ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ
ТЕПЛОВЫХ МОТОРОВ АВТОТРАНСПОРТА

Дудышев Валерий Дмитриевич
Академик, доктор технических наук. Россия Самара
моб. 8 927 726 23 83

В настоящей статье обсуждаются острые актуальные проблемы современных тепловых моторов, в частности, причины низкого коэффициента полезного действия и токсичности выхлопных газов. Статья повествует в увлекательной простой по форме изложения научно- популярной форме о том, как достаточно просто и без значительных переделок сделать тепловые моторы, применяемые повсеместно на многих видах транспорта –экономичнее, и сильнее, а главное - экологически более чистыми. Предложены эффективные методы и устройства усовершенствования двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Разработанные вихревые топливные форсунки с электростатическим распылом топлива, и оригинальные парогазовые генераторы топливного газа под давлением –«Русский турбонаддув Дудышева» как новый тип «тепловых насосов». Эти новшества позволяют в совокупности сэкономить до 50- 70 процентов топлива и одновременно существенно поднять приемистость мотора и многократно снизить токсичность выхлопных газов ДВС. Данные разработки запатентованы, апробированы и рекомендуются к внедрению.

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

Введение

Без автотранспорта уже немыслима жизнь современной цивилизации. Но пока он еще очень далек от совершенства и тепловой мотор автомобиля имеет весьма низкой коэффициент полезного действия (КПД). Этот КПД современного мотора автомобиля, как отношение механической энергии движения автомобиля к химической энергии потребляемого топлива, что удивительно, пока до сих пор не превышает 20 %.

А это просто нонсенс в 21 веке! Так в чем причины такого несовершенства тепловых моторов и можно ли радикально усовершенствовать крайне распространенный тепловой поршневой мотор транспорта? Попробуем вместе разобраться в некоторых существенных причинах такого низкого энергетического показателя автомоторов и улучшить их.

Критика существующих моторов авто и их систем подготовки топлива

Бензиновые моторы для автотранспорта крайне распространены в мире и по нашим данным занимают почти половину всего парка автотранспорта. Известны два основных типа электроискровых ДВС - карбюраторные и инжекторные ДВС. Известно, что серийно выпускаемые инжекторные двигатели внутреннего сгорания(ДВС) автотранспорта более экономичные и приемистые, чем карбюраторные и по данной причине они теперь нашли уже широкое применение в современных автомобилях и составляют уже почти 50% всего числа бензиновых моторов в мире.

Инжекторные ДВС обладают лучшей приемистостью и более экономичны, чем карбюраторные моторы, поскольку бортовой компьютер точно высчитывает требуемое количество бензина в текущем режиме работы форсунок подает его через эти форсунки в мотор. Однако пока существующие топливные форсунки в них не обеспечивают хорошего распыла бензина и система впуска не обеспечивает высокой гомогенизации (однородности) топливной смеси, поскольку форсунки несовершенны и размещены крайне близко к впускным клапанам камер сгорания ДВС. Вследствие этого, а также из-за некачественного распыления бензина такими инжекторными топливными форсунками, такая некачественная топливная смесь не успевает сгореть полностью в камерах сгорания ДВС. Как следствие, в инжекторных моторах происходит неполное сгорание ТВС, и как следствие, перерасход топлива и высокая токсичность выхлопных газов. Рассмотрим подробнее устройство топливной системы таких современных инжекторных моторов.

Блок- схема инжекторного ДВС

Рис.1. Блок- схема инжекторного ДВС

Конструкция и принцип действия стандартных топливных форсунок инжекторных ДВС

Топливные форсунки инжекторов - это маленькие электронные соленоиды, которые по команде блока управления двигателем подают в нужном количество и в нужное время топливо в камеру сгорания. Они располагаются между топливной рейкой и головкой блока. Основное различие в инжекторах - исключительно в пропускной способности. Если для стандартной автомашины достаточно работы форсунок на частоте 200 гц, то для тюнинговой форсунки могут потребоваться инжекторы, работающие на частотах в несколько раз выше. Производительность этих соленоидов измеряется расходом топлива в куб. сантиметрах топлива в минуту.

