RS60746B1 - Motor sa unutrašnjim sagorevanjem - Google Patents

Motor sa unutrašnjim sagorevanjem

Info

Publication number
RS60746B1
RS60746B1 RS20200767A RSP20200767A RS60746B1 RS 60746 B1 RS60746 B1 RS 60746B1 RS 20200767 A RS20200767 A RS 20200767A RS P20200767 A RSP20200767 A RS P20200767A RS 60746 B1 RS60746 B1 RS 60746B1
Authority
RS
Serbia
Prior art keywords
exhaust
heat exchanger
mixing chamber
channel
internal combustion
Prior art date
Application number
RS20200767A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael Lorenz
Georg Lorenz
Original Assignee
Michael Lorenz
Georg Lorenz
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Michael Lorenz, Georg Lorenz filed Critical Michael Lorenz
Publication of RS60746B1 publication Critical patent/RS60746B1/sr

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/032—Producing and adding steam
    • F02M25/035—Producing and adding steam into the charge intakes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G5/00—Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
    • F02G5/02—Profiting from waste heat of exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M17/00—Carburettors having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of preceding main groups F02M1/00 - F02M15/00
    • F02M17/18—Other surface carburettors
    • F02M17/20—Other surface carburettors with fuel bath
    • F02M17/22—Other surface carburettors with fuel bath with air bubbling through bath
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/032—Producing and adding steam
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/17—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the intake system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/35—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with means for cleaning or treating the recirculated gases, e.g. catalysts, condensate traps, particle filters or heaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M31/00—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
    • F02M31/02—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
    • F02M31/04—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating combustion-air or fuel-air mixture
    • F02M31/045—Fuel-air mixture
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M31/00—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
    • F02M31/02—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
    • F02M31/04—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating combustion-air or fuel-air mixture
    • F02M31/06—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating combustion-air or fuel-air mixture by hot gases, e.g. by mixing cold and hot air
    • F02M31/08—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating combustion-air or fuel-air mixture by hot gases, e.g. by mixing cold and hot air the gases being exhaust gases
    • F02M31/087—Heat-exchange arrangements between the air intake and exhaust gas passages, e.g. by means of contact between the passages
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Description

Pronalazak se odnosi na motor sa unutrašnjim sagorevanjem koji može biti pogonjen tečnim ili gasovitim gorivom, koji ima najmanje jedan usisni kanal, najmanje jedan izduvni kanal i liniju za recirkulaciju izduvnih gasova koja povezuje izduvni kanal i usisni kanal za recirkulaciju najmanje dela izduvnih gasova nastalih sagorevanjem goriva u usisni kanal, sa komorom za mešanje smeštenom u usisnom kanalu za formiranje disperzije recirkuliranih izduvnih gasova i tečnog disperzionog medijuma koji sadrži vodu i gorivo, pri čemu se linija recirkulacije izduvnih gasova koja se odvaja iz izduvnog kanala otvara u komoru za mešanje, i gde je nizvodno od komore za mešanje usisni kanal termički povezan sa izduvnim kanalom preko izmenjivača toplote, pri čemu je izmenjivač toplote poželjno konstruisan kao suprotnosmerni izmenjivač toplote, pri čemu gasoviti disperzioni medijum u izmenjivaču toplote apsorbuje toplotnu energiju od izduvnih gasova.
Poznato je da se motori sa unutrašnjim sagorevanjem pogone mešavinom vode i goriva radi smanjenja potrošnje goriva i smanjenja emisija.
FR 2 926 606 А1 otkriva motor sa unutrašnjim sagorevanjem u kome se - još uvek neispareno - alternativno gorivo meša sa izduvnim gasovima i kondenzuje u komori za mešanje i greje toplotom izduvnih gasova u izmenjivaču toplote smeštenom u izduvnom kanalu, pri čemu se alternativno ispareno gorivo dovodi u usisni kanal motora sa unutrašnjim sagorevanjem preko dovodnog voda. Dostupan je veliki broj ventila za merenje goriva, alternativnog isparenog goriva, izduvnih gasova i vode. Tečni disperzioni medijum, koji nastaje mešavinom vode i goriva, nije obezbeđen.
