RU2067195C1 - Приставка к карбюраторному двигателю с воздушным охлаждением - Google Patents
Приставка к карбюраторному двигателю с воздушным охлаждением Download PDFInfo
- Publication number
- RU2067195C1 RU2067195C1 SU904854599A SU4854599A RU2067195C1 RU 2067195 C1 RU2067195 C1 RU 2067195C1 SU 904854599 A SU904854599 A SU 904854599A SU 4854599 A SU4854599 A SU 4854599A RU 2067195 C1 RU2067195 C1 RU 2067195C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- engine
- hydrogen
- electrodes
- carburetor
- exhaust
- Prior art date
Links
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 2
- 231100000324 minimal toxicity Toxicity 0.000 claims 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-NJFSPNSNSA-N oxygen-18 atom Chemical compound [18O] QVGXLLKOCUKJST-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 description 1
- 239000010891 toxic waste Substances 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
Использование: в машиностроении, в частности в двигателестроении. Сущность изобретения: приставка к карбюраторному двигателю внутреннего сгорания с воздушным охлаждением в системе охлаждения и в системе отработанных газов с системой трубопроводов, подключенных к карбюратору, причем в системе охлаждения и в системе выхлопных газов клеммы подключены к электродам двух сосудов с водой, закрытых специальными крышками, образующими раздельные камеры водорода и кислорода, которые системой трубопроводов сообщены между собой и подключены к карбюраторному двигателю, причем набор батарей полупроводниковых термоэлектрогенераторов через провода подключен к электродам электролиза и через реле регулятор к аккумулятору двигателя. 3 ил.
Description
Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению.
Общественный тепловой баланс двигателя содержит потери тепла отведенного в системе охлаждения цилиндра (26-30%) (Ленин Н.М. Теория автомобильных и тракторных двигателей. М. Машиностроение, 1969, с. 286, 288).
Известно также устройство, позволяющее использовать части тепловой энергии выхлопных газов для повышения экономичности двигателя (авт.свид. N 901601, 1980).
Недостатком известного устройства является недостаточная экономичность двигателя, вследствие неиспользования тепловой энергии выхлопных газов.
Цель изобретения обеспечение минимальности токсичности отработанных газов при дальнейшем повышении тепловой экономичности двигателя.
Цель достигается тем, что тепловая энергия выхлопных газов и тепла цилиндров используется для получения водорода из воды в специальных сосудах с электродами. На цилиндрах двигателя и в системе выхлопных газов вмонтированы теплоэлектрогенераторы. Теплоэлектрогенератор от системы выхлопных газов и теплоэлектрогенератор цилиндров подключены токопроводами к соответствующим раздельным парам электродов, помещенных в специальных сосудах.
Через выключатель реле регулятора к зажимам теплоэлектрогенератора подключен аккумулятор.
На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг.2 - диаграмма распределения составленных мощностей прототипа; на фиг.3 диаграмма распределения составляющих мощностей двигателя с предлагаемой приставкой.
Приставка к карбюраторному двигателю с воздушным охлаждением включает термоэлектрогенератор 1, установленный на цилиндрах двигателя 2 (который показан в разрезе). Для электроизоляции между цилиндрами и полупроводниковым термоэлектрогенератором установлена электроизоляционная слюда 3. Полупроводниковый термоэлектрогенератор скреплен термоизоляцией 4 и обдувается воздухом 5. Выводы термоэлектрогенератора подключены к электродам 6, помещены в водяной ванне специального сосуда 7, закрытого специальной крышкой 8, образующей камеры для водорода 9 и кислорода 10. Выхлопной коллектор 11 подключен к электроизоляционной трубе 12 с вмонтированным термоэлектрогенератором 13, выводы которого подключены к электродам 14, помещенным в водяной ванне специального сосуда 15, закрытого специальной крышкой 16, образующей камеры для водорода 17 и кислорода 18.
Клеммы электродов с выключателем 19 через реле регулятор 20 подключены к аккумулятору 21. Кислородные и водородные камеры обоих сосудов сообщены между собой и посредством трубопроводов подключены к карбюратору 22.
Приставка к карбюраторному двигателю с воздушным охлаждением работает в такой последовательности. Двигатель начинает работу на бензине. Через некоторое время нагреваются цилиндры двигателя 2. При нагревании цилиндров тепло отводится полупроводниковому термоэлектрогенератору 1.
