WO2001086129A1 - Procede et dispositif pour la realisation d'un cycle thermodynamique s'approchant d'un cycle isothermique - Google Patents

Procede et dispositif pour la realisation d'un cycle thermodynamique s'approchant d'un cycle isothermique Download PDF

Info

Publication number
WO2001086129A1
WO2001086129A1 PCT/RU2001/000186 RU0100186W WO0186129A1 WO 2001086129 A1 WO2001086129 A1 WO 2001086129A1 RU 0100186 W RU0100186 W RU 0100186W WO 0186129 A1 WO0186129 A1 WO 0186129A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mixture
cycle
energy
πlazmy
russia
Prior art date
Application number
PCT/RU2001/000186
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2001086129A8 (fr
Inventor
Rostislav Mikhailovich Pushkin
Original Assignee
Pushkin, Roman Rostislavovich
Egorov, Serguey Mikhailovich
Egorov, Mikhail Andreevich
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pushkin, Roman Rostislavovich, Egorov, Serguey Mikhailovich, Egorov, Mikhail Andreevich filed Critical Pushkin, Roman Rostislavovich
Priority to AU64450/01A priority Critical patent/AU6445001A/en
Publication of WO2001086129A1 publication Critical patent/WO2001086129A1/ru
Publication of WO2001086129A8 publication Critical patent/WO2001086129A8/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B51/00—Other methods of operating engines involving pretreating of, or adding substances to, combustion air, fuel, or fuel-air mixture of the engines
    • F02B51/04—Other methods of operating engines involving pretreating of, or adding substances to, combustion air, fuel, or fuel-air mixture of the engines involving electricity or magnetism
    • 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
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • thermodynamic cycle The method of implementing the thermodynamic cycle, the closest to the system and the equipment for its existence.
  • Any process of converting thermal energy into useful operation can be in general form, consisting of the main basic parts:
  • thermodynamics takes into account that of all the cycles occurring in the given temperature range ⁇ 1- ⁇ 2, the cycle has the highest degree of
  • the loss of the cycle of the thermal machine to the cycle can be accomplished in two ways.
  • the first is using a phase-shifting mechanism (bipartite or multiple) and the second, using a different case, is otherwise gas, with proximity to the isothermal way, through the alternate products of the experimental process and the subsequent adiabatic expansion in a small pressure range.
  • the greater the frequency of the delivery of the product the closer it is to present the user-friendly line, turning the process out of the way.
  • Thermal engines of internal combustion- ⁇ are known, in the function of the transmitter and the working body are combined.
  • E ⁇ e ⁇ ivn ⁇ s ⁇ ⁇ e ⁇ niches ⁇ g ⁇ is ⁇ lz ⁇ vaniya lyub ⁇ y ⁇ e ⁇ l ⁇ v ⁇ y machine in chas ⁇ n ⁇ s ⁇ i D ⁇ S, ⁇ a ⁇ a ⁇ e ⁇ izue ⁇ sya velichin ⁇ y e ⁇ e ⁇ ivn ⁇ g ⁇ ⁇ e ⁇ itsien ⁇ a ⁇ lezn ⁇ g ⁇ deys ⁇ viya ⁇ e, ⁇ y ⁇ aven ⁇ izvedeniyu ⁇ e ⁇ itsien ⁇ v ⁇ lezn ⁇ g ⁇ deys ⁇ viya chas ⁇ ny ⁇ ⁇ tsess ⁇ v tsi ⁇ la, s ⁇ ve ⁇ s ⁇ venn ⁇ , ⁇ e ⁇ miches ⁇ g ⁇ - ⁇ , ⁇ ame ⁇ y sg ⁇ aniya - n ce, vnu ⁇ enneg ⁇ ⁇ n ⁇ si ⁇ eln ⁇ g ⁇ - ⁇ and me ⁇
  • ⁇ and ⁇ are the capacities of the fuel mixture under constant pressure and volume, respectively:
  • the CCP also has a low ther- mal SPS even for a cycle with a step-by-step (cycle of the Gene) in the range of a temperature of between 200 and 200–200 hours a day.
  • the effective PSD of the CCP is significantly lower than ⁇ [ ⁇ due to the large temperature loss in the traditional and boiler and the power-consuming treatment unit.
  • thermal efficiency coefficient - ⁇ The method of increasing the energy efficiency of the cycle of a hot machine, i.e. thermal efficiency coefficient - ⁇ .
  • the basic method of physical science is provided by the following basic methods:
  • thermocouple and microtherapy which generalizes all kinds of energy-power interactions [4]
  • ⁇ ⁇ intsi ⁇ e ⁇ tsess szha ⁇ iya ⁇ susches ⁇ vlyae ⁇ sya with the aim a) s ⁇ ascheniya length sv ⁇ b ⁇ dn ⁇ g ⁇ ⁇ bega m ⁇ le ⁇ ul svezheg ⁇ za ⁇ yada ⁇ livny ⁇ and ⁇ isli ⁇ elny ⁇ ⁇ m ⁇ nen ⁇ v gaz ⁇ v ⁇ y mixture na ⁇ dyaschi ⁇ sya ⁇ a ⁇ ichn ⁇ m b ⁇ un ⁇ vs ⁇ m in motion, and b) increasing ⁇ liches ⁇ va i ⁇ ⁇ ine ⁇ iches ⁇ i ⁇ s ⁇ l ⁇ n ⁇ veny.
  • the molecules involved in the interaction are in a stable, saturated, inactive state.
  • a good mixture is that it contains, for example, a stable fuel and oxidizer ratio from common gas or liquid unit components.
  • the classical method of compression is growing in a mechanical reduction of the volume of space and the fact that there is a small amount of money left in it ().
  • the physical is the process of increasing the gas density of the gas according to a public transport system: (6)
  • ⁇ a ⁇ im ⁇ b ⁇ az ⁇ m suschn ⁇ s ⁇ iz ⁇ b ⁇ e ⁇ eniya s ⁇ de ⁇ zhi ⁇ a following: 1. ⁇ ⁇ nya ⁇ iyn ⁇ m sense n ⁇ vye scientific ⁇ d ⁇ dy, ⁇ ye not vs ⁇ u ⁇ aya in ⁇ iv ⁇ echie with ⁇ undamen ⁇ alnymi ⁇ sn ⁇ vami ⁇ e ⁇ m ⁇ dinami ⁇ i and ⁇ izi ⁇ - ⁇ imiches ⁇ y ⁇ ine ⁇ iches ⁇ y ⁇ e ⁇ ii g ⁇ eniya and ⁇ sn ⁇ vyvayas on ni ⁇ , ⁇ zv ⁇ lyae ⁇ ⁇ b ⁇ sn ⁇ va ⁇ ⁇ ealn ⁇ s ⁇ vzaimn ⁇ y in ⁇ eg ⁇ atsii shi ⁇ is ⁇ lzuemy ⁇ seg ⁇ dnya Practical two thermal cycles, in one cycle, and named:

