РЕГУЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СГОРАНИЯ ПРИ ИНИЦИИРОВАНИИ ОДНОРОДНОГО СГОРАНИЯ СВОБОДНЫМИ РАДИКАЛАМИ (ИОССР) ИЛИ ЧАСТИЧНОМ ИОССР В ЦИКЛИЧЕСКИХ ДВИГАТЕЛЯХ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

1. Способ управления снижением необходимого количества тепла и необходимой концентрации топлива по отношению к кислороду для воспламенения топлива внутри основной камеры сгорания в двигателе, предусматривающий:
создание ряда компонентов воспламенения свободными радикалами по меньшей мере в одном предварительном цикле сгорания по меньшей мере в одной вспомогательной камере, соединенной с основной камерой сгорания в двигателе, причем указанные компоненты воспламенения свободными радикалами создаются по меньшей мере одним химико-кинетическим механизмом, запускаемым взаимодействием ОН с компонентами воспламенения свободными радикалами;
направление части созданных компонентов со свободными радикалами в основную камеру сгорания;
управление накапливанием указанной части компонентов со свободными радикалами и произведенных в основной камере сгорания компонентов со свободными радикалами, имеющее целью контролировать этап воспламенения топлива в основной камере сгорания.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что управление накапливанием указанной части компонентов со свободными радикалами и произведенных в основной камере компонентов со свободными радикалами предусматривает также управление производством указанных различных компонентов воспламенения свободными радикалами.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что управление накапливанием указанной части компонентов со свободными радикалами и произведенных в основной камере компонентов со свободными радикалами предусматривает также управление количеством указанных различных компонентов воспламенения свободными радикалами, подаваемых в основную камеру сгорания.
2
2
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что накапливание указанной части компонентов со свободными радикалами и произведенных в основной камере сгорания компонентов со свободными радикалами используется, чтобы контролировать этап воспламенения, и тем, что этап воспламенения дополнительно предусматривает инициирование воспламенения реакцией запуска цепи НO+М=ОН+ОН+М и реакциями разветвления цепи, связанными с непосредственным расщеплением топлива компонентами ОН.
5. Способ по п.2, отличающийся тем, что управление накапливанием указанной части компонентов со свободными радикалами и произведенных в основной камере сгорания компонентов со свободными радикалами предусматривает также управление производством указанных различных компонентов воспламенения свободными радикалами посредством различных газов по меньшей мере в одной вспомогательной камере с использованием средств, которые изменяют по меньшей мере один из следующих параметров:
химический состав газов во вспомогательных камерах;
химические взаимодействия газов во вспомогательных камерах;
скорости химических взаимодействий газов во вспомогательных камерах;
температуру газов во вспомогательных камерах;
давление газов во вспомогательных камерах; и
объемы вспомогательных камер.
6. Способ по п.2, отличающийся тем, что управление накапливанием указанной части компонентов со свободными радикалами и произведенных в основной камере сгорания компонентов со свободными радикалами предусматривает также дополнение компонентов со свободными радикалами, накопленных из указанной части и из произведенных в основной камере, предварительно заданной частью рециркулированных выхлопных газов, с использованием средств, которые способны контролировать по меньшей мере один из следующих параметров:
химический состав указанной предварительно заданной части рециркулированных выхлопных газов;
химические взаимодействия в указанной части рециркулированных выхлопных газов;
скорость химических взаимодействий в указанной части рециркулированных выхлопных газов;
температуру указанной части рециркулированных выхлопных газов; и
давление в указанной части рециркулированных выхлопных газов.
7. Способ по п.3, отличающийся тем, что управление накапливанием указанной части компонентов со свободными радикалами и произведенных в основной камере сгорания компонентов со свободными радикалами предусматривает также управление количеством указанных различных компонентов воспламенения свободными радикалами, передаваемых в указанную основную камеру сгорания с использованием средств, которые способны контролировать по меньшей мере один из следующих параметров:
давление входных газов в коллекторе на входе в двигатель;
давление выхлопных газов в коллекторе на выходе из двигателя;
долю выхлопных газов, направляемую на рециркуляцию;
закономерности перемещения впускных клапанов;
закономерности перемещения выпускных клапанов;
поперечное сечение впускных каналов;
поперечное сечение выпускных каналов;
конфигурацию потоков входных газов;
давление в двигателе; и
степень сжатия в двигателе.
