CZ281797A3

CZ281797A3 - Způsob snížení emisí spalovacích motorů

Info

Publication number: CZ281797A3
Application number: CZ972817A
Authority: CZ
Inventors: Guy Negre; Cyril Negre
Original assignee: Guy Negre
Priority date: 1995-03-06
Filing date: 1996-03-04
Publication date: 1998-04-15
Also published as: ES2135877T3; CN1177996A; FR2731472A1; AU692073B2; JPH11502003A; KR19980702790A; EP0815356A1; PL322112A1; US6094915A; DE69603017D1; BR9607658A; EP0815356B1; GR3031298T3; DE69603017T2; ATE181588T1; AU4947796A; CA2213993A1; FR2731472B1; RU2161711C2; WO1996027737A1

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu zabránění znečištování próstře..dí.-spalovacími -mo-t-o-ry—s-nezávisí-ou^-·spalovací' kómůrbu‘áš' konstantním objemem. Vynález se rovněž.týká zařízení, vhodného k provádění tohotozpůsobu. ,

Dosavadní stav techniky

U spalovacích motorů s nezávislou spalovací komorou a s konstantním objemem jsou kompresní komora,· spalovací, komora a expansní komora tvořeny třemi oddělenými a zcela nezávislými součástmi a tak je možno přizpůsobitkaždý z těchto tří členů funkci, která je mu přidělena, bez jejich vzájemného ovlivňování, přičemž motor je případně vybaven soustavou pro řízení expanze, která umožňuje, aby maximální expanzní tlak odpovídal úhlu otáčení klikového hřídele, což umožňuje velký tangenciální výkon a zlepšuje ještě celkový výkon tohoto typu motoru.

Přesto při práci v městském prostředí, zejména na' vozidlech, spotřebuje tento motor ještě tolik paliva, že i při značném snížení jeho množství dochází ještě k emisi nečistot.

Podstata vynálezu

Způsob podle vynálezu umožňuje úplné odstranění těchto emisí znečištújících plynů, zejména při provozu ve městě, kdy motor vyžaduje málo příkonu.

»· 9 • 9 ·· · 9*

Způsob podle vynálezu je vyznačen použitými opatřeními a zejména tím, že při provozech s malým výkonem není již uváděna v činnost palivová tryska, a že v tomto případě se do spalovací komory zavádí - jakýmkoliv vhodným ústrojím zejména poté, co se do ní přivedl stlačený vzduch (bez paliva) , pocházející z kompresoru motoru, - malé množství přídavného vzduchu, pocházejícího z vnější nádržky, ve které je obsažen vzduch (nebo jakýkoliv jiný plyn) pod velmi vy- —sokým'tíakem'; toto mále mňožšťvfstíáčeňehb vzduchu, mající teplotu okolí, se zahřeje při styku s teplým vzduchem, obsaženým ve spalovací komoře, expanduje a znatelně zvýší tlak, panující ve spalovací komoře, aby při expanzi mohla.dodat hnací prácí o dostatečném příkonu, která umožní například funkci vozidla v městském provozu. Regulací množství vstřiknutého přídavného vzduchu.se ovlivní dodaný příkon.

Vynález je rovněž vyznačen'tím, že se motor vybaví vysokotlakým kompresorem, který se uvede v činnost při zpomalení nebo při chodu se zvýšeným výkonem aby bylo možno doplnit vzduchem, stlačeným na velmi vysoký tlak, vnější nádržku, a tím zlepšit samočinnost odstraňování nečistot.

Je tedy zřejmé, jak prac.ujé motor podle vynálezu, který může takto pracovat s nízkými výkony v městském provozu bez emise znečištujících plynů a může ihned podle přání podávat výkony kompatibilní s jeho normálním použitím.na vozovce poté,, co bylo uvedeno v činnost vstřikování paliva a není v činnosti tryska pro vstřikování přídavného vzduchu.

