Устройства экономии топлива для теплового двигателя

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 06 Июня 2013 в 22:44, реферат

Краткое описание

Зимним утром 1 декабря 1783 года десятки тысяч парижан любовались редкостным зрелищем. Господин профессор консерватории искусств и ремесел Жак Александр Шарль совершил почти трехчасовой полет на воздушном шаре, наполненном по его предложению «горючим воздухом». Так называли тогда водород, открытый Кавендишем в 1766 году.
Более 150 лет честно служил водород воздухоплавателям. Им наполняли оболочки первых примитивных воздушных шаров и гигантских дирижаблей тридцатых годов. А теперь водород из эры воздухоплавания перешел в эру космонавтики как эффективное ракетное топливо.
Последнее время название первого элемента таблицы Менделеева все еще употребляется со словом «будущее»... По мнению многих специалистов, только с помощью самого легкого вещества на Земле удастся распутать узел проблем и противоречий современной, а особенно завтрашней энергетики, наземного и воздушного транспорта.

Содержание

Введение………………………………………………………………………………………
3
Устройства экономии топлива для теплового двигателя………………………….
5
Описание устройства в статике……………………………………………………..
6
1.2 Описание устройства в динамике……………………………………………………….
7
1.3 Положительный эффект от применения данного устройства в ДВС………………..
8
Формула на полезную модель…………………………………………………………..
9
Вода вместо бензина…………………………………………………………………
9
Как работает ячейка Мэйера? Двигатель на воде. Где вымысел, а где правда?....
21
Заявления о действующих «водяных автомобилях»………………………………
27
Какие автомобили НЕ являются «водяными»……………………………………...
27
Получение энергии из воды…………………………………………………………
28
Электролитический карбюратор Гаррета…………………………………………..
28
6.2 Дэннис Клейн…………………………………………………………………………….
28
6.3 Genesis World Energy (GWE)……………………………………………………………
28
6.4 Genepax Water Energy System…………………………………………………………..
29
6.5 Тушара Приямал Эдиризинге…………………………………………………………..
29
6.6 Дэниэл Дингел……………………………………………………………………………
29
6.7 Др. Гулам Сарвар………………………………………………………………………...
29
6.8 Ага Вакар Ахмад…………………………………………………………………………
30
Вода вместо бензина, водородное топливо в баке. Водород вместо бензина, водородное топливо в баке………………………………………………………………….

30
Водородное топливо биодизель, биотопливо, водород, ДВС, Канада новая технология, перевозки, экоток………………………………………………………………

30
Немного техники…………………………………………………………………….
32
9.1 Автомобили на водородном топливе условно можно разделить на три класса……..
32
Вместо топливного бака……………………………………………………………..
33
Топливный элемент………………………………………………………………….
34
Заключение…………………………………………………………………………………...
35
Список литературы…………………………

Вложенные файлы: 1 файл

Реферат.docx

— 308.66 Кб (Скачать файл)

 
Содержание 

Введение………………………………………………………………………………………

3

  1. Устройства экономии топлива для теплового двигателя………………………….

5

    1. Описание устройства в статике……………………………………………………..

6

1.2 Описание устройства  в динамике……………………………………………………….

7

1.3 Положительный эффект  от применения данного устройства  в ДВС………………..

8

    1. Формула на полезную модель…………………………………………………………..

9

  1. Вода вместо бензина…………………………………………………………………

9

  1. Как работает ячейка Мэйера? Двигатель на воде. Где вымысел, а где правда?....

21

  1. Заявления о действующих «водяных автомобилях»………………………………

27

  1. Какие автомобили НЕ являются «водяными»……………………………………...

27

  1. Получение энергии из воды…………………………………………………………

28

    1. Электролитический карбюратор Гаррета…………………………………………..

28

6.2 Дэннис Клейн…………………………………………………………………………….

28

6.3 Genesis World Energy (GWE)……………………………………………………………

28

6.4 Genepax Water Energy System…………………………………………………………..

29

6.5 Тушара Приямал Эдиризинге…………………………………………………………..