DE 10 2013 212 596 А1 opisuje uređaj za smanjenje emisije zagađujućih materija i/ili potrošnju goriva motora sa unutrašnjim sagorevanjem vozila, koji ima uređaj za recirkulaciju izduvnih gasova, pomoću kojeg se izduvni gasovi mogu ubacivati iz izduvnih kanala u usisni kanal motora sa unutrašnjim sagorevanjem. Uređaj sadrži odvajač kondenzata za izdvajanje vode, koji je povezan sa uređajem za recirkulaciju izduvnih gasova, rezervoarom za skladištenje izdvojene vode, koji je povezan na odvajač kondenzata, i uređaj za ubrizgavanje vode i emulzije, koji može biti napajan vodom preko rezervoara za skladištenje.
Iz DE 4412966 Al, poznat je postupak i uređaj za upravljanje dizel motorom, prema kojem se uljna emulzija voda-u-dizelu isporučuje sa sadržajem vode koji varira u zavisnosti od brzine motora i stanja opterećenja motora. U tom procesu, izduvni gasovi iz dizel motora se ubacuju u cev za dovod vazduha dizel motora i recirkulirani deo izduvnih gasova se menja na kontrolisan način, po potrebi proporcionalno udelu vode i/ili udelu kiseonika u izduvnim gasovima. Dizel motor ima pumpu za ubrizgavanje, a uzvodno je uređaj za mešanje u recirkulacionom kolu za mešanje vode sa dizel uljem za formiranje uljne emulzije voda-udizelu, u koju vodi cev za dovod dizela i, kroz kontrolisanu mlaznicu za ubrizgavanje vode, vodi cev za dovod vode. Mlaznica za ubrizgavanje vode je kontrolisana elektronskom regulacionom jedinicom za promenu udela vode u emulziji u zavisnosti od stanja opterećenja i/ili brzine dizel motora.
Pored toga, DE 3912344 Al otkriva uređaj za proizvodnju emulzije ulje-voda za rad pumpe za ubrizgavanje dizel motora, koji ima rotaciono simetričnu vrtložnu komoru sa tangencijalnim ulazom i konusno suženim izlazom. Za proizvodnju fine homogene emulzije suspenzovanih kapljica vode veličine u opsegu od 2 μm do 4 μm, aksijalni krajnji deo vrtložne komore udaljen od izlaza okružen je prstenastim kanalom koji se koaksijalno prostire do vrtložne komore, koji je povezan sa vrtložnom komorom preko ulaznih otvora poravnatih tangencijalno u odnosu na vrtložnu komoru i u koje se ulazni kanal za ulje otvara tangencijalno. Elektromagnetno kontrolisana mlaznica za ubrizgavanje otvara se u ulazni deo vrtložne komore. Izlaz vrtložne komore otvara se kroz produžetak u usisnu komoru radijalnog impelera, koji je smešten u komori pumpe koja ima izlazni kanal u području periferije radijalnog impelera, do koje su dovodna linija koja vodi do pumpe za ubrizgavanje i recirkulacioni vod koji vodi do ulaznog kanala emulzije spojeni. Kanal emulzije se takođe tangencijalno uliva u prstenasti kanal. Usisna komora radijalnog impelera ima bočni ulazni kanal na koji je priključen povratni vod iz pumpe za ubrizgavanje.
Korišćenjem, na primer, uljne emulzije voda-u-dizelu, sadržaj azotnog oksida i čađi u izduvnim gasovima može se smanjiti kako sadržaj vode u emulziji raste.
DE 10124 896 А1 opisuje postupak stvaranja gorivih gasova za motore sa sagorevanjem u realnom vremenu i za smanjenje zagađivača, pri čemu se deo izduvnog vazduha dovodi u rezervoar preko posebnog pretvarača. Dobijena smeša gas-vazduh prolazi kroz pretvarač u motor sa sagorevanjem i dostupna je kao gorivi gas. Pretvarač, koji se sastoji od dve čelične ili gvozdene cevi, radi na suprotnostrujnom principu sa termičkom reakcijom pod uticajem pritiska i samogenerišućeg magnetnog polja, pri čemu se molekuli vazduha trebaju podeliti na manje molekule i zatim dovesti u rezervoar. Više inertnih molekula tečnosti u rezervoaru, na primer smeše benzina-voda, susretne energetski bogatije molekule vazduha i proces isparavanja započinje.