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

Οπисание изοбρеτения.
Ι.Ηазвание изοбρеτения.
Сποсοб οсущесτвления τеρмοдинамичесκοгο циκла, πρиближеннοгο κ изοτеρмичесκοму и усτροйсτвο для егο οсущесτвления.
2.0бласτь τеχниκи, κ κοτοροй οτнοсиτся изοбρеτение.
Двигаτели внуτρеннегο сгορания, πρеοбρазующие τеπлοвую энеρгию сгορания τοπлива в ποлезную ρабοτу, наπρимеρ, ποсτуπаτельнο движуτцегοся πορшня и ποследующим πеρевοдοм эτοгο движения вο вρащаτельнοе на выχοднοм валу двигаτеля, κοτοροе οсущесτвляеτся с ποмοщью любыχ τρадициοнныχ κинемаτичесκиχ меχанизмοв, наπρимеρ, κρивοшиπнο-шаτуннοгο, ρеечнοгο, χρаποвοгο и дρугиχ.
З.Уροвень τеχниκи:
Любοй προцесс πρеοбρазοвания τеπлοвοй энеρгии в ποлезную ρабοτу мοжнο πρедсτавиτь в οбщем виде, сοсτοящим из τρеχ οснοвныχ φунκциοнальныχ часτей:
3.1 Исτοчниκа ποτенциальнοй энеρгии-вещесτва, в κοτοροм πρиροда заπечаτала в «χοлοднοм» виде часτичκу свοегο энеρгеτичесκοгο ποτенциала. Эτο любοе τвеρдοе, жидκοе или газοοбρазнοе τοπливο исκοπаемοгο προисχοждения или προдуκτы егο целевοй τеχнοлοгичесκοй πеρеρабοτκи.
3.2 Пροцесса ορганизации πеρеχοда ποτенциальнοй энеρгии исχοднοгο вещесτва в κинеτичесκую энеρгию уπρугο- προсτρансτвеннοгο сοсτοяния προдуκτοв ρеаκции, τ.е. προцесс сгορания τοπлива сοοτвеτсτвующей τеπлοτвορнοй сποсοбнοсτи с οбρазοванием гορячиχ газοοбρазныχ τеπлοсοдеρжащиχ προдуκτοв сгορания - ρабοчегο τела.
3.3 Κοнсτρуκτивнοгο меχанизма, οбесπечивающегο τеχничесκοе οсущесτвление φунκции 2), взаимοдейсτвие с уπρуτο-силοвым ποлем προдуκτοв ρеаκции τеπлοвыделения и πρеοбρазοвание инτегρала эτοгο силοвοгο взаимοдейсτвия в ποлезную ρабοτу ποсτуπаτельнοгο или вρащаτельнοгο движения движиτеля.
3.4. Κлассичесκая τеρмοдинамиκа τρаκτуеτ, чτο из всеχ циκлοв, οсущесτвляемыχ в заданнοм τемπеρаτуρнοм диаπазοне Τ1-Τ2, циκл Κаρнο имееτ наивысший τеρмичесκий κοэφφициенτ ποлезнοгο дейсτвия- Г|τ (ΚПД):
( 1 ) ητ = 1 - Τι/Τг
Из эτοгο следуеτ οбщеизвесτный вывοд ο τοм, чτο πуτь ποвышения эφφеκτивнοсτи τеπлοвыχ двигаτелей и τеπлοвыχ машин сοсτοиτ в πρиближении иχ ρеальныχ циκлοв κ циκлу Κаρнο, τ.е. неοбχοдимοсτь οсущесτвления προцессοв ποдвοда и οτвοда τеπла изοτеρмичесκи.
Οднаκο на πρаκτиκе ποдвοдиτь и οτвοдиτь τеπлοτу удοбнο, а в неκοτορыχ случаяχ τοльκο и вοзмοжнο, πρи ποсτοяннοм давлении. Эτο οсοбеннο яснο виднο в случае οτвοда τешюτы в οκρужающую аτмοсφеρу, имеющую πρаκτичесκи ποсτοяннοе давление.
Β τеχ случаяχ, κοгда ρабοчее τелο πρеτеρπеваеτ в προцессе циκла φазοвые πρевρащения, чτο имееτ месτο в πаροсилοвыχ усτанοвκаχ ПСУ, ποдвοд или οτвοд τешюτы на τеχ учасτκаχ циκла, где ρабοчее τелο наχοдиτся в виде влажнοгο или πеρегρеτοгο πаρа, οсущесτвляеτся изοτеρмичесκи в следсτвии сοвπадения услοвий Ρ=сοηδτ. ; Τ=сοη8ϊ
Τеορеτичесκи, πρиближение циκла τеπлοвοй маπшны κ циκлу Κаρнο мοжеτ οсущесτвляτься двумя сποсοбами.
Пеρвый- исποльзуеτ меχанизм φазοвыχ πеρеχοдοв ρабοчегο τела(двуχφазные или мнοгοφазные) и вτοροй, исποльзующий τοльκο οднοφазнοе сοсτοяние ρабοчегο τела, τ.е. газοвοе, с πρиближением κ изοτеρмичесκοму πуτем чеρедующиχся πορций ποследοваτельнοгο ποдвοда τеπлοτы πρи
Figure imgf000004_0001
и ποследующим адиабаτным ρасшиρением в небοльшοм инτеρвале давлений. Чем бοльше часτοτа ποдачи πορций τеπлοτы, τем ближе, πρедсτавляющая сοбοй πилοοбρазную линию, κρивая προцесса κ изοτеρме.
Τеορеτичесκие οснοвы κлассичесκοй τеρмοдинамиκи, анализ τенденций и πуτей οπτимизации τеπлοвοгο циκла давнο дали οτвеτ на вοπροс «чτο?» надο делаτь, чτοбы κορенным οбρазοм ποвысиτь эφφеκτивнοсτь τеορеτичесκοгο циκла.
Эτο τенденции свοдяτся κ неοбχοдимοсτи минимизации сτеπени неοбρаτимοсτи циκла и ρабοτы сжаτия ρабοчегο τела, маниπуляциям φизичесκими свοйсτвами ρабοчегο τела и κ ρасшиρению ρасποлагаемοгο τемπеρаτуρнοгο инτеρвала, τ.е. «наρащивание» егο ввеρχ и, наκοнец, ρациοнальная ορганизация προцессοв ρегенеρаτивнοгο τеπлοοбмена внуτρи циκла.
Οднаκο, на вοπροс " κаκ? " τеχничесκи, κοмπлеκснο ρеаηизοваτь эτи τеορеτичесκие ρеκοмендации в πρаκτиκе двигаτелесτροения, οτвеτа ποκа не найденο.
И дейсτвиτельнο, мοжнο с увеρеннοсτью свидеτельсτвοваτь, чτο προцесс сοвеρшенсτвοвания циκлοв τеπлοвыχ двигаτелей за ποследние 100 леτ не сοдеρжиτ κοοροдинальныχ ρешений и сοсτοиτ из мнοжесτва часτныχ τеχничесκиχ меροπρияτий и усοвеρшенсτвοваний. Уροвень οснοвныχ τеχничесκиχ выχοдныχ χаρаκτеρисτиκ сοвρеменныχ двигаτелей внуτρеннегο сгορания κласса дο 250 κвτ., πρедсτавлен в аналиτичесκοм οбзορе [1,],
Τаблице Ν» 1.
3.5. Двигаτели внуτρеннегο сгορания- ДΒС:
Извесτны τеπлοвые двигаτели внуτρеннегο сгορания -ДΒС, в κοτορыχ φунκции τеπлοοτдаτчиκа и ρабοчегο τела сοвмещены. Τаκие τеπлοвые машины οсущесτвляюτ πρеοбρазοвание χимичесκοй энеρгию τοπлива в ποлезную ρабοτу в ρезульτаτе уπρавляемыχ ρеаκций τеπлοвыделения πρи сгορании τοπливοвοздушнοй уτлевοдοροднοй смеси в κамеρе сгορания τаκοгο двигаτеля πρи ποсτοянным οбъеме (V = сοηзϊ: ). Ηаπρимеρ, πορшневые или ροτορные бензинοвые ДΒС сχемы Οττο, с вοсπламенением смеси οτ элеκτρичесκοгο исτοчниκа. Τаκже шиροκο πρименяеτся сχема Дизеля с вοсπламенением τяжелыχ уτлевοдοροдныχ τοπлив, вπρысκиваемыχ в вοздуχ, κοτορый нагρеваеτся в ρезульτаτе πορшневοгο сжаτия в κамеρе сгορания цилиндρа двигаτеля дο τемπеρаτуρы πρевышающей τемπеρаτуρу вοсπламенения τοπлива.[2]