29

6.6 Дэниэл Дингел……………………………………………………………………………

29

6.7 Др. Гулам Сарвар………………………………………………………………………...

29

6.8 Ага Вакар Ахмад…………………………………………………………………………

30

  1. Вода вместо бензина, водородное топливо в баке. Водород вместо бензина, водородное топливо в баке………………………………………………………………….

 

30

  1. Водородное топливо биодизель, биотопливо, водород, ДВС, Канада новая технология, перевозки, экоток………………………………………………………………

 

30

  1. Немного техники…………………………………………………………………….

32

9.1 Автомобили на водородном  топливе условно можно разделить  на три класса……..

32

  1. Вместо топливного бака……………………………………………………………..

33

  1. Топливный элемент………………………………………………………………….

34

Заключение…………………………………………………………………………………...

35

Список литературы…………………………………………………………………………..

36


 

Введение.

 

Зимним утром 1 декабря 1783 года десятки тысяч парижан любовались редкостным зрелищем. Господин профессор  консерватории искусств и ремесел  Жак Александр Шарль совершил почти трехчасовой полет на воздушном  шаре, наполненном по его предложению  «горючим воздухом». Так называли тогда  водород, открытый Кавендишем в 1766 году.

Более 150 лет честно служил водород воздухоплавателям. Им наполняли  оболочки первых примитивных воздушных  шаров и гигантских дирижаблей тридцатых  годов. А теперь водород из эры  воздухоплавания перешел в эру  космонавтики как эффективное ракетное топливо.

Последнее время название первого элемента таблицы Менделеева все еще употребляется со словом «будущее»... По мнению многих специалистов, только с помощью самого легкого  вещества на Земле удастся распутать  узел проблем и противоречий современной, а особенно завтрашней энергетики, наземного и воздушного транспорта.

Днем и ночью, на суше и  в море, в тайге и пустыне  работают буровые вышки. Сотни миллионов  тонн нефти перекачивают по трубам, везут на поездах, в супертанкерах, вмещающих целые озера, на перегонные заводы. Миллионы автомобилей нетерпеливо  ждут своей порции бензина. И большая  часть этого возвращается Земле  клубами ядовитых выхлопных газов. Проблема загрязнения становится жизненно важной.

Но чем заменить привычный  бензин?

Запасы нефти скоро  закончатся, а что взамен?

 

Как известно, углеводородное топливо, без которого  немыслима  современная цивилизация, во всем мире весьма дорогое, и по ряду объективных  причин оно  будет и далее дорожать. Поэтому ученые многих стран активно  работают над созданием альтернативы углеводородному топливу, а также  над технологиями по радикальному снижению его потребления в частности, над экономичным  топливным транспортом  с тепловыми моторами. Наиболее эффективные  технические решения для энергетического  совершенствования такого транспорта предлагаются на основе полезного использования  воды и бросового тепла,  выделяемого  в изобилии всеми тепловыми машинами. Как известно до сих пор, их Коэффицие́нт поле́зного де́йствия (КПД) не более 20%. Особенно перспективно применение на тепловом транспорте оригинальных простых парогазовых реакторов, вырабатывающих синтез газ, в качестве замены основному топливу с экономией от 30 до 70%.

Именно такое прорывное  техническое решение и рассмотрено  в данном реферате.   Предложено простое  устройство для радикальной экономии топлива в двигателе внутреннего сгорания, на основе стандартного электрогидромеханического устройства для омывки смотрового стекла автомобиля, содержащего накопительную емкость для воды, электронасос, присоединенный по цепи электропитания к бортовой аккумуляторной батарее, две водяные форсунки – распылители воды, шланг для подачи воды в электронасос и шланг, соединяющий выход электронасоса с этими водяными форсунками.

