tungsten electrodes for connection to a high-voltage spark gap, as well as a pipe and waveguide for supplying the working mixture and microwave radiation, respectively. The microwave catalyst is made in the form of a source of electromagnetic waves with a frequency equal to or a multiple of the resonant frequencies of absorption of electromagnetic waves by molecules and / or atoms of the constituent gases of the working mixture. The source of electromagnetic waves is made in the form of a sealed magnetron or a sealed klystron with a master oscillator. The spool is made of a box, cylindrical or crane design with digital or analog control of the frequency of switching the direction of supply of the cooled plasma jet into the nozzles of the engine cylinder.
Дополнительное введение плазменного реактора постоянного объема позволяет обеспечить стабильную генерацию плазмы в фиксированном стационарном объеме и, тем самым, повысить надежность работы микроволнового плазменного двигателя. Введение адиабатического охладителя плазмы позволяет снизить температуру рабочего тела плазменной струи, поступающей в цилиндры двигателя и, как следствие, дополнительно повысить долговечность и надежность работы микроволнового плазменного двигателя. Введение золотника, соединенного патрубками с верхней и нижней частью цилиндра двигателя позволяет исключить потери энергии, характерные для двигателей внутреннего сгорания и связанные с возвращением поршня цилиндра в верхнюю мертвую точку и сжатием рабочей смеси за счет запасенной кинетической энергии вращения (энергии инерции) массивного маховика коленчатого вала двигателя. Это позволяет не только уменьшить потери кинетической энергии плазмы, но и дополнительно повысить надежность работы двигателя за счет снижения нагрузки на карданный вал двигателя. Выполнение плазменного реактора в виде диэлектрической (радиопрозрачной) трубы, установленной в резонаторе микроволнового катализатора или в виде металлической трубы, установленной соосно с микроволновым катализатором и покрытой с внутренней стороны слоем тугоплавкого диэлектрика, позволяет обеспечить реализацию микроволнового плазменного двигателя соответственно в относительно длинноволновом и коротковолновом диапазонах резонансного поглощения электромагнитных волн молекулами и атомами составляющих газов рабочей смеси. Снабжение трубы плазменного реактора тугоплавкими графитовыми или вольфрамовыми электродами позволяет повысить долговечность их работы и, тем самым, дополнительно повысить надежность работы микроволнового плазменного двигателя. Выполнение микроволнового катализатора в виде источника электромагнитных волн с частотой, равной или кратной резонансным частотам поглощения электромагнитных волн молекулами и/или атомами составляющих газов рабочей смеси позволяет снизить затраты электрической энергии на ионизацию и воспламенение рабочей смеси и, тем самым, повысить коэффициент полезного действия микроволнового плазменного двигателя. Выполнение источника электромагнитных волн микроволнового катализатора в виде герметизированного магнетрона или герметизированного клистрона с задающим генератором позволяет расширить возможность практической реализации микроволнового плазменного двигателя, а герметизация этих источников - исключить возможность электромагнитного пробоя воздушной среды вне зоны реакции рабочей смеси. Выполнение золотника двигателя коробчатой, цилиндрической или крановой конструкции с цифровым или с аналоговым управлением частотой последовательного переключения направления подачи охлажденной плазменной струи в верхний и нижний патрубки цилиндра двигателя позволяет реализовать эффективное управление мощностью микроволнового плазменного двигателя на существующей элементной базе. The additional introduction of a plasma reactor of constant volume allows for stable generation of plasma in a fixed stationary volume and, thereby, increase the reliability of the microwave plasma engine. The introduction of an adiabatic plasma cooler makes it possible to reduce the temperature of the working fluid of the plasma jet entering the engine cylinders and, as a result, to further increase the durability and reliability of the microwave plasma engine. The introduction of a spool connected by nozzles to the upper and lower parts of the engine cylinder eliminates the energy losses characteristic of internal combustion engines and associated with the return of the cylinder piston to top dead center and compression of the working mixture due to the stored kinetic energy of rotation (inertia energy) of the massive flywheel of the crankshaft engine. This allows not only to reduce the loss of kinetic energy of the plasma, but also to further increase the reliability of the engine by reducing the load on the driveshaft of the engine. The implementation of the plasma reactor in the form of a dielectric (radiolucent) pipe installed in the cavity of the microwave catalyst or in the form of a metal pipe mounted coaxially with the microwave catalyst and coated on the inside with a layer of refractory dielectric, allows the implementation of the microwave plasma engine, respectively, in relatively