Двигатель внутреннего сгорания с тактом расширения пара - RU2004111005A

Реферат

1. Способ управления двигателями внутреннего сгорания для преобразования в полезную работу тепла, образуемого во время горения в цилиндре и в выхлопных газах, в котором рабочие такты, основанные главным образом на расширении газообразных продуктов сгорания, чередуются с рабочими тактами, основанными главным образом на расширении водяного пара, причем воду и/или водяной пар подают в камеру (15) сгорания в конце такта выпуска, отличающийся тем, что двигатель содержит управляемые клапаны (2, 3), управление которыми осуществляют на основе электронной системы управления, основанной на компьютерной программе, причем в ответ на выданный системой управления сигнал, указывающий на необходимость подачи воды/водяного пара в камеру (15) сгорания, впускные клапаны в эту камеру сгорания закрывают.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что путем подачи воды охлаждают верхнюю часть поршня (16), совершающего возвратно-поступательные движения в цилиндре (1), и горячие поверхности, ограничивающие камеру (15) сгорания, причем вода при соприкосновении с горячими поверхностями испаряется.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что подводимый водяной пар создают путем испарения воды с помощью жара выхлопных газов.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что температуру подаваемой в камеру (15) сгорания воды адаптируют для обеспечения ее немедленного испарения при введении в камеру сгорания или при соприкосновении с ее горячими поверхностями.

5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что связанную с двигателем систему выпуска газов изолируют для уменьшения внешнего охлаждения окружающей средой находящихся в указанной системе выхлопных газов.

6. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что цилиндр или цилиндры (1) двигателя изолируют для уменьшения внешнего охлаждения указанного цилиндра или цилиндров (1).

7. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что после конденсации водяного пара в системе выпуска газов, связанной с двигателем, из воды, подаваемой в камеру сгорания (15) или используемой для получения водяного пара, отфильтровывают частицы.

8. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что его осуществляют посредством системы (5) управления; которая содержит компьютерную программу и выполнена с возможностью оптимального чередования тактов горения и тактов расширения пара.

9. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что для некоторых тактов расширения пара выбирают в основном подачу воды в камеру (15) сгорания, а для остальных тактов расширения пара выбирают в основном подачу водяного пара в указанную камеру (15).

10. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что подачу воды или водяного пара осуществляют в конце такта выпуска.

11. Способ по п.9, отличающийся тем, что такты расширения пара, в которых в основном подают воду, выполняют с учетом температуры стенок цилиндра и с частотой, достаточной для предотвращения перегрева цилиндра или цилиндров (1) двигателя.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что подачу водяного пара осуществляют тогда, когда давление пара является настолько большим, что работа, выполняемая во время такта расширения пара, по существу равна работе, выполняемой во время остальных рабочих тактов.

13. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр (1), поршень (16) возвратно-поступательного хода, расположенный в указанном цилиндре (1), камеру сгорания, ограниченную цилиндром (1) и поршнем (16), электронную систему (5) управления и средства (10) впрыскивания воды или водяного пара в камеру (15) сгорания, при этом система (5) управления выполнена с возможностью управления средствами (10) впрыскивания воды или водяного пара, так что рабочие такты, основанные главным образом на расширении газообразных продуктов сгорания, чередуются с рабочими тактами, основанными главным образом на расширении водяного пара, и вода и/или водяной пар подаются в камеру (15) сгорания в конце такта выпуска, отличающийся тем, что он содержит впускные и выпускные клапаны (2, 3), управляемые электронной системой (5) управления, причем впускные клапаны (2) в камеру (15) сгорания выполнены с возможностью закрытия в ответ на сигнал системы (5) управления, предписывающий подачу воды/водяного пара в камеру (15) сгорания.

14. Компьютерный программный продукт, хранимый на машиночитаемых носителях компьютерных программ и предназначенный для осуществления способа по пп.1-12 в двигателе внутреннего сгорания по п.13.