RU2247841C1 - Двухтактный двигатель внутреннего сгорания - Google Patents
Двухтактный двигатель внутреннего сгорания Download PDFInfo
- Publication number
- RU2247841C1 RU2247841C1 RU2003126728/06A RU2003126728A RU2247841C1 RU 2247841 C1 RU2247841 C1 RU 2247841C1 RU 2003126728/06 A RU2003126728/06 A RU 2003126728/06A RU 2003126728 A RU2003126728 A RU 2003126728A RU 2247841 C1 RU2247841 C1 RU 2247841C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrogen
- source
- piston
- oxygen
- engine
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
Изобретение относится к двигателестроению, в частности к двухтактным двигателям. Изобретение позволяет создать высокоэкономичный и экологически чистый двухтактный двигатель внутреннего сгорания. Двухтактный двигатель внутреннего сгорания содержит, по меньшей мере, один цилиндр с впускным, выпускным клапанами, поршнем и головкой цилиндра со свечой зажигания, образующими камеру сгорания, источник водорода и кислорода, источник давления подачи водорода и кислорода. Поршень выполнен с герметичной полостью, где установлен впускной клапан, выполненный автоматическим (самодействующим). Источник давления подачи водорода и кислорода выполнен в виде нагнетателя, кинематически связанного с коленчатым валом двигателя, сообщенного подающим каналом с герметичной полостью поршня и впускным трубопроводом с всасывающим клапаном и дросселем, сообщенным с источником водорода и кислорода. Нагнетатель выполнен в виде полого сильфонного (гофрированного) нагнетателя, который соосно и разъемно нагнетательной стороной закреплен к юбке поршня, а всасывающей - к картеру двигателя. Источник водорода и кислорода выполнен в виде электролизера с подводкой питания от бортового источника постоянного тока. Выпускной трубопровод через холодильник сообщен с электролизером. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к двигателям внутреннего сгорания, и может быть широко использовано в двигателестроении.
Известен двухтактный двигатель внутреннего сгорания с клапанно-щелевой продувкой, содержащий кривошипно-шатунный, газораспределительный механизмы и системы - охлаждения, смазки, питания, зажигания, где в цилиндре двигателя от начала сгорания предыдущей порции заряда до подготовки к сгоранию следующей достаточно одного оборота коленчатого вала или двух ходов поршня. Воздух при этом поступает от источника давления, например нагнетателя. Для питания используется углеводородное топливо (см. Рытвинский Г.Н. Знакомьтесь - двигатель М.: Машиностроение, 1993 г., стр.10-14, рис.56).
Недостатками известного двигателя являются значительные эксплуатационные расходы из-за дороговизны углеводородного топлива и высокая токсичность выхлопных газов.
Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий, по меньшей мере, один цилиндр, свечу зажигания, воздуховпускной патрубок с диффузором и карбюратором, систему питания водородом и источник электрического тока, первый полюс которого связан с свечой зажигания и с электродом в поплавковой камере карбюратора. Второй полюс связан с корпусом двигателя, с иглообразным электродом в диффузоре и с воздуховпускным патрубком системы питания водородом. В результате бензоводородовоздушная смесь электризуется и при поступлении в камеру сгорания в зоне свечи зажигания концентрируются молекулы водорода, что создает повышенную скорость процесса выгорания обедненной смеси и повышает экономичность двигателя (см. а.с. СССР 1020594, опубл. 30.05.1983).
Недостатками этого двигателя также являются высокие эксплуатационные расходы на углеводородное топливо и высокая токсичность отработавших газов.
Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий, по меньшей мере, один цилиндр с полостью охлаждения, водоохладитель, насос, водородный реактор с энергоаккумулирующим веществом, бак с водой, через нагнетатель соединенный с водородным реактором, и водонагреватель, трубопроводом соединенный с водородным реактором и воздуховпускным трубопроводом двигателя. Собирающийся в газовой полости водонагревателя водород через воздуховпускной трубопровод поступает в камеру сгорания двигателя (см. а.с. СССР 1071791, опубл. 07.02.1984).
Недостатком известного двигателя является сложная, материалоемкая и ненадежная конструкция, которую из-за громоздкости невозможно эксплуатировать в качестве силовой установки, например, на легковом автомобильном транспорте.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является двигатель внутреннего сгорания, содержащий, по меньшей мере, один цилиндр с поршнем, впускной, выпускной клапаны и головку цилиндра со свечой зажигания, образующими камеру сгорания, систему подачи углеводородного топлива и источник водорода с форсункой его подачи. Форсунка установлена рядом со свечой зажигания и в конце такта сжатия через боковой канал производит подачу порции водорода, чем и способствует зажиганию обедненной бензовоздушной смеси, повышая экономичность двигателя (Патент РФ 2151892, опубл. 26.06.2000).
Недостатками ближайшего аналога являются сложность конструкции из-за наличия двух систем питания, в том числе и баллонного водорода, и значительные эксплуатационные расходы, связанные с потреблением углеводородного топлива, и высокая токсичность выхлопных газов, отравляющих окружающую среду.
Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в создании высокоэкономичного и экологически чистого двухтактного двигателя внутреннего сгорания.
Поставленная задача решается тем, что в двухтактном двигателе внутреннего сгорания, содержащем, по меньшей мере, один цилиндр с впускным, выпускным клапанами, поршнем и головкой цилиндра со свечой зажигания, образующими камеру сгорания, источник водорода и кислорода, источник давления подачи водорода и кислорода. Согласно изобретению поршень выполнен с герметичной полостью, где установлен впускной клапан, выполненный автоматическим (самодействующим), источник давления подачи водорода и кислорода выполнен в виде нагнетателя, кинематически связанного с коленчатым валом двигателя, сообщенного подающим каналом с герметичной полостью поршня и впускным трубопроводом с всасывающим клапаном и дросселем, сообщенным с источником водорода и кислорода.
Нагнетатель может быть выполнен в виде полого сильфонного (гофрированного) нагнетателя, который соосно и разъемно нагнетательной стороной закреплен к юбке поршня, а всасывающей - к картеру двигателя.
Источник водорода и кислорода может быть выполнен в виде электролизера с подводкой питания от бортового источника постоянного тока.
Выпускной трубопровод через холодильник может быть сообщен с электролизером.
Фиг.1 - продольный разрез двигателя,
фиг.2 - вид А фиг.1,
фиг.3. - вид Б фиг.1.
Пример выполнения предлагаемого решения. Двухтактный двигатель внутреннего сгорания содержит, по меньшей меде, один цилиндр 1 (фиг.1), выпускной клапан 2 с принудительным управлением 3, поршень 4 с впускным автоматически действующим клапаном 5, установленным в герметичной полости 6, головку цилиндра 7 со свечой зажигания 8, образующими камеру сгорания 9, систему охлаждения 21 двигателя. Источник давления подачи водорода и кислорода (нагнетатель) выполнен в виде полого сильфонного (гофрированного) нагнетателя 10, кинематически связанного с коленчатым валом, соосно и разъемно, например, болтами 11 (фиг.1-3), нагнетательной стороной закреплен к юбке поршня, а всасывающей, например, болтами 12, разъемно к картеру двигателя.
При этом сильфонный нагнетатель подающим каналом 13 сообщен с герметичной полостью поршня, а трубопроводом с всасывающим клапаном 14 и с дроссельной заслонкой 15 сообщен с источником водорода и кислорода. Причем нагнетательным клапаном для сильфонного нагнетателя служит впускной клапан в поршне двигателя. Источник водорода и кислорода выполнен в виде электролизера 16 с подводкой постоянного тока к электродам 17 от бортового аккумулятора 18. Выпускной трубопровод 19 двигателя может быть через холодильник 20 сообщен с электролизером.
Двухтактный двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.
Для пуска двигателя включают зажигание, открывают дроссельную заслонку 15 (фиг.1) и стартером проворачивают вал. Постоянный ток от аккумулятора 18 поступит на электроды 1 электролизера 16. При протекании постоянного тока через электролит, например водный раствор едкого кали, происходит разложение воды на водород и кислород. Поршень 4 от НМТ перемещается к ВМТ - такт сжатия. Выпускной 2 и впускной 5 клапаны закрыты. Полученная в результате электролиза водородокислородная смесь из электролизера 16 по впускному трубопроводу, через дроссельную заслонку 15 и открытый всасывающий клапан 14 поступит в сильфонный нагнетатель 10. То есть при такте сжатия сильфонный нагнетатель 10 забирает из электролизера 16 цикловую дозу смеси, определенную дросселем 15. Свеча зажигания 8 электрической искрой воспламеняет сжатую в камере сгорания 9 рабочую смесь. Расширяющиеся газы создают в цилиндре 1 над поршнем 4 давление, под действием которого поршень 4 перемещается от ВМТ к НМТ, происходит рабочий ход. Впускной 5, выпускной 2 и всасывающий 14 клапаны закрыты. В сильфонном нагнетателе 10 в результате перемещения поршня 4 происходит сжатие цикловой дозы смеси. В конце такта расширения механизмом газораспределения 3 принудительно открывается выпускной клапан 2 и в цилиндре 1 давление газов упадет до атмосферного значения. Впускной автоматически действующий клапан 5 под давлением, созданным в сильфонном нагнетателе 10, откроется, и цикловая доза водородокислородной смеси через подающий канал 13 и герметичную полость 6 поступит в цилиндр 1. И циклы повторяются. Частота оборотов вала двигателя регулируется дросселем 15, которым увеличивают или уменьшают цикловую дозу смеси, поступающую в цилиндр 1. Выпускной трубопровод 19 для сбора конденсата воды из выхлопных газов и возврата ее в цикл через холодильник 20 сообщают с электролизером 16.
Электроды электролизера могут быть выполнены, например, из никеля, любой известной формы, например, в виде полых цилиндров, с проточками, обеспечивающими свободное прохождение газа и электролита в рабочей полости, или могут быть выполнены из сетки, концентрично с зазором вписывающиеся один в другой, например катод, выполненный с зазором, вписывающийся в анод.