Разные типы топливных форсунок для инжекторных ДВС

Фото 1. Разные типы топливных форсунок для инжекторных ДВС

Топливная рейка – это панель на которой и крепятся топливные форсунки, или по-другому рампа. Она располагается в моторе под капотом том самом месте, где инжекторы впрыскивают топливо в систему впускного тракта ДВС. Она представляет собой цельнометаллическую трубку с входными и выходными коннекторами, куда как раз и крепятся инжекторы и регулятор давления топлива.

Безусловно, инжекторы – это революционный скачок в развитии топливных систем автомоторов, однако перечисленные выше недостатки инжекторов существенно тормозят дальнейший прогресс энергетического и экологического совершенствования инжекторных ДВС.

Топливная рейка

Фото 2. Топливная рейка

Конструкции топливной форсунки для инжекторного ДВС показана для ознакомления схематически на рис.2.

Конструкции топливной форсунки для инжекторного ДВС

Рис.2. Конструкции топливной форсунки для инжекторного ДВС

Конструкции топливной форсунки для инжекторного ДВС показана для ознакомления схематически на рис.2.

Она содержит следующие элементы:

a - форсунка одноточечного впрыска;
б - форсунка распределенного впрыска;
1 - фильтр;
2 - электрический разъем;
3 - обмотка электромагнита;
4 - корпус форсунки;
5 - сердечник;
6 - корпус клапана;
7 - клапан (б - игла клапана);
8 - уплотнительное кольцо;
9 - распылительное отверстие.

Именно низкий коэффициент полезного действия всех тепловых моторов, а также некачественное приготовление топливо-воздушной смеси (ТВС) в инжекторных ДВС создает множество значительных проблем энергетики, топливной экономичности и экологии инжекторного ДВС в основном из-за неполного ее сгорания.

И как следствие этих недостатков инжекторной топливной форсунки, возникает перерасход топлива, снижение приемистости ДВС по сравнению с имеющимися возможностями, и поэтому остается потребность в дорогих и капризных сотовых нейтрализаторах токсичных выхлопных газов, которые ненадежны, плюс еще и тормозят скоростной поток выхлопных газов (ВГ) ДВС и тем повышают расход топлива и ухудшение динамики разгона автомобиля.

Считаю, с учетом накопленного опыта конструирования и испытания различных вихревых смесителей в моторах разных типов, что уже давно настало время радикального энергетического и экологического совершенствования стандартного инжекторного ДВС.

Причем эту назревшую модернизацию такого мотора надо начать именно с радикального усовершенствования его топливной системы. Оно может быть достаточно эффективно и просто осуществлено практически без переделки самого мотора а только конструктивной доработкой топливных форсунок – просто добавлением некоторых новых несложных узлов на основе новых эффективных вихревых и электростатических технологий.

Вихревые технологии для приготовления топливной смеси в ДВС – история вопроса

История внедрения вихревых технологий в тепловые ДВС насчитывает уже почти 60 лет.

Вихревой эффект Ранка известен уже более 150 лет Первые изобретения и первые опыты по вихревым карбюраторам ДВС проводил еще в шестидесятых годах профессор Меркулов А.П./1/

Разработку и исследование вихревых смесителей топливна типа «Экотоп» автор данной статьи активно проводит с 1994 года, причем первые эффективные карбюраторные вихревые смесители топлива были апробированы и запатентованы в1996 году /2/.

В основу работы данного смесителя ТВС заложен принцип вихревого смешивания топлива и воздуха во впускном тракте бензинового двигателя. Этот способ применим для любого двигателя внутреннего сгорания с любым количеством камер сгорания, а также в роторных и газотурбинных двигателях. Это устройство получило название "Экотоп" (сокращенно: экономия топлива).

Конструктивно оно довольно простое, и представляет собой механическую пластину, содержащую корпус и вихревые форсунки,которая устанавливается под штатный серийный карбюратор. Эта пластина по сути является эффективным аэродинамическим завихрителем ТВС и состоит из трех основных деталей: корпуса и двух колец - воздушных форсунок, вставленных в корпус (рис.3)/3,4/.

