RU2168030C2 - Thermodynamic cycle and engine operating on such cycle - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering; heat engines. SUBSTANCE: heat-transfer agent - fuel with preset parameters for operation of engine is delivered into working chambers at beginning of compression stroke through additional valves or nozzles after closing of intake and outlet valve. This provides possibility of increasing fuel pressure and temperature to equivalent value by energy mass. During the cycle recuperation of heat of exhaust gases by gasification (evaporation) of liquid and emulsion heat-transfer agents in recuperator is provided. Recuperator is operated by heat of exhaust gases. Engine is furnished with system for recuperation of all kinds of liquid and emulsion fuels into gaseous fuel. Additional intensification of cycle and working process and more complete combustion of fuel and boosting and cooling of engine without additional consumption of energy are provided by injecting catalyst - water and solutions catalyzing working process into working chambers by means of high-pressure nozzles at expansion stroke in point Z of indicator diagram. Engine is provided with catalyst injection system. Heat of cooling medium is recuperated for obtaining positive effect and cooling of engine. EFFECT: increased efficiency, improved parameters of cycle and operation of engine, simplified design, provision of explosion safety, reduced toxicity of exhaust gases and improved engine cooling. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретения относятся к области двигателестроения, преимущественно к тепловым двигателям внутреннего сгорания. The invention relates to the field of engine manufacturing, mainly to internal combustion heat engines.

Известны термодинамические циклы и тепловые двигатели внутреннего сгорания для их осуществления с форсированием путем механического наддува и работы на газообразном топливе (см. УДК 629.114(075.32), Е.Н. Тур и др. Устройство автомобиля. - М.: Машиностроение, 1990, с. 19, 121 и др.). Known thermodynamic cycles and internal combustion engines for their implementation by forcing by mechanical pressurization and work on gaseous fuels (see UDC 629.114 (075.32), EN Tour and other device of the Car. - M.: Engineering, 1990, p. . 19, 121, etc.).

Известен также рабочий цикл-способ работы двигателя внутреннего сгорания с впрыском в рабочее тело заряда катализатора-воды и впускной коллектор на такте впуска (см. патент Великобритании N 1357887, МКИ F 1 B, 1973 г.). There is also a known work cycle-method of operating an internal combustion engine with an injection of a catalyst-water charge and an intake manifold at the intake stroke (see UK patent N 1357887, MKI F 1 B, 1973).

Известные циклы-способы работы двигателей требуют дополнительных потерь энергии на привод устройств наддува, создают дополнительное сопротивление выходу из рабочих камер-цилиндров отработавших газов из-за устройства на пути их газовой турбины. Это в свою очередь ухудшает очищение рабочих камер-цилиндров от остаточных газов, уменьшая массу свежего заряда и, следовательно, ухудшает показатели работы двигателя и цикла. Known cycles-methods of operation of engines require additional energy losses to drive boost devices, create additional resistance to exit from working chamber-cylinders of exhaust gases due to the device in the path of their gas turbine. This in turn worsens the cleaning of the working chamber-cylinders of residual gases, reducing the mass of fresh charge and, therefore, worsens the performance of the engine and cycle.

Применение газового топлива в известных циклах с подачей теплоносителя-топлива в карбюратор-смеситель с параметрами впускного коллектора из-за уменьшения эквивалентной жидкому топливу энергомассы приводит к резкому снижению мощностных и экономических параметров работы двигателя. Что касается рабочего цикла с подачей катализатора-воды в впускной коллектор на такте впуска, как это делается по известному способу работы двигателя, то это приводит к снижению температуры рабочего заряда в конце такта сжатия из-за потерь тепла на испарение заряда катализатора. Это также приводит к снижению параметров работы двигателя, к снижению его КПД. Следует также отметить, что применение механического наддува, а также газобаллонных систем значительно усложняет конструкцию двигателя из-за наличия наддувных устройств, газобаллонных систем, карбюратора-смесителя, делает их менее надежными и взрывоопасными в работе. При этом энергия выхлопных газов практически остается не использованной, а выхлопные газы остаются высокотоксичными. The use of gas fuel in known cycles with the supply of coolant-fuel to the carburetor-mixer with the parameters of the intake manifold due to a decrease in the energy mass equivalent to liquid fuel leads to a sharp decrease in the power and economic parameters of the engine. As for the working cycle with the supply of catalyst-water to the intake manifold at the intake stroke, as is done by the known method of engine operation, this leads to a decrease in the temperature of the working charge at the end of the compression cycle due to heat loss due to evaporation of the catalyst charge. This also leads to a decrease in engine operation parameters, to a decrease in its efficiency. It should also be noted that the use of mechanical pressurization, as well as gas systems significantly complicates the design of the engine due to the presence of pressurized devices, gas systems, carburetor-mixer, making them less reliable and explosive in operation. In this case, the energy of the exhaust gases remains almost unused, and the exhaust gases remain highly toxic.

Технической задачей и целью изобретений является: повышение КПД и параметров цикла и работы двигателя, упрощение конструкции, снижение взрывоопасности работы, токсичности отработавших газов, форсирование и охлаждение двигателя с использованием тепла отработавших газов и охлаждающего тела для получение указанных положительных эффектов, а также расширение и унификация области применения двигателя с использованием в работе двигателя всех марок жидких и эмульсионных теплоносителей-топлив. The technical task and the purpose of the invention is: increasing the efficiency and parameters of the cycle and operation of the engine, simplifying the design, reducing the explosion hazard, toxicity of exhaust gases, boosting and cooling the engine using the heat of the exhaust gases and cooling body to obtain these positive effects, as well as expanding and unifying engine applications using all types of liquid and emulsion heat-transfer fuels in the operation of the engine.