Полупроводниковый термоэлектрогенератор превращает тепловую энергию в электрическую. Напряжение, снимаемое с термоэлектрогенератора 1, по проводам через выключатель подается на электроды 6 в сосуд 7 для электролиза воды.
В свою очередь, выхлопные газы отдают свою энергию полупроводниковому термоэлектрогенератору 13, который установлен в электроизоляционной трубе 12 выпускного коллектора 11.
Здесь происходит превращение тепловой энергии выпускных газов в электрическую. Напряжение, снимаемое с термоэлектрогенератора 13, по проводам через выключатель подается на электроды 14, во второй сосуд 15 для электролиза воды. Выключатели включены при работающем двигателе. Через трубопровод водород и кислород подаются в карбюратор 22 двигателя. По мере наработки водорода двигатель переходит на сжигание бензоводородной смеси. При сжигании водород выполняет роль чистильщика, превращает топливно-водородную смесь из
величины постоянной в переменную с оптимальным соотношением воздуха и топлива на тех или иных режимах работы.
величины постоянной в переменную с оптимальным соотношением воздуха и топлива на тех или иных режимах работы.
Протекание процесса сжигания рассмотрим на примере двигателя автомобиля ЗАЗ-968, для которого
a) полезная мощность РпX30 кВт 24%
б) мощность нагревания цилиндров Рн.ц 45 кВт 38%
в) мощность выхлопных газов Рв,г 43 кВт 35%
г) мощность, которая затрачена на трение Рт-6 кВт 5%
На фиг. 2 изображена диаграмма указанного распределения мощности. Диаграмма сделана в масштабе 1 мм 5 кВт.
a) полезная мощность РпX30 кВт 24%
б) мощность нагревания цилиндров Рн.ц 45 кВт 38%
в) мощность выхлопных газов Рв,г 43 кВт 35%
г) мощность, которая затрачена на трение Рт-6 кВт 5%
На фиг. 2 изображена диаграмма указанного распределения мощности. Диаграмма сделана в масштабе 1 мм 5 кВт.
Полная мощность (выхлопных газов и тепла нагревания цилиндров)
Рр Рвг + Рн.ц,
Р 43 + 45 88 кВт. (1)
Расчет мощности полупроводникового термоэлектрогенератора (н.п.д. полупроводникового термоэлектрогенератора 14%)
88 кВт 100%
Рт.о 14% (2)
(3)
Масса полупроводникового термоэлектрогенератора (Ум 220 Вт/кг удельная мощность).
Рр Рвг + Рн.ц,
Р 43 + 45 88 кВт. (1)
Расчет мощности полупроводникового термоэлектрогенератора (н.п.д. полупроводникового термоэлектрогенератора 14%)
88 кВт 100%
Рт.о 14% (2)
Масса полупроводникового термоэлектрогенератора (Ум 220 Вт/кг удельная мощность).
m1 Pт.о./Yм
(4)
Химическая энергетика процесса сжигания водорода.
Химическая энергетика процесса сжигания водорода.
2H2 + O2 2H2O + 484 кДж (5)
Закон Фарадея
(6)
F число Фарадея;
n валентность;
A атомная масса;
g W/U,
где W 484 кДж; (7)
m2 масса водорода при электролизе.
Закон Фарадея
F число Фарадея;
n валентность;
A атомная масса;
g W/U,
где W 484 кДж; (7)
m2 масса водорода при электролизе.
Минимальное напряжение для разложения воды
m2 4 кг Н2, потому что на разложение 2 кмоль Н2O выделяется с нее 4 кг Н2 и затрачивается 484 кДж энергии
(8)
Количество водорода, выделяемого при электролизе за 1 с,
(9)
Количество водорода, полученного в час,
m2 m•3600,
m2 0,99•10•3600 3564•10-4 кг (10)
Удельное выделение водорода за 1 с
(11)
Удельный расход бензина
(Литвинов А. С. Автомобиль. Теория эксплуатационных свойств. М. Машиностроение, 1989).
m2 4 кг Н2, потому что на разложение 2 кмоль Н2O выделяется с нее 4 кг Н2 и затрачивается 484 кДж энергии
Количество водорода, выделяемого при электролизе за 1 с,
Количество водорода, полученного в час,
m2 m•3600,
m2 0,99•10•3600 3564•10-4 кг (10)
Удельное выделение водорода за 1 с
Удельный расход бензина
(Литвинов А. С. Автомобиль. Теория эксплуатационных свойств. М. Машиностроение, 1989).