Всасывающий клапан может быть выполнен, например, в виде лепесткового клапана, например, из резины.
Сильфонный (гофрированный) нагнетатель может быть выполнен из металла, например нержавеющей стали, или из эластичного материала, например из резины.
Холодильник может быть выполнен, например, в виде радиатора с атмосферным охлаждением и сообщен с источником водорода и кислорода.
Предлагаемый двухтактный двигатель внутреннего сгорания в эксплуатации высоко экономичен и экологически чист. Найдет широкое применение во всех отраслях народного хозяйства.
Claims (4)
1. Двухтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий, по меньшей мере, один цилиндр с впускным, выпускным клапанами, поршнем и головкой цилиндра со свечой зажигания, образующими камеру сгорания, источник водорода и кислорода, источник давления подачи водорода и кислорода, отличающийся тем, что поршень выполнен с герметичной полостью, где установлен впускной клапан, выполненный автоматическим (самодействующим), источник давления подачи водорода и кислорода выполнен в виде нагнетателя, кинематически связанного с коленчатым валом двигателя, сообщенного подающим каналом с герметичной полостью поршня и впускным трубопроводом с всасывающим клапаном и дросселем, сообщенным с источником водорода и кислорода.
2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что нагнетатель выполнен в виде полого сильфонного (гофрированного) нагнетателя, который соосно и разъемно нагнетательной стороной закреплен к юбке поршня, а всасывающей - к картеру двигателя.
3. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что источник водорода и кислорода выполнен в виде электролизера с подводкой питания от бортового источника постоянного тока.
4. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что выпускной трубопровод через холодильник сообщен с электролизером.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003126728/06A RU2247841C1 (ru) | 2003-09-03 | 2003-09-03 | Двухтактный двигатель внутреннего сгорания |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003126728/06A RU2247841C1 (ru) | 2003-09-03 | 2003-09-03 | Двухтактный двигатель внутреннего сгорания |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003126728A RU2003126728A (ru) | 2005-02-27 |
RU2247841C1 true RU2247841C1 (ru) | 2005-03-10 |
Family
ID=35286172
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003126728/06A RU2247841C1 (ru) | 2003-09-03 | 2003-09-03 | Двухтактный двигатель внутреннего сгорания |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2247841C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2570941C1 (ru) * | 2014-04-30 | 2015-12-20 | Юлай Масабихович Насибуллин | Гофровый двигатель внутреннего сгорания (гдвс) |
RU2644318C2 (ru) * | 2015-12-24 | 2018-02-08 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Донской Государственный Аграрный Университет" (Фгбоу Во Дгау) | Оппозитный двигатель внутреннего сгорания |
-
2003
- 2003-09-03 RU RU2003126728/06A patent/RU2247841C1/ru active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2570941C1 (ru) * | 2014-04-30 | 2015-12-20 | Юлай Масабихович Насибуллин | Гофровый двигатель внутреннего сгорания (гдвс) |
RU2644318C2 (ru) * | 2015-12-24 | 2018-02-08 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Донской Государственный Аграрный Университет" (Фгбоу Во Дгау) | Оппозитный двигатель внутреннего сгорания |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003126728A (ru) | 2005-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20070022977A1 (en) | Method and apparatus for operating an internal combustion engine | |
CN101718221A (zh) | 氢燃料的用途及实现该用途的转子发动机 | |
RU2247841C1 (ru) | Двухтактный двигатель внутреннего сгорания | |
CN209444442U (zh) | 直线活塞二冲程航空发动机 | |
CN105201694A (zh) | 一种氢氧混合助燃节油式温控内燃装置 | |
CN105201695A (zh) | 一种氢氧混合助燃节油压力报警式内燃装置 | |
US20070245734A1 (en) | Internal steam engine | |
RU2405960C1 (ru) | Устройство для обогащения топливовоздушной смеси двигателя внутреннего сгорания | |
CN201377352Y (zh) | 一种往复式内燃发动机 | |
RU2345230C1 (ru) | Поршневой двигатель внутреннего сгорания | |
CN205047324U (zh) | 一种氢氧混合助燃节油式温控内燃装置 | |
RU2299340C1 (ru) | Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания | |
CN204984652U (zh) | 一种氢氧混合助燃节油压力报警式内燃装置 | |
CN205047325U (zh) | 一种氢氧混合助燃节油式内燃装置 | |
RU2239705C1 (ru) | Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания | |
RU2380554C1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
RU62989U1 (ru) | Свободно-поршневой двигатель-компрессор | |
RU2453715C1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
RU2280179C1 (ru) | Двухтактный двигатель внутреннего сгорания | |
RU161161U1 (ru) | Битопливный двигатель внутреннего сгорания | |
RU2253027C1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
RU2269660C2 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
RU2386044C2 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
RU2276274C1 (ru) | Двухтактный двигатель внутреннего сгорания | |
RU2725310C1 (ru) | Способ питания поршневого двигателя внутреннего сгорания и устройство подачи воздуха для осуществления данного способа |