Техническая задача решается и цель изобретений достигается тем, что в предлагаемом цикле и рабочем процессе двигателя теплоноситель-топливо с заданными оптимальными параметрами форсирования двигателя по эквивалентной энергомассе подают в рабочие камеры-цилиндры в начале такта сжатия, а дополнительное форсирование и охлаждение двигателя осуществляют путем интенсификации цикла и рабочего процесса за счет впрыска катализатора-воды и его растворов или дополнительной части основного заряда топлива с распылом в виде мелкодисперсного тумана в рабочие камеры-цилиндры на такте расширения оптимально в точке "Z" индикаторной диаграммы цикла, притом в цикле обеспечивают рекуперацию тепла отработавших газов и охлаждающего тела путем газификации (испарения) жидких или эмульсионных теплоносителей-топлив в рекуператоре, задействованном от тепла отработавших газов, а катализатор или дополнительную часть заряда топлива за счет испарения в рабочих камерах-цилиндрах от воздействия высоких (до 2300-2700^oK) температур среды, а предлагаемый двигатель для осуществления цикла содержит самостоятельные системы рекуперации жидких или эмульсионных теплоносителей-топлив с рекуператором, действующим от тепла отработавших газов, клапаны или форсунки для подачи теплоносителя-топлива в рабочие камеры-цилиндры в начале такта сжатия, однокомпонентные форсунки с двухкомпонентным агрегатом насосным или насос-форсунки для подачи жидкого теплоносителя-топлива в рекуператор, а катализатор или дополнительную часть заряда жидкого топлива в рабочие камеры-цилиндры, трехходовой кран с перемычкой для соединения систем топливоподачи и подачи катализатора, а также другие детали, узлы, обеспечивающие работу систем.The technical problem is solved and the aim of the invention is achieved by the fact that in the proposed cycle and the engine operating process, coolant-fuel with the specified optimal engine boost parameters for the equivalent energy mass is fed into the working chamber-cylinders at the beginning of the compression stroke, and additional boosting and cooling of the engine is carried out by intensifying the cycle and the working process due to the injection of catalyst water and its solutions or an additional part of the main fuel charge with a spray in the form of finely dispersed mana into the working chamber-cylinders on the expansion stroke is optimal at the “Z” point of the cycle indicator diagram, moreover, in the cycle they provide heat recovery of the exhaust gases and the cooling body by gasification (evaporation) of liquid or emulsion heat-transferring fuels in the heat exchanger utilized from the heat of the exhaust gases, a catalyst or an additional portion of the fuel charge due to evaporation in the working chambers of the cylinders, the effect of high (up to 2300-2700 ^o K) temperatures, and to implement the proposed engine cycle contains ca permanent systems for recovering liquid or emulsion coolant-fuels with a recuperator operating from exhaust gas heat, valves or nozzles for supplying coolant-fuel to the working chamber-cylinders at the beginning of the compression stroke, one-component nozzles with a two-component pumping unit or pump-nozzles for supplying a coolant -fuel to the recuperator, and the catalyst or an additional part of the liquid fuel charge to the working chambers-cylinders, a three-way valve with a jumper to connect the fuel supply systems and catalyst feed, as well as other parts, nodes, ensuring the operation of systems.

Такие цикл и процесс работы, а также устройство двигателя позволяют регулировать давление и температуру газифицированного теплоносителя-топлива до оптимального эквивалентного или форсированного значения по энергомассе и подачи катализатора или дополнительной части заряда жидкого топлива в оптимальных значениях для дополнительного форсирования процесса. Это обеспечивает получение указанных в технической задаче и цели положительных эффектов, значительно упрощает конструкцию, делает работу двигателя менее жесткой и, следовательно, более надежной, долговечной, взрывобезопасной, т.к. двигатель не имеет сложных карбюратора-смесителя, газобаллонных и наддувных устройств, не требует создания специальных газозаправочных станций и является многотопливным, что также значительно упрощает эксплуатацию, его область применения. Such a cycle and a process of operation, as well as an engine device, make it possible to adjust the pressure and temperature of the gasified heat carrier-fuel to the optimum equivalent or forced value in the energy mass and supply the catalyst or an additional part of the liquid fuel charge in optimal values for additional boosting the process. This ensures the positive effects indicated in the technical task and purpose, significantly simplifies the design, makes the engine less rigid and, therefore, more reliable, durable, explosion-proof, as the engine does not have complex carburetor-mixer, gas and balloon devices, does not require the creation of special gas stations and is multi-fuel, which also greatly simplifies operation, its scope.

На фиг. 1 изображены совмещенные сравнительные индикаторные диаграммы известных и предлагаемого циклов четырехтактных двигателей внутреннего сгорания. In FIG. 1 shows combined comparative indicator diagrams of the known and proposed cycles of four-stroke internal combustion engines.

На фиг. 2 представлена схема варианта устройства кривошипно-шатунного двигателя внутреннего сгорания, работающего по предлагаемому циклу. In FIG. 2 shows a diagram of a variant of the device of a crank-connecting rod internal combustion engine operating on the proposed cycle.

Предлагаемый цикл также применим и к другим типам двигателей, например к роторно-поршневым, турбинным и др. The proposed cycle is also applicable to other types of engines, for example, rotary piston, turbine, etc.

Кривые (см. фиг. 1) изображают изменение давления газов "P" в рабочих камерах-цилиндрах двигателя в зависимости от изменения их объема "Va" за один цикл работы двигателя при движении газового затвора поршней между верхними "BMT" и нижними "HMT" мертвыми точками, т.е. изображают индикаторные диаграммы циклов работы двигателей за два оборота вала. The curves (see Fig. 1) show the change in gas pressure "P" in the working chambers-cylinders of the engine depending on the change in their volume "Va" for one cycle of the engine when the piston gas shutter moves between the upper "BMT" and the lower "HMT" dead spots i.e. depict indicator diagrams of engine operation cycles for two shaft rotations.

При этом кривые I изображают индикаторную диаграмму цикла стандартных карбюраторных и газовых двигателей. Для них изменение параметров цикла происходит по линиям: впуск - "rb₂a", сжатие - "ar₂fc₁c", расширение (рабочий ход) - "czb₁b" и выпуск "br₁r".In this case, curves I depict the indicator diagram of the cycle of standard carburetor and gas engines. For them, the cycle parameters change along the lines: inlet - "rb ₂ a", compression - "ar ₂ fc ₁ c", expansion (working stroke) - "czb ₁ b" and release "br ₁ r".

Кривые II изображают индикаторную диаграмму стандартных дизелей. Для них изменение параметров цикла происходит по линии: впуск - "rb₂a", сжатие - "ar₂fc₁c", расширение (рабочий ход) - "cz'zb₁b", выпуск - "br₁r".Curves II depict an indicator chart of standard diesel engines. For them, the cycle parameters change along the line: inlet - "rb ₂ a", compression - "ar ₂ fc ₁ c", expansion (working stroke) - "cz'zb ₁ b", release - "br ₁ r".

Кривые III и IV изображают индикаторные диаграммы известных циклов Цаголовых с впрыском в рабочие камеры-цилиндры двигателя катализатора-воды в точке "Z" такта расширения (рабочего хода) соответственно для карбюраторных и газовых двигателей, а также дизелей. Для них изменение параметров цикла происходит по линиям: впуск - "rb₂a", сжатие - "ar₂fc₁o", - для карбюраторных и газовых двигателей и "ar₂fc'₁c" для дизелей., расширение (рабочий ход) - по штриховым линиям "czb₁b" - для карбюраторных и газовых двигателей и "cz'zb₁b" - для дизелей, выпуск - "br₁r" - для обоих типов двигателей.Curves III and IV depict indicator diagrams of known Tsagolov cycles with injection into the working chamber-cylinders of the catalyst-water engine at the point “Z” of the expansion stroke (stroke), respectively, for carburetor and gas engines, as well as diesel engines. For them, the cycle parameters change along the lines: inlet - "rb ₂ a", compression - "ar ₂ fc ₁ o", for carburetor and gas engines and "ar ₂ fc ' ₁ c" for diesel engines., Expansion (working stroke ) - along the dashed lines "czb ₁ b" - for carburetor and gas engines and "cz'zb ₁ b" - for diesel engines, exhaust - "br ₁ r" - for both types of engines.