8. Устройство, усовершенствующее двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндр, который содержит по меньшей мере одну камеру сгорания переменного объема, задаваемого рабочим органом, который движется в пространстве, ограниченном снаружи корпусом цилиндра, причем конструкция цилиндра позволяет периодически подавать в него топливо и воздушный заряд и выполнять цикл сгорания, включающий этапы впуска, основного сжатия, сгорания, расширения с рабочим ходом и выпуска, причем указанное устройство включает:
по меньшей мере одну мини-камеру, расположенную у корпуса цилиндра рядом по меньшей мере с одной камерой сгорания переменного объема, причем конструкция указанной по меньшей мере одной мини-камеры позволяет использовать ее как исходную базу для производства ряда компонентов воспламенения свободными радикалами;
по меньшей мере один соединительный канал, соединяющий по меньшей мере одну мини-камеру по меньшей мере с одной связанной с ней камерой сгорания переменного объема, причем конструкция указанного по меньшей мере одного соединительного канала допускает также приток и отток компонентов со свободными радикалами, воздуха, топлива и продуктов химических реакций в указанную по меньшей мере одну мини-камеру и из нее на различных этапах цикла сгорания; и
по меньшей мере один контроллер, связанный по меньшей мере с одной мини-камерой, который позволяет регулировать количество различных компонентов воспламенения свободными радикалами, передаваемых по меньшей мере в одну камеру сгорания переменного объема, с учетом нагрузки и скорости, которые должен поддерживать указанный двигатель.
9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что по меньшей мере один контроллер, связан по меньшей мере с одной мини-камерой и включает по меньшей мере одно из следующих устройств:
устройство для распределения управляющей жидкости по меньшей мере в одну мини-камеру, которое позволяет регулировать в ней концентрацию топлива,
устройство для распределения управляющей жидкости по меньшей мере в одну мини-камеру, которое позволяет регулировать в указанной мини-камере концентрацию кислорода,
устройство для изменения объема указанной по меньшей мере одной мини-камеры, которое позволяет регулировать ее объем,
устройство для изменения температуры по меньшей мере в одной мини-камере, которое позволяет регулировать в ней температуру,
устройство для изменения давления по меньшей мере в одной мини-камере, которое позволяет регулировать в ней давление,
управляемую каталитическую поверхность,
каталитическую поверхность с управляемой площадью поверхности,
управляемое устройство реструктурирования топлива,
управляемое устройство возбуждения плазмы,
управляемое устройство ультрафиолетового излучения,
управляемое микроволновое устройство,
управляемое устройство введения химических присадок,
устройство для изменения потока по меньшей мере в одной мини-камере,
устройство для изменения геометрии по меньшей мере одной мини-камеры, которое позволяет регулировать ее геометрию,
устройство для изменения геометрии по меньшей мере одного соединительного канала по меньшей мере одной мини-камеры, которое позволяет регулировать указанную геометрию указанного по меньшей мере одного соединительного канала, и
устройство для регулирования количества топлива, поступающего по меньшей мере в одну мини-камеру по меньшей мере через один канал.