Množství vstřikovaného přídavného vzduchu, vstřikovací ústrojí, způsob skladování stlačeného vzduchu, použitý plyn, zařízení pro plnění zásobní nádrže - kompresorem, pracujícím při zpomalení nebo při brzdění nebo při provozu na vozovce a/nebo u čerpadla v autoservisech, speciálně vybavených, nebo také nahrazením zásobní nádržky - se mohou měnit, aniž by se tím změnil princip vynálezu.

• » *

Vynález je použitelný zejména u spalovacích motorů s nezávislou spalovací komorou o konstantním objemu, zejména při městském provozu vozidla, stejně tak však pro jakékoliv jiné použití motoru. Vynález je rovněž použitelný u běžných spalovacích motorů.

Ostatní účely, výhody a znaky vynálezu vyplynou z následujícího popisu několika provedení vynálezu, na něž však vyňalěž“nehí omezérU^- á' ťo vespo Jitbšti' s'přTlóžěňymivy-~ křesy.

Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 znázorňuje příčný řez jedním provedením vynálezu v případě spalovacího motoru s nezávislou spalovací komorou v horní..úvrati hlavního pístu na konci výfuku.

Obr. 2 znázorňuje tentýž motor na začátku expanze.

Obr. 3 znázorňuje synoptické schéma instalace motoru, na vozidle. .

Příklady provedeni vynálezu .

Obr. 1 a 2 znázorňují jedno provedení způsobu podle, vynálezu při užití u spalovacího motoru s nezávislou spalovací komorou o- konstantním ob jemu,' kde spalovací .komora 1 je napájena komorou 2 se stlačeným vzduchem, udržovaným na tlaku v podstatě konstantním, přičemž komora 2 je sama zásobována kompresorem přes potrubí 3. Vedení 4, jehož otevření a uzavření jsou ovládána klapkou 5^ spojuje komoru 2 s nezávislou spalovací komorou _1 a obsahuje palivovou trysku 6., která je určena pro vytvoření směsi vzduchu a paliva těsně před jeho zavedením do spalovací komory 1., kde bude zapálena.

’ ’*’Σ ·· · . · · · . . . *

.........

·· ·

Expansní válec 7 je opatřen hlavním pístem 8, který je ojnicí 2 spojen s čepem klikového hřídele 10, a protilehlým vedlejším pístem 11, jehož pohyb je zde řízen vačkou 12 - která sama je unášena klikovým hřídelem 10 - tak, že provází hlavní píst 8 na části jeho sestupného zdvihu, aby se umožnilo splynutí tlaku na začátku expanse - po otevření kanálu 14 klapkou 15, spojující spalovací komoru _1 s expansní komorou 16 - v minimálním objemu a s takovými _úhly otáčení klikového hřídele 10 a s takovým nakloněním ojnice 9, jež umožňují dosáhnout průměrné tangenciální síly.optimální expanze. .

Vstřikovač 22 přídavného stlačeného vzduchu podle vynálezu je zasazen, do spalovací komory 1_ a je'přes redukční ventil zásobován z nádržky 23 se stlačeným vzduchem (nebo s jiným kompatibilním.plynem), skladovaným-pod vysokým . tlakem.

Při práci s nízkým výkonem sse podle vynálezu, když ý motor je v horní úvrati expanzního válce (obr. 1), odizoluje _: i spalovací komora 1 a obsahuje hmotu stlačeného, teplého a čistého vzduchu, bez paliva - nebot palivová tryska 6 nebyla uvedena v činnost -. Vstřikovač 22 přídavného vzduchu je otevřen a zavádí do spalovací komory 1_ malé množství přídavného vzduchu, pocházejícího ze zásobní vysokotlaké nádržky 23, a expandovaného na tlak nepatrně větší, než je tlak, panující ve spalovací komoře _1» aby byl .převod umožněn; tato hmota přídavného vzduchu se zahřeje ve styku se stlačeným vzduchem, obsaženým ve spalovací komoře 1, rozepne se a značně zvýší původní tlak, aby umožnila vykonání práce po otevření (obr. 2) kanálu 14 tím, že se rozepne v expanzní komoře. V důsledku velmi dobré výkonnosti znázorněné konstrukční skupiny bude množství přídavného vzduchu velmi malé a ovlivní dodaný výkon.