Кривые V изображают индикаторную диаграмму предлагаемого цикла и двигателя с подачей теплоносителя-топлива в начале такта сжатия, форсирования его параметров по эквивалентной энергомассе и рекуперацией тепла отработавших газов путем газификации (испарения) жидких теплоносителей-топлив в рекуператоре, действующем от отработавших газов, а также интенсификации и дополнительного форсирования рабочего процесса путем впрыска катализатора-воды или других растворов, а также дополнительно части заряда топлива (двойного впрыска топлива) в качестве катализатора в рабочие камеры-цилиндры в точке "Z" индикаторной диаграммы на такте расширения (рабочего хода) и рекуперации при этом тепла охлаждающего тела и охлаждения двигателя. При этом изменение параметров цикла происходит по сплошным линиям: впуск - "rb₂a", сжатие - "ar₂ff₁c₁c", при этом по кривой - "ff₁" происходит подача теплоносителя - топлива в рабочие камеры, расширение (рабочий ход) - "czb₁b", выпуск - "br₁r".Curves V depict the indicator diagram of the proposed cycle and the engine with the coolant-fuel supply at the beginning of the compression stroke, forcing its parameters according to the equivalent energy mass and recovering the heat of the exhaust gases by gasification (evaporation) of the liquid coolant-fuels in the exhaust gas recuperator, as well as the intensification and additional boosting the working process by injection of catalyst water or other solutions, as well as an additional part of the fuel charge (double fuel injection) into the amount of catalyst into the working chamber-cylinders at point "Z" of the indicator diagram on the expansion stroke (working stroke) and the recovery of heat from the cooling body and engine cooling. In this case, the cycle parameters change along solid lines: inlet - "rb ₂ a", compression - "ar ₂ ff ₁ c ₁ s", while along the curve - "ff ₁ " the coolant - fuel is supplied to the working chambers, expansion ( working stroke) - "czb ₁ b", issue - "br ₁ r".

Характерные точки на диаграммах и символы изображают: "a" - точка конца такта впуска и начала такта сжатия, "b" - точка конца расширения, "b₁" - точки начала открытия выпускных клапанов и начала выпуска отработавших газов, "c" - точки начала воспламенения заряда и конца такта сжатия, "c₁" - точки подачи искры в карбюраторных и газовых двигателях или впрыска основного заряда топлива у дизелей, "r" - точка начала такта впуска и конца такта выпуска, "r₁" - точка начала открытия впускных клапанов, "b₂" - точка закрытия выпускных клапанов, "f" и "f₁" - точки начала и конца впуска в рабочие камеры теплоносителя-топлива в предлагаемом цикле в начале сжатия, после закрытия впускных и выпускных клапанов в точках "r₂" и "b₂" соответственно, "Z" и "Z'" - точки наибольшего давления газов в циклах, точки конца сгорания основной массы теплоносителя, точки впрыска катализатора или части заряда топлива, "p₀p₁ - p₅", "pf₁" - соответственно значения атмосферного давления воздуха, средних индикаторных давлений газов в рабочих камерах-цилиндрах, давление начала и конца подачи теплоносителя-топлива в рабочие камеры-цилиндры, давление форсирования двигателя.The characteristic points on the diagrams and symbols depict: “a” is the point of the end of the intake stroke and the beginning of the compression stroke, “b” is the point of the end of expansion, “b ₁ ” is the point at which the exhaust valves begin to open and exhaust starts, and “c” are the points the beginning of the ignition of the charge and the end of the compression stroke, "c ₁ " is the point of supply of the spark in carburetor and gas engines or the injection of the main fuel charge of diesel engines, "r" is the start point of the intake and end of the exhaust stroke, "r ₁ " is the start point of opening inlet valves, "b ₂ " is the closing point of the exhaust valves, "f" and "f ₁ " are the starting points and the end of the inlet to the working chambers of the coolant-fuel in the proposed cycle at the beginning of compression, after closing the inlet and outlet valves at points "r ₂ " and "b ₂ ", respectively, "Z" and "Z '" are the points of highest gas pressure in cycles , the points of the end of combustion of the bulk of the coolant, the injection points of the catalyst or part of the fuel charge, "p ₀ p ₁ - p ₅ ", "pf ₁ " are the values of atmospheric air pressure, average indicator gas pressures in the working chamber-cylinders, the start pressure and the end of the coolant-fuel supply to the working chambers-cylinder s, engine boost pressure.

Как видно из диаграмм, показатели давления газов и кривые такта расширения у предлагаемого цикла более высокие значения, чем у известных. Это есть положительный эффект цикла, обеспечивающий резкое повышение КПД и параметров работы двигателя. Это есть результат протекания цикла с значительным уменьшением потерь тепла с отработавшими газами и охлаждающим телом, более полного сгорания теплоносителя за счет рационального протекания процесса и выделяющегося при испарении катализатора растворенного и частично молекулярного кислорода, а также рекуперации тепла отработавших газов и охлаждающего тела и паров катализатора. Положение характерных точек на кривых зависит от оптимального значения фаз газораспределения и подачи теплоносителя-топлива. Символы "Vc,Vh,Va" обозначают соответственно объемы камер сгорания, рабочие и полные объемы рабочих камер-цилиндров. As can be seen from the diagrams, the gas pressure indicators and the expansion stroke curves of the proposed cycle are higher than the known ones. This is a positive cycle effect, providing a sharp increase in efficiency and engine operation parameters. This is the result of a cycle with a significant reduction in heat loss with exhaust gases and a cooling body, more complete combustion of the coolant due to the rational course of the process and dissolved and partially molecular oxygen released during the evaporation of the catalyst, as well as heat recovery of the exhaust gases and cooling body and catalyst vapor. The position of the characteristic points on the curves depends on the optimal values of the valve timing and coolant-fuel supply. The symbols "Vc, Vh, Va" denote respectively the volumes of the combustion chambers, the working and full volumes of the working chambers-cylinders.

