PL165835B1

PL165835B1 - Sposób spalania paliwa wodnego w silniku wewnetrznego spalania PL

Info

Publication number: PL165835B1
Application number: PL90287705A
Authority: PL
Inventors: Rudolf W Gunnerman
Original assignee: Rudolf W Gunnerman
Priority date: 1989-11-22
Filing date: 1990-11-09
Publication date: 1995-02-28
Also published as: CN1098765A; CZ282364B6; NO922007D0; SK280027B6; AU654941B2; CA2029654A1; CZ549090A3; JP3233630B2; SK549090A3; DK0431357T3; WO1991007579A1; CA2029654C; BR9007865A; MX172598B; JPH05502920A; FI922307A0; AU6730290A; ES2088942T3; PL287705A1; ZA908921B

Abstract

1. Sposób spalania paliwa wodnego w silniku wewnetrznego spalania, z wytworzeniem mocy w przyblizeniu takiej samej jak moc uzyskana ze spalania takiej samej ilosci benzyny, do stosow ania w silniku wewnetrznego spalania dajacym rózne wartosci predkosci obrotowej i majacym jedna lub wiecej kom ór spalania oraz gaznik lub uklad wtrysku paliwa do mieszania paliwa z powietrzem i wprow adzania tej mieszaniny do kom ory lub kom ór spalania, znamienny tym, ze wstepnie ogrzewa sie powietrze do spalania i to wstepnie ogrzane powietrze wprowadza sie do gaznika lub ukladu wtrysku paliwa, po czym do gaznika lub ukladu wtrysku paliwa w prow adza sie dla zmieszania z tym powietrzem paliwo wodne zawierajace wode w ilosci okolo 20 - 60% objetosciowych w przeliczeniu na calkowita objetosc tego paliw a i paliwo weglowe wybrane z grupy obejmujacej etanol, m etanol, olej napedowy, benzyne, paliwo do silników wysokopreznych i ich mieszaniny, po czym to paliwo wodne i powietrze wprowadza sie do kom ory lub kom ór spalania i spala sie je w nich w obecnosci katalizatora wytwarzajacego wodór. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób spalania paliwa wodnego w silniku wewnętrznego spalania.

Istnieje zapotrzebowanie na nowe paliwa, które zastąpią benzynę w silnikach wewnętrznego spalania. Silniki wewnętrznego spalania zużywające benzynę lub paliwo do silników wysokoprężnych wytwarzają niedopuszczalne ilości zanieczyszczeń szkodzących zdrowiu człowieka i mogących uszkodzić atmosferę ziemską. Szkodliwe działanie tych zanieczyszczeń na zdrowie i atmosferę jest przedmiotem publicznej dyskusji i nie trzeba nawet podkreślać znaczenia tego problemu.

165 835

Obecnie nieoczekiwanie okazało się, że dzięki sposobowi według wynalazku możliwe jest uzyskanie znacznych korzyści ekologicznych i ekonomicznych z użyciem paliwa pozwalającego na znaczne ograniczenie ilości zanieczyszczeń i tańszego od benzyny lub oleju napędowego.

Zgodny z wynalazkiem sposób spalania paliwa wodnego w silniku wewnętrznego spalania, z wytworzeniem mocy w przybliżeniu takiej samej jak moc uzyskana ze spalenia takiej samej ilości benzyny, do stosowania w silniku wewnętrznego spalania dającym różne wartości prędkości obrotowej i mającym jedną lub więcej komór spalania oraz gaźnik lub układ wtrysku paliwa do mieszania paliwa z powietrzem i wprowadzania tej mieszaniny do komory lub komór spalania, charakteryzuje się tym, że wstępnie ogrzewa się powietrze do spalania i to wstępnie ogrzane powietrze wprowadza się do gaźnika lub układu wtrysku paliwa, po czym do gaźnika lub układu wtrysku paliwa wprowadza się dla zmieszania z tym powietrzem paliwo wodne zawierające wodę w ilości około 20 - 60% objętościowych w przeliczeniu na całkowitą objętość tego paliwa i paliwo węglowe wybrane z grupy obejmującej etanol, metanol, olej napędowy, benzynę, paliwo do silników wysokoprężnych i ich mieszaniny, po czym to paliwo wodne i powietrze wprowadza się do komory lub komór spalania i spala się je w nich w obecności katalizatora wytwarzającego wodór.