US Pat.5,794,601 A otkriva uređaj za pripremu alternativnog goriva koje bi se moglo koristiti za pokretanje uređaja za sagorevanje goriva, na primer motor sa unutrašnjim sagorevanjem. U komoru za isparavanje koja je napunjena alternativnim gorivom. izduvni gasovi iz uređaja za sagorevanje goriva se unose i isparavaju ga toplotnom energijom izduvnih gasova.
Cilj ovog pronalaska je da omogući dalje smanjenje emisije i potrošnje goriva u motoru sa unutrašnjim sagorevanjem na najjednostavniji mogući način.
Na osnovu motora sa unutrašnjim sagorevanjem gore pomenutog tipa. ovaj cilj je postignut, prema pronalasku, tako što se linija za recirkulaciju izduvnih gasova otvara u komoru za mešanje preko ulaznog levka koji se sužava u smeru protoka i mlaznice, u kojoj se linija recirkulacije izduvnih gasova tangencijalno otvara u ulazni levak i gde je izlaz mlaznice smešten ispod određenog nivoa punjenja za tečni disperzioni medijum u komori za mešanje. Recirkulirani izduvni gasovi ubrizgavaju se u tečni disperzioni medijum koji se nalazi u komori za mešanje ispod njegovog nivoa punjenja. To omogućava stvaranje disperzije vode i izduvnih gasova ili emulzije gorivo-u-vodi kao disperzionog medijuma i disperzne faze formirane izduvnim gasovima na jednostavan način uz uštedu prostora.
Disperzija je heterogena smeša od najmanje dve supstance koje se ne rastvaraju ili jedva da se rastvaraju jedna u drugoj ili se hemijski kombinuju. Jedna ili više supstanci su fino raspoređene u neprekidnoj supstanci, koja se ovde naziva disperzionim medijumom.
Potpuno sagorevanje goriva može se postići ako vazdušni vod ulazi u usisni kanal nizvodno od komore za mešanje. Da bi se mogle postavite različite radne tačke motora sa unutrašnjim sagorevanjem, povoljno je da postavite kontrolni ventil za merenje vazduha u usisnom kanalu između komore za mešanje i izmenjivača toplote.
Činjenica da se vazduh dozira u gasoviti disperzioni medijum između izlaza iz komore za mešanje i ulaza u izmenjivač toplote, po mogućnosti preko kontrolnog ventila, omogućava da motor sa unutrašnjim sagorevanjem radi nesmetano i sa niskom emisijom.
Recirkulirani deo izduvnih gasova se odvaja od ukupnog masenog protoka izduvnih gasova nizvodno od oblasti izduvne strane izmenjivača toplote i dovodi se u komoru za mešanje, pri čemu se preostali deo ukupnog masenog protoka izduvnih gasova dovodi u izduvnu liniju koja vodi u spoljnu sredinu. Ceo maseni protok izduvnih gasova po mogućnosti teče kroz izmenjivač toplote.
Na primer, tečni disperzioni medijum u komori za mešanje sadrži najmanje 70% zapremine, poželjno najmanje 90% zapremine, vode. Preostali deo tečnog disperzionog medijuma može biti gorivo, posebno benzin. Nakon gasifikacije disperzije goriva, vode i izduvnih gasova u komori za mešanje, gasna smeša se zagreva u izmenjivaču toplote i dovodi u komoru(e) za sagorevanje motora sa unutrašnjim sagorevanjem kao zapaljiva smeša.
Međutim, postupak nije pogodan samo za motore sa unutrašnjim sagorevanjem koji rade na benzin, već i za dizel motore. U poslednjem slučaju, disperzija sadrži samo vodu i izduvne gasove - dizel gorivo se može ubrizgati direktno u komoru(e) za sagorevanje.
U principu, motor sa unutrašnjim sagorevanjem može se pokretati dinamički ili prolazno postupkom prema pronalasku. Međutim, posebno mala potrošnja goriva i emisije mogu se postići ako motor sa unutrašnjim sagorevanjem radi u najmanje jednoj stacionarnoj radnoj tački. To omogućava optimalan stepen efikasnosti.
Poželjno rešenje pronalaska predviđa da zid ulaznog levka i/ili mlaznica uzvodno od izlaza mlaznice bude oblikovan kao hiperbola.