Вариант двигателя по фиг. 2, работающего по предлагаемому циклу, состоит из корпуса 1, в котором размещены рабочие камеры 2 и механизм осуществления рабочего цикла - в данном случае кривошипно-шатунный механизм с валом двигателя 3, газовыми затворами-поршнями 4. На корпусе сверху установлена замыкающая рабочие камеры деталь-головка блока цилиндров 5. На корпусе двигателя или головке блока рабочих камер-цилиндров размещены механизм газо- и топливораспределения с кулачковым распределительным валом 6, впускными для воздуха 7, теплоносителя-топлива 8 и выпускными для отработавших газов 9 клапанами известных конструкций. Там же расположены с доступом в рабочие камеры-цилиндры свечи зажигания 10, связанные с системой зажигания известной конструкции электрической цепью 11, однокомпонентные форсунки 12 известной конструкции - при применении двухкомпонентного агрегата насосного, или насос-форсунки 12 известных конструкций для впрыска в рабочие камеры катализатора и зажигания рабочего заряда при работе с малой степенью сжатия и низкооктановых топливах. При этом для двигателей с высокой степенью сжатия и работе на тяжелых топливах (дизельная солярка, керосин, мазут и др.) система зажигания может быть блокирована или может выполнять вспомогательную роль. На корпусе или головке блока цилиндров также размещены впускной коллектор 13 для подачи в рабочие камеры-цилиндры воздуха, на котором смонтированы воздухозаборник и фильтр очистки воздуха 14 с аварийным клапаном 15, воздухопровод с воздушной заслонкой 16. Кроме того на головке блока рабочих камер-цилиндров размещается выпускной коллектор с рекуператором 17, коллектор или трубопроводы подачи газифицированного топлива в рабочие камеры-цилиндры 18. На рекуператоре установлена одна или несколько по числу цилиндров в зависимости от конструкции рекуператора и топливных насосных агрегатов форсунка или форсунки высокого давления 19 для впрыска жидкого топлива в испарительную камеру рекуператора, задействованного от тепла отработавших газов. Внутри рекуператора размещается спираль трубчатого или другого типа электроподогревателя 20, соединенного электрической цепью 21, через нормально открытый автоматический контакт-блокатор 21 с ключом зажигания 22, источниками электроэнергии, аккумуляторными батареями или генератором 23, контактом-выключателем "массы" 24 и "массой" 32. Для регулирования давления газифицированного топлива в системе подачи его в рабочие камеры-цилиндры на рекуператоре установлен регулятор давления 25, соединенный газопроводом высокого давления с дроссельным краном 26 и газовыми трубками или коллектором топлива. Регулятор давления имеет редукционный предохранительный клапан 27, соединенный газопроводом высокого давления с топливным баком 28 и через паровоздушный клапан заливной горловины бака с атмосферой для выпуска конденсата и газа, а также конденсации паров топлива или выпуска их в атмосферу при недопустимом повышении давления их в рекуператоре и системе подачи газового топлива в рабочие камеры-цилиндры. Давление газообразного топлива в системе контролируется газовым манометром 29, имеющим дополнительно сигнальную лампочку подключения электроцепи подогревателя, а также соединенный газопроводом высокого давления с газовым коллектором или рекуператором и автоматическим контактом-блокиратором цепи электроподогревателя. При этом газы действуют на мембрану контакт-блокиратора так, что при наличии в сети номинального давления газообразного топлива контакты обогревателя размыкаются, а при отсутствии давления - замыкаются и при включении ключа зажигания, а также "массы" обеспечивают подачу тока в обогреватель рекуператора, с помощью чего испаряют впрыскиваемое топливо при запуске двигателя или работе на холодном двигателе. The engine embodiment of FIG. 2, operating according to the proposed cycle, consists of a housing 1, in which the working chambers 2 and a working cycle mechanism are located - in this case, a crank mechanism with a motor shaft 3, gas shutter-pistons 4. A detail closing the working chambers is mounted on top of the housing -head of the cylinder block 5. On the engine housing or the head of the block of working chamber-cylinders there is a gas and fuel distribution mechanism with a cam camshaft 6, inlet for air 7, coolant-fuel 8 and exhaust for negative 9 bot gases prior art valves. With the access to the working chamber-cylinders of the spark plug 10, connected to the ignition system of a known design with an electric circuit 11, one-component nozzles 12 of a known design are located with the use of a two-component pumping unit, or pump nozzles 12 of known designs for injection into the working chamber of the catalyst and ignition of the working charge when working with a low compression ratio and low-octane fuels. At the same time, for engines with a high degree of compression and operation on heavy fuels (diesel diesel fuel, kerosene, fuel oil, etc.), the ignition system can be blocked or can play an auxiliary role. An intake manifold 13 is also placed on the body or head of the cylinder block for supplying air to the working cylinder chambers, on which an air intake and an air purification filter 14 with an emergency valve 15 are mounted, an air duct with an air damper 16. In addition, the cylinder head of the working chamber-cylinder is located exhaust manifold with recuperator 17, manifold or pipelines for supplying gasified fuel to working chamber-cylinders 18. One or more cylinders are installed on the recuperator, depending on the design ekuperatora pumps and fuel injector or nozzle 19 for high pressure injection of liquid fuel into the vaporization chamber a recuperator, heat involved by exhaust gases. Inside the recuperator, a spiral of a tubular or other type of electric heater 20 is placed, connected by an electric circuit 21, through a normally open automatic contact blocker 21 with an ignition key 22, electric power sources, batteries or a generator 23, a ground contact switch 24 and a mass 32 To regulate the pressure of gasified fuel in the system for supplying it to the working chambers-cylinders, a pressure regulator 25 is installed on the recuperator, which is connected by a high-pressure gas pipeline with a throttle valve SG 26 and the gas pipes or fuel manifold. The pressure regulator has a pressure relief valve 27 connected by a high pressure gas pipeline to the fuel tank 28 and through the steam-air valve of the tank filler neck with atmosphere for condensate and gas discharge, as well as condensation of the fuel vapor or its release into the atmosphere with an unacceptable increase in pressure in the recuperator and system supply of gas fuel to the working chamber-cylinders. The pressure of the gaseous fuel in the system is controlled by a gas pressure gauge 29, which additionally has a warning light for connecting the heater electric circuit, as well as connected by a high pressure gas pipeline to a gas collector or recuperator and an automatic contact-blocker of the electric heater circuit. In this case, the gases act on the membrane of the contact blocker in such a way that, if there is a nominal pressure of gaseous fuel in the network, the heater contacts open, and if there is no pressure, they close when the ignition key is turned on, as well as the ground supply current to the heat exchanger heater using which injected fuel evaporates when starting the engine or working on a cold engine.

Форсунки для подачи жидкого топлива и катализатора с помощью топливопроводов высокого давления 30 и 31 соединены с системами подачи жидких топлива и катализатора, включающими топливный бак 28, бак катализатора 33 известных конструкций с заливными горловинами, сливными и магистральными кранами 34 и 35, указатели расходомеров топлива 36 и катализатора 37, двухкомпонентный агрегат насосный высокого давления при применении стандартных однокомпонентных форсунок или однокомпонентный агрегат насосный при применении для впрыска катализатора насос-форсунок, а для впрыска топлива стандартных однокомпонентных форсунок или вообще без насосного агрегата при применении для впрыска и топлива, и катализатора насос-форсунок известных конструкций 38. Nozzles for supplying liquid fuel and catalyst using high pressure fuel lines 30 and 31 are connected to liquid fuel and catalyst supply systems including a fuel tank 28, a catalyst tank 33 of known designs with filler neck, drain and main valves 34 and 35, fuel flow meter indicators 36 and catalyst 37, a two-component pumping unit of high pressure when using standard one-component nozzles or a one-component pumping unit when using pump- for catalyst injection nozzles, and for fuel injection of standard single-component nozzles or without a pump unit when used for injection and fuel, and catalyst pump nozzles of known designs 38.