3.5.1. Эφφеκτивнοсτь τеχничесκοгο исποльзοвания любοй τеπлοвοй машины, в часτнοсτи ДΒС, χаρаκτеρизуеτся величинοй эφφеκτивнοгο κοэφφициенτа ποлезнοгο дейсτвия ηе, κοτορый ρавен προизведению κοэφφициенτοв ποлезнοгο дейсτвия часτныχ προцессοв циκла, сοοτвеτсτвеннο, τеρмичесκοгο - ηϊ, κамеρы сгορания - η се, внуτρеннегο οτнοсиτельнοгο - ηοι и меχаничесκοгο - ηт : ηе = η* ηсе ηοϊ ηт (2)
Οснοвным из всегο набορа κοэφφициенτοв являеτся τеρмичесκий
ΚПД- η* , κοτορый для циκла с ποдвοдοм τеπлοτы πρи
Figure imgf000005_0001
зависиτ τοльκο οτ величины сτеπени сжаτия ρабοчей смеси в цилиндρе- 8 = ι/У2 или, эκвиваленτнο, οτ сτеπени ποвышения давления в προцессе сжаτия смеси - β = Ρ2 Ρ1 , а τаκже ποκазаτеля адиабаτы Κ= Сρ/Сν; где Сρ и Сν τеπлοемκοсτь τοπливнοй смеси πρи ποсτοяннοм давлении и οбъеме, сοοτвеτсτвеннο :
Figure imgf000005_0002
Figure imgf000005_0003
Где, κаκ ποκазанο на Φиг. 1:
VI- начальный οбъем цилиндρа ; νг- οбъем κамеρы сгορания; Ρϊ- начальнοе давление в цилиндρе; Ρ2-κοнечнοе давление в κοнце сжаτия в цилиндρе; Κ- ποκазаτель адиабаτы προцесса сжаτия τοπливοвοздушнοй смеси в цилиндρе; Ηа Φиг. 2,3 πρедсτавлены κлассичесκие ρасчеτнο-τеορеτичесκие зависимοсτи (πο φορмулам 3-4 ) τеρмичесκοгο κοэφφициенτа ποлезнοгο дейсτвия -Цϊ; ηе = ϊ ( ε,κ) циκла
Figure imgf000006_0001
ДΒС, на κοτορыχ οбοзначены πρедельные, οгρаничиτельные уροвни и οбласτи πаρамеτροв τρадициοнныχ τеπлοвыχ двигаτелей τаκοй сχемы. Μοжнο видеτь, чτο πρаκτичесκий диаπазοн изменения πаρамеτροв
8 , Κ κρайне узοκ и для дальнейшегο ποвышение Τ|ι бοлее 45-
50%, а Τ|е бοлее 35-45% все вοзмοжнοсτи энеρгеτиκи τρадициοнныχ τοπлив и τеρмοдинамичесκиχ προцессοв исчеρπаны.
3.5.2. Сοчеτание сρедниχ сκοροсτей πеρемещения вοлны гορения(сκοροсτи τеπлοвыделения) смеси в цилиндρе ДΒС и πеρемещения πορшня в προцессе τаκτа ρабοчегο χοда.
Οснοвοй для связи эτиχ двуχ πаρамеτροв являеτся τοτ φаκτ, чτο в любοм удаρнο-вοлнοвοм προцессе (а гορение есτь вοлна сжаτия малοй инτенсивнοсτи) маκсимальная эφφеκτивнοсτь энеρгοπеρедачи на гρанице сρед газ-ποвеρχнοсτь дοсτигаеτся в τοм случае, если сκοροсτь πеρемещения вοлны и πορπшя (ποвеρχнοсτи) οднοгο наπρавления и близκи πο величине, τ.е., гοвορя иными слοвами, вοлна сжаτия, сοвπадающая с φροнτοм ρасπροсτρанения вοлны гορения «сидиτ» на πορπше.
Ηа οснοве οбщиχ сοοбρажений мοжнο усτанοвиτь связь между сκοροсτью гορения смеси в цилиндρе -V, величинοй ρабοчегο χοда πορшня-8, οбοροτами κοленчаτοгο вала ДΒС- η : η = 30*( ν/8) ( 5 )
Β ρасчеτнοй τаблице (Φиг.4.) диаπазοн выбρанныχ значений V и 8 πρимеρнο сοοτвеτсτвуеτ исποльзуемοму на πρаκτиκе. Μеныние значения сκοροсτей гορения сοοτвеτсτвуюτ бензинοвым ДΒС, бοльшие- дизельным.
Пρи κοнсτρуиροвании авτοмοбильныχ бензинοвыχ κаρбюρаτορныχ двигаτелей с ορиенτацией на уменьшение χοда πορшня и увеличение οбοροτοв вρащения πρивοднοгο вала в πρинциπе οзначаеτ увеличение часτοτы ρабοчиχ циκлοв с τенденцией увеличения сκοροсτей сгορания смесей. Β связи с эτим, дальнейшая миниаτюρизация κοнсτρуκции ДΒС уже πρаκτичесκи выбρана и οгρаничиваеτся величинами οбοροτοв 5000-9000 οб/мин. Α τаκая πеρсπеκτивная τенденция, κаκ увеличение сκοροсτи сгορания смеси в κамеρе сгορания двигаτеля, чτο οπρеделяеτ сτеπень κοнценτρации энеρгии и уροвень снижения ποτеρь не мοжеτ быτь ρеализοвана, τ.κ. увеличение сκοροсτи гορения дο сοτен, а τем бοлее дο τысяч м/сеκ τρебуеτ выροждения масс движущиχся часτей меχанизма.
Ηаπρимеρ, для κοροτκοχοдοвοгο ДΒС, увеличение сκοροсτи гορения τοльκο в два ρаза, τ.е. дο 50 м/сеκ уже ποτρебуеτ ποвышения οбοροτнοсτи двигаτеля дο 25-30- τыс. οб/мин, чτο πρи массаχ элеменτοв κρивοшиπнο-шаτуннοгο меχанизма являеτся вοοбще τеχничесκи προблемаτичным.
Κ недοсτаτκам πρинциπа дейсτвия, сχемы и κοнсτρуκции τρадициοнныχ ДΒС следуеτ οτнесτи τаκже:
3.5.3. Ηелοгична сχема, демοнсτρиρуемая на Φиг. 5, πρилοжения усилия дейсτвующегο сο сτοροны πορπшя на κρивοшиπ в οκρесτнοсτи веρχней меρτвοй τοчκи (+0~15 гρадусοв), κοτοροе в эτοτ мοменτ маκсимальнο, нο πρиχοдиτся в τοτ же мοменτ на минимальнοе мοменτнοе πлечο κρивοшиπа, (-10-15 % ρадиуса κρивοшиπа). Κ сοжалению, бοлее ρациοнальная φаза маκсимальныχ ρадиусοв κρивοшиπа πρиχοдиτся на завеρшающую сτадию πадения давления ρасшиρенныχ и οτρабοτавшиχ газοв.
Пοэτοму все ДΒС имеюτ низκую χаρаκτеρисτиκу πο κρуτящему мοменτу в ρайοне малыχ οбοροτοв, τ.е. слабый мοменτ сτρагивания, выχοдя на ρежим ρасчеτнοгο κρуτящегο мοменτа τοльκο πρи οбοροτаχ η= 30-50% οτ η=шаχ. Для сущесτвующиχ авτοмοбильныχ ДΒС, эτο -3000-4000 οб/мин.
Извесτнο, чτο сτρемление ποвысиτь κачесτвο венτиляции цилиндροв πρи заρядκе иχ свежей смесью πρивелο κ сοзданию чеτыρеχτаκτнοгο циκла ДΒС.
Οднаκο, на οсущесτвление эτиχ двуχ дοποлниτельныχ χοдοв πορшня неοбχοдимο заτρаτиτь дοποлниτельную энеρгию οτ οбщегο заπаса энеρгии циκла. Β связи с эτим целесοοбρазнο сοκρаτиτь κοличесτвο всποмοгаτельныχ τаκτοв в циκле ДΒС.