Paliwo stosowane według wynalazku ma około 1/3 potencjalnej energii benzyny (BTU), ale użyte w silniku wewnętrznego spalania wytwarza w przybliżeniu taką samą moc, jak taka sama ilość benzyny. Jest to zupełnie nieoczekiwane, przy czym prawdopodobnie należy to zjawisko przypisać uwalnianiu się i spalaniu wodoru i tlenu przy spalaniu tego paliwa sposobem według wynalazku.

Przy stosowaniu tego paliwa w nowym sposobie według wynalazku powietrze do spalania ogrzewa się wstępnie i wprowadza do gaźnika silnika lub układu wtrysku paliwa w celu zmieszania z wodnym paliwem. Mieszaninę paliwowo-powietrzną wprowadza się następnie do komory lub komór spalania i spala w obecności katalizatora wytwarzającego wodór, napędzając w ten sposób silnik.

Przemysłowy etanol i przemysłowy metanol zawierają zwykle niewielkie ilości wody. Handlowe gatunki etanolu i metanolu są oznaczane stopniami, np. 100 stopni zawartości etanolu. Połowa liczby stopni wskazuje ogólnie ilość obecnego etanolu, to jest 100 stopni zawartości etanolu oznacza 50% alkoholu etylowego i 50% wody, 180 stopni zawartości etanolu oznacza 90% alkoholu etylowego i 10% wody, itd.

Wodne paliwo używane według wynalazku można stosować w znanych napędzanych benzyną lub olejem napędowym silnikach wewnętrznego spalania samochodów osobowych, ciężarówek, itp., ze znanymi gaźnikami lub układami wtrysku paliwa. Jedyną modyfikacją niezbędną w takich silnikach w celu wykorzystania tego paliwa jest zainstalowanie katalizatora wytwarzającego wodór w komorze lub komorach spalania silnika, podgrzewacza do wstępnego podgrzewania powietrza do spalania i wymiennika ciepła podgrzewającego wstępnie gorącymi gazami spalinowymi powietrze do spalania w czasie pracy silnika, gdy podgrzewacz już nie pracuje.

W praktyce stosowania sposobu według wynalazku powietrze do spalania podgrzewa się wstępnie przed wprowadzeniem do gaźnika lub układu wtrysku paliwa. Stosując silnik z gaźnikiem powietrze do spalania podgrzewa się do temperatury co najmniej około 177°C do około 204°C na wlocie do gaźnika. Przy silniku z układem wtrysku paliwa powietrze do spalania podgrzewa się do temperatury od około 50°C do około 70°C na wlocie do układu. Wodne paliwo wprowadza się także do gaźnika lub układu wtrysku paliwa i miesza z powietrzem do spalania. Wodne paliwo można wstępnie podgrzać, ale lepiej wprowadzać je do gaźnika lub układu wtrysku paliwa w temperaturze otoczenia. Mieszaninę paliwowo-powietrzną wprowadza się następnie do komory lub komór spalania, gdzie iskra ze świecy zapłonowej zapala mieszaninę w znany sposób, gdy tłok w komorze spalania osiągnie położenie zapłonu cyklu spalania. Obecność katalizatora wytwarzającego wodór w komorze spalania i wstępne podgrzanie komory powodują, jak się sądzi, uwalnianie wodoru i/lub tlenu z wody z paliwa w momencie zapłonu iskrowego mieszaniny paliwowopowietrznej. Wodór i tlen ulegają także zapłonowi w czasie spalania i zwiększają efekt energetyczny paliwa. Zauważono w doświadczeniach z alkoholem o 100 stopniach jako paliwem, że silnik wykazywał taką samą moc, jak przy spalaniu takiej samej ilości benzyny. Jest to zaskakujące w świetle faktu, iż taki alkohol zawiera 13 GJ/m3, a benzyna około 34 GJ/m3, czyli w przybliżeniu trzykrotnie więcej. Fakt, że uboższy energetycznie etanol daje taką samą moc jak bogatsza

165 835 energetycznie benzyna sugeruje, że dodatkowa moc pochodzi z uwalniania i spalania wodoru i/lub tlenu.