На схеме изображены стандартные однокомпонентные форсунки и двухкомпонентный агрегат насосный 38 для подачи катализатора и топлива. Агрегат насосный снабжен центробежным и манометрическим (мембранным) ограничителями частоты вращения вала двигателя и топливоподачи 39 и 40 соответственно, соединенными с органом управления 41, рекуператором и системой тяг 42 с дроссельным краном и воздушной заслонкой. Системы подачи топлива и катализатора снабжены также фильтрами для очистки топлива 43 и катализатора 44. Баки топлива и катализатора с насосным агрегатом соединена топливопроводами низкого давления 45 через магистральные краны. При этом система подачи катализатора имеет также трехходовой кран 46 с органом управления 47 для соединения системы как с баком катализатора, так и с баком топлива через перемычку 48. Это обеспечивает заполнение системы подачи катализатора топливом для использования части топливного заряда в качестве катализатора и работы с двойным впрыском в рабочие камеры топлива по циклу Цаголовых, а также заполнения системы топливом при прекращении работы двигателя, что предотвращает возможную коррозию агрегатов, а также в зимнее время - замерзание системы. The diagram shows the standard single-component nozzles and a two-component pump unit 38 for supplying catalyst and fuel. The pump unit is equipped with centrifugal and gauge (membrane) speed limiters of the engine shaft and fuel supply 39 and 40, respectively, connected to the control body 41, the recuperator, and the traction system 42 with a throttle valve and an air damper. The fuel and catalyst supply systems are also equipped with filters for cleaning the fuel 43 and the catalyst 44. The fuel and catalyst tanks are connected to the pumping unit by low pressure fuel lines 45 through the main valves. Moreover, the catalyst supply system also has a three-way valve 46 with a control 47 for connecting the system to both the catalyst tank and the fuel tank through the jumper 48. This ensures filling the catalyst supply system with fuel to use part of the fuel charge as a catalyst and to work with double injection into the working chambers of the fuel according to the Tsagolovs cycle, as well as filling the system with fuel when the engine stops working, which prevents possible corrosion of the units, and also in the winter - freezing theme.

Выпускной коллектор и система отработавших газов завершается выпускным трубопроводом и глушителем 49. Просачивающиеся через распылители в колпаки форсунок топливо и катализатор с помощью топливопроводов 50 и 51 возвращают в агрегат насосный. The exhaust manifold and exhaust system is completed by the exhaust pipe and silencer 49. Fuel and catalyst leaking through the nozzles into the nozzle caps using fuel lines 50 and 51 are returned to the pump unit.

Для того чтобы в газовый коллектор и рекуператор не попадал воздух при прокрутке двигателя вхолостую и при заводке, когда давление в системе рекуперации низкое, на выходе коллектора установлены в патрубках к цилиндрам обратные клапаны 52, запирающие их. Сверху камеры механизма газораспределения на крышке камеры установлен сапун 53, соединенный дренажной трубкой 54 с воздушным фильтром для вентиляции картера двигателя и камеры механизма газораспределения. Корпус и головка рабочих камер имеет полости 55 для циркуляции охлаждающего тела системы охлаждения известной конструкции, не с упрощенной конструкцией радиатора, имеющего сердцевину из стали по известной схеме. При этом радиатор имеет пониженный коэффициент теплоизлучения, т.к. основное охлаждение двигателя происходит в самих рабочих камерах-цилиндрах при испарении катализатора. Это значительно упрощает конструкцию и увеличивает долговечность радиаторов. Поз. 56 изображает провод к общей электроцепи. In order to prevent air from entering the gas manifold and recuperator when the engine is scrolling idle and when winding when the pressure in the recovery system is low, check valves 52 are installed at the outlet of the manifold to the cylinders and lock them. On top of the chamber of the gas distribution mechanism on the lid of the chamber, a breather 53 is installed, connected by a drain pipe 54 to the air filter for ventilation of the crankcase and the chamber of the gas distribution mechanism. The housing and the head of the working chambers has cavities 55 for circulation of the cooling body of the cooling system of known design, not with a simplified design of a radiator having a steel core according to the known scheme. In this case, the radiator has a reduced coefficient of heat radiation, because The main cooling of the engine occurs in the working chambers-cylinders themselves during the evaporation of the catalyst. This greatly simplifies the design and increases the durability of the radiators. Pos. 56 depicts a wire to a common electrical circuit.

Работа двигателя происходит следующим образом. The operation of the engine is as follows.