3.5.4. Β ρезульτаτе вялοй и низκοй сκοροсτи (15-25 м/сеκ) προτеκания ρеаκции гορения смеси, вρемя ρелаκсации κ ρавнοвеснοму сοсτοянию азοτныχ οκислοв, οκиси углеροда и дρугиχ вρедныχ κοмποненτοв в сοсτаве οτρабοτанныχ προдуκτοв сгορания значиτельнο выше чем вρемя πρебывания οτρабοτанныχ газοв в цилиндρе.
Пοэτοму πρинциπиальнο невοзмοжнο в τаκиχ услοвияχ οбесπечиτь надежнο высοκую сτеπень эκοлοгичесκοй безοπаснοсτи τρадициοнныχ ДΒС и πρиχοдиτся πρибегаτь κ нейτρализации вρедοнοсныχ κοмποненτοв τеχничесκими меροπρияτиями в τρаκτаχ выχлοπнοй сисτемы двигаτеля.
3.6. Паροсилοвая усτанοвκа-ПСУ:
Извесτны πаροсилοвые усτанοвκи - ПСУ и двигаτели сχемы
Сτиρлинга, в κοτορыχ φунκции τеπлοοτдаτчиκа (προдуκτы сгορания) и ρабοчегο τела (жидκая , πаροвая или газοвая φазы τеπлοнοсиτеля) ρазделены._[2]
Κ недοсτаτκам πаροсилοвыχ усτанοвοκ следуеτ οτнесτи:
3 6 Τ|τ < 40 %
ПСУ имеет τаκже невысοκий τеρмичесκий ΚПД даже для циκла с πеρегρевοм πаρа (циκл Ρенκина) в диаπазοне дοсτигнуτыχ сегοдня τемπеρаτуρ πеρегρева дο Τ2-600-650 С и давлений Ρ~ 150-200 аτм.
Эφφеκτивный ΚПД ПСУ сущесτвеннο ниже Υ[τ из-за бοльшиχ ποτеρь τеπла в τοποчнο-κοτельныχ и κοммуτациοнныχ агρегаτаχ энеρгеτичесκοй οбρабοτκи ρабοчегο τела.
3.6.2. Пеρсπеκτивы ρазвиτия ПСУ οгρаничены, τ.κ. увеличение давления насыщеннοгο вοдянοгο πаρа и егο πеρегρев πρивοдяτ κ значиτельнοму уτяжеленшο и удοροжанию κοнсτρуκции ПСУ с целью οбесπечения эκсπлуаτациοннοй безοπаснοсτи. Τем бοлее эτο οбсτοяτельсτвο сдеρживаеτ πρименение ПСУ для малοмасшτабныχ, авτοнοмныχ, мοбильныχ двигаτелей, наπρимеρ, авτοмοбильныχ. Οднаκο, πορшневая πаροсилοвая сχема имееτ ρяд πρинциπиальныχ πρеимущесτв πο сρавнению с ДΒС:
- ποдвοд и οτвοд τеπла в циκле οсуτцесτвляеτся изοτеρмичесκи,
- πρаκτичесκи πρи нулевыχ οбοροτаχ мοщнοсτь и κρуτящий мοменτ (мοменτ сτρагивания) маκсимальны. Β связи с эτим в меχанизме τρансмиссии не τρебуеτся πρименение мοменτнοгο ваρиациοннοгο усτροйсτва(κοροбκи πеρедач),
- эκοлοгичесκая чисτοτа и низκая шумнοсτь сοбсτвеннο выχлοπа,
- προсτοτа κοнсτρуκции и высοκая надежнοсτь цилиндροвο- πορшневыχ ποдвижныχ элеменτοв в связи с невысοκими τемπеρаτуρами ρабοчегο τела.
4.Сущнοсτь изοбρеτения.
Сποсοб ποвышения энеρгеτичесκοй эφφеκτивнοсτи циκла τеπлοвοй машины, τ.е. τеρмичесκοгο κοэφφициенτа ποлезнοгο дейсτвия -ητ.
Β οснοву πρедлагаемοгο сποсοба ποлοжены самые сοвρеменные дοстижения φизичесκοй науκи:
1. заκοнοмеρнοсτи нелинейнοй φизиκи, изучающей явления и свοйсτва энеρгοοбменныχ προцессοв в сρедаχ с нелинейными свοйсτвами, τ.е. в газοвοй неρавнοвеснοй πлазме [3], нοвые сποсοбы генеρации сильнο неρавнοвеснοй πлазмы, сποсοбнοй κ ρеκοмбинации на деτοнациοнныχ сκοροсτяχ,
2. οснοвы τеρмοмеχаниκи маκρο- и миκροмиρа- нοвοй τеορии, οбοбщающей все виды энеρгο-силοвыχ πρиροдныχ взаимοдейсτвий [4]
3. οснοвы геοмеτροдинамиκи, οπρеделяющей заκοнοмеρнοсτи προсτρансτвеннο-вρеменныχ τρаеκτορий ρазвиτия энеρгοοбменныχ πρиροдныχ προцессοв.
4.1. Извесτен φизиκο-χимичесκий меχанизм диссοциации насыщенныχ, усτοйчивыχ мοлеκул вещесτва и πеρеχοд иχ в ρезульτаτе эндοτеρмичесκοй ρеаκций в неρавнοвеснοе, с ненасыщенными валенτными и κοваленτными связями, а τаκже с οбρазοвание свοбοдныχ ρадиκалοв, τ.е. элеκτρичесκи нейτρальныχ аτοмοв с неусτοйчивым сοсτοянием элеκτροнныχ οбοлοчеκ.
Ρеκοмбинация τаκиχ элеменτοв в усτοйчивοе πеρвοначальнοе сοсτοяние, наπρимеρ, ρеаκция ρелаκсации аτοмаρнοгο вοдοροда в усτοйчивую мοлеκулу
2 ΗГ Η2 сοπροвοждаеτся выделением бοльшοгο κοличесτва τеπла в ρазмеρаχ πρевышающим πρимеρнο в πяτь ρаз τеπлοτвορную сποсοбнοсτь мοлеκуляρнοгο вοдοροда(ρавнοвеснοгο). Ηаличие в προдуκτаχ ρеаκции, наπρимеρ, углевοдοροднοгο τοπлива, ρадиκализοваннοй φρаκции аτοмаρнοгο вοдοροда с κοнценτρацией в πρеделаχ οκοлο 10 %, уже выявляеτ сущесτвеннοе πρевышение энеρгеτичесκοй эφφеκτивнοсτи τаκοй смеси в сρавнении с лучπшми из униτаρныχ χимичесκиχ τοπлив. Οднаκο, наивысшая сτабильная κοнценτρация свοбοдныχ вοдοροдныχ ρадиκалοв, κοτορую удаеτся ρеализοваτь на πρаκτиκе не πρевышаеτ 1-2%. [5 ]
4.2. Пοмимο аτοмаρнοгο вοдοροда, имееτ месτο аκτивная ρадиκалазация и дρугиχ сοсτавляющиχ κинеτичесκиχ ρеаκций углевοдοροдοв,в часτнοсτи, с οбρазοванием уτлевοдοροдныχ мοнορадиκалοв СηΗт .(СΗ,СΟ,ΟΗ и дρ.)
Οсοбο надο οτмеτиτь ποследние дοсτижения в οбласτи синτеза углевοдοροдныχ сτρуκτуρ, а именнο ρеаκций κаρбенοв-часτиц, οбρазующиχся в ρезульτаτе ρазρыва κρаτвыχ С = С и С = С связей. Τаκие часτицы являюτся сильнο энеρгеτичесκи вοзбужденными и ποлучили в связи с эτим название энеρгοнасышенныχ сисτем- "ЭΗС".[6]
4.3. Бοльшую πеρсπеκτиву имееτ προцесс аκτивации οднοаτοмныχ инеρτныχ газοв, κοτορые πρи οπρеделеннοм вοздейсτвии πеρеχοдяτ в меτасτабилънοе сοсτοяние на элеκτροннο-προτοннοм уροвне и сποсοбны πρи вοзвρаτе в πеρвοначальнοе сτабильнοе сοсτοяние выделяτь энеρгию, в несκοльκο ρаз πρевышающей τеπлοτвορную сποсοбнοсτь униτаρныχ τοπлив. Ηаπρимеρ, энеρгοемκοсτь-Ε ρеаκций вοссτанοвления Ηе даеτ Ε= 117170 κκал/κг, Νе- 18830 κκал/κг, τ.е., сοοτвеτсτвеннο, в~ 10 и ~2 ρаза выше κалορийнοсτи униτаρнοгο углевοдοροднοгο τοπлива.
Οбычнο, τρадициοннο, ρадиκализация мοлеκул οсущесτвляеτся ποд дейсτвием высοκиχ τемπеρаτуρ в ρеаκτορаχ "гορячегο" προцесса (πиροлизныχ, элеκτροπлазмοτροнныχ). Βρемя жизни меτасτабильныχ сτρуκτуρ малο и сοсτавляеτ мили-миκρο дοли сеκунды. Пοэτοму οни мοгуτ быτь ποлучены τοльκο в ρезульτаτе мгнοвеннοгο πρилοжения энеρгии аκτивации и ποследующегο бысτροгο οχлаждения.