Jakkolwiek etanol o 100 stopniach okazał się zadowalającym paliwem w sposobie według wynalazku, oczywiste jest, ze można uzyskać inne odpowiednie paliwa mieszając etanol i/lub metanol z benzyną lub olejem napędowym w zależności od tego, czy paliwo ma się zastosować w silniku benzynowym, czy wysokoprężnym. Prace doświadczalne wykazały także, że etanol o 84 stopniach (58% wody) może być także paliwem, a nawet sądzi się, że można stosować paliwa zawierające nawet 70% wody.

Prędkość obrotową silnika przy stosowaniu sposobu według wynalazku można regulować regulując dopływ powietrza do komory spalania. ,W zwykłym silniku napędzanym benzyną prędkość obrotową zmienia się regulując dopływ benzyny do komór spalania.

Gazowe paliwa, takie jak metan, etan, butan lub gaz ziemny można skroplić i zastąpić nimi etanol i metanol stosowany w niniejszym wynalazku.

Wynalazek można także zastosować w silnikach odrzutowych, będących inną postacią silnika wewnętrznego spalania.

W celu zademonstrowania wynalazku wybrano silnik, który umożliwiał pomiar obciążenia roboczego. Wybrany silnik był jednocylindrowym silnikiem wewnętrznego spalania o mocy 59 kW połączonym z prądnicą prądu stałego i zmiennego o mocy 4 kW/godzinę. Generator wyprodukowała firma Generac Corporation z Waukesha, Wisconsin pod nazwą Generac, model nr 89050(S4002). Generator może wytwarzać stały lub zmienny prąd elektryczny o maksymalnej mocy 4,0 kW i jest jednofazowy.

Dane silnika są następujące:

Producent - Tecumseh, model nr-HM80 (typ 155305-H)

Moc znamionowa - 59 kW przy 60 obrotach na sekundę

Pojemność - 318,3 cm³

Materiał bloku cylindra - Aluminium z rękawem żeliwnym

Typ regulatora - mechaniczny, stałe obroty

Ustalona nastawa prędkości - 62 obroty na sekundę bez obciążenia (Znamionowa częstotliwość i napięcie (120/240 V przy 62 Hz) osiągane przy 60 obrotach na sekundę. Bez obciążenia przy 62 obrotach na sekundę przewiduje się 124/248 V przy 62 Hz. Nieco wyższe parametry przy braku obciążenia gwarantują, że prędkość silnika, napięcie i częstotliwość nie spadną nadmiernie przy większym obciążeniu elektrycznym).

Typ filtra powietrza - fałdowany, papierowy

Typ rozrusznika - ręczny, nawijana linka

Tłumik wydechu - przeciwiskrowy

Układ zapłou - stały, z iskrownikiem na kole zamachowym

Świeca zapłonowa - Champion RJ-17LM (lub równoważna). Przerwa między elektrodami świecy - 0,76 mm. Moment siły wkręcania świecy - 20 Nm. Zawartość oleju silnikowego - 0,77 dm³. Zalecany olej - klasyfikowany jako „SC, SD lub SE“. Podstawowy olej - olej SE 10W-30 o różnej lepkości. Dopuszczalna namiastka - olej SAE 30

Pojemność zbiornika paliwa - 3,8 dm³

Zalecane paliwo - podstawowe - czysta benzyna bezołowiowa, dopuszczalny zamiennik czysta ołowiowa benzyna REGULAR.

Na silniku zainstalowano wymiennik ciepła w celu podgrzewania powietrza do spalania gorącymi gazami spalinowymi z silnika. Na dolnej powierzchni głowicy silnika umieszczono sztabkę platynową tworzącą górną część komory spalania. Sztabka ważyła 28 g i miała 59 mm długości, 19 mm szerokości i 1,6mm grubości. Płytkę platynową umocowano wewnątrz głowicy trzema śrubami ze stali nierdzewnej.