В процессе осуществления рабочего цикла и процесса работы газовые затворы-поршни 4 с помощью механизма осуществления рабочего процесса 3 совершают внутри рабочих камер-цилиндров 2 возвратно-поступательное (в кривошипно-шатунных двигателях по фиг. 2) или круговое движение (в роторно-поршневых или аналогичных двигателях) между верхними "ВМТ" и нижними "НМТ" мертвыми (нулевыми) точками, как у известных двигателей. При этом объем рабочих камер-цилиндров 2 изменяется в соответствии с диаграммой на фиг. 1 от минимального значения камер сгорания "V_с", когда газовые затворы-поршни находятся в "ВМТ", и увеличивается до полного объема "V_а", когда затворы-поршни находятся в "НМТ". При этом совершаются такты цикла: впуск в рабочие камеры-цилиндры воздуха из атмосферы под действием разности давления в атмосфере и цилиндрах при давлении от "ВМТ" к "НМТ". Воздух из атмосферы попадает при этом в воздушный фильтр 14, где очищается от загрязняющих примесей, и через аварийный клапан 15, воздушный дроссель 16, воздухопровод и впускной коллектор 13, воздушные каналы головки блока цилиндров 5, впускные клапаны 7, открытые с помощью механизма газораспределения в порядке работы цилиндров при вращении кулачкового распределительного вала 6 в рабочие камеры-цилиндры. При этом в соответствии с фазами газораспределения и топливоподачи клапаны для выпуска отработавших газов 9 и впуска теплоносителя-топлива 8 закрыты. Давление воздушного заряда в рабочих камерах-цилиндрах при этом изменяется в соответствии точек "rb₂a" кривой "V". После впуска воздуха газовые затворы-поршни начинают двигаться от "НМТ" к "ВМТ". При этом в точке "r₂" закрываются впускные клапаны и начинается такт сжатия заряда. При этом в точке "f" открываются клапаны впуска теплоносителя-топлива 8 или за счет повышенного давления газифицированного топлива в системе рекуперации жидкого топлива срабатывают газовые форсунки впрыска топлива и по топливным каналам в головке рабочих камер 5 из топливного коллектора или топливопроводов 18, через обратные клапаны 52 газообразный (парообразный) теплоноситель-топливо попадает в рабочие камеры, где смешивается с воздушным зарядом, образуя горючую смесь. Давление впускного теплоносителя-топлива "Pf₁" определяется положением точки "f₁" на кривой такта сжатия "ar₂ff₁c₁c" индикаторной диаграммы цикла "V", характеризует степень форсирования двигателя и зависит от регулировки момента закрытия газового клапана или давления срабатывания форсунок, заданного с помощью регулятора давления 25 в газовом коллекторе и рекуператоре. Это давление контролируется газовым моментом 29. Режимы работы и давление газов в рекуператоре автоматически регулируются центробежными и манометрическими ограничителями частоты вращения вала двигателя и подачи жидкого топлива в рекуператор, а также катализатор в рабочие камеры-цилиндры соответственно 39 и 40 в зависимости от заданного режима работы двигателя органом управления 41. При этом состав рабочего заряда изменяют дросселированием количества теплоносителя и воздуха, попадаемых в рабочие камеры-цилиндры с помощью воздушной заслонки 16 и дроссельного крана 26, связанных между собой и органом управления системой тяг 42.In the process of implementing the duty cycle and the process of operation, the gas shutter-pistons 4 using the mechanism of the working process 3 perform reciprocating (in the crank engines of Fig. 2) or circular motion (in the rotary-piston or similar engines) between the upper "TDC" and the lower "BDC" dead (zero) points, as in the known engines. The volume of the working chamber-cylinders 2 changes in accordance with the diagram in FIG. 1 from the minimum value of the combustion chambers “V _s ” when the gas shutter-pistons are in the “TDC”, and increases to the full volume “V _a ” when the shutter-pistons are in the “BDC”. In this case, cycle cycles are made: the air is introduced into the working chambers-cylinders from the atmosphere under the influence of the pressure difference in the atmosphere and cylinders at a pressure from "TDC" to "BDC". The air from the atmosphere enters the air filter 14, where it is cleaned of contaminants, and through the emergency valve 15, the air throttle 16, the air duct and the intake manifold 13, the air ducts of the cylinder head 5, the intake valves 7 open by the gas distribution mechanism in the order of operation of the cylinders when the cam cam 6 is rotated into the working chamber-cylinders. Moreover, in accordance with the phases of gas distribution and fuel supply, the valves for exhaust gas 9 and the coolant-fuel inlet 8 are closed. The pressure of the air charge in the working chambers-cylinders in this case changes in accordance with the points "rb ₂ a" of the curve "V". After the air inlet, the gas shutter-pistons begin to move from "BDC" to "TDC". At the same time, at the point "r ₂ ", the intake valves close and the charge compression cycle begins. At the same time, at the point "f", the coolant-fuel inlet valves 8 open or due to the increased pressure of gasified fuel in the liquid fuel recovery system, gas injectors of the fuel injection are triggered and through the fuel channels in the head of the working chambers 5 from the fuel manifold or fuel lines 18, through the check valves 52 gaseous (vaporous) coolant-fuel enters the working chambers, where it mixes with the air charge, forming a combustible mixture. The pressure of the inlet coolant-fuel "Pf ₁ " is determined by the position of the point "f ₁ " on the compression cycle curve "ar ₂ ff ₁ c ₁ c" of the cycle indicator diagram "V", characterizes the degree of engine forcing and depends on the adjustment of the gas valve closing moment or pressure the operation of the nozzles set using the pressure regulator 25 in the gas manifold and recuperator. This pressure is controlled by the gas moment 29. The operating modes and gas pressure in the recuperator are automatically controlled by centrifugal and gauge limiters of the engine shaft speed and liquid fuel supply to the recuperator, as well as the catalyst into the working chamber-cylinders 39 and 40, respectively, depending on the specified engine operation mode governing body 41. At the same time, the composition of the working charge is changed by throttling the amount of coolant and air entering the working chamber-cylinders with the help of an air damper NKI 16 and throttle crane 26, interconnected and system control rod body 42.

Газообразный теплоноситель образуется в рекуператоре выпускного коллектора 17 путем газификации (испарения) жидких или эмульсионных топлив под воздействием высоких (до 700 - 1100^oK) температур отработавших газов внутри выпускного коллектора при работе двигателя. Жидкое топливо в рекуператор впрыскивают с помощью форсунки (ил форсунок в зависимости от конструкции рекуператора, форсунок и агрегата насосного) высокого давления (до 5 - 15 МПа) 19. Таким образом происходит рекуперация тепла отработавших газов и, как следствие, повышение КПД и показателей работы двигателя и термодинамического цикла, форсирование двигателя.A gaseous coolant is formed in the exhaust manifold recuperator 17 by gasification (evaporation) of liquid or emulsion fuels under the influence of high (up to 700 - 1100 ^o K) temperatures of the exhaust gases inside the exhaust manifold when the engine is running. Liquid fuel is injected into the recuperator using a nozzle (sludge nozzles depending on the design of the recuperator, nozzles and pump unit) high pressure (up to 5 - 15 MPa) 19. Thus, the heat of the exhaust gases is recovered and, as a result, the efficiency and performance indicators increase engine and thermodynamic cycle, engine boost.

Жидкое топливо в форсунку (форсунки) рекуператора подают агрегатом насосным 38 через топливопроводы высокого давления 30 и низкого давления 45, магистральный кран 34 из топливного бака 28. При этом топливо фильтруется от нежелательных примесей с помощью топливного фильтра 43. Для предварительного разогрева топлива топливопровод огибает змеевиком выхлопной трубопровод, как это показано на фиг. 2. Расход жидкого топлива контролируется с помощью расходомера 36. При запуске двигателя, а также работе с холодным двигателем и отсутствии в газовом коллекторе и рекуператоре газообразного топлива необходимого давления, что видно по показаниям манометра 29, включают ключом 22, включателем "массы" 24 электрическую цепь обогревателя 20 в рекуператоре и источники тока - аккумуляторные батареи и генератор 23, а также сигнальные лампочки, совмещенные с манометром. При этом производят испарение жидкого топлива, предварительно распыленного при впрыске в камеру рекуператора форсункой. Подключение электрической цепи обогревателя происходит через автоматический клапан-блокиратор 21, который под действием упругости мембраны или пружины замкнут, т.к. в системе нет номинального давления топлива и мембрана разгружена. После разогрева двигателя в системе рекуперации поднимается давление газообразного топлива и электрическая цепь обогревателя автоматически размыкается с помощью также мембраны или пружины, разрывающей контакты под действием давления газов под мембраной, связанной с рекуператором газопроводом. Одновременно при этом гаснет сигнальная лампочка красного цвета и загорается лампочка зеленого цвета. Liquid fuel is supplied to the recuperator nozzle (s) by the pumping unit 38 through the high pressure pipes 30 and low pressure 45, the main valve 34 from the fuel tank 28. In this case, the fuel is filtered from unwanted impurities using the fuel filter 43. To preheat the fuel, the fuel pipe bends around the coil exhaust pipe, as shown in FIG. 2. The flow of liquid fuel is controlled using a flow meter 36. When starting the engine, as well as working with a cold engine and the lack of the necessary pressure in the gas manifold and gaseous fuel recuperator, as can be seen from the pressure gauge 29, turn on the electric key 22, the mass switch 24 the heater circuit 20 in the recuperator and the current sources are storage batteries and a generator 23, as well as signal lamps combined with a pressure gauge. In this case, the liquid fuel is vaporized, previously sprayed with an injector into the recuperator chamber. The electrical circuit of the heater is connected through an automatic valve-blocker 21, which is closed under the action of the elasticity of the membrane or spring, because there is no nominal fuel pressure in the system and the membrane is unloaded. After warming up the engine in the recovery system, the pressure of the gaseous fuel rises and the electric circuit of the heater is automatically opened with the help of a membrane or spring, breaking contacts under the influence of gas pressure under the membrane connected to the recuperator by a gas pipeline. At the same time, the red indicator light goes out and the green indicator lights up.