Рассчитываем удельный расход бензина 1 с
(13)
(14)
Средний показатель
(15)
Теплотворность бензина
Z 46,2 МДж/кг
Средний расход бензина в час τ = 3,1 кг
Энергия бензина:
Qб= Z•τ
Qб 46,2•3,1 143,22 МДж (16)
Теплотворность водорода
Z1 142 МДж/кг
Энергия водорода
(17)
Экономия бензина в процентном отношении
143,22 100%
50,61 x
(18)
Экономия бензина (если учесть, что энергию бензина заменяет энергия водорода).
Средний показатель
Теплотворность бензина
Z 46,2 МДж/кг
Средний расход бензина в час τ = 3,1 кг
Энергия бензина:
Qб= Z•τ
Qб 46,2•3,1 143,22 МДж (16)
Теплотворность водорода
Z1 142 МДж/кг
Энергия водорода
Экономия бензина в процентном отношении
143,22 100%
50,61 x
Экономия бензина (если учесть, что энергию бензина заменяет энергия водорода).
Qo.б 143,22 50,61 92,61 МДж (19)
92,61 МДж 100%
50,61 x
Расчет показывает, что экономия бензина получена с 35% до 55%
Экономия бензина
30 кВт 100%
12 кВт x3
по мощности
Проверяем экономию бензина по мощности (если учесть, что энергия бензина заменяется энергией водорода) Р Рп-Рт.о
P 30-12 18 кВт (22)
18 кВт 100%
12 кВт X4
Общая экономия бензина получена с 35 до 67% это теоретический расчет.
Проверяем в процентном отношении добавку водорода к бензину по удельному расходу из пропорции:
Характерно, что 10-15%-ная добавка водорода снижает общий расход бензина на половину (Голубева И.Р. Окружающая среда и транспорт. М. Транспорт 87. Повышение КПД карбюраторного двигателя)
30 кВт 24%
12 кВт x6%
КПД карбюраторного двигателя повышается до 34%
Эффективность изобретения заключается также в том, что кроме экономии при сжигании бензоводородной смеси нет ядовитых отходов.
Характерно, что 10-15%-ная добавка водорода снижает общий расход бензина на половину (Голубева И.Р. Окружающая среда и транспорт. М. Транспорт 87. Повышение КПД карбюраторного двигателя)
30 кВт 24%
12 кВт x6%
КПД карбюраторного двигателя повышается до 34%
Эффективность изобретения заключается также в том, что кроме экономии при сжигании бензоводородной смеси нет ядовитых отходов.
Чистый выхлоп автомобиля обусловлен резким увеличением степени сгорания бензина.
Если в обыкновенных условиях часть бензина недосжигается из-за недостатка воздуха и переходит в продукты неполного сгорания, а попросту говоря, в отравляющее вещество, то водород кроме экономии бензина выполняет роль чистильщика. ЫЫЫ2
Claims (1)
- Приставка к карбюраторному двигателю внутреннего сгорания с воздушным охлаждением в системе охлаждения и в системе отработанных газов с системой трубопроводов, подключенных к карбюратору, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения минимальной токсичности отработанных газов и повышения КПД двигателя, при дальнейшем повышении топливной экономичности и заборе тепла набором батарей полупроводниковых термоэлектрогенераторов в системе охлаждения и в системе выхлопных газов, клеммы подключены на электролиз к электродам двух сосудов с водой, закрытых специальными крышками, образующими раздельные камеры водорода и кислорода, которые системой трубопроводов сообщены между собой и подключены к карбюратору двигателя, причем набор батарей полупроводниковых теплоэлектрогенераторов через провода подключен к электродам электролиза и через реле регулятора к аккумулятору двигателя.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904854599A RU2067195C1 (ru) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | Приставка к карбюраторному двигателю с воздушным охлаждением |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904854599A RU2067195C1 (ru) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | Приставка к карбюраторному двигателю с воздушным охлаждением |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2067195C1 true RU2067195C1 (ru) | 1996-09-27 |
Family