Конструкция вихревого Экотопа для карбюраторных ДВС

Рис.3. Конструкция вихревого Экотопа для карбюраторных ДВС

Обозначения элементов конструкции вихревого смесителя для карбюраторных ДВС:

1 - корпус экотопа;
2 - вихревая форсунка;
3 - вихревая полость.

Вихрь, образованный атмосферным воздухом, создаваемый Экотопом во впускном тракте тплового двигателя, дробит поступающие туда из топливных жиклёров бензиновые капли до оптимально возможных размеров, что способствует их высококачественному смешению с поступающими потоками воздуха от главного воздушного фильтра и позволяет предельно однородно перемешивать топливо с воздухом, и как следствие применять даже низкосортный бензин в ДВС, и избежать образования топливной пленки тяжелых фракций бензина на внутренней поверхности впускного коллектора двигателя.

В результате возрастает интенсивность и полнота сгорания топлива в камерах сгорания мотора и, как следствие, снижается на 15-20% расход топлива и многократно снижается токсичность выхлопных газов. Кроме того на 20-30% повышается приемистость автомобиля.

Карбюраторный вихревой смеситель ТВС- Экотоп –серийное изделие

Фото 3. Карбюраторный вихревой смеситель ТВС- Экотоп –серийное изделие

Вихревые смесители ТВС для инжекторных ДВС

Вихревые смесители инжекторных ДВС могут быть выполнены и установлены в моторе различными способами и устройствами, но в любом случае они полезны для работы таких моторов. Как показали наши многочисленные опыты, вихревое приготовление топливной смеси весьма эффективно не только в карбюраторных, но и в инжекторных ДВС. Вначале мы разрабатывали и испытывали вихревые инжекторные смесители, конструктивно совмещенные с впускными коллекторами инжекторных ДВС.

Опыты убедительно показали, что в результате такого вихревого смешивания очередной порции топлива, истекаемой из топливной форсунки, со скоростным воздушным вихрем, образованном Экотопом на срезе форсунок получается практически идеальная топливная смесь.

Этот способ и устройства позволяют существенно улучшить однородность состава ТВС и в итоге снизить расход топлива на 20-30%, при одновременном повышении приемистости автомобиля и многократном снижении токсичности выхлопных газов инжекторного ДВС. Более подробно можно прочитать в статье про инжекторный экотоп.

Схематическое изображение места установки завихрителя ТВС во впускном тракте инжекторного ДВС

Рис. 4. Схематическое изображение места установки завихрителя ТВС
во впускном тракте инжекторного ДВС

Обозначение к рис. 4:

1 - Впускной коллектор;
2 – Топливная форсунка(инжектор);
3 - Головка блока; 4 - Впускной клапан;
5 – Завихритель(экотоп);
6 - Внутренняя воздушная полость завихрителя;
7 - Зона действия вихревого потока.

Вихревой смеситель ТВС совмещенный с впускным коллектором инжекторного ДВС

Фото 4. Вихревой смеситель ТВС совмещенный с впускным коллектором инжекторного ДВС

Обозначения на фото 4:

1- впускной коллектор;
2-вихревые форсунки;
3-штуцеры;
4- отверстия для топливных форсунок.

Однако такое конструктивное совмещение вихревого смесителя и впускного коллектора мотора затрудняет изготовление и установку таких совмещенных с впускным коллектором вихревых смесителей в мотор, достаточно дорого и главное, не позволяет унифицировать данную конструкцию вихревого смесителя под разные типы инжекторных ДВС, что существенно сдерживает освоение их в серии и массовое применение таких полезных устройств в современном автотранспорте. В процессе дальнейшее разработки экотопов применительно к серийным инжекторным ДВС нами найдена и реализована в металле простая эффективная конструкция универсального вихревого инжекторного экотопа- в виде дополнительной вихревой гильзы для топливной форсунки. Об этом подробнее ниже.

