close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2338077

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 338 077
(13)
C1
(51) МПК
F02B 47/04
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2007105193/06, 13.02.2007
(72) Автор(ы):
Горбатенков Александр Иванович (RU),
Копаев Егор Владимирович (RU)
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
13.02.2007
(45) Опубликовано: 10.11.2008 Бюл. № 31
(54) СПОСОБ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО
2 3 3 8 0 7 7
токсичности отработавших газов, вли на
процессы впуска и сгорани . Дл осуществлени данного
способа
предложено
устройство,
включающее в себ емкость дл водоспиртовых
смесей, дроссельное устройство, св занное с
электронным блоком управлени , роторный насос,
обратный клапан, источник сжатого воздуха,
пневматическую
форсунку,
работающую
от
источника сжатого воздуха и установленную во
впускном
тракте
двигател .
Техническим
результатом изобретени вл етс улучшение
эксплуатационных
показателей
и
снижение
тепловых и механических нагрузок двигател внутреннего сгорани . 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
R U
(57) Реферат:
Изобретение относитс к двигателестроению, в
частности
к
области
работы
двигателей
внутреннего сгорани , преимущественно дизелей, с
наддувом воздуха. Способ работы двигател внутреннего
сгорани включает
подачу
дополнительной добавки - водоспиртовых смесей
во впускной тракт двигател внутреннего сгорани в поток воздуха, поступающего в цилиндры
двигател внутреннего сгорани . Подава во
впускной тракт двигател внутреннего сгорани водоспиртовые смеси различной концентрации и
измен величину их подачи, можно мен ть
степень форсировани двигател при снижении
Страница: 1
RU
C 1
C 1
ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
2 3 3 8 0 7 7
Адрес дл переписки:
170904, г.Тверь, п. Сахарово, ул.
Василевского, 7, патентный отдел
R U
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: US 4364370 А, 21.12.1982. GB 2060058
A1, 29.04.1981. WO 9010149 A, 07.09.1990. JP
60111053 A, 17.06.1985. GB 683017 A,
19.11.1952. RU 2196903 C2, 20.01.2003. RU
2169275 C1, 20.06.2001.
(73) Патентообладатель(и):
ФГОУ ВПО "Тверска Государственна Сельскохоз йственна Академи " (RU)
C 1
C 1
2 3 3 8 0 7 7
2 3 3 8 0 7 7
R U
R U
Страница: 2
RUSSIAN FEDERATION
(19)
RU
(11)
2 338 077
(13)
C1
(51) Int. Cl.
F02B 47/04
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2007105193/06, 13.02.2007
(72) Inventor(s):
Gorbatenkov Aleksandr Ivanovich (RU),
Kopaev Egor Vladimirovich (RU)
(24) Effective date for property rights: 13.02.2007
(45) Date of publication: 10.11.2008 Bull. 31
Mail address:
170904, g.Tver', p. Sakharovo, ul.
Vasilevskogo, 7, patentnyj otdel
C 1
2 3 3 8 0 7 7
R U
operated by the compressed air source.
EFFECT: improved performances, reduced ICE
thermal and mechanical loads.
4 cl, 1 dwg
Страница: 3
EN
C 1
(57) Abstract:
FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: proposed ICE operation method
comprises feeding an extra additive, i.e. wateralcohol mix, into the ICE intake channel air flow
coming into the engine cylinders. By feeding the
aforesaid water-alcohol mixes and varying their
feed rate, it is possible to vary the engine
boosting degree and to reduce exhaust gas
toxicity. To implement the aforesaid method, the
device is proposed comprising the water-alcohol
mix tank, a throttling device connected with the
electronic control unit, a rotor pump, a check
valve, a compressed air source, an air jet
arranged in the engine intake channel and
2 3 3 8 0 7 7
(54) METHOD FOR ICE OPERATION AND DEVICE TO THIS EFFECT
R U
(73) Proprietor(s):
FGOU VPO "Tverskaja Gosudarstvennaja
Sel'skokhozjajstvennaja Akademija" (RU)
RU 2 338 077 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к двигателестроению, в частности к области работы двигателей
внутреннего сгорани , преимущественно дизелей, с наддувом воздуха.