ID=21529518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU904854599A RU2067195C1 (ru) | 1990-07-26 | 1990-07-26 | Приставка к карбюраторному двигателю с воздушным охлаждением |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2067195C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2188328C2 (ru) * | 2000-11-24 | 2002-08-27 | Сташевский Иван Иванович | Двигатель внутреннего сгорания сташевского и.и. |
| RU2243390C1 (ru) * | 2003-03-19 | 2004-12-27 | Сташевский Иван Иванович | Двигатель внутреннего сгорания сташевского и.и. |
| RU2285136C2 (ru) * | 2004-12-14 | 2006-10-10 | Иван Иванович Сташевский | Двигатель внутреннего сгорания сташевского и.и. |
-
1990
- 1990-07-26 RU SU904854599A patent/RU2067195C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ленин И.М. Теория автомобильных и тракторных двигателей. - М., Машиностроение, 1969, c.286-288. Авторское свидетельство СССР N 901601, кл. F 02 M 25/02, 1982. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2188328C2 (ru) * | 2000-11-24 | 2002-08-27 | Сташевский Иван Иванович | Двигатель внутреннего сгорания сташевского и.и. |
| RU2243390C1 (ru) * | 2003-03-19 | 2004-12-27 | Сташевский Иван Иванович | Двигатель внутреннего сгорания сташевского и.и. |
| RU2285136C2 (ru) * | 2004-12-14 | 2006-10-10 | Иван Иванович Сташевский | Двигатель внутреннего сгорания сташевского и.и. |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5435274A (en) | Electrical power generation without harmful emissions | |
| US8303798B2 (en) | Hydrogen generator designed for use with gas and diesel engines | |
| US20090133675A1 (en) | Apparatus for improving efficiency and emissions of combustion with perpendicular ozone elements | |
| EP1756332A2 (en) | Hydrogen gas electrolysis and supply apparatus and method | |
| FR2410133A1 (fr) | Moteur a combustion interne utilisant un melange d'hydrogene et d'eau pulverisee et procede supprimant le retour de flammes et la generation d'oxydes d'azote | |
| GB1561212A (en) | Internal combustion engine apparatus incorporating a hydrogne generator | |
| Brayek et al. | Effect of hydrogen–oxygen mixture addition on exhaust emissions and performance of a spark ignition engine | |
| RU2067195C1 (ru) | Приставка к карбюраторному двигателю с воздушным охлаждением | |
| KR101371955B1 (ko) | 수소를 이용한 내연기관 발전시스템 | |
| RU2069783C1 (ru) | Приставка к карбюраторному двигателю | |
| US6712050B1 (en) | Apparatus for improving combustion efficiency in internal combustion systems | |
| Chinguwa et al. | Conceptualization of the optimal design of a hydroxyl booster dry cell for enhancing efficiency of internal combustion engines | |
| JP5107798B2 (ja) | コージェネレーション装置 | |
| Manu et al. | On-board generation of HHO gas with dry cell electrolyser and its applications: a review | |
| GB2332684A (en) | A fuel gas generator | |
| Amalia et al. | Performance and Exhaust Gas Analysis Of A Four Stroke Engine Using Oxy hydrogen Gas As Supplementary Fuel | |
| RU2059096C1 (ru) | Способ мамаева питания двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления | |
| US4178759A (en) | Ion repulsion engine and method of operating same | |
| Patel et al. | Experimental Investigation Of Hydrogen Port Fuel As A Part Of Suppliment On 4-Stroke Si Engine | |
| Oluwadare et al. | Performance Analysis of Hydroxyl (HHO) Gas Addition on a Gasoline Generator | |
| Sharif et al. | Experimental Investigation of the Hydroxy Gas Generation as a Clean Energy Source for Spark Ignition Engine Operation Using Different Electrolytes | |
| JPS5651584A (en) | Hydrogen generating apparatus by electrolysis of water in order to achieve reduction in fuel of internal combustion engine and in exhaust gas pollution | |
| CN106762235B (zh) | 提供清洁、环保、可循环燃料的车辆动力系统 | |
| Potter | Farm Motors, Gas and Steam Engines, Hydraulic and Electric Motors, Traction Engines, Automobiles, Animal Motors, Windmills | |
| CN1054474A (zh) | 水燃料点燃式内燃机动力系统 |