Конструкция совмещенной вихревой топливной форсунки с электростатическим распылителем

Как сделать вихревой экотоп предельно простым и универсальным для любого типа инжекторного мотора? Причем такого простого в конструкции и установке и его использовании, чтобы не надо было разбирать весь мотор для его установки Для этого необходимо совместить вихревой смеситель с топливной форсункой. Причем целесообразно совместить простой электростатический распылитель, вихревой аэродинамический смеситель и топливную форсунку в простой конструкции новой вихревой топливной форсунки с электростатическим распылением топлива. Ее конструкции в сборе упрощенно показана на риc.5 и реальный образец на фото 7.

Вихревая топливная форсунка

Рис. 5. Вихревая топливная форсунка

Устройство вихревой топливной форсунки (рис.5) состоит их нескольких основных узлов: топливной форсунки 1, с электростатическим распылителем 20 на ее конце, размещенной как в гильзе, в вихревом смесителе 3.

Обозначения элементов к блок-схеме конструкции модернизированной вихревой топливной форсунки(рис.5):

1. топливная инжекторная форсунка
2. система управления от бортового процессора 
3. вихревой смеситель – переходник аэродинамический завихритель – измельчитель капель топлива 
4. наружный завихритель воздуха ( входит в состав вихревого смесителя )
5. корпус завихрителя 4 в форме шестигранной гайки с двумя радиальными отверстиями 
6. внутренняя выточка в муфте 4 (полый цилинлрический трек для раскрутки воздуха)
7. ввертные штуцеры в муфте 
8. переходная гильза(переходник)
9. наклонные отверстия в гильзе 
10. корпус рампы топливных форсунок 
11. впускной коллектор ДВС
12. камера сгорания 
13. впускной клапан 
14. топливный канал форсунки 
15. корпус форсунки с обмоткой и электромагнитным клапаном 
16. уплотнительный вкладыш (резина)
17. внутренняя резьба внутри переходной гильзы
18. наружная резьба на переходной гильзе 
19. зона вихревого дробления топлива и смешивания топливной смеси 
20. электростатический распылитель топлива 
21. изоляторная втулка 
22. металлическая втулка –электрод –форсунка электростатического распылителя 
23. маломощный блок высокого напряжения (электрически присоединен к втулке 22

По-существу, вихревая топливная форсунка состоит из стандартной топливной инжекторной форсунки 1, вставленный в вихревую камеру. Она представляет собой втулку-переходник 3, выполненный как аэродинамический завихритель воздуха и топлива, и размешенный в корпусе 10 рампы топливных форсунок. Вихревой смеситель-распылитель 3 в его корпусе-переходнике 8 имеет наклонные отверстия 9 (как правило 5-6 отверстий) и оснащен дополнительно наружной муфтой 4. Муфта выполнена в виде доработанной гайки с резьбой по ее внутренней поверхности и небольшой внутренней цилиндрической выточкой 5, необходимой для ввода внутрь ее и вихревого закручивания дозированного количества внешнего атмосферного воздуха и водяного пара через штуцеры 7.

Электростатический распылитель и активатор топлива - это простое устройство 20 содержит маломощный высоковольтный источник напряжения 23, изоляторную втулку 21, плотно насаженную на рабочий выводной конец топливной форсунки 1, на которую с свою очередь насажена металлическая втулка 22 . с выходным распыляющим конусом внутри нее (не показан). Электрически она присоединена к автономному бортовому маломощному блоку высокого напряжения 23 (блок ВН), причем мощность блока ВН порядка 5-10 ватт с постоянным напряжением порядка 20 Кв).

Описание работы устройства подготовки топливной смеси для инжекторного ДВС

Сущность работы данного устройства состоит в двухступенчатом тонком дроблении топливных капель электростатическим устройством 20 и вихревым устройством, а также в одновременном интенсивном вихревом смешивании дробленых капель топлива с воздухом в вихревом переходнике 3.