*· · · « · • · »· · • · • · * · ·

Prostředky pro vstřikování přídavného vzduchu do spalovací komory se mohou měnit v rámci principu vynálezu, avšak přesto je výhodnější použít elektromechanické vstřikovací trysky, jako jsou palivové trysky 6, tak, aby tryska mohla být snadněji ovládána, zejména při výkonu, elektronikou, na vozidle použitou.

Obr. 3 znázorňuje synoptické schéma instalace pro pro-, vádění způsobu podle vynálezu na vozidle, kde nádržka 23A pro skladování přídavného vzduchu, stlačeného· pod vysokým tlakem, je vybavena jednak otvorem 24 pro plnění čerpadlem a jednak pomocným plnicím otvorem 25, napájeným malým instalovaným vysokotlakým kompresorem 36, který je uváděn do činnosti spojkovou soustavou 27 při zpomalování a při brzdění, Čímž umožňuje opatřit vozidlo znamenitou motorovou brzdou, a rovněž při fungování na vozovce se zvýšeným výkonem. Toto uspořádání má tu výhodu, že značně zvyšuje samočinnost funkce při znečištění.

Je zřejmé, že konstrukce nádržky, vzduchové trysky, vysokotlakého kompresoru, jeho zapnutí, plnicích ventilů a jiných zpětných klapek se mohou měnit v rámci principu vynálezu, který není omezen na popsaná a znázorněná provedení a může být odborníky různým způsobem prováděn podle účelu jeho použití.

Zastupuje:

Claims

PATENTOVÉ' NÁROKY

1. Způsob zabránění znečištění prostředí spalovacím motorem s nezávislou spalovací komorou o konstantním objemu, u kterého jsou kompresní komora, spalovací komora a expanzní komora tvořeny třemi oddělenými a zcela nezávislými částmi, čímž je možno přizpůsobit každý z těchto tří členů funkci, která--je-igim-pp-i-dě-l-ena-y—bez—j-e-j-i-eh-^vz-ájemného-ovl-i-vfíován-í-,-kde spalování nastává v izolované nezávislé komoře o. konstantním objemu, přičemž motor může být rovněž vybaven soustavou pro řízení expanze, umožňující zlepšit výkon motoru, vyznačující .se tím, že při provozu s nízkým výkonem - například při městském provozu takto- vybaveného vozidla:

není již uváděn-ajv Činnost palivová tryska po. naplnění spalovací komory s konstantním objemem, která je tedy při každém cyklu naplněna čistým stlačeným vzduchem a vysoké teplotě, jakýmkoliv vhodným zařízením se zavede - v podstatě po zavedení· stlačeného vzduchu, pocházejícího z kompresoru motoru-, do spalovací komory malé množství přídavného vzduchu (nebo kteréhokoliv jiného plynu), pocházejícího z vnější nádržky, ve které je uskladněn vzduch (nebo nějaký jiný plyn) pod velmi vysokým tlakem při teplotě místnosti a expandovaný na tlak nepatrně vyšší .než tlak, panující ve spalovací komoře, aby se umožnilo jeho zavedení, toto malé množství přídavného vzduchu se zahřeje ve styku s teplým stlačeným vzduchem, již obsaženým ve spalovací komoře, expanduje a značně zvýší počáteční tlak, panující ve spalovací komoře, aby během expanze umožnilo dodat poháněči práci o dostatečném výkonu.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se t í m , že motor je vybaven přídavným vysokotlakým kompresorem, který je uváděn do činnosti při zpomalování nebo brzdění vozidla, jakož i při práci se zvýšeným výkonem, když je uvedena činnost palivová tryska, čímž se umožňuje zlepšení autonomie fungování bez znečištění.
3. Zařízení k provádění způsobu podle nároku 1 při po------'-u-ž-it-í--u-spa-lovaeího-mo-to-ru-s--nezávis-lou spalovací—komorou^- ·— o konstantním objemu, kde spalovací komora (1) je zásobována vyrovnávacím objemem (2) stlačeného vzduchu, udržovaného na tlaku v podstatě konstantním, a to přes vedení (4), jehož otevírání a zavírání je řízeno klapkou (5), která obsahuje elektromechanickou palivovou trysku (6), určenou pro vytvoření směsi vzduchu a paliva v podstatě před jejím zavedením do spalovací komory, a kde expanzní válec (7) je opatřen hlavním pístem (8) spojeným ojnicí (9) s čepem klikového hřídele (10)a protilehlým .vedlejším pístem (11), jehož pohyb je řízen tak, že provází hlavní píst na Části jeho sestupného zdvihu, aby se umožnilo splynutí otevření kanálu (14) klapkou, spojující spalovací komoru s expanzní komorou