Dołączono do dotychczasowego zbiornika paliwa o pojemności 1 dm³ dodatkowy zbiornik o pojemności 2 dm³. Na przewodzie zasilającym silnik umieszczono trójnik w celu dołączenia przewodu od dodatkowego zbiornika. Na obu prowadzących do trójnika od zbiorników przewodach umieszczono zawory, aby można było używać do podawania paliwa do gaźnika każdego zbiornika oddzielnie lub mieszać paliwa.

165 835

Wykonano szereg testów opisanych w poniższych przykładach w celu określenia przydatności etanolu o 100 stopniach do silnika zmodyfikowanego w powyższy sposób, a w razie przydatności, w elu porównania wyników silnika przez zasilanie etanolem o 100 stopniach i tą samą ilością benzyny.

Przykład I. Dwa dm³ bezołowiowej benzyny umieszczono w drugim zbiorniku paliwa, zamykając zawór prowadzący do tego zbiornika. W zbiorniku o pojemności 3,8 dm3 umieszczono 3,8 dm3 etanolu o 100 stopniach, również przy zamkniętym zaworze prowadzącym ze zbiornika. Otworzono zawór zbiornika z benzyną, aby silnik mógł zostać uruchomiony przy pomocy benzyny.

Po 3 minutach od uruchomienia silnika zmierzono temperaturę powietrza do spalania wchodzącego do gaźnika. Wynosiła ona 82°C. W tym momencie otworzono zawór zbiornika z etanolem i zamknięto zawór zbiornika z benzyną. Temperatura powietrza wchodzącego do gaźnika wzrosła do 93°C.

Etanol był w tym momencie głównym paliwem silnika, który zaczął wykazywać objawy nierównomiernej pracy. Wyregulowano więc mechanizm przepustnicy zmniejszając o 90% pobór powietrza. Natychmiast po tym uruchomiono dwa podgrzewacze o mocy 1800 W dające powietrze o temperaturze 204°C i użyto ich do podgrzewania powietrza do spalania na wejściu do gaźnika. Temperatura powietrza z podgrzewaczy wynosiła od 199°C do 202°C.

Po upływie 20 minut pracy na paliwie etanolowym temperatura powietrza wchodzącego do spalania ustabilizowała się na wartości od 175°C do 177°C. Silnik pracował na etanolu o 100 stopniach przez dalsze 40 minut, aż do pełnej godziny pracy, zużywając 2 dm³ etanolu. Zamknięto wówczas zawór zbiornika z etanolem i wyłączono silnik otwierając przepustnicę. W zbiorniku pozostało 1,8 dm3 etanolu.

Przepustnicę ustawiono następnie w położeniu 90% zamknięcia i ponownie uruchomiono silnik. Silnik ruszył natychmiast i pracował na paliwie etanolowym o 100 stopniach tak prawidłowo, jak w czasie poprzedniego godzinnego przebiegu.

Silnik zatrzymano i uruchomiano jeszcze trzykrotnie z podobnymi wynikami.

W czasie pracy silnika na paliwie etanolowym o 100 stopniach zmierzono moc wyjściową prądnicy. Silnik napędzany etanolem dawał moc 36 kW przez okres godziny zużywając w tym czasie 2dm³ etanolu o wartości opałowej 13 GJ/m³.

Po zakończeniu przebiegu z etanolem uruchomiono silnik ponownie zasilając go 2dm3 benzyny ze zbiornika benzynowego. Po 47 minutach silnik zatrzymał się z braku paliwa. Pomiary dokonane na prądnicy wykazały, że silnik napędzany benzyną dawał moc 36 kW przez 47 minut, zużywając 2 dm³ benzyny o wartości opałowej 34 GJ/m³.

Porównanie tych pomiarów mocy wykazuje, że 2 litry etanolu o 100 stopniach wytwarzają taką samą moc, jak 2 litry benzyny. Jest to zaskakujące, ponieważ benzyna ma około 2,5 raza większą wartość opałową niż taka sama ilość etanolu o 100 stopniach. Wskazuje to, że dodatkowa moc związana z etanolem musi pochodzić z uwalniania i spalania wodoru i/lub tlenu pochodzących ze znacznej ilości wody w paliwie.