Устройство вихревой топливной форсунки с электростатическим и вихревым распылением топлива (рис.6) работает следующим образом: вначале подается очередная порция топлива от бензонасоса (не показан) на вход в топливную форсунку 1 с системой управления 2 и после открытия электромагнитного клапана она попадает под давлением почти в 10 атмосфер. в топливный канал 14.

Воздушный вихрь, поступающий из под капотного пространства (атмосферы) через штуцер 7, разгонную полость далее

Разработка и изготовление опытного образца завихрителя топлива
для стандартной топливной форсунки ДВС

Нашим творческим коллективом разработан, создан и испытан первый вариант конструкции вихревой насадки к серийной топливной форсунке.

Конструкция опытного образца вихревого смесителя для топливной форсунки

Рис. 6. Конструкция опытного образца вихревого смесителя для топливной форсунки

За основу реальной конструкции опытного образца вихревого смесителя–насадки-гильзы для топливной инжекторной форсунки взят обычный стальной болт нужных размеров, в котором со стороны его шляпки просверлено несквозное отверстие вдоль оси его вращения, сверлом диаметром (примерно 30мм), достаточным для крепления в нем топливной форсунки. Причем окончание этого внутреннего цилиндра, образованного высверливанием болта сделано с в виде внутреннего конуса с выходным отверстием с диаметром примерно 3- 5 мм. Эта заготовка для вихревой насадки к топливной форсунке показана на фото 5.

В боковой поверхности болта просверлены также 4 наклонные отверстия сверлом примерно 2 мм с наклоном примерно 45 градусов(фото6) .И затем на этот болт с этими наклонными отверстиями закреплена металлическая цилиндрическая втулка с внутренней проточкой, закрепленная снаружи этого болта вплотную к его ввертной части. Опытный образец вихревого смесителя для топливной форсунки показан на фото 7.

«Русский турбонаддув» в ДВС паро-топливным газом под давлением на основе «скороварки Дудышева»

Пока тепло существующего мотора авто, получаемое от неэффективного использования химической энергии топлива вообще по сути никак полезно в моторах не используется.

Это тепло просто создает пока парниковый эффект в атмосфере а токсичные выхлопные газы автотранспорта загрязняют атмосферу города и планеты и губят природу.

Но у нас уже есть весьма перспективные и апробированные на практике -технические решения по его полезному использованию для радикального улучшения энергетики современных «прожорливых моторов». Для полезного использования значительного дармового тепла в неэкономичных серийных автомоторах и одновременного введения в топливные моторы простого турбонаддува – для повышения их приемистости предлагается дополнить их оригинальными и простыми реакторами – газогенераторами - « скороварками Дудышева», не полностью заполненные водою, в которые и нужно подавать горячие выхлопные газы-для получения в нужных количествах перегретого пара и синтетического топливного газа.

Заготовка для изготовления вихревого смесителя для топливной форсунки

Фото 5. Заготовка для изготовления вихревого смесителя для топливной форсунки

Описание конструкции термохимического реактора »скороварка дудышева» и многочисленных физико-химических процессов, протекающих в нем

Вследствие такой полезной эффективной утилизации дармового тепла ДВС мы тем самым сможем реально улучшить топливную и энергетическую эффективность мотора и получать на выходе этого паро-газогенератора по сути бесплатный паро-топливный газ в нужных количествах и с нужным давлением, что и обеспечит как минимум 50% экономию топлива при улучшении ходовых качеств автотранспорта.

Корпус вихревого смесителя для топливной форсунки - наклонные отверстия в его корпусе

Фото 6. Корпус вихревого смесителя для топливной форсунки - наклонные отверстия в его корпусе

Вихревой смеситель ТВС для топливной форсунки – в сборе

Фото 7. Вихревой смеситель ТВС для топливной форсунки – в сборе

Описание устройства термохимического реактора для получения в нем топливного газа под давлением

Устройство получения и подачи сверхдешевого топливного газа под давлением в ДВС, которое мы назвали «Русского турбонадддув» (рис.7) конструктивно содержит уникальный термохимический генератор паро-топливного газа 1,(скороварку Дудышева) выполненного конструктивно на основе принципа скороваркис аварийным клапаном стравливания топливного газа под давлением, вихревую топливную форсунку 16, содержащую стандартную топливную форсунку 17 и вихревой смеситель 18.