long-wavelength and short-wavelength ranges of resonant absorption of electromagnetic waves by molecules and atoms of the constituent gases of the working mixture. Providing a plasma reactor tube with refractory graphite or tungsten electrodes can increase the durability of their work and, thereby, further increase the reliability of the microwave plasma engine. The implementation of a microwave catalyst in the form of a source of electromagnetic waves with a frequency equal to or a multiple of the resonant frequencies of absorption of electromagnetic waves by the molecules and / or atoms of the constituent gases of the working mixture can reduce the cost of electrical energy for ionization and ignition of the working mixture and, thereby, increase the efficiency of microwave plasma engine. The implementation of the source of electromagnetic waves of the microwave catalyst in the form of a sealed magnetron or a sealed klystron with a master oscillator allows you to expand the possibility of practical implementation of the microwave plasma engine, and sealing of these sources eliminates the possibility of electromagnetic breakdown of the air outside the reaction zone of the working mixture. The execution of the spool of the engine of a box, cylindrical or crane design with digital or analog control of the frequency of sequential switching of the direction of supply of the cooled plasma jet to the upper and lower nozzles of the engine cylinder allows for efficient power control of the microwave plasma engine on the existing element base.
На фигуре представлена функциональная схема микроволнового плазменного двухцилиндрового двигателя на магнетроне. Микроволновый плазменный двигатель содержит не менее одного цилиндра 1 с поршнем 2, соединенным через кривошипно - шатунный механизм 3 с коленчатым валом 4 двигателя. На валу 4 установлен маховик 5, соединенный через муфту 6 с раздаточным валом 7 двигателя. Цилиндр 1 снабжен патрубками 8 и 9, установленными соответственно в верхней и нижней части цилиндра 1 и соединенными между собой через золотник 10. Золотник 10 предназначен для поочередной подачи соответственно через патрубки 8 и 9 в верхнюю и нижнюю части цилиндра в интересах возвратно-поступательного перемещения в нем поршня 2 и вращения коленчатого вала 4 двигателя. Золотник 10 выполнен коробчатой, цилиндрической или крановой конструкции с цифровым или с аналоговым управлением частотой переключения направлений подачи рабочего тела в цилиндры 1. Вход золотника 10 через адиабатический охладитель 11 плазмы соединен с выходом плазменного реактора 12 постоянного объема с внешней или с внутренней накачкой. Реактор 12 с внешней накачкой содержит прозрачную для электромагнитных волн (например, радиопрозрачную из диэлектрического материала) трубу 13, установленную в резонаторе 14 микроволнового катализатора 15, а реакторThe figure shows a functional diagram of a microwave plasma two-cylinder engine on a magnetron. The microwave plasma engine contains at least one cylinder 1 with a piston 2 connected through a crank mechanism 3 with a crankshaft 4 of the engine. A flywheel 5 is mounted on the shaft 4, which is connected through a clutch 6 to the engine transfer shaft 7. The cylinder 1 is equipped with nozzles 8 and 9 mounted respectively in the upper and lower parts of the cylinder 1 and connected to each other through the spool 10. The spool 10 is designed for alternate supply, respectively, through the nozzles 8 and 9 to the upper and lower parts of the cylinder in the interests of reciprocating movement the piston 2 and the rotation of the crankshaft 4 of the engine. The spool 10 is made of a box, cylindrical or crane design with digital or analog control of the frequency of switching the directions of the supply of the working fluid to the cylinders 1. The input of the spool 10 through an adiabatic plasma cooler 11 is connected to the output of a constant-volume plasma reactor 12 with external or internal pumping. The external-pumped reactor 12 contains a pipe 13 transparent to electromagnetic waves (for example, radiolucent from dielectric material) installed in the resonator 14 of the microwave catalyst 15, and the reactor
12 с внутренней накачкой непрозрачную для электромагнитных волн трубу12 internally pumped tube opaque to electromagnetic waves
13 (металлическую, например из стали покрытую с внутренней стороны слоем тугоплавкого диэлектрика, например фарфора или керамики), установленную соосно с микроволновым катализатором 15 (на фигурах не показано). Труба 13 плазменного реактора 12 снабжена графитовыми или вольфрамовыми электродами 16 для подключения к высоковольтному разряднику 17, а также - патрубком 18 с обратным клапаном 19 и волноводом 20 для подвода рабочей смеси и микроволнового излучения соответственно. Обратный клапан 19 патрубка 18 выполнен из вольфрама с графитовым напылением. Микроволновый катализатор 15 выполнен в виде источника электромагнитных волн с частотой, равной или кратной резонансным частотам поглощения электромагнитных волн молекулами и/или атомами составляющих газов рабочей смеси. Источник электромагнитных волн выполнен в виде герметизированного магнетрона или герметизированного клистрона с задающим генератором. Питающие входы микроволнового катализатора 15 и разрядника 17 соединены с выходом высоковольтного накопителя 21 энергии. Накопитель 21 выполнен в виде емкостного или индуктивного накопителя энергии. Питающий вход накопителя 21 энергии соединен с выходом генератора 22 электрического тока и аккумулятором 23, а управляющий вход 24 с частотным выходом блока управления двигателя (на фигуре не показан). Генератор 22 электрического тока кинематически соединен с коленчатым валом 4 двигателя. 