Chociaż benzyny używano jako początkowego paliwa do rozgrzania silnika i wytworzenia gorących gazów spalinowych do wstępnego ogrzewania powietrza do spalania, nie jest to konieczne, a w zamian można użyć elektrycznej pompy cieplnej podgrzewającej powietrze do spalania aż do momentu, w którym rolę tę będzie mógł przejąć wymiennik ciepła, a pompę cieplną będzie można wyłączyć.

Powyższe testy porównujące stosowanie etanolu o 100 stopniach i benzyny powtarzano jeszcze trzykrotnie z podobnymi wynikami.

Uruchomiono drugą serię testów podobną do poprzedniej z zastosowaniem etanolu o 84 stopniach (42% alkoholu etylowego i 58% wody) w miejsce etanolu o 100 stopniach. Jednak po 30 sekundach pracy w tym etanolu silnik zatrzymał się gwałtownie i wydzielił znaczną ilość oleju pod ciśnieniem spod głównego łożyska. Uruchomiony ponownie zatrzymał się znów gwałtownie po 20 sekundach.

Powyższe zatrzymania wydają się być spowodowane przedwczesnym zapłonem wodoru i/lub tlenu w czasie podnoszenia się tłoka, co spowodowało wzrost ciśnienia w skrzyni korbowej i

165 835 wytłoczenie oleju przez główne łożysko. Ciśnienie w komorze spalania spowodowało przedostawanie się gazów przez pierścienie tłoka do skrzyni korbowej, a następnie przez główne łożysko.

Przedwczesny zapłon wodoru i/lub tlenu spowodowany był zapewnie wytworzeniem większej ilości wodoru i tlenu niż w przypadku etanolu o 100 stopniach zawierającego mniejszą ilość wody.

Problem przedwczesnego zapłonu można prawdopodobnie rozwiązać stosując silnik o krótszym skoku tłoka w celu skrócenia czasu pobytu paliwa, wraz z wodorem i tlenem, w komorze spalania, lub regulując gaźnik lub elektroniczny układ wtrysku paliwa w celu skrócenia czasu pobytu i uniknięcia wytwarzania nadmiaru wodoru i tlenu. Silnik użyty w doświadczeniach miał względnie duży skok tłoka wynoszący 15 cm. Aby uniknąć problemu przedwczesnego zapłonu w tym silniku, skok tłoka powinien być równy 3,7 cm lub mniejszy.

Przykład II. Dokonano serii testów na silniku z elektronicznie sterowanym układem wtrysku paliwa w celu stwierdzenia, czy rozwiąże to problem przedwczesnego zapłonu opisany powyżej. Użytym w tym celu silnikiem był trzy cylindrowy elektronicznie sterowany silnik wewnętrznego spalania z turbodoładowaniem z samochodu Chevrolet Sprint z 1987 roku o przebiegu 59 200 km.

Głowicę silnika zdjęto i oczyszczono z nagaru. Umocowano wewnątrz każdej z głowic płytkę platynową w taki sposób, aby nie przeszkadzać w pracy zaworów głowic. Każda płytka miała 1 cm długości i szerokości i 0,8 mm grubości. Każdą płytkę umocowano do głowicy jedną stalową śrubą w środku płytki. Oczyszczono z nagaru głowice tłoków i złożono silnik zakładając nowe uszczelki.

Przewód pobierania powietrza wychodzący z turbodoładowarki i prowadzący do zasysacza przecięto w połowie długości i połączono z wymiennikiem ciepła w celu chłodzenia powietrza do spalania dochodzącego do zasysacza. Na wymienniku umieszczono bocznik stosując trójniki na obu końcach wymiennika i umieszczając zawór motylkowy bliżej turbodoładowarki, aby strumień powietrza mógł omijać wymiennik i dostawać się bezpośrednio do zasysacza. Usunięto całe wyposażenie oczyszczania spalin, pozostawiono alternator. Odłączono od silnika pasek klinowy obsługujący rozrusznik, ponieważ nie korzystano z niego w czasie testów. Silnik zamontowano w samochodzie Chevrolet Sprint wyposażonym w rurę wydechową i tłumik niezbędne do prawidłowej pracy silnika. W przewodach wydechowych pozostawiono konwerter katalityczny wyjmując jednak jego zawartość, ponieważ nie była potrzebna. Z pompą paliwową połączono dwa plastykowe pojemniki paliwa o pojemności 3,8 dm3 każdy dodając trójnik i ręczne zawory pozwalające na szybką zmianę paliwa przez ich otwieranie i zamykanie.

