RU2086797C1

RU2086797C1 - Diesel engine

Info

Publication number: RU2086797C1
Application number: RU9393050435A
Authority: RU
Inventors: Андрей Иосифович Яньшин
Original assignee: Андрей Иосифович Яньшин
Priority date: 1993-11-04
Filing date: 1993-11-04
Publication date: 1997-08-10

Abstract

FIELD: manufacture of engines; fuel equipment of diesel engines. SUBSTANCE: diesel engine comprises combustion chamber 1, combustion chamber head 2 and passage in combustion chamber head for preheating fuel. Engine is provided with two heat exchangers. Gas-turbine engine is connected with gas exhaust main. Electric generator is connected to gas turbine of gas-turbine engine. Heat exchangers are used for recovery of heat of cooling system and waste gases are used for heating purposes. EFFECT: higher efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к дизелестроению. The invention relates to mechanical engineering, in particular to diesel engineering.

Известны дизельные двигатели, содержащие камеру сгорания, головку камеры сгорания, топливоподводящую систему, систему охлаждения и механический привод электрогенератора, в том числе:
с приводом электрогенератора от газовой турбины, связанной с газовыхлопной магистралью [1]
с топливоканалом в головке камеры сгорания для подогрева топлива [2]
Задачей изобретения является снижение тепловых потерь, повышение КПД и эффективности дизельных двигателей.Known diesel engines containing a combustion chamber, a combustion chamber head, a fuel supply system, a cooling system and a mechanical drive of an electric generator, including:
driven by an electric generator from a gas turbine connected to a gas exhaust line [1]
with a fuel channel in the head of the combustion chamber for heating fuel [2]
The objective of the invention is to reduce heat loss, increasing efficiency and efficiency of diesel engines.

На фиг. 1 и 2 изображен предлагаемый дизельный двигатель, где показаны: камера сгорания 1, головка камеры сгорания 2, канал 3, клапан 4, клапан 5, электромагниты ионизатора 6, электрод ионизатора 7, баллон 8, теплообменник 9, топливопровод 10, топливопровод 11, перегородка-теплообменник 12, стенка 13, рамка 14, трубка 15, трубка 16, термостат 17, газотурбинный двигатель 18, электрогенератор 19, бак топливный 20. Канал теплообменника 9 сообщается с камерами сгорания при открытых выхлопных клапанах двигателя. In FIG. 1 and 2 show the proposed diesel engine, which shows: combustion chamber 1, head of the combustion chamber 2, channel 3, valve 4, valve 5, ionizer electromagnets 6, ionizer electrode 7, cylinder 8, heat exchanger 9, fuel pipe 10, fuel pipe 11, partition a heat exchanger 12, a wall 13, a frame 14, a tube 15, a tube 16, a thermostat 17, a gas turbine engine 18, an electric generator 19, a fuel tank 20. The channel of the heat exchanger 9 communicates with the combustion chambers when the engine exhaust valves are open.

Известно, что велики тепловые потери в двигателях, они составляют:
на охлаждение двигателя 15-35%
выход с отработанными газами 25-45%
от неполного сгорания топлива до 5%
по данным отделения физико-технических проблем и энергетики АН УССР, например, для дизельного двигателя в 200 л.с. с расходом топлива 200 г на кВч, расходуется энергии на испарение топлива 10209 кДж/ч.It is known that heat losses in engines are large, they make up:
engine cooling 15-35%
exhaust gas output 25-45%
from incomplete combustion of fuel up to 5%
according to the Department of Physical-Technical Problems and Energy of the Academy of Sciences of the Ukrainian SSR, for example, for a 200 hp diesel engine with a fuel consumption of 200 g per kWh, energy is consumed for the evaporation of fuel 10209 kJ / h.

Также известно, что эффективность двигателей зависит от энергетического состояния топлива, в дизельных двигателях, в основном, применяется жидкое топливо, кинетическая энергия которого невелика. В настоящее время в некоторых дизельных двигателях повышают энергетическое состояние жидкого топлива газификацией его в закрытых предкамерах процессом неполного сгорания топлива, преобразованием его в газы CO, CH и др. Так как предкамеры имеют большую поверхность охлаждения, чем вызвана большая теплоотдача в окружающую среду, эффективность их невелика. It is also known that the efficiency of engines depends on the energy state of the fuel, in diesel engines, liquid fuel is mainly used, the kinetic energy of which is small. Currently, in some diesel engines, the energy state of liquid fuel is increased by gasifying it in closed pre-chambers by the process of incomplete fuel combustion, converting it into CO, CH and other gases. Since the pre-chambers have a large cooling surface, which causes a large heat transfer to the environment, their efficiency small.

В предлагаемом дизельном двигателе повышается энергетическое состояние топлива за счет использования энергии тепловых потерь. Для этого двигатель снабжается двумя теплообменниками для подогрева и парогазообразования топлива. Топливо подогревается в теплообменнике в системе охлаждения двигателя, а затем оно парогазообразуется в теплообменнике, обогреваемого отработанными газами. После чего парогазообразованное топливо ионизируется ионизатором. In the proposed diesel engine increases the energy state of the fuel through the use of heat loss energy. For this, the engine is equipped with two heat exchangers for heating and vapor-gas generation of fuel. The fuel is heated in a heat exchanger in the engine cooling system, and then it is gas-vapor generated in a heat exchanger heated by exhaust gases. After that, gas-vapor fuel is ionized by an ionizer.

Известно, что ионизированное вещество-топливо является самым высокоэнергетическим состоянием вещества. Причем его кинетическая энергия больше или же равна энергии ионизации. It is known that an ionized fuel substance is the highest energy state of a substance. Moreover, its kinetic energy is greater than or equal to the ionization energy.

Таким образом, процессы подогрева, парогазообразования и ионизации топлива совершаются фактически без энергозатрат, а эффективность его составит:
полное сгорание топлива;
экологически чистую работу двигателя;
повышение литровой мощности двигателя;
повышение КПД двигателя;
уменьшение удельной материалоемкости двигателя;
электрогенератор приводится в работу от газовой турбины, работающей на отработанных газах двигателя.Thus, the processes of heating, steam and gas generation and ionization of fuel are carried out practically without energy consumption, and its effectiveness will be:
complete combustion of fuel;
environmentally friendly engine operation;
increase in liter engine power;
increase engine efficiency;
decrease in specific material consumption of the engine;
an electric generator is driven by a gas turbine operating on engine exhaust gases.

Предлагаемый дизельный двигатель имеет перспективу дальнейшего его совершенствования за счет применения проводников электромагнитов и электрода ионизатора с более высокой проводимостью и сверхпроводимости, повышающих степень ионизации топлива. The proposed diesel engine has the prospect of further improvement through the use of electromagnet conductors and an ionizer electrode with higher conductivity and superconductivity, which increase the degree of fuel ionization.

Claims

A diesel engine comprising a combustion chamber, a combustion chamber head, a channel in a combustion chamber head for heating fuel, characterized in that it is equipped with two heat exchangers for using the heat of the cooling system and exhaust gases for heating, vaporization of the fuel and the drive of a gas turbine engine with an electric generator.