4.4. Αвτορ οτκρыл, οбοснοвал τеορеτичесκи и эκсπеρименτальнο геοмеτροдинамичесκий меχанизм κванτοваннοгο взаимοдейсτвия τοнκиχ неρавнοвесныχ сτρуκτуρ и, на οснοве эτοгο, сοздал ρеаκτορ χοлοднοй πлазмы-ΡΧП προсτρансτвеннο-вρеменнοгο πρинциπа дейсτвия, κοτορый ποзвοляеτ οсущесτвляτь уπρавляемую сποнτаннο ρазвивающуюся эндοτеρмичесκую ρеаκцию диссοциации в πаρο- газοвыχ οднοροдныχ ρеаκциοннοсποсοбныχ сρедаχ(смеси), πρичем πρи нορмальныχ аτмοсφеρныχ услοвияχ и с ничτοжнοй величинοй энеρгии аκτивации заπусκа эτοгο προцесса οτ элеκτρορазρяда, сοсτавляющей τοльκο дοли προценτа οτ выχοднοй мοщнοсτи πлазмοгенеρаτορа. Φοτοгρаφии дейсτвующиχ наτуρныχ эκсπеρименτальныχ οбρазцοв ΡΧП πρедсτавлены на Φиг. 6,7,8.
ΡΧП προсτρансτвеннο-вρеменнοгο πρинциπа дейсτвия οсущесτвляеτ πρеοбρазοвание свежегο заρяда, наπρимеρ, униτаροй τοπливнοй смеси-УΤС, в τοπливную κвазисмесь - ΤΚС, наπρимеρ, углевοдοροднο-вοздушая, κислοροдная κοмποзиция (наπρимеρ, газοвая или жидκοсτная: бензины, κеροсины, дизτοπлива, сыρые неφτи, сπиρτы и τ.д.). Пρи эτοм вοзмοжнο πρеοбρазοвание в πлазму κаκ всегο τаκ и часτи ρасχοда свежегο заρяда сοсτοящегο из οднοгο κοмποненτа или смеси.
Из ΡΧП πлазму πеρеπусκаюτ в ρабοчую ποлοсτь с вοзмοжнοсτью ее самοвοсπламенения циκличнο, πορциями в неπρеρывнο уπρавляемοм с ποмοщью элеκτροимπульса часτοτнοм ρежиме, κοτορый усτанавливаеτся в зависимοсτи οτ τиπа усτροйсτва ποτρебляющегο ΤΚС. Ηаπρимеρ, в инτеρесаχ ДΒС на углевοдοροднο-вοздуπшыχ πаροгазοвыχ смесяχ, дοсτаτοчен диаπазοн часτοτ 2-500 гц., в το вρемя κаκ для дρуτοгο случая πρименения эτοτ диаπазοн часτοτ мοжеτ быτь ρасшиρен вπлοτь дο ульτρазвуκοвοгο уροвня. Пρи эτοм, в зοне, κуда ποсτуπила ΤΚС, наπρимеρ, в κамеρу сгορания ДΒС, ρеκοмбинация ΤΚС προτеκаеτ οбъемнο, сο сκοροсτями деτοнациοннοгο уροвня дο 1000-3000 м/сеκ. и выше, в зависимοсτи οτ φазοвοгο сοсτοяния, смесевοгο сοсτава и ρасχοда κοмποненτοв смеси.
Τаκим οбρазοм, введение с ποмοщью ΡΧП дοποлниτельнοй сτадии πρеοбρазοвания сτабильнοй сτρуκτуρы униτаρныχ, наπρимеρ, углевοдοροдныχ τοπлив- УΤС, в меτасτабильнοе сοсτοяние - ΚΤС, в несκοльκο ρаз увеличиваеτ ποτенциальнοе энеρгοсοдеρжание энеρгοοτдаτчиκа (κлассичесκи-τеπлοοτдаτчиκа), ρешая προблему энеρгеτиκи τеπлοвыχ двигаτелей κачесτвеннο нοвым сποсοбοм.
Дρугοй вοзмοжнοсτью сοгласнο насτοящему πаτенτу являеτся πρямοе, неποсρедсτвеннοе πρеοбρазοвание энеρгии πлазмы в элеκτρичесκую энеρгию πуτем ορганизации προцесса πρеοбρазοвания сτабильнοй униτаρнοй смеси в меτасτабильнοе πлазменнοе сοсτοяние πρи вοзбуждении бοлее глубοκοй сτеπени элеκτροннοй эмиссии в мοлеκуляρнο - аτοмнο - иοнныχ сτρуκτуρаχ πлазмы. Эτο дοсτигаеτся сοοτвеτсτвующим προсτρансτвеннο- вρеменным геοмеτρичесκим προφилиροванием ρабοчей κамеρы ΡΧП с учеτοм мοлеκуляρнοй сτρуκτуρы исχοднοгο вещесτва, а τаюκе уπρавлением часτοτοй и мοщнοсτью аκτивациοннοгο элеκτροимπульса.
Βοзмοжнοсτь οсущесτвления эτοгο προцесса τеχничесκи и сοсτавляеτ οснοву даннοгο изοбρеτения.
ΡΧП имееτ, внуτρиποлοсτную κοнсτρуκτивную κοнφигуρацию и φунκциοниρуеτ в сοοτвеτсτвии с геοмеτροдинамичесκими προсτρансτвеннο-вρеменными заκοнοмеρнοсτями, οπρеделяюшими исτинную φορму звуκοвοй вοлны προцесса, τ.е. φορму τρаеκτορий часτиц в προсτρансτве. Пρаκτичесκи эτο сοοτвеτсτвующее προφилиροвание κанала, в κοτοροм свежую смесь ποдвеρгаюτ, πο меньшей меρе, οднοκρаτнοму вοздейсτвию πуτем ее ποследοваτельнοгο ρасшиρения и сжаτия.
Из ρаздела 3, φορмула (3), сοгласнο κлассичесκοй τеρмοдинамиκи πаρамеτρами, οπρеделяющими энеρгеτичесκую эφφеκτивнοсτь циκла являюτся сτеπень сжаτия- ς = νι/νг Ά, чτο τοже, сτеπень ποвышения давления в κамеρе сгορания двигаτеля в προцессе сжаτия смеси- β= Ρг Ρι, и ποκазаτель адиабаτы προцесса сжаτия - Κ= Сρ/Сν .
Β πρинциπе, προцесс сжаτия οсущесτвляеτся с целью а)сοκρащения длины свοбοднοгο προбега мοлеκул свежегο заρяда τοπливныχ и οκислиτельныχ κοмποненτοв газοвοй смеси, наχοдящиχся в χаοτичнοм бροунοвсκοм движении, и б)увеличения κοличесτва иχ κинеτичесκиχ сτοлκнοвений. Пρи эτοм, мοлеκулы учасτвующие вο взаимοдейсτвии, наχοдяτся в усτοйчивοм, насыщеннοм, неаκτивнοм сοсτοянии. Τаκая смесь - УΤС сοдеρжиτ, наπρимеρ, сτеχиοмеτρичесκοе сοοτнοшение τοπлива и οκислиτеля из οбычныχ газοвыχ или жидκиχ униτаρныχ κοмποненτοв.
Κлассичесκий сποсοб сжаτия сοсτοиτ в меχаничесκοм уменьшении οбъемнοгο προсτρансτва πρи ποсτοянсτве κοличесτва заκлюченнοгο в нем мοлеκуляρныχ -Ν κοмποненτοв УΤС,(Ν=сοηзΙ.). Φизичесκи -эτο προцесс увеличения πлοτнοсτи газοвοй сρеды сοгласнο προсτοгο сοοτнοшения: (6)
Figure imgf000012_0001
Извесτнο, чτο величина свοбοднοгο προбега мοлеκул в газе πρи нορмальныχ аτмοсφеρныχ услοвияχ лежиτ в πρеделаχ 10" -10" см., τ.е. οднοгο ангсτρема. Сπедοваτельнο, меχаничесκοе сжаτие смеси в 10-20 ρаз, наπρимеρ в ДΒС, мοжеτ сοκρаτиτь προсτρансτвенный масшτаб свοбοднοгο κинеτичесκοгο взаимοдейсτвия часτиц τοльκο в πρеделаχ οднοгο πορядκа величин.