Wykonano serię testów w celu określenia, jak zmodyfikowany w taki sposób silnik będzie pracował na różnych paliwach.

W pierwszym teście użyto do rozruchu metanolu o 200 stopniach. Silnik ruszył i pracował po podniesieniu ciśnienia paliwa do 420 - 520 kPa. Przy stosowaniu benzyny ciśnienie paliwa wynosi zwykle 24 - 35 kPa.

W czasie pracy silnika na paliwie metanolowym o 200 stopniach zmieniono je na denaturowany etanol o 100 stopniach i silnik pracował równo przy 58 obrotach na sekundę. Po około dwu minutach test przerwano i zatrzymano silnik, ponieważ przewody paliwowe zaczęły pęcznieć i praca była niebezpieczna. Wymieniono je na przewody wysokociśnieniowe, a plastykowe złącza i trójniki zamieniono na miedziane. Wstawiono nowy miernik ciśnienia. W czasie testu zauważono, że mieszanka paliwowa wymaga większej ilości powietrza, a komputerowe nastawy pracy silnika nie pozwalają na podanie dodatkowej ilości powietrza. Aby ominąć tę trudność, otworzono zawór wlotowy powietrza.

Po tych przeróbkach wykonano nową serię testów z metanolem o 200 stopniach w jednym ze zbiorników paliwa. Silnik rozpoczął pracę na tym paliwie i ustalono prędkość obrotową na 58 obrotów na sekundę. Silnik pracował w takich warunkach przez kilka minut. W tym czasie wyregulowano ciśnienie i zauważono, że odpowiednie będzie ciśnienie 450 kPa. Termopara umieszczona w pobliżu zasysacza wykazywała temperaturę 65°C po około 5 minutach.

W drugim zbiorniku paliwa umieszczono mieszaninę 500 cm³ wody z 500 cm³ czystego metanolu i zastosowano ją jako paliwo. Bez zmiany przepływu powietrza stwierdzono podwyższenie temperatury powietrza do spalania z 65 na 75°C po około 1 minucie. Prędkość obrotowa silnika spadła do 51 obrotów na sekundę. Silnik pracował bardzo równo i pozwalał się bez trudności zatrzymywać i uruchamiać.

165 835

Następnym etapem testów było zbadanie, jak wpływa na pracę silnika zmiana zawartości wody w paliwie. Silnik uruchomiono łatwo stosując denaturowany etanol o 199 stopniach. Ciśnienie paliwa zmniejszono z 450 kPa do 350 kPa, temperatura powietrza do spalania wynosiła 65°C przy 58 obrotach na sekundę, silnik pracował równo.

Paliwo zmieniono wówczas na denaturowany etanol o 160 stopniach. Ciśnienie paliwa wynosiło 350 kPa. Temperatura powietrza do spalania wynosiła 65°C przy prędkości obrotowej zmniejszonej do 55 obrotów na sekundę, silnik pracował równo.

Po 10 minutach paliwo na denaturowany etanol o 140 stopniach. Temperatura powietrza do spalania wzrosła do 70°C przy prędkości obrotowej zwiększonej do 58 obrotów na sekundę, silnik pracował równo.

Po 10 minutach paliwo na denaturowany etanol o 120 stopniach. Temperatura powietrza do spalania wzrosła do 73°C przy prędkości obrotowej zmniejszonej do 55 obrotów na sekundę, silnik pracował równo.

Po 10 minutach paliwo na denaturowany etanol o 100 stopniach. Temperatura powietrza do spalania wzrosła do 74°C przy prędkości obroto wej zmniejszonej do 51 obrotów na sekundę, silnik pracował równo.

Po 10 minutach paliwo na denaturowany etanol o 90 stopniach. Temperatura powietrza do spalania pozostała równa 74°C przy prędkości obrotowej zmniejszonej do 51 obrotów na sekundę, silnik pracował równo.