U posebno povoljnom i jednostavnom rešenju pronalaska predviđeno je da izmenjivač toplote izduvnih gasova bude konstruisan kao dvocevni izmenjivač toplote sa unutrašnjom cevi i spoljnom cevi koncentrično postavljenom u odnosu na unutrašnju cev, pri čemu je unutrašnja cev protočno povezana sa usisnim kanalom a spoljna cev je protočno povezana sa izduvnim kanalom.
Izduvni gasovi se izvlače iz izduvnih kanala kroz liniju recirkulacije izduvnih gasova i ulaze u komoru za mešanje preko ulaznog levka i mlaznice oblika hiperbole ispod nivoa tečnosti u tečnom disperzionom medijumu.
Kroz ulazni levak i mlaznicu, izduvni gasovi se snažno ubrzavaju, pri čemu pritisak u području otvora mlaznice pada ispod pritiska pare disperzionog medijuma (npr. voda: 23.4 mbar na 20°C). To uzrokuje da se disperzioni medijum spontano prebaci u gasovito stanje, bar u oblasti otvora mlaznice. Zbog hiperbolično oblikovanog ulaznog levka, gubici tokom procesa ubrzavanja mogu biti svedeni na minimum.
Recirkulirani izduvni gasovi koji izlaze iz mlaznice izazivaju da tečni disperzioni medijum ključa i isparava usled smanjenog pritiska, a na taj način apsorbuje vodu i gorivo iz disperzionog medijuma. Formira se gasna mešavina izduvnih gasova, vodene pare i isparenja goriva.
Nakon što je gasna smeša napustila komoru za mešanje, svež vazduh se dozira preko kontrolnog ventila, pri čemu se kontrolni ventil otvara dovoljno da se omogući sagorevanje u komori za sagorevanje motora sa unutrašnjim sagorevanjem za željenu radnu tačku. Nakon doziranja svežeg vazduha, gasna smeša ulazi u izmenjivač toplote, koji je, na primer, konstruisan kao dvocevni izmenjivač toplote. U izmenjivaču toplote, gasna smeša apsorbuje iz izduvnih gasova. Nakon napuštanja izmenjivača toplote, gasna mešavina se dovodi u komoru osnosno komore za sagorevanje motora sa unutrašnjim sagorevanjem, gde sagoreva. Pronalazak je objašnjen detaljnije ispod, korišćenjem primera, bez ograničenja, koji je prikazan na slikama, a koji šematski pokazuju:
Sl. 1 prikazuje motor sa unutrašnjim sagorevanjem prema pronalasku; i Sl. 2 prikazuje dovodni levak motora sa unutrašnjim sagorevanjem u pogledu prema strelici II Motor sa unutrašnjim sagorevanjem 1, prikazan na slici 1, ima kućište motora 2 sa najmanje jednim cilindrom 3, u kome je klip 4 sa povratnim kretnjama smešten pored komore za sagorevanje 3а. Klip 4 je spojen sa radilicom 6 preko klipnjače 5.
Motor sa unutrašnjim sagorevanjem 1 takođe ima usisni kanal 7, izduvni kanal 8 i liniju za recirkulaciju izduvnih gasova 9 koja povezuje izduvni kanal 8 i usisni kanal 7. Referentni broj 10 odnosi se na izmenjivač toplote koji termički povezuje usisni kanal 7 i izduvni kanal 8. Izmenjivač toplote 10 u primeru rešenja pronalaska je konstruisan kao suprotnosmerni izmenjivač toplote i ima unutrašnju cev 11 i spoljnu cev 12 koja je koncentrično okružuje, pri čemu su ulaz 11a i izlaz 11b unutrašnje cevi 11 protočno povezani sa ulaznim kanalom 7 i ulaz 11a i izlaz 11b (verovatno greška, treba da stoji 12a i 12b, prim. prev.) spoljne cevi 12 su protočno povezani sa izduvnim kanalom 8. Ulazi 11a, 12a unutrašnje cevi 11 odnosno spoljne cevi 12 sa jedne strane, i izlazi 11b, 12b unutrašnje cevi 11 odnosno spoljne cevi 12 sa druge strane su smešteni na različitim krajevima izmenjivača 10 toplote.