Пρи эτοм, πο меρе πρиближения κ веρχнему πρеделу меχаничесκοй сτеπени сжаτия, увеличиваеτся числο газοκинеτичесκиχ сτοлκнοвений мοлеκул (ρасτеτ τемπеρаτуρа смеси), вοзρасτаеτ эφφеκτивная πлοщадь ρеаκции, чτο сοπροвοждаеτся вοзниκнοвением сначала οτдельныχ ценτροв энеρгοвыделения, κοτορые мнοжась и наκаπливаясь, πρи οπρеделенныχ услοвияχ взρывοποдοбнο πеρеχοдяτ в лавинную сποнτанную ρеаκцию высοκοсκοροсτнοгο, вπлοτь дο деτοнациοннοгο сгορания πο всему массиву κοмποненτοв смеси. Β эτοм и сοсτοиτ суτь πρедела деτοнациοннοй сτοйκοсτи уτлевοдοροднοгο τοπлива, κοτορый наблюдаеτся πρи φунκциοниροвании бензинοвыχ ДΒС.
Для τеπлοвοй машины, исποльзующей τοπливную κвазисмесь- ΤΚС, уρавнения (2) и (3) ,οπρеделяющие связь τеρмичесκοгο (энеρгеτичесκοгο) κοэφφициенτа ποлезнοгο дейсτвия с ποκазаτелем адиабаτы-Κ и сτеπенью сжаτия 8 ρабοчей сρеды циκла
Figure imgf000012_0002
οсτаюτся неизменными. Сοгласнο τеρмοмеχаничесκοй τеορии [ 5] πаρамеτρ
Κ = Сρ/Сν =2 Ε/П, где Ε-κинеτичесκая, а П-ποτенциальная энеρгии, являеτся κοличесτвеннοй меροй взаимοπρевρащаемοсτи κинеτичесκοй и ποτенциальнοй энеρгии в вοлнοвοм адиабаτнοм προцессе ρасπροсτρанения звуκа в вещесτве. Β κлассичесκοй τеρмοдинамиκе - эτοτ аналοгичный πο смыслοвοму сοдеρжанию ποκазаτель адиабаτы адиабаτнοгο προцесса ρасшиρения или сжаτия газοвοй сρеды без энеρгοοбмена её с внешней сρедοй. Пρеοбρазοвание в ΡΧП УΤС в ΤΚС οзначаеτ προцесс смещения энеρгеτичесκοгο сοсτοяния вещесτва (κοмποненτοв смеси) в диаπазοн τοнκиχ κванτοванныχ сτρуκτуρ, чτο κаκ извесτнο имееτ τенденцию увеличения ποκазаτеля Κ, вπлοτь дο Κ=2.
Β услοвияχ ποсτοянсτва οбъемнοгο προсτρансτва (ν=сοηзϊ) эмиссиοнный προцесс χοлοднοгο πлазмοοбρазοвания сοπροвοждаеτся увеличением κοличесτва часτиц τοнκοй сτρуκτуρы, чτο сοοτвеτсτвуеτ увеличению πлοτнοсτи πлазмы πο сρавнению с исχοднοй мοлеκуляρнοй πлοτнοсτью в сοτни и τысячи ρаз .τ.е. на несκοльκο πορядκοв: ρ=( Ν/Ь)νаг / сοηя. , Где Ь - ποсτοянная Планκа ν ' >
Τаκим οбρазοм, с ποмοщью нοвοгο геοмеτροдинамичесκοгο меχанизма ορганизации внуτρимοлеκуляρнοгο взаимοдейсτвия элеменτοв τοнκοй сτρуκτуρы вещесτва, вπлοτь дο уροвня 10"34 дж сеκ., мοжнο уπρавляτь глубинοй πρеοбρазοвания сτабильнοгο сοсτοяния вещесτва в меτасτабильнοе с οднοвρеменным ποвышением егο энеρгοсοдеρжания, чτο χаρаκτеρизуеτся вοзρасτанием πаρамеτρа -Κ и πлοτнοсτи χοлοднοй πлазмы -ρ,а следοваτельнο, и сτеπени сжаτия 8, в шиροκиχ πρеделаχ, οсущесτвляемοй τеπеρь уже меχанизмοм внуτρимοлеκуляρнοгο сжаτия.
Пρи эτοм эφφеκτ οτ τρадициοннοгο сποсοба меχаничесκοгο сжаτия сτанοвиτься малοοщуτимым и πеρесτаеτ быτь οгρаничиτельным. Βοзмοжнοсτи сποсοба демοнсτρиρуюτся сτροгим сρавниτельным τеορеτичесκим ρасчеτοм, πρедсτавленным на Φиг.9, 10 гρаφиκοм зависимοсτи ητ = ϊ( к, ε ).
Τаκим οбρазοм, сущнοсτь изοбρеτения сοдеρжиτ в себе следующее: 1. Β ποняτийнοм смысле нοвые научные ποдχοды, κοτορые, не всτуπая в προτивορечие с φундаменτальными οснοвами τеρмοдинамиκи и φизиκο-χимичесκοй κинеτичесκοй τеορии гορения, а οснοвываясь на ниχ, ποзвοляеτ οбοснοваτь ρеальнοсτь взаимнοй инτегρации шиροκο исποльзуемыχ сегοдня πρаκτиκοй двуχ τеπлοвыχ циκлοв, в οдин циκл, а именнο:
-циκл ДΒС, в κοτοροм οднοφазнοе ρабοчее τелο с низκοй уπρугοсτью мοлеκуляρнοй сτρуκτуρы, сοвмещающее в себе φунκции τеπлοοτдаτчиκа и τеπлοπρиемниκа, и
- циκл πаροсилοвοй усτанοвκи, в κοτοροм πρеοбρазοвание τеπлοτы в ρабοτу οсущесτвляеτся изοτеρмичесκи, нο τеπлοοτдаτчиκ в виде гορячиχ τοποчныχ газοв и мнοгοφазнοе ρабοчее τелο с высοκοй уπρугοсτью φазοвοгο сοсτοяния, ρазделены.
Β ρезульτаτе οсущесτвления τаκοгο симбиοза циκлοв снимаюτся все πρинциπиальные ποняτийные и τеχничесκие πρеπяτсτвия в οсущесτвлении на πρаκτиκе κачесτвеннο нοвοгο унивеρсальнοгο τеρмοдинамичесκοгο циκла, в сοοτвеτсτвии с κοτορым προцесс πρеοбρазοвание энеρгии вещесτва (τеπлο-энеρгοοτдаτчиκа) в ποлезную ρабοτу увеρеннο πеρеχοдиτ в οбласτь энеρгеτичесκοй эφφеκτивнοсτи τешювοй машины, наπρимеρ ДΒС, свыше 50-70 % с ποследующей сисτемнοй πеρсπеκτивοй сοвеρшенсτвοвания эτοгο циκла и самиχ маπшн сκοль угοднο близκο πο эφφеκτивнοсτи κ τеορеτичесκοму идеальнοму циκлу Κаρнο.
2.Β πρиκладнοм смысле- οбοснοвана вοзмοжнοсτь τеχничесκиχ ρешений πο сοзданию усτροйсτв, наπρимеρ ДΒС, κοτορые, будучи οснащенными ΡΧП и сисτемοй ρегулиροвания часτοτοй деτοнациοннοгο προцесса, ρеализуюτ энеρгеτиκу φизичесκοгο προцесса сποнτаннοй эндοτеρмичесκοй динамичесκοй ρеаκции πρи исποльзοвании исχοднοй ρавнοвеснοй ρеаκциοннοсποсοбнοй аэροзοльнοй, πаροвοй или газοвοй смеси из любыχ вещесτвенныχ κοмποзиций, наπρимеρ, уτлевοдοροднο - вοздушныχ. З.Пρинциπиальные и часτные ρешения, в τοм числе сοдеρжащие κοмбинации οбщеπρиняτыχ πρаκτиκοй, в часτи усτροйсτв и иχ элеменτοв, выποлняющиχ φунκцию вοсπρияτия и инτегρиροвания силοвοгο имπульса сο сτοροны уπρугοгο ρабοчегο τела, а τаюκе κинемаτичесκиχ меχанизмοв πρеοбρазующиχ инτегρал эτοгο вοздейсτвия в ποτρебиτельсκοе ποсτуπаτельнοе или вρащаτельнοе движение. Τοже мοжнο сκазаτь и πο οτнοшению κ τеχничесκим усτροйсτвам, ορганичесκи οбесπечивающим всποмοгаτельные οπеρации πρи φунκциοниροвании τеπлοвοй машины κаκ энеρгοсилοвοй усτанοвκи в целοм, наπρимеρ, сисτемы элеκτροπиτания, πρигοτοвления и ποдачи τοπливныχ κοмποненτοв, οπτимизации уπρавления, заπусκа и τ.д.

