двигатель внутреннего сгорания

Формула изобретения

Двигатель внутреннего сгорания, содержащий бак с водой, карбюратор с диффузором и дроссельной заслонкой, сообщающийся с цилиндром, в верхней части которого установлена свеча, выхлопную трубу с испарителем, паросборник, распылитель пара, отличающийся тем, что распылитель пара установлен между диффузором и дроссельной заслонкой, а на свече в нижней части закреплена форкамера с наружной рубашкой охлаждения, внутри которой выполнена кольцевая полость, взаимодействующая с баком и поплавковой камерой, соединенной сверху и снизу с испарителем, установленным на выхлопной трубе.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению.

Известны двигатели внутреннего сгорания со впускным воздушным трубопроводом и парогенератором, паросборник которого подключен при помощи паропровода к воздушному трубопроводу, а нагреваемая поверхность - к выхлопному патрубку двигателя, где трубопровод выполнен с ответвлением, сообщенным с атмосферой и снабженным регулятором подачи выхлопных газов в парогенератор и в отверстие, причем регулятор выполнен в виде корпуса с расположенной в нем поворотной заслонкой, имеющей радиальную и перпендикулярную к ней дуговую части, причем дуговая часть выполнена по ширине меньше радиальной, а также паропровод выполнен с распылителем пара и с промежуточной емкостью. (Описание к а.с. 953246, МПК Р 02 М 25/02 от 28.03.79, авт. Егай А.Г., Егай М. Н. , Егай В.А., Егай И.А. Система питания двигателя внутреннего сгорания (аналог)).

Недостатки: устройство громоздко и не полностью использует тепло от выхлопных газов, т.к. часть газов идет мимо парогенератора.

Наиболее близким техническим решением из известных является Двигатель внутреннего сгорания, описание а.с. 901601, МПК F 02 М 25/02 от 10.04.80, авт. Якшиянц Р.Р., Рашидов Н.Р., Азимов А.А., Исмаилов Г.М. Он содержит магистраль подачи воды в цилиндр с размещенным в нем испарителем, выполненным в виде змеевика, и выхлопной патрубок, где магистраль подачи воды дополнительно снабжена электромагнитным смягчителем воды, а испаритель размещен в трубе, подключенной к выхлопному патрубку.

Недостатки: однако применение данного устройства не решает поставленные задачи, надежность и экономичность не будет повышаться за счет неравномерной работы двигателя, т. е двигатель при неравномерной смешиваемости "бензин-воздух-пар" работает с перебоями.

Технический уровень: повышение надежности и экономичности за счет более полного сгорания горючего.

Технический результат достигается за счет того, что в известном двигателе внутреннего сгорания, содержащем бак с водой, карбюратор с диффузором и дроссельной заслонкой, сообщающийся с цилиндром, в верхней части которого установлена свеча, выхлопную трубу с испарителем, паросборник, распылитель пара, между диффузором и дроссельной заслонкой установлен распылитель пара, а на свече в нижней части закреплена форкамера с наружной рубашкой охлаждения, внутри которой выполнена кольцевая полость, взаимосвязанная с баком и поплавковой камерой, соединенная сверху и снизу с испарителем, закрепленным на выхлопной трубе.

Установление распылителя между диффузором и дроссельной заслонкой дает нам то, что горючее вместе с воздухом поступает в зону впрыскивания пара уже в равномерно смешанной пропорции "воздух-горючее" и, нагреваясь за счет пара, происходит лучшее смешивание смеси и как результат сгорание улучшается, уменьшается количество вредных примесей, выбрасываемых в атмосферу. В противном случае, когда пар впрыскивают перед диффузором, т.е. "пар-воздух-горючее", нарушается пропорция смеси, в результате не хватает воздуха для полного сгорания топлива. Т. о. при впрыскивании пара в готовую уже смесь "воздух-горючее" пар за счет тепла дает равномерное смешивание и дисбаланс не происходит. Горючее сгорает почти полностью и это повышает надежность и экономичность работы двигателя и дает экономически более чистый воздух при выхлопе после сгорания смеси. Установление на свече в нижней части форкамеры с наружной рубашкой охлаждения, внутри которой выполнена кольцевая полость для воды и которая в форкамере нагревается, и соединенная с баком с водой и поплавковой камерой, дает нам дополнительный нагрев воды при поступлении ее в испаритель, а также одновременно это охлаждает форкамеру, иначе она быстро приходит в негодность. Расположение испарителя снаружи выхлопной трубы и взаимосвязь его с поплавковой камерой дает нам выравнивание давления за счет варьирования уровня жидкости в поплавковой камере и испарителе, они работают как сообщающиеся сосуды. Все это дает надежность и экономичность работы двигателя.