13 (metal, for example, steel, coated on the inside with a layer of a refractory dielectric, such as porcelain or ceramics), mounted coaxially with the microwave catalyst 15 (not shown in the figures). The tube 13 of the plasma reactor 12 is equipped with graphite or tungsten electrodes 16 for connection to a high-voltage spark gap 17, as well as a pipe 18 with a check valve 19 and a waveguide 20 for supplying the working mixture and microwave radiation, respectively. The check valve 19 of the pipe 18 is made of graphite-coated tungsten. The microwave catalyst 15 is made in as a source of electromagnetic waves with a frequency equal to or a multiple of the resonant frequencies of absorption of electromagnetic waves by the molecules and / or atoms of the constituent gases of the working mixture. The source of electromagnetic waves is made in the form of a sealed magnetron or a sealed klystron with a master oscillator. The power inputs of the microwave catalyst 15 and the spark gap 17 are connected to the output of the high voltage energy storage 21. The drive 21 is made in the form of a capacitive or inductive energy storage. The power input of the energy storage device 21 is connected to the output of the electric current generator 22 and the battery 23, and the control input 24 is connected to the frequency output of the engine control unit (not shown in the figure). The electric current generator 22 is kinematically connected to the crankshaft 4 of the engine.
Микроволновый плазменный двигатель с внешней накачкой реактора 12 работает следующим образом. При включении зажигания двигателя к накопителю 21 энергии подключается электропитание от аккумулятора 23, а через патрубок 18 при открытом в нормальном состоянии клапан 19 в камеру (трубу 13) реактора 12 впрыскивается доза топливной (рабочей смеси). После выхода накопителя 21 энергии на рабочий режим с блока управления двигателем, например с бортового компьютера через цифроаналоговый преобразователь, на управляющий вход 22 накопителя 21 энергии с заданной частотой, например с частотой f, соответствующей частоте ω вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу, поступают поджигающие импульсы Uω. При этом на микроволновый катализатор 15, например на катод магнетрона, подается высоковольтный отрицательный импульс амплитудой Uτ и длительностью τ. Магнетрон генерирует высокочастотный импульс длительностью τ и с частотой заполнения, соответствующей или кратной частоте резонансного поглощения электромагнитных волн топливной смесью. Этот импульс через волновод 20 поступает в резонатор 14 и катализирует топливную смесь реактора 12 за счет разрушения молекулярных связей составляющих газов, препятствующих взрывной реакции смеси. После разрушения молекулярных связей составляющих топливной смеси, препятствующих реакции синтеза (объединения ионизированных частиц в устойчивое состояние с образованием новых химических веществ и с выделением энергии синтеза) на электроды 16 реактора 12 с разрядника 17 подается импульс поджига реакции синтеза составляющих газов катализированной среды. При этом в реакторе 12 происходит лавинное объединение возбужденных частиц с выделением энергии, преимущественно в форме кумулятивной энергии расширяющейся струи высокотемпературной плазмы. Далее струя плазмы из реактора 12 поступает в адиабатический охладитель 16, где охлаждается до температуры безопасной для цилиндра 1 двигателя и через открытый в данный момент времени канал золотника 10 подается через патрубок 8 или 9 соответственно в верхнюю или нижнюю часть цилиндра 1. Под действием давления плазменной струи на поршень 2 последний приходит в поступательное движение. При этом с помощью кривошипно шатунного механизма 3 энергия поступательного движения поршня преобразуется в энергию вращения коленчатого вала 4 и его маховика 5. Поскольку кинетическая энергия инерции маховика 5 не нужна для возвращения поршня 2 в крайние положения (верхнее и нижнее) в цилиндре 1, то масса и габариты маховика 5 могут быть существенно снижены и маховик 5 с обгонной муфтой может быть заменен на облегченную шестерню. При могут быть резко уменьшены массогабаритные характеристики двигателя. Энергия вращения вала 4 через соединительную муфту 6 передается на раздаточный вал 7 двигателя и одновременно на ротор генератора 22. Электрическое напряжение со статорной обмотки генератора 22 после преобразования в постоянное напряжение подается на питающий вход накопителя 21 и одновременно на аккумулятор 23. При этом аккумулятор 23 переходит в режим зарядки, а накопитель 21 - на питание от генератора 22. При нажатии