СПОСОБ РАБОТЫ БИНАРНОГО ДВС И БИНАРНЫЙ ДВС

1. Способ работы бинарного ДВС, включающий процессы раздельного сжатия остаточных продуктов сгорания, находящихся в камере сгорания, и среды с окислителем (воздуха), находящейся в камере нагнетания, досжатия, при котором за счет ограничения перемещения автономного поршня на такте сжатия обеспечивают превышение давления в камере нагнетания и при достижении заданного перепада давлений между камерой нагнетания и камерой сгорания осуществляют подачу окислителя (воздуха) в камеру сгорания, в которую предварительно подают цикловую порцию топлива, сгорание топливной смеси и расширение продуктов сгорания с совершением полезной работы на такте расширения, выпуска отработавших газов из камеры сгорания в магистраль выпуска, наполнения камеры нагнетания новой порцией среды с окислителем (воздухом), отличающийся тем, что подачу топлива в камеру сгорания проводят в диапазоне разрешенной подачи, ограниченном моментами завершения процесса выпуска отработавших газов из камеры сгорания и начала подачи окислителя (воздуха) в камеру сгорания в процессе досжатия, причем топливо перед подачей в камеру сгорания подвергают обработке в камере подготовки путем улавливания (осаждения) негорючих частиц и подвода к топливу теплоты отработавших газов и (или) от постороннего источника энергии, обеспечивая заданные значения температуры и давления топлива перед подачей в камеру сгорания; при этом заданные значения температуры определяют условиями воспламенения в последующем процессе сгорания, а давления определяют условиями поступления в камеру сгорания цикловой порции топлива, причем в случае применения негазообразного топлива подводимой теплотой дополнительно обеспечивают перевод топлива в газообразное состояние в количестве не менее цикловой подачи, при этом поступление топлива в камеру сгорания осуществляют за счет создания разрежения в камере сгорания на такте расширения и (или) за счет соответствующего повышения давления топлива в камере подготовки на такте сжатия, причем переходные режимы и переход на другое топливо обеспечивают соответствующим изменением начала и продолжительности подачи топлива в камеру сгорания внутри диапазона разрешенной подачи топлива и (или) изменением количества отработавших газов, направляемых на нагрев топлива, при этом подачу топлива в камеру подготовки из топливной магистрали проводят периодически при снижении давления в камере подготовки ниже установленного значения.
2. Способ работы по п.1, отличающийся тем, что топливо используют в качестве охладителя горячей наружной поверхности рабочего объема цилиндра.
3. Способ работы по п.1, отличающийся тем, что подачу топлива в камеру подготовки осуществляют от аккумулятора топлива.
4. Способ работы по п.1, отличающийся тем, что улавливание негорючих частиц осуществляют путем осаждения и локализации их в специальном сборнике.
5. Устройство бинарного ДВС, включающее цилиндрический корпус, внутри которого совершают возвратно-поступательное и соосное движение основной поршень, кинематически связанный с валом двигателя, и автономный поршень, не связанный с валом двигателя, разделяющий рабочий объем цилиндра на камеру сгорания и камеру нагнетания, перемещающийся под действием разности давлений между этими камерами, упор, ограничивающий перемещение автономного поршня в процессе досжатия, окна подачи окислителя (воздуха) в камеру нагнетания, систему подачи топлива в камеру сгорания, устройство подачи окислителя (воздуха) из камеры нагнетания в камеру сгорания, клапан(ы) выпуска отработавших газов из камеры сгорания, магистраль выпуска отработавших газов, отличающееся тем, что дополнительно установлена камера подготовки топлива, представляющая кольцевое пространство или отдельные кольцевые сегменты, охватывающие цилиндрическую поверхность рабочего объема, с расположенными внутри поверхностным теплообменником и (или) нагревателем от внешнего источника энергии и уловителем (сборником) негорючих частиц, причем вход топлива в камеру подготовки расположен в нижней части камеры после невозвратного клапана, установленного на топливной магистрали, а выходом является регулирующий клапан, сообщающий камеру подготовки с камерой сгорания, расположенный в верхней части камеры подготовки, при этом в районе головки цилиндра расположен промежуточный коллектор отработавших газов, сообщаемый посредством клапана(ов) с камерой сгорания и посредством клапана выпуска отработавших газов с магистралью выпуска, причем промежуточный коллектор является входным коллектором теплообменника, а выходной коллектор теплообменника сообщается с магистралью выпуска отработавших газов.
6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что камера подготовки топлива выполнена отдельным от рабочего цилиндра блоком, к которому подводятся горячие ОГ, удаляемые из камеры сгорания, и от которого отводится газообразная часть топлива, поступающая в камеру сгорания, при этом промежуточный коллектор ОГ расположен в этом же блоке.
7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что поверхностный теплообменник представляет набор трубок, внутри которых проходят горячие отработавшие газы, причем теплообменник может быть выполнен двухсекционным, при этом первая по греющей среде центральная секция непосредственно сообщена с пространством камеры сгорания.
8. Устройство по п.5, отличающееся тем, что уловитель (сборник) негорючих частиц представляет собой емкость, расположенную под камерой подготовки и отделяемую от пространства камеры защитной решеткой, представляющей набор ребер, установленных под углом к плоскости решетки.
9. Устройство по п.5, отличающееся тем, что на магистрали подачи топлива до невозвратного клапана установлен топливный аккумулятор.