В конце такта в соответствии с оптимальным углом подачи искры в точке "C₁" в рабочую камеру (камеру сгорания "V_с") с помощью электрических свеч 10 и системы зажигания 11 подают электрическую искру, и рабочий заряд воспламеняется. При этом все клапаны закрыты, начинается процесс сгорания теплоносителя-топлива и такт расширения (рабочие хода) по кривой "czb₁b". В точке "Z" оптимально в рабочие камеры с помощью форсунок высокого давления 12 (до 10,0 - 15,0 МПа) впрыскивают воду или ее катализирующие рабочий процесс растворы, или дополнительно часть заряда топлива из системы подачи катализатора, включающего топливопровод высокого давления 31, агрегат насосной 38 (в случае применения стандартных форсунок) или без него (в случае применения насос-форсунок), топливопровод низкого давления, трехходовой кран 46 с органом управления 47, магистральный кран 35, бак катализатора 33, а также фильтр катализатора 44. При этом с помощью крана 46 и его рукоятки управления включают или выключают подачу и производят грубую дозировку катализатора в систему, через перемычку 48 обеспечивают подачу в рабочие камеры дополнительно части заряда топлива при работе с двойным впрыском топлива и использовании топлива в качестве катализатора, а также заполнении системы подачи катализатора-воды топливом при длительной остановке двигателя, особенно в холодное время года, для предотвращения коррозии системы и замерзания катализатора в системе.At the end of the cycle, in accordance with the optimum angle of supply of the spark at the point “C ₁ ”, the electric spark is supplied to the working chamber (combustion chamber “V _s ”) by means of electric candles 10 and the ignition system 11, and the working charge ignites. In this case, all valves are closed, the process of combustion of the coolant-fuel and the expansion stroke (working strokes) along the curve "czb ₁ b" begin. At point "Z" optimally, water or its solutions catalyzing the working process are injected into the working chambers using high-pressure nozzles 12 (up to 10.0 - 15.0 MPa), or in addition a part of the fuel charge from the catalyst supply system, including the high-pressure fuel line 31 , a pumping unit 38 (in the case of using standard nozzles) or without it (in the case of using pump nozzles), a low pressure fuel line, a three-way valve 46 with a control 47, a main valve 35, a catalyst tank 33, and a catalyst filter 44. When this with the help of a crane 46 and its control handle, the feed is turned on or off and a coarse dosage of the catalyst is made into the system, through the jumper 48, additional parts of the fuel charge are supplied to the working chambers when working with dual fuel injection and using fuel as a catalyst, as well as filling the feed system catalyst water with fuel during prolonged engine shutdown, especially in the cold season, to prevent corrosion of the system and freezing of the catalyst in the system.

Поддержание соотношения катализатора или дополнительной части заряда топлива при двойном впрыске топлива по отношению к основному заряду топлива в цикле на различных режимах работы двигателя обеспечивается автоматически регулировкой насосных секций агрегата насосного, а также центробежным и манометрическим регуляторами-ограничителями частоты вращения двигателя и подачи жидкого топлива и катализатора. При этом насосные секции регулируют на безмоторном стенде из расчета до 25 - 30% подачи катализатора или дополнительной части заряда топлива по отношению к основному заряду выдачи топлива на минимальных оборотах вращения вала двигателя. Расход катализатора определяют с помощью расходомера 37. Просачиваемые в колпаки форсунок топливо и катализатор отводятся от них трубопроводами 50 и 51, возвращая при этом соответствующие компоненты в агрегат насосный или топливные баки. Maintaining the ratio of the catalyst or an additional part of the fuel charge during double fuel injection in relation to the main fuel charge in the cycle at various engine operating modes is provided automatically by adjusting the pump sections of the pumping unit, as well as by centrifugal and manometric regulators, which limit the engine speed and supply liquid fuel and catalyst . In this case, the pump sections are regulated on a non-motorized stand at the rate of up to 25-30% of the catalyst supply or an additional part of the fuel charge in relation to the main charge of fuel delivery at the minimum engine rotation speed. The consumption of the catalyst is determined using a flow meter 37. The fuel and catalyst leaking into the nozzle caps are removed from them by pipelines 50 and 51, while returning the corresponding components to the pump or fuel tank assembly.

Впрыск катализатора в рабочее тело на такте расширения оптимально в точке "Z" обеспечивает под действием высоких температур среды при этом (до 2300-2700^oK) выделение растворенного в катализаторе и частично молекулярного кислорода и водорода, а также образование паров катализатора. Это резко идентифицирует догорание топливного заряда, полноту сгорания топлива и за счет значительного увеличения массы и давления газов резко повышает КПД, параметры цикла, работу двигателя, снижает токсичность отработавших газов, так как при этом происходит более полное сгорание топлива, уменьшает процессы нагарообразования, снижает жесткость работы, этим увеличивая надежность и долговечность двигателя, охлаждает двигатель путем рекуперации тепла охлаждающего тела на испарение заряда катализатора и интенсификацию рабочего процесса. Аналогичный эффект повышения параметров работы происходит при использовании дополнительной части заряда топлива в качестве катализатора и обеспечении впрыска его в точке "Z" индикаторной диаграммы. Это происходит за счет протекания процессов догорания топлива при более высоких температурах и избытка воздуха в заряде, имеющегося, как известно, особенно у дизелей.The injection of the catalyst into the working fluid at the expansion stroke optimally at the “Z” point ensures that under the influence of high ambient temperatures (up to 2300-2700 ^o K), the evolution of molecular oxygen and hydrogen dissolved in the catalyst and partially, as well as the formation of catalyst vapor, is provided. This sharply identifies the burning of the fuel charge, the completeness of fuel combustion, and due to a significant increase in the mass and pressure of the gases, it sharply increases the efficiency, cycle parameters, engine operation, reduces the toxicity of exhaust gases, since this leads to more complete combustion of the fuel, reduces the processes of carbonization, reduces the stiffness work, thereby increasing the reliability and durability of the engine, cools the engine by recovering the heat of the cooling body by evaporation of the catalyst charge and the intensification of the working process a. A similar effect of increasing the operating parameters occurs when using an additional part of the fuel charge as a catalyst and providing it with injection at the “Z” point of the indicator diagram. This occurs due to the occurrence of the processes of fuel burnout at higher temperatures and the excess air in the charge, which is known, especially for diesel engines.