Известен способ форсировани мощности двигателей внутреннего сгорани (патент РФ
№2196903, МПК 7 F02B 47/04, F02B 51/00, дата публикации 2003.01.20), включающий
подачу в камеру сгорани базового высококалорийного топлива и дополнительный ввод в
камеру сгорани в диспергированном виде водного раствора на основе нитрата аммони и
водорастворимого горючего в соотношении к высококалорийному топливу от 1:10 до 10:1.
Основным недостатком данного способа вл етс подача водного раствора на основе
нитрата аммони и водорастворимого горючего, содержащего окислитель, в
диспергированном виде в камеру сгорани , в результате чего ухудшаетс смазка и
увеличиваетс возможность коррозии цилиндропоршневой группы, что значительно
снижает срок эксплуатации двигател внутреннего сгорани .
Известен способ подачи воздуха в двигатель внутреннего сгорани (авторское
свидетельство №1270384, МПК 4 F02B 29/04, дата публикации 15.11.1986),
осуществл емый за счет передачи тепла воздуха, поступающего в цилиндры двигател внутреннего сгорани , жидкому аммиаку путем их смешивани , и впуска воздуха в
цилиндры двигател внутреннего сгорани в смеси с образовавшимис парами аммиака.
Основным недостатком данного способа вл етс увеличение тепловых и механических
нагрузок на детали двигател внутреннего сгорани при подаче жидкого аммиака во
впускной трубопровод вследствие его взрывного горени в цилиндрах двигател внутреннего сгорани .
Известен способ питани дизел (авторское свидетельство №742616, МПК 2 F02B 47/04,
дата публикации 25.06.1980), осуществл емый путем всасывани воздуха и впрыска
топлива в цилиндры и подачи дополнительной порции топлива во всасывающий тракт на
режимах, близких к максимальной мощности двигател , с целью уменьшени его
теплонапр женности. В качестве дополнительной порции топлива примен ют
водобензиновую эмульсию с содержанием воды до 50%, которую подают во всасывающий
тракт под давлением, а давление подачи эмульсии создают торможением потока
отработавших газов.
Основным недостатком данного способа вл етс склонность к расслоению
водобензиновой эмульсии, т.е. их низка устойчивость, что приводит к разделению
водобензиновой эмульсии на две фракции: воду и бензин. Это приводит к увеличению
подачи в цилиндры дизел одной из фракций. Подача бензина приводит к увеличению
тепловых и механических нагрузок на детали дизел вследствие детонационного сгорани фракции бензина в цилиндрах дизел . Кроме того, давление подачи эмульсии создают
торможением потока отработавших газов, что увеличивает потери мощности дизел на
выталкивание отработавших газов.
Известен способ и устройство дл подачи рабочего тела в двигатель внутреннего
сгорани (патент US 4364370, SMITH BYRON D; ERICKSON TERRENCE J, МПК 1-7 F02B
47/00; F02D 19/00; F02M 43/00, 21.12.1982). Способ осуществл етс путем подачи
второго рабочего тела (жидкости), как вода, спирт или смесь воды и спирта, во
впускной воздух двигател внутреннего сгорани , имеющий впускной коллектор, в который
поступает первый топливный зар д, и систему зажигани , генерирующую электрические
импульсы в соответствии с частотой вращени двигател внутреннего сгорани .
Устройство содержит контейнер со вторым топливом, форсунку, насос,
электродвигатель, датчик разрежени и блок управлени . Второе топливо подаетс под
давлением во впускной коллектор, где образуетс первична и вторична топливновоздушные смеси с помощью форсунки, к которой топливо перекачиваетс насосом из
контейнера. Во впускном коллекторе установлен датчик разрежени . Блок управлени соединен с этим датчиком, который генерирует электрический сигнал, пропорциональный
разрежению во впускном коллекторе. Блок управлени включает электродвигатель в
соответствии с импульсами системы зажигани и сигналами датчика разрежени .