Komora za mešanje 13 smeštena je u usisnom kanalu 7, koja sadrži tečni disperzioni medijum 16, na primer mešavinu goriva i vode. Linija za recirkulaciju izduvnih gasova 9 tangencijalno ulazi u ulazni levak 14 komore za mešanje 13. Ulazni levak 14 se sužava neprekidno nadole i završava u mlaznici 15 smeštenoj centralno ili aksijalno u odnosu na ulazni levak 14, pri čemu zidovi 14a ulaznog levka 14 ili mlaznica 15, koji su uzvodno od izlaza 15a mlaznice, imaju približno oblik hiperbole. Prečnik d, na primer, kružnog otvora mlaznice 15a, znatno je manji od visine H ulaznog levka 14. Drugim rečima, visina H ulaznog levka 14 je najmanje 100 puta veća od prečnika d izlaza mlaznice 15a. Mlaznica 15 je smeštena ispod nivoa tečnosti (nivoa punjenja) 16a tečnog disperzionog medijuma 16. Iz gornjeg područja 13a komore za mešanje 13 kreće linija 17 usisnog kanala 7 koja vodi do izmenjivača toplote 10, gde se između komore za mešanje 13 i izmenjivača toplote 10 u usisnom kanalu 7 nalazi vazdušni vod 18, gde se zapremina vazduha može kontrolisati kontrolnim ventilom 19, koji se uliva u liniju 17.
Izduvni gasovi izbačeni iz komore za sagorevanje 3а prolaze kroz izlazne ventile 21b u oblast sa strane izduvnih gasova izmenjivača toplote 10, koji je smešten u izduvnom kanalu 8 i formiran je spoljnom cevi 12, te protiču kroz nju. Nakon što izduvni gasovi uđu u izmenjivač toplote 10, toplotna energija sadržana u izduvnim gasovima se prenosi gasnoj smeši u unutrašnjoj cevi 11 izmenjivača toplote 10. U primeru rešenja pronalaska, izduvni gasovi imaju približnu temperaturu okoline (oko 310°K do 330°K) kada napuste 12a spoljne cevi 12.
Izduvni gasovi nastavljaju da teku do grane 20 recirkulacione linije izduvnih gasova 9 i delimično se uvlače u komoru za mešanje 13 usled razlike pritiska prema komori za mešanje 13. Deo izduvnih gasova koji nije doveden u komoru za mešanje 13 izlazi napolje preko izduvne cevi 22. Recirkulirani izduvni gasovi tangencijalno se ulivaju u ulazni levak 14 komore za mešanje 13 i ubrizgavaju se kroz hiperbolički zakrivljeni ulazni levak 14 i mlaznicu 15 u tečni disperzioni medijum 16, ispod nivoa tečnosti 16a. Brzina izduvnih gasova se povećava kroz ulazni levak 14 i mlaznicu 15 do oko 2.000 m/s, tako da pritisak izduvnih gasova padne ispod 20 mbar; pri ovom pritisku voda počinje da ključa pri sobnoj temperaturi (20°C). Zbog barem približno hiperbolično oblikovanog ulaznog levka 14, čiji zidovi ispunjavaju funkciju f(x)=l/x, na primer, dolazi do "slobodne turbulencije" (potencijalnog vrtloga) izduvnih gasova, pri čemu se gubici u procesu ubrzanja mogu svesti na minimum.
Ubrzani izduvni gasovi sada se dovode u komoru za mešanje 13, koja se puni vodenim rastvorom od približno 25% goriva i 75% vode, ispod nivoa punjenja 16a (nivo tečnosti) tečnog disperzionog medijuma 16. Kao što je već pomenuto, izduvni gasovi uzrokuju da vodeni rastvor ključa usled smanjenog pritiska i tako apsorbuje - slično kao voda mlazna pumpa - vodu i gorivo iz tečnog disperzionog medijuma, pri čemu se vrši hlađenje na najmanje 10°C ispod temperature okoline.
Kontrolni ventil 19 smešten nizvodno od komore za mešanje 13 koristi se za dovod svežeg vazduha i otvara se do te mere da se sagorevanje odvija u komori za sagorevanje 3а u radu u jednoj tački ili u više tačaka. Nakon dovoda svežeg vazduha preko voda svežeg vazduha 18, gasna smeša se dovodi dalje u izmenjivač toplote 10.
U izmenjivaču toplote 10 gasna smeša apsorbuje toplotnu energiju iz izduvnih gasova. Nakon napuštanja izmenjivača toplote 10, smeša se dovodi direktno u ulazni ventil 2la a zatim dalje u komoru za sagorevanje 3а cilindra 3 motora sa unutrašnjim sagorevanjem 1. Gasna smeša je sada komprimovana, a zatim se egzotermno sagoreva u cilindru 3 pri otprilike 2.300°K.