- při minimálním objemu, s takovými' úhly otáčení klikového hřídele a takovým nakloněním ojnice, jež umožňují dosáhnout průměrné tangenciální síly optimální expanze, vyznačující setím, že do spalovací komory (1) je zařazen elektromechanický vstřikovač (22) vzduchu, zásobovaný přes redukční ventil z nádržky (23) se vzduchem, stlačeným pod velmi' vysokým tlakem, při práci s nízkým výkonem

- například při užití vozidla v městském provozu - se neuvede v Činnost palivová tryska (6) a poté, co byla do komory zavedena náplň stlačeného teplého vzduchu, obsaženého ve vyrovnávací komoře (2), se uvede v činnost vzduchová tryska (22) pro připuštění malého množství přídavného vzduchu o teplotě místnosti, kterýžto vzduch se zahřeje ve styku s ·· * ril í

teplým vzduchem, již obsaženým ve spalovací komoře, rozepne se a zvýší tlak, aby umožnil vytvoření hnací síly tím, že expanduje v expanzní komoře po otevření kanálu, který je spojuje se spalovací komorou (1).
4. Zařízení podle nároku 3, vyznačuj íc í se tí m , že nádržka pro skladování přídavného stlačeného vzduchu (23, 23A) obsahuje plnicí otvor s jednosměrným uzá-- věremy-umožňuj-í-c-í-;obnovení--s tlačeného-vzduchu-- nebo—j-inéhoplynu - pod velmi vysokým tlakem přímo na vozidle, opatřeném speciálně vybaveným Čerpadlem.
5. Zařízení podle nároku 3, vyznačujíc í se t í m , že skladovací nádržka (23, 23A) je opatřena pomocným plnicím otvorem, zásobovaným připojeným značně vysokotlakým kompresorem (26), který je uváděn v činnost spojkovou soustavou (27) nebo jakýmkoliv jiným ústrojím při zpomalení nebo brzdění vozidla, takže tak zlepšuje výfukovou brzdu, a stejně tak, když motor pracuje s vyšším výkonem na vozovce, aby se zlepšila autonomie, uskutečnitelná při provozu bez znečištění.
6. Způsob zabránění znečištění prostředí spalovacím motorem, vyznačující se tím, že při provozech s nízkým výkonem není již uváděna do činnosti palivová tryska, a že v tomto případě se do spalovací komory zavádí jakýmkoliv vhodným prostředkem, zejména poté, kdy byl do této komory zaveden stlačený teplý vzduch bez pálivá, získaný po kompresním cyklu motoru, malé množství přídavného vzduchu nebo jiného přídavného plynu, pocházejícího z vnější nádržky, ve které je vzduch nebo nějaký jiný plyn uskladněn pod velmi vysokým tlakem při teplotě místnosti, • ·· ·· ·· · · · • · · * i

Λ · * * * .ϊ........

- 9 který se zahřeje ve styku s množstvím teplého vzduchu, obsaženým ve spalovací komoře, rozepne se a značně zvýší tlak, panující ve spalovací komoře, čímž při expanzi umožní dodat hnací práci o dostatečném výkonu, aby umožnila fungování, například vozidla, pří městském provozu.