на педаль газа частота f следования поджигающих импульсов Uω увеличивается, частота выбросов плазмы реактора 2 увеличивается и соответственно увеличивается угловая частота ω вращения коленчатого вала двигателя. Microwave plasma engine with external pumping of the reactor 12 operates as follows. When the engine ignition is turned on, power is supplied to the energy storage device 21 from the battery 23, and a dose of fuel (working mixture) is injected into the chamber (pipe 13) of the reactor 12 through the pipe 18 when the valve 19 is open in the normal state. After the energy storage device 21 enters the operating mode from the engine control unit, for example, from the on-board computer via a digital-to-analog converter, the ignition signals are ignited to the control input 22 of the energy storage device 21 with a predetermined frequency, for example, with a frequency f corresponding to the idle speed of the crankshaft of the engine pulses U ω . At the same time, a high-voltage negative pulse of amplitude U τ and duration τ is supplied to the microwave catalyst 15, for example, to the magnetron cathode. A magnetron generates a high-frequency pulse of duration τ and s filling frequency corresponding to or a multiple of the frequency of resonant absorption of electromagnetic waves by the fuel mixture. This pulse through the waveguide 20 enters the resonator 14 and catalyzes the fuel mixture of the reactor 12 due to the destruction of the molecular bonds of the constituent gases, preventing the explosive reaction of the mixture. After the molecular bonds of the components of the fuel mixture are broken, which hinder the synthesis reaction (combining ionized particles into a stable state with the formation of new chemicals and with the release of synthesis energy), an impulse to ignite the synthesis reaction of the constituent gases of the catalyzed medium is supplied to the electrodes 16 of the reactor 12. At the same time, in the reactor 12, an avalanche association of the excited particles with the release of energy occurs, mainly in the form of the cumulative energy of the expanding jet of high-temperature plasma. Next, the plasma jet from the reactor 12 enters the adiabatic cooler 16, where it is cooled to a temperature safe for the cylinder 1 of the engine and through the spool channel 10 that is currently open, is supplied through the pipe 8 or 9, respectively, to the upper or lower part of the cylinder 1. Under the influence of plasma pressure the jet on the piston 2 last comes in translational motion. In this case, using the crank mechanism 3, the energy of the translational motion of the piston is converted into the energy of rotation of the crankshaft 4 and its flywheel 5. Since the kinetic energy of inertia of the flywheel 5 is not needed to return the piston 2 to the extreme positions (upper and lower) in cylinder 1, then the mass and the dimensions of the flywheel 5 can be significantly reduced and the flywheel 5 with an overrunning clutch can be replaced with a lightweight gear. When can be drastically reduced weight and size characteristics of the engine. The energy of rotation of the shaft 4 through the coupling 6 is transmitted to the transfer shaft 7 of the engine and simultaneously to the rotor of the generator 22. The electric voltage from the stator winding of the generator 22 after conversion to direct voltage is supplied to the power input of the drive 21 and at the same time to the battery 23. In this case, the battery 23 goes into charging mode, and the drive 21 is powered by a generator 22. When you press the gas pedal, the firing pulse firing frequency U ω increases, the plasma emission frequency of reactor 2 increases, and the angular frequency ω of rotation of the engine crankshaft increases accordingly.
Работа микроволнового плазменного двигателя с внутренней накачкой аналогична работе плазменного двигателя с внешней накачкой. Отличие состоит только в методе подвода энергии микроволнового катализатора в зону реакции, а именно не через боковые стенки диэлектрической трубы 13, а с открытого (для электромагнитных волн) торца металлической трубки 13, покрытой изнутри слоем тугоплавкого диэлектрика. Преимущественное использование последней конструкции может найти применение в мощных двигателях из-за возможности создания более высокого давления плазмы за счет более прочной конструкции реактора 12. The operation of an internal-pumped microwave plasma engine is similar to the operation of an external-pumped plasma engine. The difference is only in the method of supplying the energy of the microwave catalyst to the reaction zone, namely, not through the side walls of the dielectric tube 13, but from the open (for electromagnetic waves) end of the metal tube 13, which is internally coated with a layer of refractory dielectric. The predominant use of the latter design can find application in powerful engines because of the possibility of creating a higher plasma pressure due to the more robust design of the reactor 12.
Изобретение выполнено на уровне технического предложения. The invention is made at the level of a technical proposal.

