RU2055231C1 - Internal combustion engine - Google Patents
Internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2055231C1 RU2055231C1 RU93016606A RU93016606A RU2055231C1 RU 2055231 C1 RU2055231 C1 RU 2055231C1 RU 93016606 A RU93016606 A RU 93016606A RU 93016606 A RU93016606 A RU 93016606A RU 2055231 C1 RU2055231 C1 RU 2055231C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- engine
- heat exchanger
- water
- evaporator
- manifold
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical class [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000007791 dehumidification Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 231100000171 higher toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Exhaust Silencers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, и может быть использовано в создании нового вида экологически чистых и экономичных двигателей внутреннего сгорания. The invention relates to mechanical engineering, in particular to engine building, and can be used to create a new type of environmentally friendly and economical internal combustion engines.
Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий форсунку для впрыска воды в цилиндр, соединенную трубопроводом через теплообменник с водяным насосом [1] Теплообменник помещен в струе выхлопных газов и служит для подогрева воды. A known internal combustion engine containing a nozzle for injecting water into a cylinder connected by a pipe through a heat exchanger to a water pump [1] The heat exchanger is placed in a stream of exhaust gases and serves to heat the water.
Недостатком этого двигателя является повышенная токсичность выхлопных газов, обусловленная образованием двуокиси азота и окислов углерода при взаимодействии остатков продуктов сгорания топлива и воды, впрыскиваемой в цилиндр. The disadvantage of this engine is the increased toxicity of exhaust gases due to the formation of nitrogen dioxide and carbon oxides in the interaction of the remnants of the products of combustion of fuel and water injected into the cylinder.
Наиболее близким к изобретению является двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр с впускным и выпускным коллекторами, резервуар для воды, регулятор подачи воды, испаритель, установленный на выпускном коллекторе, и теплообменник [2]
Однако в этом двигателе смесь, подаваемая в карбюратор, представляет собой сочетание воды, отработавших газов и низкотемпературного пара, поскольку на испарение воды и нагрев пара используется небольшая часть горячих отработавших (выхлопных) газов. Кроме того, попадая из малого объема трубопровода в большой объем карбюратора, смесь охлаждается, что ведет к конденсации имеющегося количества пара. Таким образом, существенного положительного влияния на рабочий процесс в двигателе и на повышение экологической чистоты выхлопа не происходит. Кроме того, за счет использования только незначительного количества тепла отработавших газов нельзя ожидать сколь-нибудь значительного повышения экономичности двигателя.Closest to the invention is an internal combustion engine comprising at least one cylinder with intake and exhaust manifolds, a water tank, a water flow regulator, an evaporator mounted on the exhaust manifold, and a heat exchanger [2]
However, in this engine, the mixture supplied to the carburetor is a combination of water, exhaust gases and low temperature steam, since a small part of the hot exhaust (exhaust) gases is used to evaporate water and heat the steam. In addition, falling from a small volume of the pipeline into a large volume of the carburetor, the mixture cools, which leads to the condensation of the available amount of steam. Thus, a significant positive effect on the working process in the engine and on improving the environmental cleanliness of the exhaust does not occur. In addition, by using only a small amount of heat from the exhaust gas, one cannot expect any significant increase in engine efficiency.
Целью изобретения является устранение указанных недостатков, а именно повышение экономичности и экологической чистоты двигателя внутреннего сгорания. The aim of the invention is to remedy these disadvantages, namely improving the efficiency and environmental friendliness of an internal combustion engine.
Цель достигается тем, что двигатель внутреннего сгорания, содержащий резервуар для воды, регулятор подачи воды и испарители, дополнительно снабжен теплообменником, выполненным в виде трубчатой спирали, помещенной внутрь выпускного коллектора, вход спирали соединен с испарительными камерами, а выход с впускным коллектором двигателя. Для повышения степени осушения пара теплообменник снабжен расширителем. Кроме того, двигатель снабжен ограничителем подачи топливной смеси, выполненным в виде прокладки с регулируемым размером отверстия, размещенной между карбюратором и впускным коллектором. The goal is achieved in that the internal combustion engine, which contains a water tank, a water supply regulator and evaporators, is additionally equipped with a heat exchanger made in the form of a tubular spiral placed inside the exhaust manifold, the spiral inlet is connected to the evaporation chambers, and the outlet is connected to the engine intake manifold. To increase the degree of dehumidification of steam, the heat exchanger is equipped with an expander. In addition, the engine is equipped with a fuel mixture limiter made in the form of a gasket with an adjustable size of the hole located between the carburetor and the intake manifold.