Postupak u skladu sa pronalaskom može se primeniti na oba procesa paljenja, i putem svećice i na dizel-ciklus. Ima sledeće prednosti u poređenju sa stanjem tehnike:
• visoka toplotna efikasnost;
• posebno niske emisije;
• niska cena;
mala potrebna konstrukcijska zapremina, koja se može naknadno ugraditi: i komora za mešanje 13 i izmenjivač toplote 10 mogu se bez problema integrisati u uobičajene motore sa unutrašnjim sagorevanjem 1;
visok potencijal uštede goriva;
niska potreba za hlađenjem motora sa unutrašnjim sagorevanjem 1;
poboljšani proces sagorevanja, na primer manje prljanja i pojave čađi na svećicama; nema unosa vode u ulje za podmazivanje usled potpune emulzije gorivo-u-vodi.

Claims (4)

Patentni zahtevi:
1. Motor sa unutrašnjim sagorevanjem (1) koji može može biti pogonjen tečnim ili gasovitim gorivom, koji ima najmanje jedan usisni kanal (7), najmanje jedan izduvni kanal (8) i liniju (9) za recirkulaciju izduvnih gasova koja povezuje izduvni kanal (8) i usisni kanal (7) za recirkulaciju najmanje dela izduvnih gasova nastalih sagorevanjem goriva u usisni kanal (7), sa komorom (13) za mešanje smeštenom u usisnom kanalu (7) za formiranje disperzije recirkuliranih izduvnih gasova i tečnog disperzionog medijuma (16) koji sadrži vodu i gorivo, pri čemu se linija (9) recirkulacije izduvnih gasova koja se odvaja iz izduvnog kanala (8) otvara u komoru (13) za mešanje. i gde je nizvodno od komore (13) za mešanje usisni kanal (7) termički povezan sa izduvnim kanalom (8) preko izmenjivača toplote (10), pri čemu je izmenjivač toplote (10) poželjno konstruisan kao suprotnosmerni izmenjivač toplote, pri čemu gasoviti disperzioni medijum u izmenjivaču toplote (10) apsorbuje toplotnu energiju od izduvnih gasova, naznačen time što se linija (9) za recirkulaciju izduvnih gasova otvara u komoru (13) za mešanje preko ulaznog levka (14) koji se sužava u smeru protoka i mlaznice (15), u kojoj se linija (9) recirkulacije izduvnih gasova tangencijalno otvara u ulazni levak (14) i gde je izlaz mlaznice (15) smešten ispod određenog nivoa punjenja (16a) za tečni disperzioni medijum u komori (13) za mešanje.
2. Motor sa unutrašnjim sagorevanjem (1) prema zahtevu 1, naznačen time što se vazdušni vod (18) otvara u usisni kanal (7) nizvodno od komore (13) za mešanje preko kontrolnog ventila (19) za doziranje vazduha, gde je poželjno da je kontrolni ventil (19) postavljen u oblasti otvora vazdušnog voda (18) u usisni kanal (7).
3. Motor sa unutrašnjim sagorevanjem (1) prema jednom od zahteva 1 ili 2, naznačen time što ulazni levak (14) i/ili mlaznica (15) su hiperbolično oblikovani uzvodno od izlaza (15a) mlaznice.
4. Motor sa unutrašnjim sagorevanjem (1) prema jednom od zahteva 1 do 3, naznačen time što je izmenjivač toplote (10) konstruisan kao dvocevni izmenjivač toplote sa unutrašnjom cevi (11) i spoljnom cevi (12) postavljenom koncentrično u odnosu na unutrašnju cev (11), gde je unutrašnja cev (11) protočno povezana sa usisnim kanalom (7) a spoljna cev (12) je protočno povezana sa izduvnim kanalom (7).
