СПОСОБ РАБОТЫ ДВУХТАКТНОГО ДЕТОНАЦИОННОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

1. Способ работы двухтактного детонационного двигателя внутреннего сгорания, содержащего, по меньшей мере, один цилиндр и составной кривошипно-шатунный механизм, стянутый пружиной, цикл которого состоит из процессов: сжатия топливной смеси на базе углеводородного горючего и воздуха; подвода теплоты за счет сжигания горючего в смеси и образования продуктов сгорания с высокими значениями температуры и давления; расширения продуктов сгорания и передачи энергии расширения на вал двигателя, отличающийся тем, что топливная смесь состоит из водорода и воздуха, включает в себя жидкую фазу воды, жидкий и газообразный азот, охлаждается жидким азотом, а количественный состав компонентов топливной смеси, ее температура и давление в конце процесса сжатия соответствуют самовоспламенению, в пределах погрешности, в высшей мертвой точке положения поршня двигателя.
2. Способ работы двухтактного детонационного двигателя внутреннего сгорания, содержащего, по меньшей мере, один цилиндр и составной кривошипно-шатунный механизм стянутый пружиной, цикл которого состоит из процессов: сжатия топливной смеси на базе углеводородного горючего и воздуха; подвода теплоты за счет сжигания горючего в смеси и образования продуктов сгорания с высокими значениями температуры и давления; расширения продуктов сгорания и передачи энергии расширения на вал двигателя, отличающийся тем, что давление продуктов детонационного сгорания топливной смеси передается на коленчатый вал с маховиком посредством пневматического амортизатора с регулируемой жесткостью, состоящего из двух пневматических цилиндров, поршни которых соединены - одного с поршнем двигателя посредством стержня, а другого с коленчатым валом посредством шатуна, причем передача движения поршня от первого пневматического цилиндра к поршню второго пневматического цилиндра осуществляется с помощью перетекания воздуха сообщающихся между собой газовых полостей пневматических цилиндров с регулируемым рабочим давлением.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что энергия выхлопа продуктов сгорания используется для получения холода с помощью пульсационных труб для охлаждения продуктов сгорания и их повторного использования в качестве рабочего тела.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед сжатием топливной смеси жидким азотом охлаждаются все ее компоненты - водород, воздух и часть продуктов сгорания - газообразный азот и конденсированная вода, возвращенные из пульсационных труб в цилиндр двигателя.
5. Способ по п.2, отличающийся тем, что усилие поршня в цилиндре двигателя, необходимое для сжатия топливной смеси, передается от вращения коленчатого вала и маховика через шатун в крейцкопфном механизме на шток поршня пневматического цилиндра, за счет чего создается разность давлений в его газовых полостях, с передачей этой разности давлений в газовые полости другого пневматического цилиндра, что приводит в движение его поршень, жестко соединенный со штоком и с поршнем в цилиндре двигателя.
6. Способ по п.2, отличающийся тем, что в предлагаемом способе применено свободное перемещение поршней - в цилиндре двигателя и пневматического цилиндра, жестко соединенных штоком, и их положение (перемещение) определяется разностью усилий на противоположных сторонах каждого из поршней, их суммарной массой, включая шток, и их ускорением.
7. Способ по п.2, отличающийся тем, что жесткость пневматического амортизатора задается рабочим давлением воздуха в полостях пневматических цилиндров и может регулироваться для различных режимов работы двигателя.
8. Способ по п.2, отличающийся тем, что газовый объем пневматического цилиндра, связанного с шатуном и далее с коленчатым валом, превышает в (1,0-1,5 раза) газовый объем пневматического цилиндра, связанного с поршнем двигателя, что позволяет точно фиксировать высшую и низшую мертвые точки поршня двигателя.
9. Способ по п.2, отличающийся тем, что при положении поршня в верхней мертвой точке двигателя осуществляется инициирование детонационного сгорания топливной смеси за счет ее локального нагрева, например, электрической или лазерной свечой, что позволяет уменьшить и стабилизировать погрешность момента поджога топливной смеси.
10. Способ по п.2, отличающийся тем, что в цилиндре двигателя с единой камерой сгорания применено встречное перемещение поршней двигателя, движение от которых (для каждого в отдельности) передается на коленчатый вал двигателя посредством индивидуальных пневматических амортизаторов таким образом, что поршни пневматических цилиндров, установленные на едином штоке, осуществляют объединенное толкающее усилие на единый кривошип и далее на коленчатый вал.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что суммарный объем газовых полостей пневматических цилиндров, связанных с шатуном и далее с коленчатым валом, превышает в (1,1-1,5) раза суммарный объем газовых полостей пневматических цилиндров, связанных с поршнями двигателя, что позволяет синхронно и точно фиксировать высшую и низшую мертвые точки поршней двигателя.
12. Способ по п.2, отличающийся тем, что в едином цилиндре двигателя с двумя встречно движущимися поршнями, единой камерой сгорания, единым устройством одной входной пульсационной трубой с элементами подготовки и подачи топливной смеси, а также с одной выхлопной пульсационной трубой, открытием и закрытием окон для подачи топливной смеси и сброса продуктов сгорания, управляет один из поршней или возможны варианты, когда один поршень управляет подачей топливной смеси, а второй поршень управляет сбросом продуктов сгорания.
13. Способ по п.2, отличающийся тем, что в цилиндре двигателя с единой камерой сгорания и встречным перемещением поршней двигателя, движение от которых (для каждого в отдельности) передается на коленчатый вал двигателя посредством пневматических амортизаторов таким образом, что поршни пневматических цилиндров, непосредственно связанные посредством штока с шатуном, заменены одним пневматическим цилиндром.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что суммарный объем газовых полостей пневматического цилиндра, связанного с шатуном и далее с коленчатым валом, превышает в (2,2-3) раза суммарный объем газовых полостей пневматических цилиндров, связанных с поршнями двигателя, что позволяет синхронно и точно фиксировать высшую и низшую мертвые точки поршней двигателя.
15. Способ по п.2, отличающийся тем, что в цилиндре двигателя с единой камерой сгорания и встречным перемещением поршней двигателя, движение от одного поршня передается на коленчатый вал двигателя посредством только одного шатуна, а второй поршень выполняет роль вакуумного амортизатора, который в момент детонационного сгорания топливной смеси воспринимает ударную волну, аккумулирует ее энергию и при обратном ходе отдает ее на коленчатый вал посредством расширяющихся продуктов сгорания.
16. Способ по п.15, отличающийся тем, что вакуумный амортизатор может быть выполнен из одного и более цилиндров, поршни которых жестко связаны с единым штоком, включая поршень цилиндра двигателя.
17. Способ по п.16, отличающийся тем, что полости цилиндров вакуумного амортизатора подключены к системе предварительного создания вакуума с регулятором начальной степени разрежения.
18. Способ по п.17, отличающийся тем, что одни полости цилиндров амортизатора работают как вакуумный накопитель энергии, а другие, по другую сторону поршней, работают на аккумулировании энергии сжатого газа.
19. Способ по п.18, отличающийся тем, что полости цилиндров амортизатора, работающие на аккумулирование энергии сжатого газа, подключены к системе предварительного создания давления воздуха с регулятором начальной степени давления.