Po 10 minutach paliwo na denaturowany etanol o 80 stopniach. Temperatura powietrza do spalania wzrosła do 76°C przy prędkości obrotowej zmniejszonej do 49 obrotów na sekundę. Zauważono pojawienie się w pewnych momentach płomienia z rury wydechowej. Powrócono do zasilania denaturowanym alkoholem o 100 stopniach i zamknięto bocznik na wymienniku ciepła. Temperatura powietrza do spalania wzrosła do 160°C, a w ciągu następnych kilku minut do 170°C. Prędkość obrotowa wzrosła do 67 obrotów na sekundę, a silnik pracował równo.

Kolejną serię testów przeprowadzono na silniku pracującym z prędkością obrotową 58 obrotów na sekundę, usuwając wymiennik ciepła. Silnik uruchomiono z czystym etanolem jako paliwem, a natychmiast po osiągnięciu przez powietrze wlotowe przy zasysaczu temperatury 50°C zmieniono paliwo na etanol o 100 stopniach, silnik pracował równo. Temperatura powietrza wlotowego wzrosła do 70°C i ustabilizowała się. Silnik wyłączono i uruchomiono ponownie, nadal obserwując jego równą pracę. Regulując i otwierając wlot powietrza osiągnięto wzrost obrotów silnika do 68 obrotów na sekundę. Nieznaczne przymknięcie wlotu powietrza spowodowało obniżenie obrotów silnika do 25 obrotów na sekundę. W obu zakresach prędkości obrotowych silnik pracował równo, był wyłączany, uruchomiany ponownie i nadal pracował równo.

165 835

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz Cena 1,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób spalania paliwa wodnego w silniku wewnętrznego spalania, z wytworzeniem mocy w przybliżeniu takiej samej jak moc uzyskana ze spalania takiej samej ilości benzyny, do stosowania w silniku wewnętrznego spalania dającym różne wartości prędkości obrotowej i mającym jedną lub więcej komór spalania oraz gaźnik lub układ wtrysku paliwa do mieszania paliwa z powietrzem i wprowadzania tej mieszaniny do komory lub komór spalania, znamienny tym, że wstępnie ogrzewa się powietrze do spalania i to wstępnie ogrzane powietrze wprowadza się do gaźnika lub układu wtrysku paliwa, po czym do gaźnika lub układu wtrysku paliwa wprowadza się dla zmieszania z tym powietrzem paliwo wodne zawierające wodę w ilości około 20-60% objętościowych w przeliczeniu na całkowitą objętość tego paliwa i paliwo węglowe wybrane z grupy obejmującej etanol, metanol, olej napędowy, benzynę, paliwo do silników wysokoprężnych i ich mieszaniny, po czym to paliwo wodne i powietrze wprowadza się do komory lub komór spalania i spala się je w nich w obecności katalizatora wytwarzającego wodór.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się paliwo wodne zawierające wodę w ilości około 20 - 50% objętościowych w przeliczeniu na całkowitą objętość tego paliwa.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jako paliwo węglowe stosuje się paliwo wybrane z grupy obejmującej etanol, benzynę i ich mieszaniny.
4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jako paliwo węglowe stosuje się paliwo wybrane z grupy obejmującej etanol, metanol i ich mieszaniny.
5. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jako paliwo węglowe stosuje się etanol.
6. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że powietrze do spalania podgrzewa się wstępnie podgrzewaczem, a następnie ciepłem gorących gazów spalinowych z silnika w czasie jego pracy.
7. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że stosuje się katalizator wybrany z grupy obejmującej platynę, stop platyny z niklem, metale szlachetne i inne substancje wytwarzające wodór w czasie spalania powietrza i paliwa wodnego nad tym katalizatorem.
8. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jako katalizator stosuje się platynę.
9. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że powietrze ogrzewa się wstępnie do temperatury od co najmniej 177°C do około 204°C na wejściu do gaźnika.
10. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że powietrze ogrzewa się wstępnie do temperatury od 50°C do około 70°C na wejściu do układu wtrysku paliwa.
11. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że paliwo wodne wprowadza się do gaźnika lub układu wtrysku paliwa w temperaturze otoczenia.
12. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że prędkość obrotową reguluje się regulując dopływ powietrza do gaźnika lub układu wtrysku paliwa.