Недостатком данного способа и устройства вл етс его узка направленность на
Страница: 4
DE
RU 2 338 077 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
двигатели внутреннего сгорани , имеющие систему зажигани и вакуум во впускном
коллекторе, а также данный способ невозможно применить на двигател х внутреннего
сгорани , имеющих устройства наддува, т.к. во впускном коллекторе возникает давление
выше атмосферного. Кроме того, еще одним недостатком в устройстве вл етс применение обычной форсунки, котора не обеспечивает качественное смесеобразование
дополнительного топлива с воздухом.
Известно устройство дл экономии топлива (патент РФ №2094642, МПК 6 F02M 25/032,
F02B 47/02, дата публикации 2003.01.20), содержащее резервуар с водой, соединенный с
системой дозировки подачи воды, парогенератор в виде теплообменника, помещенного в
выпускной коллектор автомобильного двигател . Система дозировки подачи воды
выполнена в виде поплавковой камеры, соединенной через регулируемый жиклер с
эмульсионной камерой, в которой помещена перфорированна трубка, соединенна с
парогенератором.
Недостатком указанного устройства вл етс потер мощности двигател на
выталкивание отработавших газов вследствие увеличени сопротивлени в выпускном
коллекторе при размещении в нем теплообменника.
Известно устройство дл подачи воды в двигатель внутреннего сгорани (авторское
свидетельство №926344, МПК 3 F02M 25/02, дата публикации 07.05.1982), содержащее
распылители, установленные в воздуховпускном трубопроводе двигател и подключенные
к расходному баку с водой через регул тор расхода, св занный с задатчиком режима
работы двигател . Регул тор расхода выполнен в виде поворотного золотника с парой
втулок, перва из которых выполнена неподвижной, а втора расположена внутри первой,
выполнена поворотной и св зана с датчиком режима работы двигател , причем втулки
выполнены с прорез ми. Прорези втулок расположены перпендикул рно образующим.
Угловой размер прорезей каждой втулки выполнен меньше углового размера промежутка
между прорез ми.
Недостатком указанного устройства вл етс потер мощности двигател вследствие
увеличени сопротивлени в воздуховпускном трубопроводе двигател при установке в
нем распылителей.
Целью изобретени вл етс оптимизаци процессов впуска и сгорани в двигател х
внутреннего сгорани с улучшением эксплуатационных показателей и снижением тепловых
и механических нагрузок двигател внутреннего сгорани .
Поставленна цель достигаетс тем, что водоспиртовые смеси смешиваютс во
впускном тракте двигател внутреннего сгорани с потоком воздуха, поступающим в
цилиндры двигател внутреннего сгорани , и испар ютс при перемешивании с воздухом
во впускном тракте.
В процессе сгорани смеси воздуха и паров водоспиртовой смеси, поступившей в
цилиндры двигател внутреннего сгорани , происходит форсирование двигател внутреннего сгорани .
Сущность предлагаемого способа работы двигател внутреннего сгорани заключаетс в подаче базового высококалорийного углеводородного топлива в цилиндры двигател и
дополнительной добавки - водоспиртовых смесей во впускной тракт в поток воздуха,
поступающего в цилиндры двигател внутреннего сгорани , которые перемешиваютс во
впускном тракте. В результате чего происходит испарение водоспиртовых смесей во
впускном тракте до поступлени в цилиндры двигател внутреннего сгорани и снижение
за счет этого температуры наддувочного воздуха и температуры основных деталей
цилиндропоршневой группы двигател внутреннего сгорани . При этом улучшаетс наполнение цилиндра воздухом. Образовавша с смесь паров водоспиртовой смеси и
воздуха поступает в цилиндры двигател внутреннего сгорани , улучша процесс сгорани .
Внутреннее испарительное охлаждение наддувочного воздуха при неизменной цикловой
подаче топлива, например, на номинальном режиме исключает тепловые нагрузки
двигател внутреннего сгорани , происходит частичное замещение базового
высококалорийного топлива и сопровождаетс увеличением его мощности и
Страница: 5
RU 2 338 077 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
экономичности.