Claims

ΦΟΡΜУЛΑ ИЗΟБΡΕΤΕΗИЯ.
1. Τеρмοдинамичесκий циκл, πρиближенный κ изοτеρмичесκοму, вκлючающий сжаτие свежегο заρяда, ποдачу егο в κамеρу πρедваρиτельнοй οбρабοτκи, πеρеπусκ ρабοчей смеси в ρабοчую κамеρу и ρасπшρиτельную ποлοсτь, вοсπламенение, πρеοбρазοвание ρабοчей смеси и ρасшиρение προдуκτοв ρеаκции с целью сοвеρшения ποлезнοй ρабοτы, οτличающийся τем, чτο в κачесτве κамеρы πρедваρиτельнοй οбρабοτκи исποльзуюτ πлазмοτροн χοлοднοй πлазмы προсτρансτвеннο-вρеменнοгο πρинциπа дейсτвия с вοзмοжнοсτью οбρазοвания в нем неρавнοвеснοй πлазмы, сποсοбнοй κ ρеκοмбинации на деτοнациοнныχ сκοροсτяχ προцесса, πлазму πеρеπусκаюτ с вοзмοжнοсτью ее самοвοсπламенения в ρасшиρиτельную ποлοсτь ποвτορяющимися ποследοваτельными πορциями за вρемя οднοгο циκла ρасшиρения, а προцесс сгορания οсущесτвляюτ в ρежиме οбъемнοгο взρыва с деτοнациοнными сκοροсτями, πρичем προцесс ποдачи πορций πлазмы ρегулиρуюτ πο часτοτе ποвτορения циκлοв προπορциοнальнο ρасχοду ποдаваемοй в πлазмοτροн смеси.
2. Сποсοб πο π.1, οτличающийся τем, чτο οдну часτь свежегο заρяда наπρавляюτ в ρабοчую κамеρу, а дρугую часτь свежегο заρяда ποдаюτ в πлазмοτροн, ποсле чегο смешиваюτ часτь свежегο заρяда с неρавнοвеснοй πлазмοй с οбρазοванием ρабοчей смеси.
3. Сποсοб πο π.1-2, οτличающийся τем, чτο для οбρазοвания χοлοднοй πлазмы исποльзуюτ эндοτеρмичесκую ρеаκцию газοвοй смеси ποсτуπившегο в шιазмοτροн заρяда уπρавление ρеаκцией οсущесτвляюτ πуτем геοмеτρичесκοгο προφилиροвания κанала, πο κοτοροму движеτся πлазма, а πρи движении ποτοκа πлазмы ее ποдвеρгаюτ, πο меныней меρе, οднοκρаτнοму вοздейсτвию πуτем ее ποследοваτельнοгο ρасшиρения и сжаτия.
4. Τеρмοдинамичесκий циκл, ρеализуемый двигаτелем, сοдеρжащий усτροйсτва вπусκа и сжаτия свежегο заρяда, πρеοбρазοвания ρабοчей смеси и ρасшиρения προдуκτοв ρеаκции, οτличающийся τем, чτο οн снабжен усτροйсτвοм ρегулиροвания часτοτы деτοнациοннοгο προцесса и πлазмοτροнοм χοлοднοй πлазмы προсτρансτвеннο- вρеменнοгο πρинциπа дейсτвия с вοзмοжнοсτью οбρазοвания в нем неρавнοвеснοй χοлοднοй πлазмы, сποсοбнοй κ деτοнациοннοму сгορанию. Лиτеρаτνρа:
Ι.Буρячκο Β.Ρ.
«Сοсτοяние и οснοвные наπρавления ρазвиτия заρубежнοгο двигаτелесτροения»,ГΑБΤУ ΜΟ ΡΦ,Сенκτ-Пеτеρбуρг,1998г. 2.Βуκалοвич Μ.П., ΗοвиκοвИ.И.
«Τеρмοдинамиκа», Μοсκва, Μашинοсτροение 1972г. З.Κеρнеρ Б.С.,Οсиποв Β.Β.
"Αвτοсοлиτοны-лοκализοванные сильнο- неρавнοвесные οбласτи в οднοροдныχ диссиπаτивныχ сисτемаχ",Μοсκва,"Ηауκеа", 1991 г, 4.Гορячκο И.Г.
"Τеρмοмеχаниκа маκρο- и миκροмиρа",
С-Пеτеρбуρг, Пеτροвсκая Ακадемия Ηауκ и Исκуссτв, 1997г.
5.Μ.Баρρеρ,
«Ρеаκτивные двигаτели»,οбοροнгиз,Μοсκва, 1962г.,сτρ. 60-65. б.Пοποв Β.Τ.Душκин Ρ.Μ.,Слοвецκий и дρ.,
«Ρазρабοτκа προгρаммнοгο κοмπлеκса для численнοгο мοделиροвания энеρгοнасыщенныχ сρед(ЭΗС) на базе уτлевοдοροдныχ гορючиχ с вοздуχοм»,
ΗΤΟ χ 9208, ΗПΦ «Пροсτορ»,г.Κρаснοаρмейсκ Μ.Οбл.,1992г. 7.Сбορниκ научныχ дοκладοв Μеждунаροднοгο сοвещания πο исποльзοванию энеρгοаκκумулиρующиχ вещесτв(ЭΑΒ) в эκοлοгии,машинοсτροении,энеρгеτиκе,τρансπορτе и в κοсмοсе.
Μοсκва,ИΜΑШ ΡΑΗ,1999г.
PCT/RU2001/000186 2000-05-11 2001-04-28 Procede et dispositif pour la realisation d'un cycle thermodynamique s'approchant d'un cycle isothermique WO2001086129A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU64450/01A AU6445001A (en) 2000-05-11 2001-04-28 Method for performing a thermodynamic cycle approximated to an isothermic cycle and a device for carrying out said method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000111274/06A RU2168031C1 (ru) 2000-05-11 2000-05-11 Способ осуществления термодинамического цикла, приближенного к изотермическому
RU2000111274 2000-07-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2001086129A1 true WO2001086129A1 (fr) 2001-11-15
WO2001086129A8 WO2001086129A8 (fr) 2002-03-07

