ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к области механики, к двигателям внутреннего сгорания вообще, и, в частности, к их конструктивным элементам, обеспечивающим рабочий процесс, включающий присадку негорючих веществ, в частности, воды, к топливу или горючей смеси.
Известны двигатели внутреннего сгорания (ДВС) с камерой сгорания и симметрично размещенными на ней открытыми в полость камеры топливными форсунками (Заявка РФ на изобретение №93050437/06, МПК F 02 B 53/00, опубл. 10.07.1996 г.).
Недостатком известных двигателей является низкая степень сгорания топливной смеси, вследствие чего повышается токсичность выхлопных газов.
Известен также двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндры с поршнями и с системами впуска топливной смеси и выброса отработанных газов, впрыска воды с емкостью, насосом высокого давления и управляемыми клапанами с форсунками, и датчики температуры и мгновенного расхода топлива (Патент РФ на изобретение №2184859, МПК F 02 B 47/02, опубл. 10.07.2002 г. - прототип).
Недостатком устройства, выбранного нами в качестве прототипа по большинству совпадающих признаков является низкий ресурс двигателя и неполное сгорание топлива вследствие использования клапана с механическим устройством управления.
Задачей, решаемой использованием предлагаемого изобретения, является повышение мощности и приемистости двигателя и полноты сгорания топлива в нем.
Техническая сущность изобретения заключается в том, что известный двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндры с поршнями и с системами впуска топливной смеси и выброса отработанных газов, впрыска воды с емкостью, насосом высокого давления и управляемыми клапанами с форсунками, и датчики температуры и мгновенного расхода топлива снабжен электронным модулем, управляющим системой впрыска воды и кинематически связанным с насосом высокого давления, датчиками и управляемым клапаном.
Снабжение известного двигателя внутреннего сгорания электронным модулем, управляющим системой впрыска воды и связанным с датчиками температуры и мгновенного расхода топлива и управляемым клапаном обеспечивает работу двигателя в оптимальном режиме, открывая в необходимый момент времени клапан и подавая в полость цилиндров необходимый объем воды, зависящий от мгновенного расхода топлива и температуры блока цилиндров, благодаря чему повышается полнота сгорания топлива, повышается мощность и приемистость двигателя, снижается температура блока цилиндров и токсичность выхлопных газов.
На фиг.1 изображена схема взаимодействия узлов устройства; на фиг 2 - схема изменения давления в цилиндре при впрыске воды.
Двигатель внутреннего сгорания состоит из цилиндра 1 с поршнем 2 и шатуном 3, взаимодействующим с коленчатым валом. В головке блока цилиндров размещены клапана 4 для впуска топливной смеси и выпуска отработавших газов. В боковой стенке головки размещены форсунки 5 для впрыска воды в полость цилиндров. Открытие и закрытие форсунок 5 определяется управляющим клапаном 6 путем воздействия импульсом определенной частоты от электронного модуля 7, соединенного сдатчиками температуры 8 блока цилиндров и расхода 9 топлива.
В систему впрыска воды помимо форсунок 5, клапанов 6, электронного модуля 7, и датчиков 8 и 9 входят емкость 10 и насос высокого давления 11, включаемый модулем 7 в зависимости от показаний датчика 12 в магистрали высокого давления 13.
Электронный модуль 7 снабжен автономным выключателем 14.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
При необходимости дополнительно форсировать режим работы двигателя автономным выключателем производят включение электронного модуля 7, который в зависимости от давления воды в напорной магистрали 13, показания которого передаются на модуль 7 от датчика 12, включает или выключает напорный насос 11, подающий воду из емкости 10 к клапану 6.
В зависимости от показаний датчиков 8 и 9 температуры и расхода топлива соответственно электронный модуль 7 открывает или закрывает клапан 6, снабжая форсунку 5 порциями воды, впрыскиваемой в полость цилиндра 1.
Количество впрыскиваемой жидкости зависит от мгновенного расхода топлива и температуры блока цилиндров двигателя.
Начало впрыска воды в цилиндр 1 смещено по фазе относительно момента зажигания топливной смеси на угол 20-25° (фиг.2). Повышение крутящего момента двигателя определяется размерами заштрихованной зоны на фиг.2.
Общее повышение КПД двигателя составит 2,2-8,0%.
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ИЛИ ИНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
1. Повышение удельной мощности двигателя.
2. Повышение степени сгорания топливо-воздушной смеси.
3. Снижение токсичности выхлопных газов.
4. Упрощение конструкции двигателя вследствие устранения механизма внешнего охлаждения.