RS20200767A 2016-12-12 2017-12-06 Motor sa unutrašnjim sagorevanjem RS60746B1 (sr)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA51125/2016A AT519104B1 (de) 2016-12-12 2016-12-12 Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
PCT/AT2017/060324 WO2018107192A1 (de) 2016-12-12 2017-12-06 Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
EP17832032.1A EP3551872B1 (de) 2016-12-12 2017-12-06 Brennkraftmaschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RS60746B1 true RS60746B1 (sr) 2020-10-30

Family

ID=61002765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RS20200767A RS60746B1 (sr) 2016-12-12 2017-12-06 Motor sa unutrašnjim sagorevanjem

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP3551872B1 (sr)
AT (1) AT519104B1 (sr)
ES (1) ES2803925T3 (sr)
HR (1) HRP20201029T1 (sr)
HU (1) HUE050302T2 (sr)
PL (1) PL3551872T3 (sr)
RS (1) RS60746B1 (sr)
SI (1) SI3551872T1 (sr)
WO (1) WO2018107192A1 (sr)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1526430A (en) * 1975-10-30 1978-09-27 Rose W Fuel vaporizer and control system
DE3912344A1 (de) * 1989-04-14 1990-10-18 Harrier Gmbh Einrichtung zum herstellen einer oel-wasser-emulsion
DE4412966A1 (de) * 1994-04-14 1995-10-19 Kessler Mueller Evelin Verfahren und Einrichtung zum Betreiben eines Dieselmotors
US5794601A (en) * 1997-05-16 1998-08-18 Pantone; Paul Fuel pretreater apparatus and method
DE10124896A1 (de) * 2001-05-22 2002-11-28 Ecks Marco Verfahren zur Echtzeiterzeugung von Kraftstoffgasen für Verbrennungsmotoren und zur Verringerung von Schadstoffen
FR2926606A1 (fr) * 2008-01-21 2009-07-24 Hypnow Dispositif de pretraitement d'un carburant
FR2947010A1 (fr) * 2009-06-17 2010-12-24 Jean-Francois Mirabella Principe de fonctionnement du moteur thermique a bi-combustion
CN105247177B (zh) * 2013-06-12 2017-10-10 丰田自动车株式会社 内燃机的冷凝水处理装置
DE102013212596A1 (de) * 2013-06-28 2014-12-31 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Reduzierung der Schadstoffe und/oder des Kraftstoffverbrauchs einer Brennkraftmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
SI3551872T1 (sl) 2020-09-30
HUE050302T2 (hu) 2020-11-30
HRP20201029T1 (hr) 2020-10-16
PL3551872T3 (pl) 2020-11-02
WO2018107192A1 (de) 2018-06-21
EP3551872A1 (de) 2019-10-16
AT519104B1 (de) 2018-04-15
ES2803925T3 (es) 2021-02-01
EP3551872B1 (de) 2020-04-01
AT519104A4 (de) 2018-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6912977B2 (en) Hydrogen assisted combustion
CZ76397A3 (cs) Motor se vstřikováním vody do válce
US20120103306A1 (en) Engine with integrated mixing technology
SE441947B (sv) Forbrenningsmotor avsedd att drivas med vetgas samt forfarande for drift av motorn
AU2002223294A1 (en) Hydrogen assisted combustion
RU2445504C2 (ru) Устройство (варианты) и способ впрыска и подачи топлива для поршневого двигателя
US8844495B2 (en) Engine with integrated mixing technology
US6868830B1 (en) Venturi induction for internal combustion engines
RS60746B1 (sr) Motor sa unutrašnjim sagorevanjem
CN108533422A (zh) 一种醇类发动机掺水喷射系统及掺水喷射方法
HU201982B (en) Internal combustion power machine
US4411224A (en) Fluid injection system for a turbocharged internal combustion engine
CN201416492Y (zh) 燃油掺水乳化燃烧装置
Watanabe et al. Performance and emissions of diesel engine fuelled with water-in-diesel emulsion
US20110094492A1 (en) Device for feeding water steam via a heat exchanger in a combustion chamber and a method
US3091229A (en) Means and method for improving combustion in internal combustion engines
US3273983A (en) Fuel vaporizer carburetor
WO2007038835A1 (en) . fuel-supply system for a compression ignition engine
RU2699871C1 (ru) Устройство подачи воды в газодизельный двигатель
SU1686212A1 (ru) Двигатель внутреннего сгорани
US10502168B2 (en) Gasoline vaporization system and methods for an internal combustion engine
US20200158052A1 (en) Heat Exchanger for Engine
US11306637B1 (en) Heat transfer device, system and method to boost fuel economy in diesel powered vehicles
RU221901U1 (ru) Газотурбинный двигатель с внешней камерой пульсирующего горения и свободной турбиной
Rehman et al. Design and fabrication of the high-pressure effervescent spray combustion system