На фиг. 1 представлен предлагаемый двигатель в разрезе; на фиг. 2 прокладка (ограничитель подачи топлива). In FIG. 1 shows the proposed engine in the context; in FIG. 2 gasket (fuel limiter).
Двигатель внутреннего сгорания содержит емкость 1 для воды, связанную через регулятор 2 трубопроводом 3 с двумя последовательно установленными на выпускном коллекторе 4 двигателя испарителями 5, выход последнего из которых связан с входом теплообменника 6, выполненного в виде секций из трубчатой спирали, установленной внутри выпускного коллектора 4. На теплообменнике 6 между секциями предусмотрена установка расширителя 7, представляющего собой камеру большего, чем трубопровод 3 и теплообменник 6 сечения. Выход одной из секций теплообменника 6 связан трубкой 8 с впускным коллектором 9 двигателя. Для регулирования подачи топливной смеси между карбюратором 10 и впускным коллектором 9 установлена прокладка 11 (см. фиг. 2). Она представляет собой основание 12, размер внутреннего отверстия которого регулируется с помощью жалюзей 13, укрепленных по центру винтом 14 таким образом, что, вращаясь вокруг своей оси, они могут полностью или частично перекрывать внутреннее отверстие. The internal combustion engine contains a water tank 1, connected through a
Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом. The internal combustion engine operates as follows.
При включении двигатель в течение 1-1,5 мин прогревается на холостом ходу. После нагрева, при нажатии на акселерометр (на чертеже не показан) регулятор 2 подачи воды, соединенный с акселерометром, открывает подачу воды, которая за счет разрежения во впускном коллекторе 9 всасывается в испарители 5 и превращается в пар. Проходя через секции теплообменника 6, пар нагревается до 400оС. При этом, проходя через расширитель 7, пар "досушивается". Таким образом, во впускной коллектор поступает перегретый сухой пар. С помощью прокладки 11 достигается оптимизация соотношения пар топливо.When you turn on the engine for 1-1.5 minutes warms up at idle. After heating, by pressing the accelerometer (not shown), the
Утилизированное тепло выхлопных газов возвращается в камеру сгорания, принося около половины тепла, необходимого для получения механической работы двигателя. The utilized heat of the exhaust gases is returned to the combustion chamber, bringing about half of the heat necessary to obtain the mechanical operation of the engine.
Предлагаемое техническое решение реализовано в устройстве "АКВАДИС", выпускаемом организацией заявителем. Проведенные стендовые и полигонные испытания показали, что:
повышается на 50% тепловой КПД двигателя за счет утилизации тепла выхлопных газов;
улучшаются условия горения топливной смеси за счет подогрева ее теплом пара и лучшего диспергирования бензина водяным паром;
уменьшается в 5-8 раз выброс окиси углерода за счет лучшего сгорания бензина и растворения его остатков в водяном тумане при выхлопе;
отсутствует нагар на свечах и поршне в связи с полным сгоранием бензина;
отсутствует перегрев двигателя, так как лишнее тепло уносится водяным паром, теплоемкость которого в 1,5 раза выше теплоемкости воздуха;
уменьшается выгорание масла и загрязнение его сгоревшими частицами масла, что увеличивает срок службы одной заправки масла без замены в 1,8 раз.The proposed technical solution is implemented in the device "AQUADIS", produced by the applicant organization. Conducted bench and field tests showed that:
increases by 50% the thermal efficiency of the engine due to the utilization of heat of exhaust gases;
the combustion conditions of the fuel mixture are improved by heating it with steam heat and better dispersing gasoline with water vapor;
the emission of carbon monoxide is reduced by 5-8 times due to the better combustion of gasoline and the dissolution of its residues in water fog during exhaust;
there is no soot on candles and piston due to the complete combustion of gasoline;
there is no engine overheating, since excess heat is carried away by water vapor, whose heat capacity is 1.5 times higher than the heat capacity of air;
oil burn-out and pollution by burnt oil particles are reduced, which increases the service life of one oil filling without replacement by 1.8 times.