Claims

Формула изобретения Claim
1. Микроволновый плазменный двигатель, содержащий не менее одного цилиндра с поршнем, соединенным через кривошипно - шатунный механизм с коленчатым валом двигателя, микроволновый катализатор для активации рабочей смеси и высоковольтный разрядник для поджига активированной рабочей смеси в момент сжатия ее в камере сжигания цилиндра двигателя, отличающийся тем, что он дополнительно содержит последовательно соединенные по ходу движения продуктов реакции рабочей смеси плазменный реактор постоянного объема, адиабатический охладитель плазмы и золотник, соединенный патрубками с верхней и нижней частью цилиндра двигателя. 1. A microwave plasma engine containing at least one cylinder with a piston connected via a crank mechanism to the crankshaft of the engine, a microwave catalyst for activating the working mixture and a high voltage spark gap for igniting the activated working mixture at the time of compression in the combustion chamber of the engine cylinder the fact that it additionally contains a plasma reactor of constant volume, adiabatic cooler zm and spool, connected by nozzles to the upper and lower part of the engine cylinder.
2. Микроволновый плазменный двигатель по п. 1, отличающийся тем, что плазменный реактор постоянного объема содержит тугоплавкую диэлектрическую трубу, установленную в резонаторе микроволнового катализатора или металлическую трубу, установленную соосно с микроволновым катализатором и покрытую с внутренней стороны слоем тугоплавкого диэлектрика. 2. A microwave plasma engine according to claim 1, characterized in that the constant volume plasma reactor comprises a refractory dielectric pipe installed in the microwave catalyst cavity or a metal pipe mounted coaxially with the microwave catalyst and coated on the inside with a layer of refractory dielectric.
3. Микроволновый плазменный двигатель по п. 2, отличающийся тем, что труба плазменного реактора снабжена графитовыми или вольфрамовыми электродами для подключения к высоковольтному разряднику, а также - патрубком и волноводом для подвода рабочей смеси и микроволнового излучения соответственно. 3. The microwave plasma engine according to claim 2, characterized in that the plasma reactor tube is equipped with graphite or tungsten electrodes for connection to a high-voltage spark gap, as well as a pipe and waveguide for supplying the working mixture and microwave radiation, respectively.
4. Микроволновый плазменный двигатель по п. 1, отличающийся тем, что микроволновый катализатор выполнен в виде источника электромагнитных волн с частотой, равной или кратной резонансным частотам поглощения электромагнитных волн молекулами и/или атомами составляющих газов рабочей смеси. 4. The microwave plasma engine according to claim 1, characterized in that the microwave catalyst is made in the form of a source of electromagnetic waves with a frequency equal to or a multiple of the resonant frequencies of absorption of electromagnetic waves by molecules and / or atoms of the constituent gases of the working mixture.
5. Микроволновый плазменный двигатель по п. 4, отличающийся тем, что источник электромагнитных волн выполнен в виде герметизированного магнетрона или герметизированного клистрона с задающим генератором. 5. The microwave plasma engine according to claim 4, characterized in that the source of electromagnetic waves is made in the form of a sealed magnetron or a sealed klystron with a master oscillator.
6. Микроволновый плазменный двигатель по п. 4, отличающийся тем, что золотник выполнен коробчатой, цилиндрической или крановой конструкции с цифровым или с аналоговым управлением частотой переключения направления подачи охлажденной плазменной струи в патрубки цилиндра двигателя. 6. The microwave plasma engine according to claim 4, characterized in that the spool is made of a box, cylindrical or crane design with digital or analog control of the frequency of switching the direction of supply of the cooled plasma jet into the nozzles of the engine cylinder.
PCT/RU2009/000349 2009-07-10 2009-07-10 Internal combustion engine WO2011005135A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2009/000349 WO2011005135A1 (en) 2009-07-10 2009-07-10 Internal combustion engine
EA201100107A EA018267B1 (en) 2009-07-10 2009-07-10 Microwave plasma engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2009/000349 WO2011005135A1 (en) 2009-07-10 2009-07-10 Internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011005135A1 true WO2011005135A1 (en) 2011-01-13

