ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ВОСПЛАМЕНЕНИЕМ ОТ СЖАТИЯ С РАСПЫЛЕНИЕМ ТОПЛИВНОГО ВОЗДУХА С ПОМОЩЬЮ ЭФИРА ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА И СПОСОБ РАСПЫЛЕНИЯ ТОПЛИВНОГО ВОЗДУХА С ПОМОЩЬЮ ЭФИРА В ДВИГАТЕЛЕ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ВОСПЛАМЕНЕНИЕМ ОТ СЖАТИЯ ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

1. Двигатель (10) внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия с предварительным распределением топливного воздуха с помощью эфира для транспортных средств, отличающийся тем, что для предварительного распыления с помощью эфира в направлении потока предусмотрены подающие средства (1, 2, 3) для спиртового топлива, теплообменник (4) для выхлопных газов для охлаждения части выхлопного газа, образующегося при эксплуатации двигателя внутреннего сгорания (10), и для испарения подводимого спиртового топлива с поглощением тепловой энергии, отводимой при охлаждении выхлопного газа, и катализатор (5) для дегидратации испарившегося спиртового топлива с образованием эфира, причем подающие средства (1, 2, 3), теплообменник (4) для выхлопных газов и катализатор (5) выполнены и соединены с камерой сгорания двигателя внутреннего сгорания (10) таким образом, что часть топлива, необходимого для эксплуатации двигателя (10) внутреннего сгорания, посредством предварительного распыления топливного воздуха с помощью эфира может подаваться в камеру сгорания двигателя (10) внутреннего сгорания с подмешиванием выхлопного газа, охлажденного в теплообменнике (4) для выхлопных газов.
2. Двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что подающие средства предусмотрены для предварительного распыления с помощью эфира для впрыскивания спиртового топлива в теплообменник (4) для выхлопных газов и что для предоставления другой части топлива, необходимой для эксплуатации двигателя (10) внутреннего сгорания, предусмотрены подающие средства для непосредственного впрыскивания топлива в камеру сгорания двигателя (10) внутреннего сгорания для подачи спиртового топлива или альтернативно дизельного топлива, причем подающие средства для предварительного распыления с помощью эфира и для непосредственного впрыскивания в направлении потока содержат по меньшей мере один топливный бак (1), по меньшей мере один соответствующий топливный насос (2) и по меньшей мере одну соответствующую клапанную форсунку (3).
3. Двигатель внутреннего сгорания по п.1 или 2, отличающийся тем, что спиртовое топливо является одноатомным спиртовым топливом, в частности метанолом, этанолом, n-пропанолом, i-пропанолом или n-бутанолом, или двухатомным спиртовым топливом, в частности 1,2-этандиол, и что другая часть топлива, необходимого для эксплуатации двигателя (10) внутреннего сгорания, является дизельным топливом, в частности малосернистым базирующимся на нефти дизельным топливом.
4. Двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что подающие средства (1, 2, 3) спиртового топлива, теплообменник (4) для выхлопных газов и катализатор (5) выполнены таким образом, что часть топлива, подаваемого посредством предварительного распыления топливного воздуха с помощью эфира, может составлять около 5-40%, в частности около 10-35% и, в особенности, около 25% от общего количества топлива, необходимого для эксплуатации двигателя (10) внутреннего сгорания.
5. Двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что для повышения содержания водяного пара в топливном воздухе в направлении потока между катализатором (5) и камерой сгорания двигателя (10) внутреннего сгорания предусмотрено средство для подачи воды.
6. Двигатель внутреннего сгорания по п.1 или 5, отличающийся тем, что для сжатия топливного воздуха предусмотрен турбокомпрессор (11), работающий на отработавших газах, а для охлаждения сжатого топливного воздуха в направлении потока между входом (12) надувочного воздуха и камерой сгорания двигателя (10) внутреннего сгорания предусмотрен охладитель (17) топливного воздуха.
7. Двигатель внутреннего сгорания по п.6, отличающийся тем, что выхлопной газ, охлажденный в теплообменнике (4) для выхлопных газов, и эфир, образовавшийся в катализаторе (5), управляемым образом с помощью проводящих средств (21, 22, 24) могут подмешиваться к сжатому и охлажденному топливному воздуху, или что выхлопной газ, охлажденный в теплообменнике (4) для выхлопных газов, управляемым образом с помощью проводящих средств (21, 25) может подмешиваться к эфиру, образовавшемуся в катализаторе (5), и эта смесь выхлопного газа с эфиром с помощью других проводящих средств (22) может смешиваться со сжатым и охлажденным топливным воздухом, причем для управляемой подачи выхлопного газа или смеси выхлопного газа с эфиром проводящие средства (21, 22) содержат по меньшей мере один клапан (7) для рециркуляции выхлопных газов.
