ДВС РОТОРНЫЙ EMDRIVE РАСКОКСОВКА HONDAВИДЫ

Способ впрыска воды в цилиндр двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления. Подача воды в двс


Устройство для подачи воды в двигатель внутреннего сгорания

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для подачи воды в карбюраторный двигатель внутреннего сгорания автомобиля. Изобретение позволяет обеспечить возможность широкого практического применения воды в качестве добавки к топливу карбюраторных двигателей без существенного изменения конструкции карбюратора и двигателя, а также обеспечить оптимальное соотношение подачи воды к топливу на всех режимах двигателя с высокой стабильностью распыла воды, повысить экономию расхода топлива при работе двигателя на низкоактановом топливе без снижения мощности, уменьшить содержание вредных веществ в отработанных газах и снизить дымность. Устройство для подачи воды в двигатель внутреннего сгорания содержит емкость с водой, поплавковую камеру, трубопроводы подачи воды и распылители воды, присоединенные к карбюратору. Распылители воды инжекторного типа содержат сопло Лаваля с боковыми воздушными отверстиями и подключены по одному к горловинам диффузоров первичной и вторичной смесительных камер и два распылителя за дроссельной заслонкой первичной смесительной камеры карбюратора, трубопроводы которых содержат электромагнитные клапаны воды. Один из клапанов электрически связан с топливным электромагнитным клапаном холостого хода, а другой - с концевым выключателем, приводимым в действие рычагом привода топливного ускорительного насоса карбюратора. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к устройствам для подачи воды в карбюраторный двигатель автомобиля.

Известно устройство для подачи воды в карбюраторный двигатель внутреннего сгорания, содержащее емкость с водным раствором марганцовокислого калия (KMnO4), соединительную магистраль, запорный орган и патрубок, который непосредственно связан с карбюратором под дроссельной заслонкой (авт. св. СССР №1263898, МКП F 02 M 25/02, дата приоритета 05.04.85) [1].

В известном устройстве повышение экономичности и снижение токтичности осуществляется достаточно простыми средствами подачи присадки в карбюратор. Однако поступление водного раствора в карбюратор непосредственно через патрубок не производит качественного распыла и приводит к неустойчивой работе двигателя.

Известно устройство для подачи воды в карбюраторный двигатель, содержащее емкость для воды, соединительную магистраль с регулятором подачи воды в кольцевую полость и радиальные каналы, выполненные в большом диффузоре карбюратора (авт. св. СССР №1244367, МКП F 02 M 25/02, дата приоритета 11.01.85) [2].

В данном устройстве качество распыла улучшается при увеличении количества радиальных каналов, выполненных в горловине диффузора карбюратора. Однако не решена задача оптимального соотношения подачи воды к топливу на режимах работы двигателя - холостые обороты и резкое увеличение нагрузки (действие ускорительного насоса).

Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее емкость с водой, расширительную камеру, распылители воды, расположенные в горловине диффузора и до дроссельной заслонки смесительной камеры карбюратора. А также лепестковую прокладку и двухлопастный винт, расположенный за дроссельной заслонкой (патент Российской Федерации №2015397, МКП F 02 M 25/02, дата приоритета 01.02.88) [3].

Однако наличие расширительной камеры, которая является тройником для подачи воды и раздачи из нее эмульсии в диффузор и смесительную камеру карбюратора, снижает разряжение в распылителях воды, уменьшая качество распыла. Наличие в карбюраторе лепестковой прокладки с двухлопастным винтом для повышения гомогентности водотопливновоздушной смеси увеличивает сопротивление горючей смеси и ухудшает наполняемость цилиндров рабочей смесью, что приводит к резкому падению мощности двигателя.

Целью изобретения является:

- возможность широкого практического применения воды в качестве добавки к топливу карбюраторных двигателей без существенного изменения конструкции карбюратора и двигателя;

- обеспечение оптимального соотношения подачи воды к топливу на всех режимах работы двигателя с высокой стабильностью распыла воды;

- повышение экономии расхода топлива при работе двигателя на низкооктановом топливе без снижения мощности, уменьшение содержания вредных веществ в отработанных газах и снижение дымности.

Указанная цель достигается тем, что устройство для подачи воды в двигатель внутреннего сгорания, содержащее емкость с водой, поплавковую камеру, трубопроводы подачи воды и распылители воды, подсоединенные к карбюратору. Распылители воды ижекторного типа содержат сопло Лаваля с боковыми воздушными отверстиями и подключены: по одному к горловинам диффузоров первичной и вторичной смесительных камер и два за дроссельной заслонкой первичной смесительной камеры карбюратора, трубопроводы которого содержат электромагнитные клапаны воды, один из которых электрически связан с топливным электромагнитным клапаном холостого хода, а другой - с концевым выключателем, приводимым в действие рычагом топливного ускорительного насоса карбюратора. Причем два распылителя воды, подсоединенные за дроссельной заслонкой первичной смесительной камеры, установлены в прокладке между карбюратором и впускным трубопроводом двигателя. Емкость с водой, поплавковые камеры, трубопроводы подачи воды и распылители воды, соприкасающиеся с водой, теплоизолированы.

На чертеже показано устройство для подачи воды в двигатель внутреннего сгорания на примере двухкамерного карбюратора типа "Солекс".

Устройство для подачи воды в двигатель внутреннего сгорания содержит емкость 1 с водой, соединенную через кран 2, трубопровод 3 и тройник 4 с поплавковыми камерами 5 и 6. Поплавковая камера 5 через краны 7 и 8 и трубопроводы 9 и 10 соединена с распылителями воды 11 и 12, которые подключены соответственно к диффузорам 13 и 14 первичной и вторичной смесительных камер карбюратора 15. Поплавковая камера 6 через краны 16 и 17 и трубопроводы 18 и 19 соединена с распылителями воды 20 и 21 (на чертеже показан торец распылителя 21), которые подключены за дроссельной заслонкой 22 первичной смесительной камеры к прокладке 23, расположенной между карбюратором 15 и впускным трубопроводом 24 двигателя (на чертеже не показан).

Карбюратор 15 содержит в горловине диффузора 13 топливный жиклер 25 и топливный распылитель 26 ускорительного насоса (на чертеже не показан), а в горловине диффузора 14 - топливный жиклер 27 и дроссельную заслонку 28 вторичной смесительной камеры.

Трубопровод 18 распылителя 20 содержит электромагнитный клапан воды 29, который электрически связан с топливным электромагнитным клапаном (на чертеже не показан) экономайзера принудительного холостого хода, а трубопровод 19 распылителя 21 содержит электромагнитный клапан воды 30, который электрически связан с концевым выключателем 31, шток 32 которого приводится в действие рычагом 33 привода топливного ускорительного насоса (на чертеже не показан) карбюратора 15. Распылители 11, 12, 20 и 21, количество которых зависит от количества смесительных камер карбюратора, одинаковы по конструкции и содержат сопло Лаваля 34, боковые воздушные отверстия 35, штуцер 36 с трубопроводом 37 (типа медицинской иглы) и контргайку 38.

До подключения к карбюратору распылители проверяются и регулируются на качество распыла и удельный расход воды в зависимости от оптимального соотношения подачи воды к топливу на различных режимах работы определенного двигателя.

Устройство работает следующим образом.

При закрытых кранах 7, 8, 16 и 17 двигатель запускается на топливе (без включения воды) и прогревается до устойчивой работы на режиме холостого хода. Затем открываются краны 7, 8, 16 и 17 и автомобиль готов к работе с добавлением воды в качестве антидетонационной присадки к низкооктановому бензину. Например, двигатель работает без детонации на бензине А-76 вместо необходимого бензина АИ-93.

При работе двигателя на режиме малых и средних нагрузок (дроссельная заслонка 22 первичной камеры открывается на две трети, а дроссельная заслонка 28 вторичной камеры закрыта) в работу вместе с топливным жиклером 25 включается распылитель 11.

Вода из трубопровода 37 увлекается через сопло Лаваля 34 движущимся со сверхзвуковой скоростью воздухом, поступающим через боковые отверстия 35 распылителя 11, и водовоздушная смесь в туманообразном виде поступает в смесительную камеру, перемешиваясь с топливно-воздушной смесью. Полученная горючая водотопливно-воздушная смесь, поступая в цилиндры двигателя (на чертеже не показано) с остаточными газами, образует рабочую смесь, которая качественно и без детонации сгорает в камерах сжатия (на чертеже не показано).

На данном режиме распылитель 12 не работает, так как дроссельная заслонка 28 вторичной камеры закрыта, а распылитель 20 изменяет подачу водовоздушной смеси в сторону уменьшения по мере увеличения открытия дроссельной заслонки 22 первичной смесительной камеры.

В режиме резкого увеличения нагрузки вступает в работу топливный ускорительный насос (на чертеже не показан) и рычаг 33 привода ускорительного насоса нажимает на шток 32 концевого выключателя 31, электрически связанного с электромагнитным клапаном воды 30, который открывает трубопровод 19 для прохода воды в распылитель 21. Параллельно с впрыском топлива через распылитель 25, через водяной распылитель 21 подается водовоздушная смесь, уравновешивая пропорциональное соотношение воды с топливом.

При режиме максимальной мощности двигателя дроссельные заслонки 22 и 28 обеих камер полностью открыты и распылители воды 11, 12 и 20 увеличивают подачу водовоздушной смеси в зависимости от увеличения числа оборотов двигателя, выравнивая пропорциональное соотношение водотопливной смеси.

В режиме холостого хода, когда топливная смесь холостого хода обеспечивается только первичной камерой и дроссельные заслонки 22 и 28 полностью закрыты, вступает в работу распылитель 20, уравновешивая пропорциональное соотношение водотопливной горючей смеси. В противном случае длительная работа двигателя на низкооктановом бензине в данном режиме приведет к быстрому нагреву двигателя и калильному зажиганию (стуку двигателя) при выключении зажигания сразу после работы на холостых оборотах.

При режиме экономайзера принудительного холостого хода в определенном интервале оборотов коленчатого вала отключается подача топлива в систему холостого хода электромагнитным запорным клапаном (на чертеже не показано) путем прекращения подачи на него электропитания. В это время прекращается подача электропитания и на электромагнитный клапан воды 29, который перекрывает доступ воды к распылителю 20. В противном случае длительный подсос водовоздушной смеси в цилиндры двигателя может покрыть влагой электроды свечей зажигания и сведет на нет режим экономайзера принудительного холостого хода.

В случае перебора или недостатка воды на определенных режимах работы двигателя, который выражается в перебое работы двигателя (излишек воды) или возникновении детонации (недостаток воды), определенный распылитель, отвечающий за указанный режим работы, можно отрегулировать соответственно на уменьшение или увеличение подачи воды (30-50 процентов воды по отношению к топливу).

В зимнее время емкость с водой, поплавковая камера, магистраль подачи воды и распылители воды теплоизолированы (на чертеже теплоизоляция не показана).

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает требуемое соотношение воды к топливу на всех режимах работы двигателя при качественном распыле воды.

Предложенное устройство дает следующий технико-экономический эффект:

- двигатель автомобиля становится всеядным в интервале октановых чисел бензина от А-76 до АИ-98;

- отпадает необходимость нефтеперерабатывающим заводам изготавливать дорогостоящие высокооктановые бензины;

- экономия топлива (не менее 15 процентов) достигается без существенного изменения конструкции двигателя;

- обеспечивается экологическая безопасность (безвредный выхлоп).

Предложенное устройство успешно прошло испытания на автомобиле ВАЗ 2106 в течение десяти лет в реальных эксплуатационных условиях Урала.

1. Устройство для подачи воды в двигатель внутреннего сгорания, содержащее емкость с водой, поплавковую камеру, трубопроводы подачи воды и распылители воды, присоединенные к карбюратору, отличающееся тем, что распылители воды инжекторного типа содержат сопло Лаваля с боковыми воздушными отверстиями и подключены: по одному к горловинам диффузоров первичной и вторичной смесительных камер и два распылителя - за дроссельной заслонкой первичной смесительной камеры карбюратора, трубопроводы которых содержат электромагнитные клапаны воды, один из которых электрически связан с топливным электромагнитным клапаном холостого хода, а другой - с концевым выключателем, приводимым в действие рычагом привода топливного ускорительного насоса карбюратора.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что два распылителя воды, подключенные за дроссельной заслонкой первичной смесительной камеры, установлены в прокладке между карбюратором и впускным трубопроводом двигателя.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что емкость с водой, поплавковые камеры, трубопроводы подачи воды и распылители воды, соприкасающиеся с водой, теплоизолированы.

www.findpatent.ru

Способ подачи воды в топливовоздушную смесь двигателя внутреннего сгорания и устройство для подачи воды в двигатель внутреннего сгорания

Использование: в двигателестроении. Сущность изобретения: при подаче воды в топливовоздушную смесь двигателя воду впрыскивают во впускную систему в виде пленки в направлении движения потока смеси, а затем испаряют ее в рабочем цилиндре двигателя. Устройство для подачи воды в двигатель внутреннего сгорания содержит водяной жиклер с выходным отверстием, установленный во впускном патрубке, сообщенный магистралью с водяным баком и снабженный регулирующим органом. Выходное отверстие жиклера выполнено в виде плоской щели, размещенной в центральной зоне впускного патрубка и ориентированной в сторону рабочего цилиндра двигателя. Водяной жиклер соединен с магистралью через герметичную камеру. В камере может быть расположен регулирующий орган в виде игольчатого клапана. Предусмотрен вариант выполнения устройства с регулирующим клапаном в магистрали, связанным с приводом дроссельной заслонки. 2 с. и 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания (ДВС) с впрыском воды в топливовоздушную смесь. Известен способ работы ДВС путем впрыска воды в топливовоздушную смесь и устройства для впрыска воды [1] . В известных технических решениях вода вводится в топливовоздушную смесь в виде пара или мелкодисперсных капель, что требует дополнительных затрат энергии, но не обеспечивает в полной мере эффективного снижения токсичности выхлопных газов и улучшения мощностных и экономических показателей ДВС. Наиболее близким к заявленному изобретению по совокупности признаков является техническое решение [2] , которое характеризуется впрыском воды в топливовоздушную смесь в виде мелкодисперсных капель, распыляемых дополнительным воздушным потоком. Устройство для подачи воды в известном изобретении содержит водяной жиклер, установленный во впускном патрубке и снабженный регулирующим органом. К водяному жиклеру помимо водяной магистрали от бака с водой подсоединен воздушный распылитель, воздух в который поступает из дополнительной воздушной магистрали за счет разрежения во впускном патрубке, что не повышает мощностные и экономические показатели ДВС. Данное изобретение направлено на повышение мощностных и экономических показателей ДВС, характеризующееся впрыском воды в топливовоздушную смесь, за счет снижения энергетических потерь. Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в способе подачи воды в топливовоздушную смесь двигателя внутреннего сгорания путем впрыскивания ее во впускную систему двигателя воду впрыскивают в виде пленки в направлении движения потока смеси, а затем испаряют ее в рабочем цилиндре двигателя. В заявленном устройстве для подачи воды в ДВС, содержащем водяной жиклер с выходным отверстием, установленный во впускном патрубке, сообщенный магистралью с водяным баком и снабженный регулирующим органом, выходное отверстие жиклера выполнено в виде плоской щели, размещенной в центральной зоне впускного патрубка и ориентированной в сторону рабочего цилиндра двигателя в направлении потока топливовоздушной смеси, а водяной жиклер соединен с магистралью через герметическую камеру. Кроме того, устройство для подачи воды в ДВС характеризуется тем, что регулирующий орган выполнен в виде игольчатого клапана, расположенного в герметичной камере, а в магистрали установлен регулирующий клапан, связанный с приводом дроссельной заслонки. Цель заявленного способа - исключение дополнительных энергопотерь на распыление и испарение воды во впускном патрубке при снижении максимальной температуры цикла и количества токсичных соединений в выхлопных газах, приводящих к увеличению экономичности и мощности, т. к. повышается разряжение в такте впуска в рабочем цилиндре и улучшается процесс его наполнения свежим зарядом горючей смеси, а для испарения пленки в рабочем цилиндре используется теплота охлаждения двигателя, а также разрежение в цилиндре на такте впуска. Цель устройства - упрощение конструкции и повышение мощностных и экономических характеристик ДВС. Наличие дополнительной герметичной камеры, заполненной водой, непосредственно к выходному каналу которой подключен водяной жиклер, выполненный в виде плоской щели, обеспечивает надежный впрыск воды при работе ДВС на всех режимах, в том числе и при переходных процессах, в виде пленки с необходимым расходом. Возможность регулирования расхода впрыска и прекращения подачи воды посредством клапанов, размещенных в герметичной камере и на магистрали, соединенной с водяным баком, также способствует повышению экономичности двигателя. На чертеже представлено устройство для подачи воды в ДВС, реализующее предложенный способ, общий вид. Устройство содержит герметичную камеру 1, которая может быть смонтирована на впускном патрубке 2. К выходному каналу 3 герметичной камеры 1 подключен водяной жиклер 4, выполненный в виде плоской щели, а входной патрубок 5 подсоединен к магистрали 6, которая подходит к водяному баку 7. Внутри герметичной камеры 1 установлен игольчатый клапан 8, а на магистрали 6 может быть размещен электромагнитный клапан 9, связанный с приводом дроссельной заслонки карбюратора. Впрыск воды в топливовоздушную магистраль осуществляют следующим образом. Воду вводят в топливовоздушную смесь после образования смеси в карбюраторе в виде тонкой пленки, испарение которой происходит в рабочем цилиндре за счет тепла охлаждения двигателя. При этом вода поступает из водяного бака 7 под статическим напором столба жидкости или под давлением, создаваемым насосом (не показан), заполняет внутреннюю полость герметичной камеры 1 и посредством жиклера 4 впрыскивается в виде пленки во впускной патрубок 2. Поток топливовоздушной смеси транспортирует водяную пленку в рабочий цилиндр (не показано), где за счет тепла охлаждения двигателя происходит мгновенно ее испарение под разрежением, создаваемым в такте впуска. Количество воды в топливовоздушной смеси (т. е. состав заряда горючей смеси) регулируется игольчатым клапаном 8, а отключение подачи воды при впуске двигателя и на режиме холостого хода может быть осуществлено посредством электромагнитного клапана 9, связанного с приводом дроссельной заслонки карбюратора.

Формула изобретения

1. Способ подачи воды в топливовоздушную смесь двигателя внутреннего сгорания путем впрыскивания ее во впускную систему двигателя, отличающийся тем, что воду впрыскивают в виде пленки в направлении движения потока смеси, а затем испаряют ее в рабочем цилиндре двигателя. 2. Устройство для подачи воды в двигатель внутреннего сгорания, содержащее водяной жиклер с выходным отверстием, установленный во впускном патрубке, сообщенный магистралью с водяным баком и снабженный регулирующим органом, отличающееся тем, что выходное отверстие жиклера выполнено в виде плоской щели, размещенной в центральной зоне впускного патрубка и ориентированной в сторону рабочего цилиндра двигателя в направлении потока топливовоздушной смеси, а водяной жиклер соединен с магистралью через герметичную камеру. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что регулирующий орган выполнен в виде игольчатого клапана, расположенного в герметичной камере, и в магистрали установлен регулирующий клапан, связанный с приводом дроссельной заслонки.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 28-2000

Извещение опубликовано: 10.10.2000        

bankpatentov.ru

Альтернативная Энергия Человечеству - Впрыск воды в ДВС

Очень много информации о впрыске воды в ДВС. Истории этой сроку ровно столько же сколько самому ДВС.

Тема "Впрыск воды в двигатель" уже более ста лет будоражит умы человечества. Запатентована она господином Н. ОТТО, отцом двигателя внутреннего сгорания, в 19 веке. Реальную реализацию она начала получать лишь в последние годы нашего столетия благодаря развитию микропроцессорной техники и осознанию химического алгоритма поведения воды в двигателе внутреннего сгорания.

Впрыск воды в топливную смесь двигателей внутреннего сгорания использовался для дополнительного охлаждения двигателя.

 

Впрыск воды (чаще смеси 50 % воды и 50 % спирта) особое распространение получил во время Второй мировой войны на истребителях.

 

Вода или смесь впрыскивается во впускной коллектор в определённых пропорциях к топливовоздушной смеси (обычно от 12,5 % до 25 %) и потоком увлекается в камеры сгорания. Обеспечивает уменьшение детонационного порога по причине большой теплоёмкости воды, которая охлаждает рабочую смесь и разогретые детали двигателя. Уменьшается термическая нагрузка на детали двигателя. Впрыск воды позволяет повысить степень сжатия, использовать турбину или нагнетатель.

 

Из относительно современных автомобилей, система впрыска воды использовалась на турбированном SAAB 99 Turbo. После появления интеркулеров, подобные системы потеряли смысл, но до сих пор подобные системы широко предлагаются за границей на вторичном рынке автозапчастей и тюнинг-китов.

Статья: Впрыск воды в ТС ДВС

Видеоролик "Горение воды с бензином"

Я же предлагаю самую простую на мой взгляд систему впрыска воды в ДВС.

Изготовить ее легко и самому. Вот так она выглядит на рис ниже

 

Состав системы: 1. Воздушный фильтр2. Устройство регулировки объема засасываемого воздуха (обычный кран)3. Устройство впрыска воды (изготавливается из медицинской иглы и резиновой пробки. Игла должна расположена острием вверх, и бак для воды ниже иглы)4. Электромагнитный клапан или обычный кран включения и выключения системы.5. Испаритель (кусок медной трубки в середину которой помещена не плотно металлическая набивка, трубка одним оборотом жестко закреплена на выпускном коллекторе автомобиля)6. Бак для воды или метилового раствора с водой

Включать подачу впрыск воды рекомендовано после прогрева двигателя до рабочей температуры.

2. Вариант впрыска воды попроще (из народа)

3. Система впрыска из середины 20 века

 

 

4. Вариант с активной обработкой воды 

 

Видеоролик:Система впрыска воды КАРБЮРАТОР от Профессионалов

Другие видеоролики по теме:  #1  #2  #3

 

 

Система впрыска воды вместо карбюратора

 

 

Бытовые увлажнители воздуха  

 

 

***

****

 

 

 

ua-hho.do.am

Способ подачи воды в топливовоздушную смесь двигателя внутреннего сгорания и устройство для подачи воды в двигатель внутреннего сгорания

 

Использование: в двигателестроении. Сущность изобретения: при подаче воды в топливовоздушную смесь двигателя воду впрыскивают во впускную систему в виде пленки в направлении движения потока смеси, а затем испаряют ее в рабочем цилиндре двигателя. Устройство для подачи воды в двигатель внутреннего сгорания содержит водяной жиклер с выходным отверстием, установленный во впускном патрубке, сообщенный магистралью с водяным баком и снабженный регулирующим органом. Выходное отверстие жиклера выполнено в виде плоской щели, размещенной в центральной зоне впускного патрубка и ориентированной в сторону рабочего цилиндра двигателя. Водяной жиклер соединен с магистралью через герметичную камеру. В камере может быть расположен регулирующий орган в виде игольчатого клапана. Предусмотрен вариант выполнения устройства с регулирующим клапаном в магистрали, связанным с приводом дроссельной заслонки. 2 с. и 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания (ДВС) с впрыском воды в топливовоздушную смесь.

Известен способ работы ДВС путем впрыска воды в топливовоздушную смесь и устройства для впрыска воды [1] . В известных технических решениях вода вводится в топливовоздушную смесь в виде пара или мелкодисперсных капель, что требует дополнительных затрат энергии, но не обеспечивает в полной мере эффективного снижения токсичности выхлопных газов и улучшения мощностных и экономических показателей ДВС. Наиболее близким к заявленному изобретению по совокупности признаков является техническое решение [2] , которое характеризуется впрыском воды в топливовоздушную смесь в виде мелкодисперсных капель, распыляемых дополнительным воздушным потоком. Устройство для подачи воды в известном изобретении содержит водяной жиклер, установленный во впускном патрубке и снабженный регулирующим органом. К водяному жиклеру помимо водяной магистрали от бака с водой подсоединен воздушный распылитель, воздух в который поступает из дополнительной воздушной магистрали за счет разрежения во впускном патрубке, что не повышает мощностные и экономические показатели ДВС. Данное изобретение направлено на повышение мощностных и экономических показателей ДВС, характеризующееся впрыском воды в топливовоздушную смесь, за счет снижения энергетических потерь. Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в способе подачи воды в топливовоздушную смесь двигателя внутреннего сгорания путем впрыскивания ее во впускную систему двигателя воду впрыскивают в виде пленки в направлении движения потока смеси, а затем испаряют ее в рабочем цилиндре двигателя. В заявленном устройстве для подачи воды в ДВС, содержащем водяной жиклер с выходным отверстием, установленный во впускном патрубке, сообщенный магистралью с водяным баком и снабженный регулирующим органом, выходное отверстие жиклера выполнено в виде плоской щели, размещенной в центральной зоне впускного патрубка и ориентированной в сторону рабочего цилиндра двигателя в направлении потока топливовоздушной смеси, а водяной жиклер соединен с магистралью через герметическую камеру. Кроме того, устройство для подачи воды в ДВС характеризуется тем, что регулирующий орган выполнен в виде игольчатого клапана, расположенного в герметичной камере, а в магистрали установлен регулирующий клапан, связанный с приводом дроссельной заслонки. Цель заявленного способа - исключение дополнительных энергопотерь на распыление и испарение воды во впускном патрубке при снижении максимальной температуры цикла и количества токсичных соединений в выхлопных газах, приводящих к увеличению экономичности и мощности, т. к. повышается разряжение в такте впуска в рабочем цилиндре и улучшается процесс его наполнения свежим зарядом горючей смеси, а для испарения пленки в рабочем цилиндре используется теплота охлаждения двигателя, а также разрежение в цилиндре на такте впуска. Цель устройства - упрощение конструкции и повышение мощностных и экономических характеристик ДВС. Наличие дополнительной герметичной камеры, заполненной водой, непосредственно к выходному каналу которой подключен водяной жиклер, выполненный в виде плоской щели, обеспечивает надежный впрыск воды при работе ДВС на всех режимах, в том числе и при переходных процессах, в виде пленки с необходимым расходом. Возможность регулирования расхода впрыска и прекращения подачи воды посредством клапанов, размещенных в герметичной камере и на магистрали, соединенной с водяным баком, также способствует повышению экономичности двигателя. На чертеже представлено устройство для подачи воды в ДВС, реализующее предложенный способ, общий вид. Устройство содержит герметичную камеру 1, которая может быть смонтирована на впускном патрубке 2. К выходному каналу 3 герметичной камеры 1 подключен водяной жиклер 4, выполненный в виде плоской щели, а входной патрубок 5 подсоединен к магистрали 6, которая подходит к водяному баку 7. Внутри герметичной камеры 1 установлен игольчатый клапан 8, а на магистрали 6 может быть размещен электромагнитный клапан 9, связанный с приводом дроссельной заслонки карбюратора. Впрыск воды в топливовоздушную магистраль осуществляют следующим образом. Воду вводят в топливовоздушную смесь после образования смеси в карбюраторе в виде тонкой пленки, испарение которой происходит в рабочем цилиндре за счет тепла охлаждения двигателя. При этом вода поступает из водяного бака 7 под статическим напором столба жидкости или под давлением, создаваемым насосом (не показан), заполняет внутреннюю полость герметичной камеры 1 и посредством жиклера 4 впрыскивается в виде пленки во впускной патрубок 2. Поток топливовоздушной смеси транспортирует водяную пленку в рабочий цилиндр (не показано), где за счет тепла охлаждения двигателя происходит мгновенно ее испарение под разрежением, создаваемым в такте впуска. Количество воды в топливовоздушной смеси (т. е. состав заряда горючей смеси) регулируется игольчатым клапаном 8, а отключение подачи воды при впуске двигателя и на режиме холостого хода может быть осуществлено посредством электромагнитного клапана 9, связанного с приводом дроссельной заслонки карбюратора.

Формула изобретения

1. Способ подачи воды в топливовоздушную смесь двигателя внутреннего сгорания путем впрыскивания ее во впускную систему двигателя, отличающийся тем, что воду впрыскивают в виде пленки в направлении движения потока смеси, а затем испаряют ее в рабочем цилиндре двигателя. 2. Устройство для подачи воды в двигатель внутреннего сгорания, содержащее водяной жиклер с выходным отверстием, установленный во впускном патрубке, сообщенный магистралью с водяным баком и снабженный регулирующим органом, отличающееся тем, что выходное отверстие жиклера выполнено в виде плоской щели, размещенной в центральной зоне впускного патрубка и ориентированной в сторону рабочего цилиндра двигателя в направлении потока топливовоздушной смеси, а водяной жиклер соединен с магистралью через герметичную камеру. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что регулирующий орган выполнен в виде игольчатого клапана, расположенного в герметичной камере, и в магистрали установлен регулирующий клапан, связанный с приводом дроссельной заслонки.

РИСУНКИ

Рисунок 1

www.findpatent.ru

Способ впрыска воды в цилиндр двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления

 

Использование: двигатели внутреннего сгорания. Сущность изобретения: способ впрыска воды в цилиндр двигателя внутреннего сгорания осуществляют путем ее впрыска через насос-форсунку во время рабочего хода поршня с последующим выпуском смеси паров воды с отработавшими газами. Формируют кольцевой поток впрыскиваемой воды вдоль внутренней стенки цилиндра, причем пары воды отделяют от смеси, в теплообменном устройстве охлаждают их до температуры, меньшей температуры кипения, а полученную при этом воду фильтруют и направляют в насос-форсунку для последующего впрыска в цилиндр двигателя. Приведены конструкции устройства для впрыска топлива, насос-форсунки и теплообменного устройства, необходимых для реализации способа.4 с. и 14 з.п. ф-лы, 17 ил.

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания (ДВС), в частности к устройствам, обеспечивающим подачу воды в цилиндры двигателя.

Известен способ впрыска воды в цилиндр двигателя внутреннего сгорания путем ее впрыска через насос-форсунку во время рабочего хода поршня двигателя с последующим выпуском смеси паров воды с отработавшими газами, а также известно устройство для впрыска воды в цилиндр двигателя внутреннего сгорания, содержащее насос-форсунку, по меньшей мере два профилированных кольца, торцевое отверстие в одном из колец для подвода воды, сообщенное с каналом в крышке цилиндров и с рабочей камерой насос-форсунки (см. патент СССР 707532, МПК F 02 М 25/02, 1979г.). Известна насос-форсунка, содержащая корпус, закрепленный на крышке цилиндра двигателя внутреннего сгорания, ступенчатую гильзу, закрепленную в корпусе, установленный в последней ступенчатый плунжер, рабочую и газовую камеры, образованную со стороны торца плунжера большего диаметра и сообщенную с камерой сгорания двигателя через газовый канал, рабочую водяную рубашку, сообщенную с камерой сгорания через водяной канал и через выполненное в корпусе отверстие для подвода воды с трубопроводом, обратный клапан, установленный в водяном канале, и пружину, установленную соосно с плунжером с возможностью взаимодействия с последним и с возможностью регулирования (см. авторское свидетельство СССР 870752, МПК F 02 М 25/02, 1981г.). Известно теплообменное устройство, содержащее частично заполненный водой баллон, полость которого сообщена с патрубком подвода отработавших газов от двигателя в баллон и с патрубком отвода отработавших газов из баллона в глушитель, водяной бак, при этом полости бака и баллона сообщены между собой приточным и отводным трубопроводом (см. авт. свидетельство СССР 39485, МПК F 02 В 47/02, 1934г.) Недостаток известного способа и устройств заключается в недостаточной эффективности процесса впрыска воды, недостаточном тепловом коэффициенте полезного действия и сложности конструкции устройств для реализации способа. Задача изобретения заключается в повышении эффективности процесса впрыска воды и теплового коэффициента полезного действия и в упрощении конструкции устройств для реализации заявленного способа. Поставленная задача в части способа решается тем, что способ впрыска воды в цилиндр двигателя внутреннего сгорания осуществляют путем ее впрыска через насос-форсунку во время рабочего хода поршня двигателя с последующим выпуском смеси паров воды с отработавшими газами, причем формируют кольцевой поток впрыскиваемой воды вдоль внутренней стенки цилиндра, пары воды отделяют от смеси, в теплообменном устройстве охлаждают их до температуры, меньшей температуры кипения, а полученную при этом воду фильтруют и направляют в насос-форсунку для последующего впрыска в цилиндр двигателя. Кроме того, может быть осуществлен дополнительный впрыск воды струями на поверхность дна крышки цилиндра, на торцы клапанов и клапанных выемок в крышке и на стенки разделенных камер сгорания, кольцевой поток может быть направлен на днище поршня, а плунжер насос-форсунки может быть приведен в движение давлением рабочих газов камеры сгорания двигателя, при этом последние направляют из камеры сгорания через канал с регулируемым проходным сечением в цилиндрическую рабочую газовую камеру насос-форсунки, в рабочей газовой камере размещают торец плунжера большего диаметра, чем торец плунжера, размещаемый в рабочей водяной камере насос-форсунки. В части устройства для впрыска воды поставленная задача решается тем, что устройство для впрыска воды в цилиндр двигателя внутреннего сгорания содержит насос-форсунку, по меньшей мере два профилированных кольца, торцевое отверстие в одном из колец для подвода воды, сообщенное с каналом в крышке цилиндра и с рабочей камерой насос-форсунки, причем профилированные кольца расположены одно в другом, при этом внутреннее кольцо установлено в наружном с образованием сплошной кольцевой канавки, сообщенной с торцевым отверстием для подвода воды, на одном из колец ниже сплошной кольцевой канавки выполнены шлицевые пазы, выступы пазов сопряжения с цилиндрической поверхностью другого кольца с образованием ряда малых канавок, причем наружная поверхность малой канавки выполнена с диаметром, равным внутреннему диаметру цилиндра или гильзы цилиндра. Кроме того, профилированные кольца могут быть расположены в кольцевом углублении в крышке цилиндра или в цилиндре над гильзой цилиндра, во внутреннем кольце могут быть выполнены радиальные отверстия, направленные вверх на дно крышки цилиндров и на торцы клапанов и сообщенные со сплошной кольцевой канавкой, в отверстии для подвода воды или в канале крышки цилиндра около отверстия подвода воды может быть установлен обратный клапан, на поршне может быть выполнено углубление, а на верхней цилиндрической части поршня может быть выполнена кольцевая проточка с диаметром, меньшим, чем внутренний диаметр внутреннего кольца. Поставленная задача в части насос-форсунки решается тем, что насос-форсунка содержит корпус, закрепленный на крышке цилиндра двигателя внутреннего сгорания, ступенчатую гильзу, закрепленную в корпусе, установленный в последней ступенчатый плунжер, рабочую газовую камеру, образованную со стороны торца плунжера большего диаметра и сообщенную с камерой сгорания через водяной канал и через выполненное в корпусе отверстие для подвода воды с трубопроводом, обратный клапан, установленную соосно с плунжером с возможностью взаимодействия с последним и возможностью регулирования ее сжатия, причем в газовом канале установлен регулировочный винт для изменения проходного сечения указанного канала, в ступенчатой гильзе установлен шток, рабочая водяная камера образована между торцем плунжера меньшего диаметра и торцем штока, последний снабжен приводом его возвратно-поступательного перемещения в виде винтовой пары винт-гайка, при этом винт жестко связан со штоком, снабжен жестко связанной с ним шестерней, установленной с возможностью взаимодействия с рейкой, кинематически связанной с педалью управления подачей топлива в двигатель, а плунжер жестко закреплен на стержне и связан с пружиной через последний. Кроме того, плунжер может быть снабжен приводом в виде кулачка распределительного вала двигателя, и на торце корпуса со стороны его контакта с крышкой цилиндра может быть выполнена канавка для сообщения водяного канала с отверстиями, выполненными в крышке цилиндров и направленными на стенки разделенных камер сгорания и на торцы клапанов двигателя. Поставленная задача в части теплообменного устройства решается тем, что теплообменное устройство содержит частично заполненный водой баллон, полость которого сообщена с патрубком подвода отработавших газов от двигателя в баллон и с патрубком отвода отработавших газов из баллона в глушитель, водяной бак, полости бака и баллона сообщены между собой приточным и отводным трубопроводами, причем патрубок подвода отработавших газов от двигателя в баллон сообщен с нижней частью баллона через обратный клапан, патрубок отвода отработавших газов в глушитель сообщен с верхней частью баллона, а бак снабжен дополнительным трубопроводом для сообщения полости бака под уровнем воды через фильтр с отверстием для подвода воды к насос-форсунке. Кроме того, бак может быть снабжен термометром и устройством для его охлаждения, например вентилятором, патрубок подвода отработавших газов от двигателя в баллон может быть снабжен обмотанным вокруг патрубка змеевиком, корпус баллона может быть выполнен U-образной формы, часть патрубка подвода отработавших газов от двигателя в баллон может быть размещена внутри корпуса последнего и закреплена в нем, при этом выходной конец патрубка расположен ниже уровня воды в баллоне. На фиг. 1 показана цилиндро-поршневая группа двигателя в разрезе с устройством для впрыска воды; фиг. 2 сечение А-А фиг. 1; фиг. 3 - насос-форсунка в разрезе и устройство для впрыска воды; фиг. 4 узел II фиг.3; фиг. 5 узел I фиг. 3; фиг. 6 вариант выполнения устройства узла II фиг. 3; фиг. 7 сечение Б-Б фиг. 4; фиг. 8 профильное кольцо по фиг. 4-6; фиг. 9 другой вариант профильного кольца; фиг. 10 узел III, фиг. 3; фиг. 11 сечение В-В, фиг. 3; фиг. 12 сечение Г-Г фиг. 11; на фиг. 13- показан второй вариант крепления устройства для впрыска воды и выполнения поршня, на фиг. 14 показан третий вариант крепления устройства и выполнения поршня, узел IV на фиг. 13; на фиг. 15 показана схема охлаждения водяных паров и отделения воды от выхлопных газов; на фиг. 16 показан в сечении ячеистый диск, на фиг. 17 показан другой вариант исполнения разделительного баллона. Способ подачи воды в цилиндр ДВС показывается на конструкции устройств и их работе. Впрыск воды в цилиндр ДВС по предлагаемому способу производится при помощи следующих устройств: насоса-форсунки, устройства для впрыска воды и теплообменного устройства. На боковой поверхности крышки 1 цилиндра ДВС (см. фиг. 1) крепится насос-форсунка 2, в которой через трубопровод 3 подводится вода. Позицией 4 показан впускной клапан ДВС. Устройство 5 для впрыска воды, состоящее из двух или профилированных трех колец, вставлено (запрессовано) в кольцевую канавку, выполненную в дне крышки 1 цилиндра. Канал 6, выполненный в крышке 1, служит для подвода рабочих газов в насос-форсунку 2, а канал 7 для подвода воды из насос-форсунки 2 в устройство 5. Стрелками 8 показано движение воды-пара по поверхности цилиндра и по торцу поршня. Насос-форсунка 2 содержит следующие основные детали (см. фиг. 3, 10-12). В корпусе 2 запрессована ступенчатая гильза 9, в которой установлен ступенчатый плунжер 10. Рабочая камера большого цилиндра плунжера 10 сообщена с каналом 6 при помощи канала 11, сечение которого можно менять при помощи винта 12. Выше в гильзе 9 установлен шток 13. Стержень 14 закреплен в плунжере 10 жестко, а в штоке 13 расположен по скользящей посадке. В корпусе 2 жестко закреплена гайка 15, находящаяся в зацеплении с винтом 16, выполненным на штоке 13. На штоке 13 также выполнена шестерня 17, находящаяся в зацеплении с зубчатой рейкой 18. Зубчатая рейка 18 кинематически связана с педалью управления подачи топлива в цилиндр, не показанной на чертежах. В гильзе 9 между торцевыми поверхностями плунжера 10 и штока 13 образована рабочая камера 19 для воды, которая сообщается отверстиями 20 с трубопроводом 3 через патрубок 21, а через отверстия 22 сообщается с отверстием 7. Отверстия 23 служат для проточки масла-смазки рабочих поверхностей плунжера 10. На торце корпуса 2 болтами закреплена крышка 24 насос-форсунки, в П-образном хвостовике которой установлена пружина 25, служащая для смягчения удара при обратном ходе плунжера 10 и регулируемая гайкой 26. Пружина 27, регулируемая гайкой 28, служит для исключения движения плунжера 10 в момент рабочего такта сжатия смеси (воздуха). Дополнительно для этой цели служит рабочий клапан, на виде III фиг. 3 и на фиг. 10. Этот клапан дополнительно служит для отсечения камеры 19 от канала 22. Клапан содержит корпус 29 клапана, закрепленный болтами на корпусе 2 насос-форсунки. В корпусе 29 клапана в его сферической заточке установлен шарик 30, прижимаемый к сферической заточке пальцем 31 от пружины 32 через шайбу 33. Гайка 34 служит для регулирования усилия пружины 32. Для подачи воды от насос-форсунки 2 на стенки клапанных углублений в крышке цилиндра ДВС и на торце клапанов на торце корпуса 2 выполнена канавка 35, которая сообщается с отверстиями 36 и 37, выполненными в металлической прокладке 38, в органической прокладке 39 и в крышке 1 цилиндра ДВС. Отверстия 36 и 37 выведены на стенки клапанных углублений (на торцы клапанов), на чертежах не показано. На фиг. 11 поз. 40 показаны болты крепления корпуса 2 насос-форсунки к крышке 1 цилиндра. Устройство для впрыска подачи воды на стенки цилиндра показано на фиг. 3-8 и оно содержит (по фиг. 3-4,7) наружное профилированное кольцо 41, в котором запрессованы профилированные кольца 42 и 43. В месте сообщения отверстия 7 с кольцом 41, в последнем выполнено отверстие 44, а кольцевая канавка 45 в этом месте расширена, и там установлен шарик 46, прижатый пружиной 47 через палец 48. Внутри кольца 42 (см. фиг. 7,8) или снаружи кольца 43 выполнены шлицевые пазы, что при сборке устройства образует малые канавки 49, на фиг. 6 устройство состоит из двух дисков, причем сечение малой канавки 49 выполнено конусным для того, чтобы вода прижималась к стенкам цилиндра. Сечение малых канавок 49 тем больше, чем они удаленнее от отверстия 44 на противоположную от него сторону. В том случае, если дно крышки цилиндра выполнено гладким, а торцы клапанов в закрытом состоянии находятся заподлицо с дном крышки и цилиндра, то устройство 5 устанавливается в цилиндре, как показано на фиг. 13. В этом случае для охлаждения дна головки и клапанов в кольце 43 выполнены по окружности его отверстия 50, направленные на дно головки и на торцы клапанов. Для лучшего обтекания днища поршня в нем выполнено углубление 51. Позицией 52 обозначены свеча или форсунка. Если крышка цилиндра выполнена как на фиг. 1, а устройство установлено в цилиндре ДВС, то для сохранения рабочей камеры в поршне делается проточка 51, как это показано на фиг. 14. В этом случае кольца 53 устанавливается от зеркала поршня на несколько большем расстоянии, чем у существующих ДВС. Вместо насос-форсунки по фиг. 3 можно использовать и насос-форсунку, по аналогии с насос-форсунками, в которых плунжер приводится в движение за счет кулачков распредвала с установкой толкателей над распредвалом, что на чертежах не показано, т.к. не существенно и конструктивно легко осуществимо, но это потребует переделки верхней части ДВС. Ввиду того, что расход воды (согласно расчетам) примерно раз в десять больше расхода топлива, то возникает необходимость в охлаждении паров воды и в отделении воды от отработанных газов для ее повторного использования. Для этой цели применяется теплообменное устройство, показанное на фиг. 15-17. Данное устройство состоит из следующих основных частей. Патрубок 54 выхлопных газов через обратный клапан 55 сообщен с полостью баллона 56, который в верхней части заканчивается патрубком 57 выхлопных газов. Патрубок 57 далее сообщен с глушителем (на чертежах не показано). Внутри баллона 56 закреплен листовой диск 58 с отверстиями, а также закреплен патрубок 59, сообщенный через трубопровод 60, кран 61 с баком 62, заполненный водой. Внутри бака 62 закреплены сетка 63 для отделения осадков и пластина 64 с отверстиями. Верх бака 62 сообщается патрубком 65 с патрубком 57 и трубопроводом 66 через водяной насос 67 с полостью баллона 56. Выполнение диска 58 и листа 64 показано на фиг. 16. Отверстия 68 служат для прохода газов, а воронкообразные отверстия не позволят выплескиваться воде на верх листа. Внизу полость бака 62 через фильтр 69, кран 61 и трубопровод 3 сообщается с отверстием 20 по фиг. 3. Бак 62 оснащен термометром 70. В случае недостаточно высокой температуры воды, проходящей в трубопровод 3, этот трубопровод обвивается спиралью вокруг патрубка 54, что условно показано позицией 71. На фиг. 17 показано другое выполнение баллона 56, устройство которого исключает применение обратного клапана. При необходимости бак 62 принудительно (вентилятором) охлаждается. Для этого привод вентилятора схематически связан с термометром 70, что на чертежах не показано, т.к. не существенно такие схемы в технике известны. Работа всех устройств по впрыску воды в рабочую камеру цилиндра ДВС осуществляется следующим образом. Вода из бака 62 через фильтр 69 самотеком (перепад Н2) по трубопроводу 3, отверстию 20 поступает в камеру 19. При такте сжатия смеси (воздуха) плунжер 10 находится в неподвижном состоянии, т.к. давления сжатий смеси недостаточно, чтобы сжать пружины 27 и 32. А в момент начала рабочего хода (воспламенения топлива) рабочие газы, проходя через каналы 6, 11, давят на плунжер 10 и он двигается вправо-вверх (по фиг. 3), выгоняя воду из полости 19 через канал 22, обратный клапан по фиг. 10, канал 7, канал 44 (см. фиг. 3-6), обратный клапан 46, по кольцевой канавке 45, малой канавке 49. Далее вода, превращаясь в пар, движется кольцевым потоком вдоль рабочей поверхности цилиндра, отсекая его от рабочих газов, тем самым рабочие газы ДВС не передает тепло на стенки цилиндра (стенки гильзы) ДВС. Далее паро-водяной поток происходит по днищу поршня. Дно головки цилиндра (клапанные углубления) охлаждается за счет того, что часть воды из канала 22 отводится по канавке 35 (см. фиг. 11, 12), из которой вода попадает в каналы 36, 37, из которых она выдавливается струей на поверхность клапанных углублений в головке цилиндра (в камеру сгорания) и на торцы клапанов. При конструкции цилиндро-поршневой группы по фиг. 13, 14 вода из кольцевой канавки 45 струями выбрасывается на дно головки цилиндра через отверстия 50 (в этом случае каналы 35-37 по фиг. 11, 12 не выполняются. Момент начала хода плунжера 10 настраивается винтом 12 (канал 11 в месте винта 12 работает, как своеобразный "бикфордов шнур"). При изменении подачи топлива в цилиндр одновременно от этой же педали приводится в движение рейка 18 и за счет шестерни 17, винтовой пары 15, 16 шток 13 изменяет величину Н. При выпуске отработанных газов (когда открывается выпускной клапан) давление в цилиндре падает до минимального и плунжер 10 под действием пружины 27 возвращается в исходное положение, при этом удар смягчается пружиной 25 и перекрытым отверстием 11 винтом 12. Смесь отработанных газов и паров воды по патрубку 54 (по фиг. 15-17), через обратный клапан 55, проходит через воду, находящуюся в баллоне 56. При этом отработанные газы проходят через отверстия диска 58 в патрубок 57 и в глушитель ДВС (показано черными стрелками). А пары воды, охлаждаясь в воде баллона 56, превращаются в воду. Охлаждение воды баллона 56 производится за счет циркуляции воды из бака 62 по трубопроводу 60, патрубок 59, трубопровод 66 и насос 67. Часть отработанных газов может захватываться водой и подаваться по трубопроводу 66 в бак 62, но они из бака через патрубок 65 все равно подадутся в патрубок 57 и за счет инжекции попадут в глушитель. При работе устройств по фиг. 15-17 не только отделятся водяные пары от отработанных газов, но и отделятся тяжелые вредные примеси, которые осядут на дно бака 60. В момент пуска ДВС кран 61 трубопровода 3 перекрыт. Таким образом, во время исполнения рабочего хода рабочие газы будут изолированы водяными парами от поверхностей цилиндра, дна крышки цилиндра верхней поверхности камеры сгорания, днища поршня, торцовых клапанов, что исключит потери энергии на нагрев этих поверхностей, а также пары воды создадут дополнительное давление на поршень. Давление же рабочих газов, расположенных внутри рабочей паровой оболочки, будет сохранено. Применение же устройств по фиг. 15-17 позволит обходиться относительно небольшим объемом воды в течение длительного времени. Это и будет составлять технико-экономический эффект от применения данного технического решения.

Формула изобретения

1. Способ впрыска воды в цилиндр двигателя внутреннего сгорания путем ее впрыска через насос-форсунку во время рабочего хода поршня двигателя с последующим выпуском смеси паров воды с отработавшими газами, отличающийся тем, что формируют кольцевой поток впрыскиваемой воды вдоль внутренней стенки цилиндра, пары воды отделяют от смеси в теплообменном устройстве, охлаждают их до температуры, меньшей температуры кипения, а полученную при этом воду фильтруют и направляют в насос-форсунку для последующего впрыска в цилиндр двигателя. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что производят дополнительный впрыск воды струями на поверхность дна крышки цилиндра, на торцы клапанов и клапанных выемок в крышке и на стенки разделенных камер сгорания. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что кольцевой поток направляют на днище поршня. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что плунжер насос-форсунки приводят в движение давлением рабочих газов камеры сгорания двигателя, при этом последние направляют из камеры сгорания через канал с регулируемым проходным сечением в цилиндрическую рабочую газовую камеру насоса-форсунки, причем в рабочей газовой камере размещают торец плунжера большего диаметра, чем торец плунжера, размещаемый в рабочей водяной камере насоса-форсунки. 5. Устройство для впрыска воды в цилиндр двигателя внутреннего сгорания, содержащее насос-форсунку, по меньшей мере два профилированных кольца, торцовое отверстие в одном из колец для подвода воды, сообщенное с каналом в крышке цилиндра и с рабочей камерой насоса-форсунки, отличающееся тем, что профилированные кольца расположены одно в другом, при этом внутреннее кольцо установлено в наружном с образованием сплошной кольцевой канавки, сообщенной с торцовым отверстием для подвода воды, на одном из колец ниже сплошной кольцевой канавки выполнены шлицевые пазы, выступы пазов сопряжены с цилиндрической поверхностью другого кольца с образованием ряда малых канавок, причем наружная поверхность каждой малой канавки выполнена с диаметром, равным внутреннему диаметру цилиндра или гильзы цилиндра двигателя. 6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что профилированные кольца расположены в кольцевом углублении, выполненном в крышке цилиндра. 7. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что профилированные кольца расположены в цилиндре двигателя над гильзой цилиндра. 8. Устройство по пп.5 и 7, отличающееся тем, что во внутреннем кольце выполнены радиальные отверстия, направленные вверх на дно крышки цилиндра и на торцы клапанов и сообщенные со сплошной кольцевой канавкой. 9. Устройство по п.5, отличающееся тем, что в отверстии для подвода воды или в канале крышки цилиндра около отверстия для подвода воды установлен обратный клапан. 10. Устройство по пп.5,7 и 8, отличающееся тем, что днище поршня выполнено с углублениями. 11. Устройство по пп.5,7 и 8, отличающееся тем, что на верхней цилиндрической части поршня выполнена кольцевая проточка с диаметром, меньшим, чем внутренний диаметр внутреннего кольца. 12. Насос-форсунка, содержащая корпус, закрепленный на крышке цилиндра двигателя внутреннего сгорания, ступенчатую гильзу, закрепленную в корпусе, установленный в последней ступенчатый плунжер, рабочую газовую камеру, образованную со стороны торца плунжера большего диаметра и сообщенную с камерой сгорания двигателя через газовый канал, рабочую водяную камеру, сообщенную с камерой сгорания через водяной канал и через выполненное в корпусе отверстие для подвода воды с трубопроводом, обратный клапан, установленный в водяном канале, и пружину, установленную соосно с плунжером с возможностью взаимодействия с последним и возможностью регулирования ее сжатия, отличающаяся тем, что в газовом канале установлен регулировочный винт для изменения проходного сечения указанного канала, в ступенчатой гильзе установлен шток, рабочая водяная камера образована между торцом плунжера меньшего диаметра и торцом штока, последний снабжен приводом его возвратно-поступательного перемещения в виде винтовой пары винт-гайка, при этом винт жестко связан со штоком, шток снабжен жестко связанной с ним шестерней, установленной с возможностью взаимодействия с рейкой, кинематически связанной с педалью управления подачей топлива в двигатель, а плунжер жестко закреплен на стержне и связан с пружиной через последний. 13. Насос-форсунка по п.12, отличающаяся тем, что плунжер снабжен приводом в виде кулачка распределительного вала двигателя. 14. Насос-форсунка по п.12, отличающаяся тем, что на торце корпуса со стороны его контакта с крышкой цилиндра выполнена канавка для сообщения водяного канала с отверстиями, выполненными в крышке цилиндра и направленными на стенки разделенных камер сгорания и на торцы клапанов двигателя. 15. Теплообменное устройство, содержащее частично заполненный водой баллон, полость которого сообщена с патрубком подвода отработавших газов от двигателя в баллон и с патрубком отвода отработавших газов из баллона в глушитель, водяной бак, при этом полости бака и баллона сообщены между собой приточным и отводным трубопроводами, отличающееся тем, что патрубок подвода отработавших газов от двигателя в баллон сообщен с нижней частью баллона через обратный клапан, патрубок отвода отработавших газов из баллона в глушитель сообщен с верхней частью баллона, а бак снабжен дополнительным трубопроводом для сообщения полости бака под уровнем воды через фильтр с отверстием для подвода воды к насос-форсунке. 16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что бак снабжен термометром и устройством для его охлаждения, например вентилятором. 17. Устройство по п.15, отличающееся тем, что патрубок подвода отработавших газов от двигателя в баллон снабжен обмотанным вокруг патрубка змеевиком. 18. Устройство по п.15, отличающееся тем, что корпус баллона выполнен U-образной формы, часть патрубка подвода отработавших газов от двигателя в баллон размещена внутри корпуса последнего и закреплена в нем, при этом выходной конец патрубка расположен ниже уровня воды в баллоне.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17

www.findpatent.ru

устройство для подачи воды в двигатель внутреннего сгорания - патент РФ 2260144

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для подачи воды в карбюраторный двигатель внутреннего сгорания автомобиля. Изобретение позволяет обеспечить возможность широкого практического применения воды в качестве добавки к топливу карбюраторных двигателей без существенного изменения конструкции карбюратора и двигателя, а также обеспечить оптимальное соотношение подачи воды к топливу на всех режимах двигателя с высокой стабильностью распыла воды, повысить экономию расхода топлива при работе двигателя на низкоактановом топливе без снижения мощности, уменьшить содержание вредных веществ в отработанных газах и снизить дымность. Устройство для подачи воды в двигатель внутреннего сгорания содержит емкость с водой, поплавковую камеру, трубопроводы подачи воды и распылители воды, присоединенные к карбюратору. Распылители воды инжекторного типа содержат сопло Лаваля с боковыми воздушными отверстиями и подключены по одному к горловинам диффузоров первичной и вторичной смесительных камер и два распылителя за дроссельной заслонкой первичной смесительной камеры карбюратора, трубопроводы которых содержат электромагнитные клапаны воды. Один из клапанов электрически связан с топливным электромагнитным клапаном холостого хода, а другой - с концевым выключателем, приводимым в действие рычагом привода топливного ускорительного насоса карбюратора. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. устройство для подачи воды в двигатель внутреннего сгорания, патент № 2260144

Рисунки к патенту РФ 2260144

устройство для подачи воды в двигатель внутреннего сгорания, патент № 2260144

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к устройствам для подачи воды в карбюраторный двигатель автомобиля.

Известно устройство для подачи воды в карбюраторный двигатель внутреннего сгорания, содержащее емкость с водным раствором марганцовокислого калия (KMnO4), соединительную магистраль, запорный орган и патрубок, который непосредственно связан с карбюратором под дроссельной заслонкой (авт. св. СССР №1263898, МКП F 02 M 25/02, дата приоритета 05.04.85) [1].

В известном устройстве повышение экономичности и снижение токтичности осуществляется достаточно простыми средствами подачи присадки в карбюратор. Однако поступление водного раствора в карбюратор непосредственно через патрубок не производит качественного распыла и приводит к неустойчивой работе двигателя.

Известно устройство для подачи воды в карбюраторный двигатель, содержащее емкость для воды, соединительную магистраль с регулятором подачи воды в кольцевую полость и радиальные каналы, выполненные в большом диффузоре карбюратора (авт. св. СССР №1244367, МКП F 02 M 25/02, дата приоритета 11.01.85) [2].

В данном устройстве качество распыла улучшается при увеличении количества радиальных каналов, выполненных в горловине диффузора карбюратора. Однако не решена задача оптимального соотношения подачи воды к топливу на режимах работы двигателя - холостые обороты и резкое увеличение нагрузки (действие ускорительного насоса).

Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее емкость с водой, расширительную камеру, распылители воды, расположенные в горловине диффузора и до дроссельной заслонки смесительной камеры карбюратора. А также лепестковую прокладку и двухлопастный винт, расположенный за дроссельной заслонкой (патент Российской Федерации №2015397, МКП F 02 M 25/02, дата приоритета 01.02.88) [3].

Однако наличие расширительной камеры, которая является тройником для подачи воды и раздачи из нее эмульсии в диффузор и смесительную камеру карбюратора, снижает разряжение в распылителях воды, уменьшая качество распыла. Наличие в карбюраторе лепестковой прокладки с двухлопастным винтом для повышения гомогентности водотопливновоздушной смеси увеличивает сопротивление горючей смеси и ухудшает наполняемость цилиндров рабочей смесью, что приводит к резкому падению мощности двигателя.

Целью изобретения является:

- возможность широкого практического применения воды в качестве добавки к топливу карбюраторных двигателей без существенного изменения конструкции карбюратора и двигателя;

- обеспечение оптимального соотношения подачи воды к топливу на всех режимах работы двигателя с высокой стабильностью распыла воды;

- повышение экономии расхода топлива при работе двигателя на низкооктановом топливе без снижения мощности, уменьшение содержания вредных веществ в отработанных газах и снижение дымности.

Указанная цель достигается тем, что устройство для подачи воды в двигатель внутреннего сгорания, содержащее емкость с водой, поплавковую камеру, трубопроводы подачи воды и распылители воды, подсоединенные к карбюратору. Распылители воды ижекторного типа содержат сопло Лаваля с боковыми воздушными отверстиями и подключены: по одному к горловинам диффузоров первичной и вторичной смесительных камер и два за дроссельной заслонкой первичной смесительной камеры карбюратора, трубопроводы которого содержат электромагнитные клапаны воды, один из которых электрически связан с топливным электромагнитным клапаном холостого хода, а другой - с концевым выключателем, приводимым в действие рычагом топливного ускорительного насоса карбюратора. Причем два распылителя воды, подсоединенные за дроссельной заслонкой первичной смесительной камеры, установлены в прокладке между карбюратором и впускным трубопроводом двигателя. Емкость с водой, поплавковые камеры, трубопроводы подачи воды и распылители воды, соприкасающиеся с водой, теплоизолированы.

На чертеже показано устройство для подачи воды в двигатель внутреннего сгорания на примере двухкамерного карбюратора типа "Солекс".

Устройство для подачи воды в двигатель внутреннего сгорания содержит емкость 1 с водой, соединенную через кран 2, трубопровод 3 и тройник 4 с поплавковыми камерами 5 и 6. Поплавковая камера 5 через краны 7 и 8 и трубопроводы 9 и 10 соединена с распылителями воды 11 и 12, которые подключены соответственно к диффузорам 13 и 14 первичной и вторичной смесительных камер карбюратора 15. Поплавковая камера 6 через краны 16 и 17 и трубопроводы 18 и 19 соединена с распылителями воды 20 и 21 (на чертеже показан торец распылителя 21), которые подключены за дроссельной заслонкой 22 первичной смесительной камеры к прокладке 23, расположенной между карбюратором 15 и впускным трубопроводом 24 двигателя (на чертеже не показан).

Карбюратор 15 содержит в горловине диффузора 13 топливный жиклер 25 и топливный распылитель 26 ускорительного насоса (на чертеже не показан), а в горловине диффузора 14 - топливный жиклер 27 и дроссельную заслонку 28 вторичной смесительной камеры.

Трубопровод 18 распылителя 20 содержит электромагнитный клапан воды 29, который электрически связан с топливным электромагнитным клапаном (на чертеже не показан) экономайзера принудительного холостого хода, а трубопровод 19 распылителя 21 содержит электромагнитный клапан воды 30, который электрически связан с концевым выключателем 31, шток 32 которого приводится в действие рычагом 33 привода топливного ускорительного насоса (на чертеже не показан) карбюратора 15. Распылители 11, 12, 20 и 21, количество которых зависит от количества смесительных камер карбюратора, одинаковы по конструкции и содержат сопло Лаваля 34, боковые воздушные отверстия 35, штуцер 36 с трубопроводом 37 (типа медицинской иглы) и контргайку 38.

До подключения к карбюратору распылители проверяются и регулируются на качество распыла и удельный расход воды в зависимости от оптимального соотношения подачи воды к топливу на различных режимах работы определенного двигателя.

Устройство работает следующим образом.

При закрытых кранах 7, 8, 16 и 17 двигатель запускается на топливе (без включения воды) и прогревается до устойчивой работы на режиме холостого хода. Затем открываются краны 7, 8, 16 и 17 и автомобиль готов к работе с добавлением воды в качестве антидетонационной присадки к низкооктановому бензину. Например, двигатель работает без детонации на бензине А-76 вместо необходимого бензина АИ-93.

При работе двигателя на режиме малых и средних нагрузок (дроссельная заслонка 22 первичной камеры открывается на две трети, а дроссельная заслонка 28 вторичной камеры закрыта) в работу вместе с топливным жиклером 25 включается распылитель 11.

Вода из трубопровода 37 увлекается через сопло Лаваля 34 движущимся со сверхзвуковой скоростью воздухом, поступающим через боковые отверстия 35 распылителя 11, и водовоздушная смесь в туманообразном виде поступает в смесительную камеру, перемешиваясь с топливно-воздушной смесью. Полученная горючая водотопливно-воздушная смесь, поступая в цилиндры двигателя (на чертеже не показано) с остаточными газами, образует рабочую смесь, которая качественно и без детонации сгорает в камерах сжатия (на чертеже не показано).

На данном режиме распылитель 12 не работает, так как дроссельная заслонка 28 вторичной камеры закрыта, а распылитель 20 изменяет подачу водовоздушной смеси в сторону уменьшения по мере увеличения открытия дроссельной заслонки 22 первичной смесительной камеры.

В режиме резкого увеличения нагрузки вступает в работу топливный ускорительный насос (на чертеже не показан) и рычаг 33 привода ускорительного насоса нажимает на шток 32 концевого выключателя 31, электрически связанного с электромагнитным клапаном воды 30, который открывает трубопровод 19 для прохода воды в распылитель 21. Параллельно с впрыском топлива через распылитель 25, через водяной распылитель 21 подается водовоздушная смесь, уравновешивая пропорциональное соотношение воды с топливом.

При режиме максимальной мощности двигателя дроссельные заслонки 22 и 28 обеих камер полностью открыты и распылители воды 11, 12 и 20 увеличивают подачу водовоздушной смеси в зависимости от увеличения числа оборотов двигателя, выравнивая пропорциональное соотношение водотопливной смеси.

В режиме холостого хода, когда топливная смесь холостого хода обеспечивается только первичной камерой и дроссельные заслонки 22 и 28 полностью закрыты, вступает в работу распылитель 20, уравновешивая пропорциональное соотношение водотопливной горючей смеси. В противном случае длительная работа двигателя на низкооктановом бензине в данном режиме приведет к быстрому нагреву двигателя и калильному зажиганию (стуку двигателя) при выключении зажигания сразу после работы на холостых оборотах.

При режиме экономайзера принудительного холостого хода в определенном интервале оборотов коленчатого вала отключается подача топлива в систему холостого хода электромагнитным запорным клапаном (на чертеже не показано) путем прекращения подачи на него электропитания. В это время прекращается подача электропитания и на электромагнитный клапан воды 29, который перекрывает доступ воды к распылителю 20. В противном случае длительный подсос водовоздушной смеси в цилиндры двигателя может покрыть влагой электроды свечей зажигания и сведет на нет режим экономайзера принудительного холостого хода.

В случае перебора или недостатка воды на определенных режимах работы двигателя, который выражается в перебое работы двигателя (излишек воды) или возникновении детонации (недостаток воды), определенный распылитель, отвечающий за указанный режим работы, можно отрегулировать соответственно на уменьшение или увеличение подачи воды (30-50 процентов воды по отношению к топливу).

В зимнее время емкость с водой, поплавковая камера, магистраль подачи воды и распылители воды теплоизолированы (на чертеже теплоизоляция не показана).

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает требуемое соотношение воды к топливу на всех режимах работы двигателя при качественном распыле воды.

Предложенное устройство дает следующий технико-экономический эффект:

- двигатель автомобиля становится всеядным в интервале октановых чисел бензина от А-76 до АИ-98;

- отпадает необходимость нефтеперерабатывающим заводам изготавливать дорогостоящие высокооктановые бензины;

- экономия топлива (не менее 15 процентов) достигается без существенного изменения конструкции двигателя;

- обеспечивается экологическая безопасность (безвредный выхлоп).

Предложенное устройство успешно прошло испытания на автомобиле ВАЗ 2106 в течение десяти лет в реальных эксплуатационных условиях Урала.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Устройство для подачи воды в двигатель внутреннего сгорания, содержащее емкость с водой, поплавковую камеру, трубопроводы подачи воды и распылители воды, присоединенные к карбюратору, отличающееся тем, что распылители воды инжекторного типа содержат сопло Лаваля с боковыми воздушными отверстиями и подключены: по одному к горловинам диффузоров первичной и вторичной смесительных камер и два распылителя - за дроссельной заслонкой первичной смесительной камеры карбюратора, трубопроводы которых содержат электромагнитные клапаны воды, один из которых электрически связан с топливным электромагнитным клапаном холостого хода, а другой - с концевым выключателем, приводимым в действие рычагом привода топливного ускорительного насоса карбюратора.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что два распылителя воды, подключенные за дроссельной заслонкой первичной смесительной камеры, установлены в прокладке между карбюратором и впускным трубопроводом двигателя.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что емкость с водой, поплавковые камеры, трубопроводы подачи воды и распылители воды, соприкасающиеся с водой, теплоизолированы.

www.freepatent.ru

Устройство для подачи воды в двигатель внутреннего сгорания

 

Использование: в карбюраторных двигателях. Сущность изобретения: устройство позволяет получить стабильную водотопливную эмульсию, поскольку ее приготовление производится непосредственно в карбюраторе и впускном трубопроводе путем подачи чистой воды с бака через водяной жиклер с помощью разрежения (самотеком) в смесительную камеру. Лепестковая прокладка и двухлопастный винт, свободно вращающийся в потоке смеси, улучшают качество эмульсии. 1 ил.

Изобретение относится к двигателестроению, и в частности к карбюрации состава горючей смеси, содержащей распыленное топливо, присадки, воздух, воду.

Широко известна горючая смесь, содержащая распыленное топливо, воздух и присадки, котоpая служит для сжигания в камере сгорания и образования газов, приводящих в движение поршни и коленчатый вал. В лабораториях нашей страны и других государств уже десятки лет проводится испытание работы двигателя на водотопливной эмульсии. Применение ее осуществляется по двум вариантам: использование заранее приготовленной эмульсии и эмульгирование топлива с помощью специальных устройств непосредственно на автомобиле. Во всех случаях в карбюратор вводится готовая эмульсия. В лабораториях при эмульгировании топлива для автомобиля, вода положительно сказывается на детонационной стойкости горючей смеси, октановое число которой возрастает почти на 10 единиц. Это позволяет увеличить степень сжатия и, следовательно, повысить мощность и экономичность двигателя на данном топливе, уменьшает содержание вредных веществ в отработанных газах, снижает дымность. Вместе с тем имеются существенные недостатки. Использование водотопливной эмульсии проблематично из-за ее плохой устойчивости и высоких температур застывания. Организация эмульгирования непосредственно на автомобиле требует довольно существенного усложнения топливной аппаратуры. При прохождении эмульсии через хлебобумажные фильтры часть воды задерживается, что приводит к неустойчивости работы двигателя. Часто появляются случаи нарушений в готовности автомобиля к движению. Появляются перебои в работе при низких скоростях, увеличивается продолжительность разгона при движении с места. Все это приводит к тому, что использование водотопливной эмульсии для работы автомобиля остается проблематичной и на практике в настоящее время пока не применяется, оставаясь объектом лабораторного исследования. Цель изобретения - создание такой водотопливной смеси, которая без изменения конструкций двигателя и карбюратора значительно увеличит процент сгорания горючей смеси, обеспечит полную устойчивость работы на всех режимах, значительно уменьшит расход горючего и содержание вредных веществ в отработанных газах, уменьшит дымность. Для достижения этой цели при работе двигателя в известную горючую смесь, в состав которой входят распыленное топливо, воздух и присадки, в смесительную камеру карбюратора через водяной жиклер и камеру распыления, расположенную по уровню выше бака (чтобы не было самотека) с помощью разрежения подается вода, которая в распыленном виде смешивается с горючей смесью и далее, проходя через лепестковую прокладку и свободновращающийся в потоке двухлопастный винт, дополнительно эмульгируется. В камере сгорания вода превращается в пар, способствующий равномерному распределению смеси по объему камеры и более полному сгоранию. Сечение главных жиклеров изменяется с помощью регулировочных игл. При температуре выше 800о С происходит взаимодействие сажистых остатков топлива с водяным паром и при этом выделяется водород: С + Н2О = СО2 + Н2. При температуре выше 1000о происходит термохимический процесс взаимодействия водяного пара и углеводородного топлива с выделением водорода: CmHm + mh3O + Q = mCO + (m + 0,5 n)h3. При температуре выше 2500о происходит термический процесс разложения воды на водород и кислород: h3O _h3+0.5 O2 Весь выделяемый водород сжигается, как топливо. В результате разности температуры кипения воды и углеводородного топлива при нагреве внутренняя часть капли - вода - превращается в пар, в то время как оболочка капли, состоящая из топлива, продолжает оставаться в жидком состоянии. Именно в это время капля взрывается. Производится дополнительное дробление топлива с помощью так называемых микровзрывов. Это наиболее характерная особенность горения эмульсии, способствующая более полному сгоранию и улучшению экономических показателей двигателя. Наши многократные испытания работы двигателя показали, что на водотопливной смеси по причине наводораживания (проникновение водорода вглубь металла и ослабление его) стенки цилиндров двигателя имеют более интенсивный износ. Наибольший износ находится на расстоянии 20 мм от верхнего края цилиндра, в то время как при работе на топливе без воды наибольший износ - на расстоянии 4 мм. Это связано с процессом сгорания водорода. Этот вопрос можно решить путем постановки легированных гильз, не поддающихся наводораживанию. На чертеже показана схема предлагаемого устройства на базе карбюратора с изображением уровня воды в баке, который обязательно должен быть ниже уровня ввода воды в карбюратор, т.е. ниже водяного жиклера, чтобы не было самотека. Устройство имеет закрепленный на автомобиле бак 1 для чистой воды, из которого через фильтр 2 и трубопровод 3 с помощью разрежения в смесительной камере 11 вода поступает в водяной жиклер 4, распыляется из камеры 6, далее через отверстие 5 поступает в смесительную камеру 11. В карбюраторе на стыке с впускным трубопроводом поставлена прокладка 10 с лепестками, развернутыми под углом для придания потоку смеси винтообразного движения. Там же поставлен двухлопастный винт 9, свободно вращающийся под воздействием потока смеси. Бак 1 и трубопровод 3 изготовляются из пластмассы. Лепестковая прокладка 10 и двухлопастный винт изготовлены из металла. Трубопровод 3 (желательно прозрачный), по которому вода поступает из бака в карбюратор, необходимо провести через кабину водителя с установкой пропускного крана 7 для перекрытия потока воды. Подача распыленной воды в смесительную камеру на уровне верхнего отверстия холостого хода производится при малых и средних нагрузках, а при больших нагрузках производятся провалы мощности, так как сильный поток смеси отсекает поток распыленной воды. Поэтому для нормальной работы двигателя при больших нагрузках распыленная вода из камеры 6 через распылитель воды 8 поступает в малый диффузор карбюратора и смешивается с распыленным топливом, поступающим через распылитель 14. Бак 1 заполняется дождевой или дистиллированной водой. Двигатель запускается на топливе, без включения воды. Краном 7 включаем воду. С помощью запорной иглы 12 уменьшается сечение главного топливного жиклера 13. При этом происходит оригинальное явление: количество поступающего топлива уменьшается, а мощность двигателя не падает, а даже увеличивается (видимо начинает работать водород). Двигатель начинает работать четко, без срывов, мягче, без стуков. Отработанные газы, содержащие водяной пар, по качеству для окружающей среды несравненно лучше, чем при работе двигателя без воды. Для остановки работы двигателя необходимо перекрыть подачу воды и потом выключить зажигание. В зимнее время бак с водой можно подогревать отработанными газами. Угол опережения зажигания увеличивается. Если на обычном топливе он равен 16о до верхней мертвой точки, то при соотношении 60% топлива и 40% воды он должен быть уже 25о. На водотопливной эмульсии нами произведены многократные испытания на автомобилях ГАЗ-53, ГАЗ-24 "Волга" и "Запорожец". Наибольшая экономия достигнута на автомобиле ГАЗ-53. По линейной норме достигнута экономия бензина в количестве 40% от нормы. Этот процент можно еще увеличить, но для этого потребуется тщательное испытание работы двигателя на стенде. Испытания показали, что двигатель на водотопливной эмульсии работает четко, без перебоев. Существенно уменьшается содержание вредных веществ в отработанных газах, отпала потребность в применении специальных сложных устройств для получения эмульсии, не откладывается нагар на клапанах и в камерах сгорания. На переоборудование автомобилей большие затраты не требуются. Автомобильной промышленности необходимо учесть, что при работе на водотопливной эмульсии требуется решить вопрос изготовления гильз цилиндров двигателей, которые не оводораживаются. Оводораживание углеродистой стали и чугуна ведет к снижению качества и увеличению износа. Легированный металл нейтральный к оводораживанию.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ВОДЫ В ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее впускной трубопровод, бак с водой, магистраль подачи воды с распылительной камерой, карбюратор со смесительной камерой, дроссельной заслонкой и главным топливным жиклером с регулировочной иглой, причем бак с водой сообщают со смесительной камерой через распылительную камеру, отличающееся тем, что, с целью снижения расхода топлива, в распылительной камере установлен водяной жиклер, а соединение распылительной камеры со смесительной выполнено при помощи отверстия в смесительной камере в зоне расположения дроссельной заслонки, причем в зоне соединения карбюратора и впускного трубопровода установлены лепестковая прокладка и турбина с возможностью вращения.

РИСУНКИ

Рисунок 1

www.findpatent.ru


Смотрите также