Family

ID=43429384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2009/000349 WO2011005135A1 (en) 2009-07-10 2009-07-10 Internal combustion engine

Country Status (2)

Country Link
EA (1) EA018267B1 (en)
WO (1) WO2011005135A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108291494A (en) * 2015-12-03 2018-07-17 通用汽车环球科技运作有限责任公司 The method and apparatus for controlling the operation of internal combustion engine
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
RU2725648C1 (en) * 2019-08-30 2020-07-03 Мусин Ильшат Гайсеевич Method of feeding water-hydrogen fuel into hydroelectric spark device with spark ignition, water-hydrogen fuel, and device for production thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2241746A (en) * 1990-03-03 1991-09-11 Whittaker D G M Method of energising a working fluid and deriving useful work.
RU2051289C1 (en) * 1992-05-29 1995-12-27 Николай Владимирович Ветчинкин Method and device for obtaining fuel-air mixture for internal combustion engine
RU2182239C2 (en) * 2000-05-11 2002-05-10 Российский научный центр "Курчатовский институт" Method of and plasma converter for plasma conversion of engine fuels into synthesis gas
RU2193682C2 (en) * 2000-11-01 2002-11-27 Гальченко Вячеслав Петрович Method to control working processes in multifuel internal combustion engine
US20020194835A1 (en) * 1999-08-23 2002-12-26 Leslie Bromberg Emission abatement system utilizing particulate traps

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2241746A (en) * 1990-03-03 1991-09-11 Whittaker D G M Method of energising a working fluid and deriving useful work.
RU2051289C1 (en) * 1992-05-29 1995-12-27 Николай Владимирович Ветчинкин Method and device for obtaining fuel-air mixture for internal combustion engine
US20020194835A1 (en) * 1999-08-23 2002-12-26 Leslie Bromberg Emission abatement system utilizing particulate traps
RU2182239C2 (en) * 2000-05-11 2002-05-10 Российский научный центр "Курчатовский институт" Method of and plasma converter for plasma conversion of engine fuels into synthesis gas
RU2193682C2 (en) * 2000-11-01 2002-11-27 Гальченко Вячеслав Петрович Method to control working processes in multifuel internal combustion engine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108291494A (en) * 2015-12-03 2018-07-17 通用汽车环球科技运作有限责任公司 The method and apparatus for controlling the operation of internal combustion engine
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
RU2725648C1 (en) * 2019-08-30 2020-07-03 Мусин Ильшат Гайсеевич Method of feeding water-hydrogen fuel into hydroelectric spark device with spark ignition, water-hydrogen fuel, and device for production thereof

Also Published As

Publication number Publication date
EA018267B1 (en) 2013-06-28
EA201100107A1 (en) 2011-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6131542A (en) High efficiency traveling spark ignition system and ignitor therefor
EP1295022B1 (en) Combustion enhancement system and method
US4625681A (en) Method of obtaining mechanical energy utilizing H2 O plasma generated in multiple steps
US6321733B1 (en) Traveling spark ignition system and ignitor therefor
JP2001501699A (en) Ignition by electromagnetic radiation
US7958732B2 (en) Internal detonation reciprocating engine
JP5934851B2 (en) Internal combustion engine
US9741542B2 (en) Plasma generation device
JP2013509564A (en) Composite plasma generator
RU2649494C1 (en) Pulsed detonation rocket engine
WO2011005135A1 (en) Internal combustion engine
JP4460809B2 (en) Reciprocating machine and method of using the same
RU110418U1 (en) INTERNAL COMBUSTION ENGINE
RU2386825C2 (en) Method to operate multi-fuel thermal engine and compressor and device to this effect (versions)
WO2016027873A1 (en) Compression-ignition type internal combustion engine, and internal combustion engine
JPS57119164A (en) Combined ignition engine by laser and microwave plasma
RU2215890C2 (en) Thrust forming method and device
RU2531006C2 (en) Electrolytic motor
RU136494U1 (en) ELECTROLYTIC MOTOR SMALL
RU2406865C2 (en) Intermittent-cycle jet engine in mode of detonation fuel combustion with additional acceleration of gas volume charges with electromagnetic induction force
JPH0849603A (en) Hydrogen fueled engine
RU2298691C1 (en) Free-piston gas generator (compressor)
RU176220U1 (en) INTERNAL COMBUSTION GENERATOR
RU2765134C1 (en) Two-stroke hybrid engine with piston air-scavanging compressor
RU2152523C1 (en) Internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201100107

Country of ref document: EA

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09847144

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09847144

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1