8. Двигатель внутреннего сгорания по п.6, отличающийся тем, что выхлопной газ, охлажденный в теплообменнике (4) для выхлопных газов, управляемым образом с помощью проводящих средств (21, 22) может подмешиваться к сжатому и охлажденному топливному воздуху, и что эфир, образовавшийся в катализаторе (5), с помощью других проводящих средств (26) может непосредственно подмешиваться к сжатому и охлажденному топливному воздуху или с помощью других проводящих средств (27) может непосредственно подмешиваться к сжатому и неохлажденному топливному воздуху, причем для управляемой подачи выхлопного газа проводящие средства (21, 22) содержат по меньшей мере один клапан (7) для рециркуляции выхлопных газов.
9. Двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что катализатор (5) в качестве активного компонента для каталитической реакции содержит диоксид титана или смеси диоксида титана с диоксидом кремния и/или оксидом алюминия или цеолитами железа.
10. Двигатель внутреннего сгорания по п.9, отличающийся тем, что активный компонент для каталитических реакций в качестве покрытия Washcoat с концентрацией покрытия порядка 5-100, в частности порядка 10-40 и, в особенности, порядка 20 г, оксида металла/л выполнен на катализаторе (5), причем катализатор (5) предусмотрен в виде катализатора на носителе, в частности сотового катализатора на металлическом носителе.
11. Способ предварительного распыления топливного воздуха с помощью эфира в двигателе внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия для транспортных средств, содержащий следующие этапы: (а) предоставление спиртового топлива на борту автомобиля; (б) испарение спиртового топлива; (в) дегидратация парообразного спиртового топлива с образованием эфира и водяного пара в катализаторе; (г) предварительное распыление топливного воздуха с помощью эфира; (д) предоставление горючей смеси в камере сгорания двигателя внутреннего сгорания путем смешивания непосредственно впрыскиваемого топлива со смесью топливного воздуха с эфиром; (е) эксплуатация двигателя внутреннего сгорания за счет сжигания горючей смеси в камере сгорания, отличающийся тем, что на этапе (а) спиртовое топливо предоставляют с помощью подающих средств (1, 2, 3), что на этапе (б) представленное спиртовое топливо испаряют в теплообменнике (4) для выхлопных газов, причем часть выхлопного газа, образующаяся при эксплуатации двигателя (10) внутреннего сгорания, подают для охлаждения в теплообменник (4) для выхлопных газов, а спиртовое топливо испаряют с поглощением тепловой энергии, отводимой при охлаждении выхлопного газа, что на этапах (в) и (г) часть топлива, необходимого для эксплуатации двигателя (10) внутреннего сгорания, путем предварительного распыления топливного воздуха с помощью эфира подают в камеру сгорания двигателя (10) внутреннего сгорания с подмешиванием выхлопного газа, охлажденного в теплообменнике (4) для выхлопных газов, и что на этапе (д) происходит эксплуатация двигателя (10) внутреннего сгорания за счет сжигания горючей смеси, смешанной с рециркулирующим выхлопным газом.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что в качестве спиртового топлива используют одноатомный спирт, в частности метанол, этанол, n-пропанол, i-пропанол или n-бутанол, или двухатомный спирт, в частности 1,2-этандиол, причем спиртовое топливо используют для предварительного распыления с помощью эфира и для непосредственного впрыскивания или в порядке альтернативы для предварительного распыления с помощью эфира используют спиртовое топливо, а для непосредственного впрыскивания - дизельное топливо, в частности малосернистое дизельное базирующееся на нефти топливо.
13. Способ по п.11 или 12, отличающийся тем, что около 5-40%, в частности около 10-35% и, в особенности, около 25%, от общего количества топлива, подаваемого для эксплуатации двигателя (10) внутреннего сгорания в виде спиртового топлива, подают посредством предварительного распыления топливного воздуха с помощью эфира.
14. Способ по п.11, отличающийся тем, что пары спиртового топлива в теплообменнике (4) для выхлопных газов нагревают до температуры >200°С, в частности примерно до 210-240°С и, в особенности, примерно до 220°С.
15. Способ по п.11, отличающийся тем, что для значительного сокращения выбросов вредных веществ при сжигании горючей смеси в смесь топливного воздуха с эфиром подают воду.