После совершения такта расширения - рабочего хода в точке "b₁" открываются выпускные клапаны 9 и отработавшие газы выпускаются через выпускной коллектор 17, трубопровод и глушитель 49 в атмосферу. При этом совершается такт выпуска по кривой "br₁r". На этом завершается цикл, и процесс повторяется.After completing the expansion stroke - the working stroke at point "b ₁ ", the exhaust valves 9 are opened and the exhaust gases are discharged through the exhaust manifold 17, the pipeline and the muffler 49 into the atmosphere. In this case, the release stroke is made along the curve "br ₁ r". This completes the cycle, and the process repeats.

Система охлаждения двигателя сохраняется по известной конструкции с рубашкой циркуляции охлаждающего тела 55. Однако с учетом того, что масса уводимого при этом тепла значительно уменьшается, т.к. двигатель охлаждается за счет испарения катализатора в рабочих камерах-цилиндрах, то теплоизлучение радиатора может быть уменьшено. Поэтому радиатор у предлагаемых двигателей может быть упрощенным по конструкции и иметь сердцевину из стали. Это значительно повысит надежность и долговечность его, что также является важным положительным фактором изобретения, если учесть, насколько ненадежны и сложны по конструкции известные стандартные радиаторы из-за сложности конструкции и ненадежности латунной сердцевины их. The engine cooling system is maintained according to a known design with the circulation jacket of the cooling body 55. However, taking into account the fact that the mass of heat removed in this case is significantly reduced, because the engine is cooled by evaporation of the catalyst in the working chambers-cylinders, the heat radiation of the radiator can be reduced. Therefore, the radiator of the proposed engines can be simplified in design and have a core of steel. This will significantly increase its reliability and longevity, which is also an important positive factor of the invention, given the unreliable and complex construction of known standard radiators due to the complexity of the design and unreliability of their brass core.

Claims (3)

1. Термодинамический цикл, включающий подачу воздуха, теплоносителя-топлива в рабочие камеры-цилиндры, сжатие, возгорание и расширение продуктов сгорания, а также выпуск отработавших газов из рабочих камер-цилиндров, отличающийся тем, что теплоноситель-топливо с заданными оптимальными параметрами форсирования двигателя подают в рабочие камеры-цилиндры в начале такта сжатия, а дополнительные форсирование и охлаждение двигателя осуществляют путем интенсификации цикла и рабочего процесса за счет впрыска катализатора-воды и его растворов или дополнительной части основного заряда топлива в рабочие камеры-цилиндры на такте расширения (рабочего хода) оптимально при наибольшем давлении газа в цикле. 1. Thermodynamic cycle, including the supply of air, coolant-fuel to the working chambers-cylinders, compression, ignition and expansion of combustion products, as well as the release of exhaust gases from the working chambers-cylinders, characterized in that the coolant is fuel with preset optimal engine boost parameters fed into the working chamber-cylinders at the beginning of the compression stroke, and additional boosting and cooling of the engine is carried out by intensifying the cycle and the working process by injection of the catalyst-water and its solution in or in an additional part of the main fuel charge to the working chamber-cylinders on the expansion stroke (stroke) is optimal at the highest gas pressure in the cycle. 2. Термодинамический цикл по п.1, отличающийся тем, что в цикле обеспечивают рекуперацию тепла отработавших газов и охлаждающего тела путем газификации (испарении) жидких и эмульсионных теплоносителей-топлив в рекуператоре, задействованном от отработавших газов, а рекуперацию катализатора процесса или дополнительной части заряда топлива обеспечивают за счет испарения в рабочих камерах-цилиндрах от воздействия высоких (до 2300-2700°К) температур среды. 2. The thermodynamic cycle according to claim 1, characterized in that the cycle provides heat recovery of the exhaust gases and the cooling body by gasification (evaporation) of liquid and emulsion coolants-fuels in the recuperator used from the exhaust gases, and the recovery of the process catalyst or an additional part of the charge fuels are provided due to evaporation in working chambers-cylinders from exposure to high (up to 2300-2700 ° K) ambient temperatures. 3. Двигатель для осуществления термодинамического цикла, содержащий корпус, вал и механизмы осуществления цикла и рабочего процесса, газораспределения, а также системы питания воздухом, теплоносителем-топливом и выпуска отработавших газов, отличающийся тем, что он имеет самостоятельные системы питания топливом и катализатором с рекуперацией тепла отработавших газов и охлаждающего тела путем газификации (испарения) жидких и эмульсионных теплоносителей-топлив, а также распыла и испарения катализатора или дополнительной части заряда топлива, включающие рекуператор, задействованный от тепла отработавших газов или электроподогревателем, клапаны или форсунки для подачи теплоносителя-топлива в рабочие камеры-цилиндры в начале такта сжатия, однокомпонентные форсунки с двухкомпонентным агрегатом насосным или насос-форсунки для впрыска жидких теплоносителей-топлив в рекуператор, а катализатор или дополнительную часть заряда топлива в рабочие камеры-цилиндры на такте расширения оптимально при наибольшем давлении газа в цикле, а также перепускной трехходовой кран с перемычкой для периодического соединения или рассоединения систем подачи топлива и катализатора. 3. An engine for carrying out a thermodynamic cycle, comprising a housing, a shaft and mechanisms for performing the cycle and the working process, gas distribution, as well as a power system for air, coolant-fuel and exhaust gas, characterized in that it has its own fuel supply system and a recovery catalyst heat of exhaust gases and cooling body by gasification (evaporation) of liquid and emulsion coolants-fuels, as well as atomization and evaporation of the catalyst or an additional part of the charge livas, including a recuperator used from exhaust gas heat or an electric heater, valves or nozzles for supplying coolant-fuel to the working chamber-cylinders at the beginning of the compression stroke, one-component nozzles with a two-component pumping unit or pump nozzles for injecting liquid coolant-fuels into the recuperator, and the catalyst or an additional part of the fuel charge into the working chamber-cylinders on the expansion stroke is optimal at the highest gas pressure in the cycle, as well as a three-way bypass valve with alternating chkoy for periodic connection or disconnection of fuel and catalyst systems.

Images