Получаемый экономический и общественно-полезный эффект не вытекает с очевидностью из достигнутого технического уровня. Так, в известных технических решениях попытка утилизации тепла выхлопных газов и повышения КПД вели к одновременному снижению экологической чистоты выхлопа, поскольку смесь выхлопных газов со свежей порцией бензина в присутствии воды вела к образованию и выбросу в атмосферу такого высокотоксичного вещества, как, например, изоперин. The resulting economic and socially beneficial effect does not follow with obviousness from the achieved technical level. Thus, in well-known technical solutions, an attempt to utilize heat of exhaust gases and increase efficiency led to a simultaneous decrease in the environmental cleanliness of the exhaust, since a mixture of exhaust gases with a fresh portion of gasoline in the presence of water led to the formation and release into the atmosphere of such a highly toxic substance, for example, isoperine.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93016606A RU2055231C1 (en) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | Internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93016606A RU2055231C1 (en) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | Internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2055231C1 true RU2055231C1 (en) | 1996-02-27 |
RU93016606A RU93016606A (en) | 1997-03-20 |
Family
ID=20139536
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93016606A RU2055231C1 (en) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | Internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2055231C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2135794C1 (en) * | 1997-10-30 | 1999-08-27 | Сошников Юрий Борисович | Method of delivering non-combustion liquid and fuel into cylinders of internal combustion engine with subsequent conversion of liquid and fuel into steam in steam generators |
-
1993
- 1993-04-01 RU RU93016606A patent/RU2055231C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 1090906, кл. F 02M 25/02, 1984. * |
2. Заявка Великобритании N 1515028, кл. F 02M 25/02, опубл. 1978. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2135794C1 (en) * | 1997-10-30 | 1999-08-27 | Сошников Юрий Борисович | Method of delivering non-combustion liquid and fuel into cylinders of internal combustion engine with subsequent conversion of liquid and fuel into steam in steam generators |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3616779A (en) | Gas fueled internal combustion engine | |
US20090314005A1 (en) | Piston engine systems and methods | |
PL179811B1 (en) | Engine with water injection into its cylinder | |
US3842808A (en) | Regenerative steam ignition internal combustion engine | |
RU2002123226A (en) | GAS HEAT PUMP TYPE AIR CONDITIONING DEVICE | |
JP2002030937A (en) | Engine and system | |
RU2055231C1 (en) | Internal combustion engine | |
KR100404766B1 (en) | Waste gas disposition system | |
KR980003294A (en) | Heavy oil emulsion fuel combustion device | |
RU2631849C1 (en) | Power plant and steam generator for this power plant (two versions) | |
CN1052927A (en) | Internal combustion engine with moisture air intake | |
RU179513U1 (en) | STEAM GAS GENERATOR | |
RU94000342A (en) | THERMAL ENGINE | |
JPS5726241A (en) | Compound engine | |
RU2208178C2 (en) | Internal combustion engine | |
RU2006609C1 (en) | Internal combustion engine | |
RU2093692C1 (en) | Method for enhancing efficiency of internal combustion engine and decreasing harmful emissions to atmosphere | |
EA039210B1 (en) | Internal combustion steam engine | |
RU2049259C1 (en) | Device for treating fuel mixture in carburetor internal combustion engine | |
SU1023121A1 (en) | Method of operation of four-cycle internal combustion engine | |
RU1796773C (en) | Gas-turbine plant | |
RU97121617A (en) | METHOD OF OPERATION OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
KR930004606Y1 (en) | Air heater | |
RU2101479C1 (en) | Steam-gas apparatus | |
SU1659A1 (en) | The method of operation of the heat engine |