Термохимический реактор –«скороварка Дудышева», показанный на фото 8, содержит металлический полый цилиндр 1 термохимического реактора с верхней крышкой 2, впускной патрубок3 . предназначенный для ввода выхлопных газов (опущен в емкость почти до дна ), выпускной патрубок 4, предназначенный для вывода топливного газа (приварен к крышке 2 с заливочной горловиной, имеющую аварийный клапан давления с ввертной закрывашкой. Внутри полого цилиндра реактора с водою размещена металлическая мочалка, играющая роль катализатора и кавитатора, предназначенная для интенсификации бурления воды и образования топливного газа.

В состав термохимического реактора (рис.7) входит также датчики уровня жидкости внутри реактора и датчик давления, дозатор уровня жидкости внутри цилиндра. Реактор соединен шлангом с накопительным резервуаром с водою, через пропускной клапан, который систематически открывается по команде датчика уровня жидкости, и вода переливается из накопительной емкости в реактор до выравнивания требуемого уровня воды по закону сообщающихся сосудов. Устройство содержит также регуляторы и клапаны ввода и вывода газов из реактора.

Термохимический реактор для получения топливного газа в ДВС–«скороварка Дудышева»

Фото 8. Термохимический реактор для получения топливного газа в ДВС–«скороварка Дудышева»

Термохимический реактор –«скороварка Дудышева» содержит:

1. металлический полый цилиндр термохимического реактора
2. верхняя крышка
3. впускной патрубок - для ввода выхлопных газов (достает почти до дна)
4. выпускной патрубок -для вывода топливного газа (приварен к крышке 2)
5. заливочная горловина с с ввертной закрывашкой с аварийным клапаном
6. термоизолирующее покрытие снаружи реактора и металлическая мочалка-внутри емкости с водою- внутри цилиндра 1-не показаны на фото 8
7. клапаны вводы и вывода газов из реактора 1 не показаны на фото 8

упрощенная блок-схема оригинального устройства для экономии топлива в моторах

На рис. 7 показана упрощенная блок-схема оригинального устройства для экономии топлива в моторах по простой системе получения и ввода паро-топливного газа под давлением в мотор типа «Русский турбонаддув» в вихревую камеру под топливной форсункой.

Обозначения к рис. 7:

1. термохимический реактор-генератор топливного газа
2. полый металлический цилиндр 
3. верхняя крышка цилиндра =съемная на резьбе с уплотнителями и двумя отверстиями
4. устройство дозированного выпуска парогазовой смеси под дозированным давлением 
5. аварийный(дозировочный) клапан давления газа
6. выпускной патрубок из реактора –с концом у дна цилиндра 2
7. дозатор газа
8. рабочий выходной патрубок
9. входной патрубок для ввода в реактор выхлопных газов ДВС 
10. гофрированный выходной рассекатель выхлопного газа 
11. водо-топливный раствор с погруженной к него металлической сеткой (мочалкой для мыться посуды)
12. полость для образованного топливного газа
13. пузырьки выхлопного газа 
14. зона образования пузырьков топливного газа 
15. пузырьки топливного газа 
16. вихревая топливо-воздушная форсунка с электростатическим распылом топлива 
17. узел топливной форсунки с электростатическим распылом топлива 
18. завихритель –дробитель капель топлива с воздухом 
19. верхний тангенциальный завихритель воздуха и водяного пара 
20. вводной тангенциальный патрубок для воздуха 
21. вводной тангенциальный патрубок для топливного газа 
22. цилиндрический корпус основного завихрителя топливо- воздушной смеси(ТВС)
23. наклонные отверстия в корпусе 22 
24. вихревая полость 
25. зона выхода гомогенной (однородной по составу)ТВС 
26. корпус крепления топливных форсунок- топливная рампа
27. стандартная топливная форсунка 
28. патрубок подачи топлива 
29. система управления топливной форсункой 
30. выходное отверстие форсунки 
31. изоляторная втулка (из фторопласта )
32. электростатический распылитель топлива 
33. маломощный блок высокого напряжения (20-30 кв)
34. топливный насос

Принцип работы оригинального простого устройства типа «Русский турбонаддув

Получение паро-топливного газа Брауна происходит в оригинальном термохимическом реакторе, залитом исходно водно-углеродным раствором (в простейшем случае водой) путем подачи в этот реактор горячих выхлопных газов под давлением.

