СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ МОЩНОСТИ, ЭКОНОМИЧНОСТИ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПОНИЖЕНИЯ ИХ ТОКСИЧНОСТИ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИХ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1. Способ снижения токсичности отработанных газов двигателя, при котором в впускном воздушном тракте двигателя производят процесс газоразделения с последующем озонированием обогащенного кислородом воздуха для повышения мощности и экономичности двигателя, отличающийся тем, что в впускном воздушном тракте двигателя для повышения процентного выхода синтеза озона производят предварительный процесс осушки, затем проводят газоразделение воздуха для обогащения кислородом с последующим его озонированием и (или) инициированием его распада для выделения атомарного кислорода и (или) образованием отрицательных озонид-ионов, причем для синтеза озона и снижения токсичности отработанных газов двигателя используют барьерный разряд и (или) проводят процесс синтеза дополнительных окислителей диоксида азота и (или) тетраоксида азота, азотистой, азотной кислот, нитросоединений, а в топливной системе двигателя и (или) камере сгорания двигателя проводят процесс ионизации топлива, причем для обеспечения монодисперстности топлива обеспечивают униполярный заряд камеры сгорания двигателя и частиц топлива.
2. Устройство, установленное в впускном воздушном тракте двигателя и содержащее воздушный фильтр, установленные за ним газоразделительное устройство, озонатор, и устройство для электризации топлива, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено устройством осушки и охлаждения воздуха, газоразделительным устройством с возможностью газоразделения по газам азот/кислород, озонатором, расположенным после газоразделительного устройства и выполненном в виде коаксиально расположенных цилиндров, причем на внутренней поверхности наружного заземленного цилиндра выполнены разрядные выступы, а внутренний покрыт высоковольтной изоляцией и соединен с одним из зажимов высоковольтного высокочастотного источника питания для образования озона и устройством инициирования его распада для выделения атомарного кислорода и (или) ионизатором, генерирующим отрицательные озонид-ионы с их раздельной подачей в камеру сгорания двигателя, кроме того, впускной воздушный тракт двигателя соединяют с реактором синтеза дополнительного окислителя диоксида азота.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что устройство электризации топлива выполнено в виде электретов, которые устанавливают на топливопроводе около форсунки, инжектора и (или) на выходе канала распыления форсунки, инжектора, карбюратора таким образом, что частицы топлива заряжают положительно.
4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что устройство электризации топлива, продуктов пирролиза топлива, выполненное в виде трубки, кольца, устанавливают на топливопроводе около форсунки, инжектора, и (или) кольцо на выходе канала распыления форсунки, инжектора, причем кольцо, расположенное на выходе канала распылителя топлива форсунки, инжектора, снабжают высоковольтной, высокотемпературной изоляцией, при этом кольца, трубки подключают к зажиму постоянного высоковольтного источника питания, а подключение полярности зажима обеспечивает положительный заряд капель топлива.
5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что для проведения реакций синтеза диоксида азота в реактор подают обогащенный кислородом воздух, полученный после процесса осушки и охлаждения и газоразделения атмосферного воздуха, и (или) озон, который получают в процессе барьерного разряда, поверхностного разряда или импульсного разряда.
6. Устройство по п.2, отличающееся тем, что барьерный разряд используют для предварительных реакций синтеза оксида азота с подачей его в реактор синтеза диоксида азота и для нейтрализации отработанных газов двигателя, а для получения барьерного разряда в качестве источника питания используют полупроводниковые преобразователи на основе параллельных или последовательных тиристорных инверторов напряжением источника питания 10-35 кВ и выше, частотой от 10 до 20000 Гц и выше или другие источники питания, обеспечивающие оптимальные реакции синтеза, а в качестве диэлектрика озонатора применяют стеклянную, керамическую или эмалевую основу.
7. Устройство по п.2, отличающееся тем, что газообразный диоксид азота подают в термостат, в котором поддерживается температура от минус 11,4 до 24С°, для димеризации молекул диоксида азота, переводя его в сжиженное состояние, и затем подают в камеру сгорания двигателя в жидком состоянии форсункой, инжектором, а эндотермические реакции диссоциации и ассоциации используют для охлаждения воздуха, поступающего в двигатель, двигателя и (или) его деталей, электродов озонатора.
8. Устройство по п.2 отличающееся тем, что для наращивания мощности окислителя впускной воздушный тракт двигателя дополнительно оборудуют устройством для подачи воды, паров воды или используют пары воды, полученные в процессе газоразделения из атмосферного воздуха для синтеза азотистой и азотной кислот из диоксида азота.
9. Устройство по п.2, отличающееся тем, что газообразный оксид азота, диоксид азота и (или) жидкий тетраоксид азота, азотистую, азотную кислоты, обогащенный кислородом воздух, озон, озонид-ионы, атомарный кислород, подают в камеру сгорания двигателя отдельно, вместе или в комбинации подачи.
10. Устройство по п.2, отличающееся тем, что газообразный оксид азота, диоксид азота и (или) жидкий тетраоксид азота, азотистую, азотную кислоты подают в форкамеру двигателя, форсунки отдельно, вместе или комбинации подачи для синтеза нитросоединений, проявляющих окислительные свойства.
11. Устройство по п.2, отличающееся тем, что двигатель оборудуют термостатом для сжижения диоксида азота и подают в камеру сгорания двигателя и (или) форкамеру двигателя, форсунки для предварительных реакций с топливом или продуктами его пирролиза для образования нитросоединений.
12. Устройство п.2, отличающееся тем, что для проведения реакций синтеза диоксида азота в реакторе предварительно синтезируют оксид азота, причем для его синтеза используют атмосферный воздух со стандартным соотношением молекул азота и кислорода, причем используют один или два источника атмосферного воздуха.
13. Устройство по п.2, отличающееся тем, что для каждого вида реакций используют одно или отдельные для каждого вида синтеза газоразделительные устройства, обеспечивающие обогащенным кислородом - синтез озона и азотом - синтез диоксида азота.
14. Устройство по п.2, отличающееся тем, что оксид азота и диоксид азота для повышения процентного содержания диоксида азота и повышения концентрации азотной, азотистой кислот, нитросоединений используют систему рециркуляции двигателя, подают в реактор синтеза диоксида азота и затем в впускной тракт двигателя.
15. Устройство по п.2, отличающееся тем, что в впускном воздушном тракте двигателя за воздушным фильтром и устройством для осушки, в качестве которого используют газоразделительное устройство и в котором повышают концентрацию кислорода, затем обогащенный кислородом воздух охлаждают и подают его в озонатор и ионизатор с образованием в процессе дальнейшей ионизации озонид-ионов или отрицательных озонид-ионов и (или) инициируют распад молекулы озона с образованием атомарного кислорода и которые подают в камеру сгорания двигателя, озон и (или) озонид-ионы и (или) атомарный кислород, которые подают в форкамеру двигателя, форкамеру форсунки, камеры с разделенным зарядом.
16. Устройство по п.2, отличающееся тем, что при форкамерно-факельном зажигании в форкамере форсунки проводят предварительный пирролиз порции топлива для распада предельных соединений на ациклические непредельные с образованием двойных, тройных связей для повышения мощности факела горящей смеси при реакциях с озоном, атомарным кислородом, озонид-ионами.
17. Устройство по п.2, отличающееся тем, что при воспламенении горящим факелом жидкого топлива проводят предварительный пирролиз порции топлива для распада предельных соединений на ациклические непредельные с образованием двойных, тройных связей для повышения мощности факела горящей смеси при реакциях с озоном, атомарным кислородом, озонид-ионами.
18. Устройство по п.2, отличающееся тем, что в дополнительной или вихревой камере двигателя проводят предварительный пирролиз порции топлива для распада предельных соединений на ациклические непредельные с образованием двойных, тройных связей для повышения мощности горящей смеси топлива при реакциях с озоном, атомарным кислородом, озонид-ионами.
19. Устройство по п.2, отличающееся тем, что в системе рециркуляции отработанных газов из продуктов термической деструкции топлива, оксида углерода, водорода, проводят реакции синтеза топлива при этом в качестве катализатора используют оксид тория для получения высокооктанового топлива, состоящего из низкомолекулярных разветвленных углеводородов.
20. Устройство по п.2, отличающееся тем, что в системе рециркуляции отработанных газов из продуктов термической деструкции топлива оксида углерода, водорода проводят реакции синтеза топлива, при этом в качестве катализатора используют железо/кобальт (Г.Фишера - Ф.Тропша) для получения неразветвленных углеводородов.
21. Устройство по п.2, отличающееся тем, что предварительно производят забор восстановленного из окислов азота из каталитического нейтрализатора и, используя систему рециркуляции, подают в реактор синтеза диоксида азота.
22. Устройство по п.2, отличающееся тем, что газоразделительные мембраны осушительного блока выполнены в виде полых волокон, и (или) снабжены нагревателем, и (или) дополнительно используют безнагревные способы осушки с использованием адсорбентов, например селикагеля, гранулированного ультрамикропористого алюмогеля, для получения воздуха с низким содержанием влаги, а для понижения температуры воздушной смеси, поступающей в двигатель, используют охладители, принцип действия которых основан на различных физических принципах.
23. Устройство по п.2, отличающееся тем, что газоразделительные мембраны выполнены из поли-4-метилпентен-1, полисульфонов, силоксансодержащих полимеров, поливинилтриметилсилана или используют другие газоразделительные устройства, действие которых основано на различных физических принципах, и селективно пропускающие компоненты газовой воздушной смеси.
24. Устройство по п.2, отличающееся тем, что электреты выполнены из фторполимеров, поливинилидифторида или других материалов, создающих высокое электростатическое поле.