Подача водоспиртовых смесей может осуществл тьс во всасывающую магистраль
устройства наддува воздуха в двигатель внутреннего сгорани . При подаче водоспиртовых
смесей во всасывающую магистраль устройства наддува воздуха в двигатель внутреннего
сгорани отмечаетс улучшение его характеристик, что достигаетс приближением
процесса сжати к изотермическому за счет испарени водоспиртовых смесей.
Подава во впускной тракт двигател внутреннего сгорани водоспиртовые смеси
различной концентрации и измен величину их подачи, можно мен ть степень
форсировани двигател при снижении токсичности отработавших газов, вли на
процессы впуска и сгорани .
Устройство дл осуществлени способа работы двигател внутреннего сгорани (см.
чертеж) состоит из емкости дл водоспиртовых смесей 1, дроссельного устройства 2,
св занного с электронным блоком управлени 3, электрического роторного насоса 4,
обратного клапана 5, источника сжатого воздуха 6, пневматической форсунки 7,
установленной во впускном тракте двигател 8 перед устройством наддува воздуха 9 в
двигатель внутреннего сгорани 10.
В качестве источника сжатого воздуха 6 может примен тьс штатный компрессор,
устанавливаемый на двигателе внутреннего сгорани 10; ресивер и др.
Принцип действи данного устройства заключаетс в следующем. Водоспиртовые смеси
из емкости забираютс электрическим роторным насосом и подаютс в нагнетательную
магистраль. Давление в нагнетательной магистрали контролируетс манометром.
Количество подаваемых водоспиртовых смесей регулируетс дроссельным устройством.
Излишки водоспиртовых смесей через клапан возвращаютс во всасывающую магистраль.
Впрыск водоспиртовых смесей производитс пневматической форсункой, работающей от
источника сжатого воздуха.
Регулирование подачи водоспиртовых смесей осуществл етс в зависимости от
режимов работы двигател при помощи электронного блока управлени , св занного с
дроссельным устройством. Электронный блок управлени получает сигналы от датчиков
(не показаны) частоты вращени коленчатого вала, положени основного рычага
топливного насоса, температуры отработавших газов и управл ет дроссельным
устройством, что позвол ет оптимизировать подачу водоспиртовых смесей в зависимости
от режима работы двигател внутреннего сгорани .
Использование способа работы двигателей внутреннего сгорани и устройства дл его
осуществлени обеспечивает улучшение эксплуатационных показателей и снижение
тепловых и механических нагрузок двигателей внутреннего сгорани .
Формула изобретени 1. Способ работы двигател внутреннего сгорани , включающий подачу в цилиндры
двигател внутреннего сгорани базового высококалорийного углеводородного топлива,
воздуха и дополнительной добавки - водоспиртовых смесей и смешивание водоспиртовых
смесей с потоком воздуха, поступающим в цилиндры двигател внутреннего сгорани ,
отличающийс тем, что водоспиртовые смеси смешиваютс с потоком воздуха во впускном
тракте двигател внутреннего сгорани и испар ютс при перемешивании с воздухом во
впускном тракте.
2. Способ по п.1, отличающийс тем, что подача водоспиртовых смесей осуществл етс во всасывающую магистраль устройства наддува воздуха в двигатель внутреннего
сгорани .
3. Устройство дл осуществлени способа работы двигател внутреннего сгорани ,
включающее емкость дл водоспиртовых смесей, электронный блок управлени и
электрический роторный насос, отличающеес тем, что оно снабжено дроссельным
устройством, обратным клапаном, источником сжатого воздуха и пневматической
форсункой, работающей от источника сжатого воздуха и установленной во впускном тракте
двигател перед устройством наддува воздуха с возможностью осуществлени впрыска
Страница: 6
CL
RU 2 338 077 C1
водоспиртовых смесей.
4. Устройство по п.3, отличающеес тем, что регулирование подачи водоспиртовых
смесей осуществл етс в зависимости от режимов работы двигател при помощи
электронного блока управлени , св занного с дроссельным устройством.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Страница: 7
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
113 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа