способ подачи воздуха в цилиндры дизеля

Формула изобретения

Способ подачи воздуха в цилиндры дизеля, включающий подачу отработавших газов в эжектор, всасывание эжектором воздуха из атмосферы, смешение воздуха с отработавшими газами, отличающийся тем, что газовоздушную смесь через тангенциальное сопло подают в вихревую трубу, где производят расслоение смеси на легкую (холодную) и тяжелую (горячую) фракции, откуда первую направляют в цилиндры дизеля, а вторую - в атмосферу.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в производстве дизельных двигателей.

Известна система наддува двигателя внутреннего сгорания с использованием энергии отработавших газов [1].

Известен способ использования активной среды (газа) для повышения давления пассивной среды, осуществленный в вихревом эжекторе [2], который может быть принят за прототип.

Недостатком прототипа является образование смеси активной и пассивной среды, недопустимое в наддуве двигателя внутреннего сгорания, где в качестве активной среды используются отработавшие газы, а пассивной средой является воздух.

Задачей изобретения является принудительная подача в цилиндры дизеля воздуха, возврат в низ легких фракций отработавших газов (CO, NO и др.), очистка воздуха от тяжелых включений посредством использования энергии отработавших газов.

По предлагаемому способу, включающему подачу отработавших газов в эжектор, всасывание эжектором воздуха из атмосферы, смешение воздуха с отработавшими газами, газовоздушную смесь через тангенциальное сопло подают в вихревую трубу, где производят расслоение смеси на легкую (холодную) и тяжелую (горячую) фракции, откуда первую направляют в цилиндры дизеля, а вторую - в атмосферу.

Положительный эффект заключается в том, что энергией отработавших газов создают напор воздуха, подаваемого в цилиндры дизеля, возвращают в цилиндры для дожигания образовавшиеся в них окислы, очищают воздух от механических загрязнений и охлаждают воздух без специального охладителя.

Пример (осуществление способа).

Отработавшие газы из цилиндров дизеля подают в активное сопло эжектора, к которому подведено впускное сопло забора воздуха из атмосферы. Действием газов воздух увлекается в смесительную камеру, откуда газовоздушая смесь через тангенциальное сопло подается в вихревую трубу. Известно свойство вихревой трубы разделять поступающий в нее газ на горячий по периферии и холодный по центру потоки. Вихревая труба (кроме разделения газа по температуре) работает как циклом. Здесь тяжелые фракции газовоздушной смеси (CO₂, O₂, пыль находящаяся в воздухе) отбрасываются к периферии трубы, а легкие фракции (чистый воздух, CO, O и др.) оттесняются к центру трубы. Вихревая труба работает и как фильтр. Тяжелые фракции выбрасывают в атмосферу, а легкие фракции подают в цилиндры дизеля.

Количественные параметры соотношения газов и воздуха в эжекторе выбираются в каждом конкретном случае наиболее оптимальные с таким расчетом, чтобы нагрев воздуха при смешении с газами в эжекторе компенсировался его охлаждением в вихревой трубе, а также воздух имел некоторое избыточное давление.

Источники информации:

1. "Политехнический словарь", издательство "Советская энциклопедия". Москва, 1976 г., с. 305, "Наддув".

2. Авт. св. N 1125417, F 04 F 5/42, 1984.