двухтактный двигатель внутреннего сгорания

Формула изобретения

Двухтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий, по меньшей мере, один цилиндр с рубашкой охлаждения, поршень и головку цилиндра, образующие камеру сгорания, впускной и выпускной органы, свечу зажигания, систему подачи топливовоздушной смеси и источник водорода, отличающийся тем, что источник водорода выполнен в виде электролизера, электроды которого установлены в камере сгорания с возможностью подачи на них электрического тока и свободного прохода в прямом и обратном направлениях топливовоздушной смеси и продуктов рабочего процесса, причем в топливовоздушной смеси естественным путем присутствует вода или специально введенный электролит (водный раствор электролита).

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к двигателям внутреннего сгорания, использующим в работе водород, и может быть использовано в двигателестроении.

Известен двухтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндр, поршень и головку цилиндра, образующие камеру сгорания, впускной и выпускной органы, имеющие вид либо кривошипно-камерной продувки, либо клапанно-щелевой продувки, свечу зажигания и систему приготовления и подачи топлива (Рытвинский Г.Н. Знакомьтесь - двигатель. - М: Машиностроение, 1993 г., стр.13-14. рис.5).

Недостатком известного двигателя является большой расход топлива и плохой экологический фактор на всех режимах работы.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является двигатель внутреннего сгорания, содержащий, по меньшей мере, один цилиндр с рубашкой охлаждения, поршень и головку цилиндра, образующие камеру сгорания, впускной и выпускной органы, систему подачи топливовоздушной смеси, свечу зажигания и источник водорода с устройством его подачи в зону свечи зажигания, чем улучшается воспламенение обедненной смеси и экономичность (патент РФ №2151892 27.06.2000).

Недостатком известного двигателя является наличие двух систем раздельной подачи двух видов топлив, в том числе и водорода из баллона. Трудность обеспечения четко дозированной и согласованной с моментом воспламенения подачи водорода в зону свечи зажигания на всех нагрузочных и скоростных режимах работы двигателя.

Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в повышении экономической и экологической эффективности работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания.

Поставленная задача решается тем, что в двухтактном двигателе внутреннего сгорания, содержащем, по меньшей мере, один цилиндр с рубашкой охлаждения, поршень и головку цилиндра, образующие камеру сгорания, впускной и выпускной органы, свечу зажигания, систему подачи топливовоздушной смеси и источник водорода, согласно изобретению источник водорода выполнен в виде электролизера, электроды которого установлены в камере сгорания с возможностью подачи на них электрического тока, и свободного прохода в прямом и обратном направлении топливовоздушной смеси и продуктов рабочего процесса, причем в топливовоздушной смеси естественным путем присутствует вода или специально введенный электролит (водный раствор электролита).

Изобретение поясняется чертежом.

Двухтактный двигатель внутреннего сгорания содержит, по меньшей мере, один цилиндр 1 с рубашкой охлаждения, например, жидкостной, поршень 2 и головку цилиндра 3, образующие камеру сгорания 4, впускной 5 и выпускной 6 органы, свечу зажигания 7, систему подачи топливовоздушной смеси, например карбюратор (не показан), и источник водорода. Источник водорода выполнен в виде электролизера 8, электроды 9 и 10 которого выполнены, например, из никелевой сетки, с возможностью подводки электрического тока, например, от бортового аккумулятора 11, установлены в камере сгорания. Через электроды 9 и 10 свободного проходят в прямом и обратном направлении топливовоздушная смесь и продукты рабочего процесса, при этом происходит диссоциация воды (разложение воды на водород и кислород), естественным путем присутствующей в топливовоздушной смеси. В топливовоздушную смесь можно специально вводить электролит (водный раствор электролита), например, в процессе приготовления топливовоздушной смеси.

Двухтактный двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.

Для пуска двигателя в работу, например включением зажигания, на электроды 9 и 10 электролизера 8, например, от бортового аккумулятора 11 подают электрический ток и стартером раскручивают вал двигателя. Пока поршень 2 перемещается вблизи нижней мертвой точки в цилиндре 1 с жидкостным охлаждением, происходит полный газообмен, т.е. отработавшие продукты сгорания от предыдущего цикла через выпускной орган 6 удаляются в атмосферу. Через впускной орган 5 поступает свежий заряд обедненной топливовоздушной смеси, например, приготовленной карбюратором и состоящей из атмосферного воздуха, бензиновых паров и естественным путем присутствующей в воздухе и в бензине воды, либо специально введенного в смесь, например, распыленного форсункой электролита, например водного раствора едкого калия. В процессе приготовления и подачи в цилиндр 1 топливовоздушной смеси вода за счет ударной, термической, кавитационной диссоциаций ионизируется и становится электропроводной. Затем поршень 2 на такте сжатия перемещается к верхней мертвой точке. Поступившая в цилиндр 1 ионизированная топливовоздушная смесь и продукты рабочего процесса (полученные затем в цилиндре 1) свободно проходят в прямом и обратном направлении через электролизер 8 с электродами 9 и 10 и при прохождении электрического тока вода или распыленный электролит разлагается на водород и кислород, чем и обогащается рабочая смесь прямо в цилиндре 1. Сжатую в камере сгорания 4 и обогащенную водородом и кислородом рабочую смесь легко, электрической искрой, воспламеняет свеча зажигания 7. Затем за счет расширения продуктов сгорания поршень 2 перемещается к нижней мертвой точке - происходит рабочий ход, и циклы повторяются. Цилиндр 1, головка цилиндра 3 и электролизер 8 при этом охлаждаются жидкостью из рубашки охлаждения цилиндра.

Предлагаемый двухтактный двигатель внутреннего сгорания в эксплуатации экономичен и экологически чист. Найдет применение в двигателестроении.