Путем интенсивной барботации водных растворов, например, фекальных водных растворов естественной органики в емкости 1 –этими горячими ВГ ДВС, заведенным в термохимический реактор непосредственно с выпускного коллектора мотора через впускной патрубок 3. Возникает – при таком барботировании ВГ ДВС - интенсивное испарение и газификация этой жидкости вплоть до образования перегретого пара и газа с давлением 3-7 атмосфер. Поскольку одновременно в нем активно идут радичные сложные физико-химические процессы пиролиза этого раствора – усиливающиеся кавитацией с получение дешевого топливного газа под давлением в верхней части этой емкости 1.

Затем этот топливный газ поступает из реактора 1 после срабатывания датчика давления и аварийного клапана поступает через выпускной патрубок 4 под заданным повышенном давлением через вихревые топливные смесители – дополнительные завихрители топлива, входящие в состав вихревых топливных форсунок, подается во впускной тракт и далее в камеры сгорания любого ДВС автотранспорта.

Многочисленные химическая реакция протекающие одновременно в данном термохомическом реакторе, с учетом сложного состава горячих выхлопных газов и добавлением некоторых каталитических ингредиентов в реактор –весьма сложны и протекают, в частности, и вот по таким схемам химических превращений веществ в условиях высоких температур и давлений 2H2O + CO2 = CH4+O3 (1) 3H2O + 2CO2 = C2H5OH + 3O2 (2) и иными.

Начальная опытная апробация данных новых технологий на серийных ДВС

Исследование процессов в данном термохимической реакторе и в ДВС при работе с ним активно продолжаются нашим творческим коллективом наряду с реальными опытами системы «Русский турбонаддув» в лабораториях и на многочисленных авто разных типов и марок. Опыты подтвердили работоспособность и эффективность данной технологии.

На начальном этапе апробации и исследований данных перспективных технологий усовершенствования тепловых двигателей были изготовлены вихревые смесители для топливных форсунок и простой термохимический реактор (фото их приведены выше).

Пока опыты проводим только на отечественных авто на серийных инжекторных моторах. Вихревые топливные форсунки показали в опытах эффективную работу и дали 12- 15% экономию бензина при 6-кратном снижении токсичности ВГ ДВС.
Система приготовления топливного газа с использованием дармового тепла ДВС типа «Русский турбонаддув «пока на инжекторных ДВС нами еще не испытана. Но она частично была уже испытана нами и нашими соратниками на простых двухтактных одноцилиндровых моторах – от газонокосилок. Причем эти моторы устойчиво работали при снятом карбюраторе и заглушенном бензонасосе. Опыты показали эффективность работы таких ДВС от этой простой системы приготовления топливного газа с экономией бензина до 80 %, 15-20-ти кратном снижении токсичности ВГ ДВС и сохранением его прежней мощности на валу – по сравнению с аналогичной работой этих ДВС от бензина. Опыты продолжаются.

Видео данных первых опытов на двухтактном ДВС с простой системой получения и подачи дешевого топливного газа типа «Русский турбонаддув» можно посмотреть тут

Рис. 7 Система получения топливного газа и его и турбонаддува во впускной тракт ДВС для экономии бензина на авто «Русский турбонаддув» для инжекторных ДВС.

Двухтактный бензиновый двигатель ДВС с новой топливной системой типа «Русский турбонаддув»

Фото 9. Двухтактный бензиновый двигатель ДВС
с новой топливной системой типа «Русский турбонаддув»

Заключение

Предлагаемые и апробированные новые технологии утилизации и полезного использования тепла выхлопных газов ДВС для получения дешевого топливного газа на борту автотранспорта , а также применение вихревых технологий в топливной системе для обеспечения наилучшей гомогенизации топливной смеси –просты в применении , крайне перспективны для стремительного энергетического и экологического усовершенствования тепловых двигателей. При их совместном использовании в ДВС достигаются одновременно три полезных эффекта – снижение расхода топлива, повышение приемистости и снижение токсичности ВГ ДВС. Данные устройства рекомендуются к серийному освоению и открывают широкие горизонты для массового внедрения их на автотранспорте и мощного нового бизнеса на них на огромном рынке автотюнинга любых автомоторов

Выводы

  1. Современные тепловые поршневые моторы автотранспорта пока крайне несовершенны и имеют кпд всего не более 20%

  2. Этот низкий кпд обусловлен огромными тепловыми потерями по причине. отсутствия рекуператоров выделяемых ими тепла и отчасти низким качеством (степенью однородности - гомогенности )топливной смеси.

  3. Проведенный анализ топливных систем современных инжекторных ДВС автотранспорта показал их неэффективность, по причине несовершенства конструкций топливных форсунок – с плохим распылением топлива и отсутствием в топливных системах инжекторных ДВС –смесителей топливной смеси.

  4. Вихревые смесители ТВС, установленные во впускном тракте моторов существенно улучшают энергетические и экологические параметры любых бензиновых ДВС.

  5. Предложен, изготовлен и апробирован универсальный вихревой смеситель ТВС для инжекторных ДВС в виде совмещенной вихревой топливной форсунки, которая позволяет повысить в несколько раз гомогенность топливной смеси, подаваемой в камеры сгорания инжекторного ДВС.

  6. Предложена и разработана оригинальная простая система «теплового насоса » предназначенная для утилизации бросовой тепловой энергии ДВС и приготовления на ее основе посредством использования горячих выхлопных газов с использованием простого термохимического реактора для приготовления дешевого горючего топливного газа непосредственно на борту автомобиля.

  7. Использование дармового тепла мотора для получения дешевого топливного газа под нужным давлением с последующим вихревым смешиванием с топливом и подачей его в требуемых дозированных количествах - в камеры сгорания ДВС –позволяет получить двухкратную экономию топлива.

  8. Разработки рекомендуются к серийному освоению и массовому внедрению на любом транспорте с тепловыми двигателями.

Литература

  1. Меркулов А.П. Вихревой эффект и его применение в технике –Самара, 1997 г.

  2. Дудышев В.Д. Способ и устройство внутренней экологический очистки ДВС - -пат РФ 2165031

  3. Дудышев В.Д. Устройство экономии бензина для карбюраторных ДВС

  4. Дудышев В.Д. Экономия топлива и снижение токсичности бензиновых двигателей-«Экология и промышленность России «, май. 2003 г.

  5. Дудышев В.Д Устройство приготовления топливной смеси для карбюраторных ДВС .-пат РФ на полезную модель №63247

  6. Дудышев В.Д Устройство приготовления топливной смеси для инжекторных ДВС .-пат РФ на полезную модель № 58382

  7. Дудышев В.Д. Вихревые смесители (гомогенизаторы) топливо- воздушней смеси для экономии бензина в инжекторных двигателях внутреннего сгорания- «Новые технологии « №4,2004 г. 

  8. Видеофильм про вихревой смеситель топлива - Экотоп для автомоторов

  9. Видео опыта работы мотора на воде (80% воды, 20% бензина)

Смотри также уникальную открытую коллекцию патентов изобретений и технологий: Полезные присадки и катализаторы к нефтепродуктам. Устройства для обработки нефти, бензина и других моторных топлив

НАПИСАТЬ ПИСЬМО АВТОРУ ПУБЛИКАЦИИ

Ваш E-mail:*

Сообщение:*

 

Версия для печати
Автор: Дудышев Валерий Дмитриевич
Дата публикации 18.03.2009гг


вверх