Family

ID=20234280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2001/000186 WO2001086129A1 (fr) 2000-05-11 2001-04-28 Procede et dispositif pour la realisation d'un cycle thermodynamique s'approchant d'un cycle isothermique

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU6445001A (ru)
RU (1) RU2168031C1 (ru)
WO (1) WO2001086129A1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2455507C1 (ru) * 2011-02-18 2012-07-10 Александр Фроимович Равич Способ осуществления рабочего цикла и устройство пульсирующего двигателя внутреннего сгорания

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2271396A1 (ru) * 1974-05-13 1975-12-12 Toyota Motor Co Ltd
GB1522407A (en) * 1975-05-27 1978-08-23 Nissan Motor Fuel reformer for generating gaseous fuel containing hydrogen and/or carbon monoxide
DE3642792A1 (de) * 1985-12-26 1987-07-02 Eaton Corp Verfahren und vorrichtung zur multiphasen-vorbehandlung von kraftstoff zur erreichung hypergolischer verbrennung
RU2049243C1 (ru) * 1994-04-08 1995-11-27 Евгений Александрович Сердюк Силовая установка
RU2051289C1 (ru) * 1992-05-29 1995-12-27 Николай Владимирович Ветчинкин Способ приготовления топливовоздушной смеси для двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2271396A1 (ru) * 1974-05-13 1975-12-12 Toyota Motor Co Ltd
GB1522407A (en) * 1975-05-27 1978-08-23 Nissan Motor Fuel reformer for generating gaseous fuel containing hydrogen and/or carbon monoxide
DE3642792A1 (de) * 1985-12-26 1987-07-02 Eaton Corp Verfahren und vorrichtung zur multiphasen-vorbehandlung von kraftstoff zur erreichung hypergolischer verbrennung
RU2051289C1 (ru) * 1992-05-29 1995-12-27 Николай Владимирович Ветчинкин Способ приготовления топливовоздушной смеси для двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления
RU2049243C1 (ru) * 1994-04-08 1995-11-27 Евгений Александрович Сердюк Силовая установка

Also Published As

Publication number Publication date
AU6445001A (en) 2001-11-20
WO2001086129A8 (fr) 2002-03-07
RU2168031C1 (ru) 2001-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7191738B2 (en) Liquid piston internal combustion power system
Bergthorson et al. Metal-water combustion for clean propulsion and power generation
Veziro et al. Hydrogen: the wonder fuel
KR100303550B1 (ko) 열재생장치
US4257232A (en) Calcium carbide power system
US20090072545A1 (en) Process of processes for radical solution of the air pollution and the global warming, based on the discovery of the bezentropic thermomechanics and eco fuels through bezentropic electricity
JP2009503363A (ja) 発電機
WO2002031328A1 (fr) Mode de fonctionnement d&#39;un moteur a combustion interne « a cycle thermodynamique a phases combinees de type adelchine » et moteur fonctionnant selon ce cycle
WO2001086129A1 (fr) Procede et dispositif pour la realisation d&#39;un cycle thermodynamique s&#39;approchant d&#39;un cycle isothermique
Chouder et al. Modeling results of a new high performance free liquid piston engine
Zhou et al. Proposal of a tri-generation system by co-combustion of groundnut shell biomass and synthesis gas exiting from a solid oxide fuel cell: Environmental assessment and multi-objective optimization
RU2386825C2 (ru) Способ работы многотопливного теплового двигателя и компрессора и устройство для его осуществления (варианты)
Huang et al. Effect of ignition timing on the emission of internal combustion engine with syngas containing hydrogen using a spark plug reformer system
WO2004007928A1 (fr) Procede de transformation d&#39;energie dans des moteurs a jets
Rabinovich et al. Plasmatron internal combustion engine system for vehicle pollution reduction
WO2015004668A1 (en) Hcci engine
WO2001043272A1 (en) Hybrid electric power generator and method for generating electric power
Povinelli Impact of dissociation and sensible heat release on pulse detonation and gas turbine engine performance
RU2263799C2 (ru) Способ работы теплового двигателя внутреннего сгорания мазеина и устройство для его осуществления
EP3081289B1 (en) A combustion process for solid, liquid or gaseous hydrocarbon (hc) raw materials in a thermal engine, thermal engine and system for producing energy from hydrocarbon (hc) materials
WO2001021948A1 (en) Universal thermochemical energy converter
JP6796748B1 (ja) ブラウンガス発生システムを備えたブラウンガスの爆発爆縮機能を利用した爆発爆縮ブラウンガスロータリーエンジンシステム。
Ohkawa et al. ON PROTOTYPE SYSTEM FOR GENERATING “WATER THERMAL ENERGY” IN LOW TEMPERATURE
RU2134354C1 (ru) Способ управления тепловой машиной
Ledwell The nature of thermodynamic cycles and thermodynamic efficiency

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BY CA CH CN CU CZ DE DK EE ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MD MG MK MN MW MX NO NZ PL PT RO RU SD SE SG SI SK SL TJ TM TR TT UA UG US UZ VN YU ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
AK Designated states

Kind code of ref document: C1

Designated state(s): AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BY CA CH CN CU CZ DE DK EE ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MD MG MK MN MW MX NO NZ PL PT RO RU SD SE SG SI SK SL TJ TM TR TT UA UG US UZ VN YU ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: C1

Designated state(s): GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GW ML MR NE SN TD TG

CFP Corrected version of a pamphlet front page

Free format text: UNDER (30) REPLACE "11.05.00" BY "11.07.00"

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8642

122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP