СПОСОБ РАБОТЫ ЧЕТЫРЕХТАКТНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ВОДОРОДОМ В КАЧЕСТВЕ ГОРЮЧЕГО И С ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ ТОПЛИВНОЙ СМЕСИ КРИОГЕННОЙ КОМПОНЕНТОЙ ВОЗДУХА

1. Способ работы двигателя внутреннего сгорания, цикл которого состоит из процессов: сжатия топливной смеси на базе углеводородного горючего; подвода теплоты за счет сжигания горючего в смеси и образования продуктов сгорания с высокой температурой и высоким давлением; расширения продуктов сгорания и отведения энергии расширения на вал двигателя, отличающийся тем, что топливная смесь состоит из водорода и атмосферного воздуха и перед сжатием предварительно охлаждается криогенной компонентой воздуха, которая становиться составляющей топливной смеси, включая ее жидкую фазу.
2. Способ работы двигателя внутреннего сгорания, цикл которого состоит из процессов: сжатия топливной смеси на базе углеводородного горючего; подвода теплоты за счет сжигания горючего в смеси и образования продуктов сгорания с высокой температурой и высоким давлением; расширения продуктов сгорания и отведения энергии расширения на вал двигателя, отличающийся тем, что в процессе расширения продуктов сгорания к ним подводится теплота за счет сжигания дополнительного количества подведенного водорода.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что подготовка и охлаждение топливной смеси, состоящей из газообразного водорода, атмосферного воздуха и криогенной составляющей воздуха, осуществляется в смесителе-охладителе, откуда охлажденная смесь, включая жидкую фазу криогенной составляющей воздуха, поступает в цилиндр двигателя.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что криогенная компонента воздуха представляет собой жидкий воздух, обогащенный азотом или кислородом в широких пределах.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что подача водорода из металлогидридных элементов в охладитель-смеситель и далее в цилиндр двигателя осуществляется с помощью поршневого компрессора или механического вакуумного насоса.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в процессах извлечения водорода из металлогидридных элементов используется теплота окружающей среды с помощью вентиляторной системы.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что подача криогенной компоненты воздуха в охладитель-смеситель может быть осуществлена насосной системой.
8. Способ по п.2, отличающийся тем, что в процессе сжатия топливной смеси часть ее поступает по капиллярным каналам в емкость коллектора и сгорает с некоторым запаздыванием на этапе расширения продуктов сгорания.
9. Способ по п.2, отличающийся тем, что устройство коллектора водорода позволяет осуществлять дополнительный подвод в него водорода через систему подачи непосредственно из металлогидридных элементов.
10. Способ по п.2, отличающийся тем, что процесс расширения продуктов сгорания с отводом энергии на вал двигателя состоит из трех этапов, которые последовательно осуществляются при движении поршня вниз к нижней мертвой точке: этапа, близкого к изобарному процессу, при котором сгорает основная часть водорода с понижением давления и температуры газа в конце этого этапа; этапа, близкого к изотермическому процессу расширения газов, с подводом теплоты за счет горения водорода подведенного из емкости коллектора, и этапа, близкого к адиабатному процессу с дальнейшим понижением давления и температуры, значения которых в конце процесса приближаются к значениям давления и температуры окружающей среды.