10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что по меньшей мере один контроллер включает по меньшей мере одно из следующих устройств:
регулятор для управления количеством компонентов со свободными радикалами, переносимых с рециркулированной частью выхлопных газов в цикл сгорания, который способен выполнять по меньшей мере одну из следующих функций:
регулирование величины указанной рециркулированной части выхлопных газов, переходящей по меньшей мере в одну камеру сгорания переменного объема в целях управления указанным переносимым количеством, регулирование процентной доли указанных компонентов со свободными радикалами, переносимых с указанной рециркулированной частью, за счет стабилизации указанной процентной доли относительно указанного переносимого количества,
регулирование величины указанных компонентов со свободными радикалами, переносимых с указанной рециркулированной частью, осуществляемое посредством управления параметрами, которые могут снизить долю указанного переносимого количества,
регулирование величины указанных компонентов со свободными радикалами, переносимых с указанной рециркулированной частью, осуществляемое посредством управления параметрами, которые воздействуют по меньшей мере на один химико-кинетический механизм, создаваемый компонентами со свободными радикалами, в целях производства части указанного переносимого количества, и
регулирование величины указанных компонентов со свободными радикалами, переносимых с указанной рециркулированной частью, которые были смешаны по меньшей мере с частью указанного подаваемого воздушного заряда, осуществляемое посредством управления параметрами, которые воздействуют по меньшей мере на один химико-кинетический механизм, создаваемый компонентами со свободными радикалами, в целях производства меры указанного переносимого количества, и
устройство управления переносом указанных компонентов воспламенения свободными радикалами из цикла сгорания, предшествующего указанному, по меньшей мере в одну камеру сгорания переменного объема для использования в цикле сгорания, отличающееся тем, что указанное устройство управления способно управлять по меньшей мере одним из следующих процессов:
работой клапанов,
работой дополнительных клапанов,
работой впускных каналов,
работой выпускных каналов,
действиями, от которых зависит давление во впускных коллекторах,
действиями, от которых зависит давление в выпускных коллекторах,
действиями, от которых зависит температура во впускных коллекторах,
действиями, от которых зависит степень сжатия двигателя,
действиями, от которых зависит конфигурация потоков входных газов, и
действиями, от которых зависит скорость потоков входных газов.
11. Устройство по п.9 или 10, отличающееся тем, что по меньшей мере одним контроллером управляют посредством коммуникативного устройства, работающего с данными, которые соотносятся с работой двигателя внутреннего сгорания при изменяющихся нагрузке и скорости.
12. Устройство по п.8, отличающееся тем, что указанный двигатель внутреннего сгорания является роторным двигателем.
13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что по меньшей мере одна мини-камера расположена так, чтобы большая часть произведенных в ней компонентов со свободными радикалами могла быть перенесена в другую камеру сгорания переменного объема более позднего цикла, непосредственно следующего за указанным циклом сгорания, причем по меньшей мере одна камера сгорания переменного объема, где происходит указанный цикл сгорания, не совпадает с указанной другой камерой сгорания переменного объема более позднего цикла сгорания, который непосредственно следует за указанным.
14. Устройство по п.8, отличающееся тем, что указанный двигатель внутреннего сгорания является двухтактным поршневым двигателем.
15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что используют по меньшей мере один контроллер для регулирования давлений наддува указанного периодически подаваемого воздушного заряда, который регулирует сохранение газов, остающихся от сгорания в более раннем цикле сгорания, непосредственно предшествующем указанному циклу сгорания.
16. Устройство по п.8, отличающееся тем, что указанный двигатель внутреннего сгорания является четырехтактным поршневым двигателем.
17. Устройство по любому из пп.12, 14 или 16, отличающееся тем, что указанный двигатель внутреннего сгорания является двигателем с полным инициированием однородного сгорания свободными радикалами и с непосредственным впрыском топлива или с предварительно приготовленным воздушно-топливным зарядом.
18. Устройство по любому из пп.12, 14 или 16, отличающееся тем, что указанный двигатель внутреннего сгорания использует указанное количество компонентов воспламенения свободными радикалами, чтобы усилить компрессионное воспламенение по меньшей мере в одной основной камере сгорания переменного объема.
19. Устройство по любому из пп.12, 14 или 16, отличающееся тем, что указанный двигатель внутреннего сгорания использует указанное количество компонентов воспламенения свободными радикалами, чтобы усилить искровое зажигание по меньшей мере в одной основной камере сгорания переменного объема.