На чертеже изображена схема двигателя.

Двигатель внутреннего сгорания содержит бак 1 с водой 2, карбюратор 3 с диффузором 4 и дроссельной заслонкой 5, сообщающийся с цилиндром 6, в верхней части которого установлена свеча 7, выхлопную трубу 8 с испарителем 9, паросборник 10, причем между диффузором 4 и дроссельной заслонкой 5 установлен распылитель пара 11, а на свече 7 в нижней части ее закреплена форкамера 12 с наружной рубашкой охлаждения 13, внутри которой выполнена кольцевая полость 14, соединенная с баком 1 и поплавковой камерой 15, соединенных посредством трубопроводов 16 и 17, а также соединена снизу и сверху с испарителем 9, установленным на выхлопной трубе 8. Трубопроводы 1 и 17 соединяют бак 1 с поплавковой камерой 15. Подогретую воду подают в трубопровод 17, воздушная заслонка 18, паропровод 19 соединяет паросборник 10 с испарителем 9, дозатор жидкости 20 установлен в поплавковой камере 15, форкамера 12 взаимосвязана с цилиндром 6 и поршнем 21. Электромагнитный клапан 22 отключает поступление пара в карбюратор 3 после остановки двигателя, чтобы там не было конденсации и влага не попадала в цилиндр 6. Бензин подается по бензопроводу 23.

Работа устройства.

Включаем зажигание. Вода 2 из бака 1 через трубопровод 16 поступает в форкамеру 12, установленную в верхней части цилиндра 6 под свечей 7. Подогреваясь в кольцевой полости 14 форкамеры 12, вода одновременно охлаждает форкамеру, что немаловажно, т.к. форкамера без охлаждения быстро выходит из строя. Далее подогретая вода поступает в поплавковую камеру 15, где уже подогретая вода попадает в испаритель 9. Полученный пар через паропровод 19 проходит в паросборник 10. Т.к. испаритель 9 установлен на выхлопной трубе и взаимосвязан с поплавковой камерой, то вода не только здесь превращается в пар, но и за счет поплавковой камеры здесь давление постоянно уравновешивается и уровень воды всегда одинаковый, т.к. испаритель и поплавковая камера работают как сообщающиеся сосуды. Пар попадает в паросборник 10, где мелкие частицы воды осаждаются, уходя вниз в испаритель 9, а пар идет в карбюратор 3 и происходит впрыскивание пара через распылитель 11, который установлен между диффузором и дроссельной заслонкой. Это расположение распылителя дает хорошую смешиваемость смеси "бензин-воздух-пар". т.к. "воздух-пар" уже пропорционально перемешаны, а пар при высокой температуре способствует испарению топлива, затем смесь поступает в цилиндр 6. Происходит воспламенение и равномерное сгорание смеси при подачи бензина по бензопроводу 23, далее отработанные горючие газы поступают в выхлопную трубу. При остановке двигателя электромагнитный клапан 22 закрывается для того, чтобы капельки воды не попадали в двигатель и не было дополнительной коррозии.

Технико-экономические показатели.

Данная конструкция при эксплуатации показала хорошие результаты - экономия бензина за счет подачи пара увеличивается на 20%, уменьшается выхлоп газов в атмосферу в 2 раза, в результате чего улучшается экология.

Важным моментом является то, что имеющиеся двигатели возможно переоборудовать по данной схеме, например автомобиль "Жигули", "Москвич".