Для экономии топлива двигатель внутреннего сгорания (ДВС)  в известное устройство добавлен дозатор воды, размещенный в подающем шланге, между электронасосом и этими форсунками, испарительный реактор для приготовления паротопливного газа, размещенный плотно на выпускном коллекторе теплового, обратный клапан, жаропрочные шланги  и штуцеры, ввернутые в выпускной коллектор, в испаритель и в воздушный тракт ДВС, соединенные жаропрочными шлангами  для соединения испарителя воды и реактора между собою и с выпускным коллектором ДВС. Причем первая водяная форсунка установлена выходным соплом непосредственно в воздушном тракте двигателя, а вторая водяная форсунка через обратный клапан присоединена к испарителю воды. размещенному на выпускном коллекторе ДВС, причем на вход испарителя присоединен жаропрочным шлангом через штуцер –дополнительный отвод с выпускного коллектора ДВС,  а выход испарителя присоединен через штуцеры иным жаропрочным шлангом к воздуховоду ДВС, за воздушным фильтром, причем в известное устройство  также добавлены  также электронный широтно-импульсный регулятор напряжения, электрически включенный между аккумуляторной батареей  и клеммами электропитания упомянутого электронасоса, причем устройство дополнено   также релейным датчиком температуры двигателя, и датчиком расхода топлива, подключенными на  входы  устройства управления  регулятора напряжения.

Вследствие высокой температуры  в камерах сгорания прогретого двигателя , влага из влажного воздуха и влажный паротопливный газ мгновенно испаряется, создавая дополнительную силу давления на поршни, а затем эта испаренная влага частично превращается (диссоциирует )термическим способом  в водород и кислород, которые эффективно сгорают вместе с топливной смесью. В результате, дозированная подача воды в воздушный тракт ДВС приводит  к существенной экономии  топлива на всех режимах работы прогретого двигателя.

 

  1. Устройства экономии топлива для теплового двигателя

 

Полезная модель относится  к устройствам экономии топлива  и снижения токсичности выхлопных  газов тепловых двигателей внутреннего  сгорания (ДВС). Точнее,  данная полезная модель относится к устройствам  подачи воды в ДВС. История добавления воды в ДВС насчитывает около 100 лет. Появление идеи и первых устройств впрыска воды в ДВС возникло сразу же с его изобретением. Что-то подобное уже делали, например, в топках паровозов, котельных установках, практически везде, где происходил процесс сгорания. Да и сейчас, в инструкциях эксплуатации топок, турбин ТЭЦ есть нормативы, рекомендующие впрыскивать пар или воду в зону горения . Однако известные устройства сложны, энергозатратны  и не приспособлены для применения для экономии топлива в ДВС, а простых и апробированных конструкций устройств такого типа пока  нет. Наиболее близко по техническому решению и составу существенных признаков к заявляемой полезной модели стандартное автомобильное электрогидромеханическое устройство для подачи воды – омыватель смотрового стекла автомобиля.

Серийное автомобильное  устройство для омывки стекол авто, содержащее: устройство подачи и распыления воды, включающее  емкость с водой, миниэлектронасос, подающие  шланги, распылительные форсунки и бортовой источник электропитания, присоединенный к нему через электрический тумблер (прототип - электроустройство омывки смотрового стекла в книге «Электрооборудованию автомобилей ВАЗ «, издат. «За рулем»,2008 г., с. 96). Сущность  работы прототипа состоит в создании электронасосом давления воды  на его выходе, которое и приводит к подаче воды из накопительной емкости по шлангам к водяным форсункам и к распылению воды на смотровые стекла автомобиля с целью их очистки от грязи и пыли.

При всех достоинствах и  пользе применения прототипа, это известное  устройство не приспособлено для  подачи воды непосредственно в ДВС, поскольку не имеет  дозатора и  регулятора подачи воды, в нем также  нет и устройства подачи воды в  сам ДВС. Целью предлагаемого  технического решения (данной полезной модели), является конструктивная доработка  прототипа, для полезного применения его в  качестве устройства экономии топлива ДВС,  конкретнее, устранение существенных недостатков прототипа, для расширение  сферы его применения в качестве устройства экономии топлива в ДВС. Иными словами, целью полезной модели является модернизация известных серийных простых электрогидромеханических устройств для омывки стекол автомобилей применительно к подаче воды в камеры сгорания тепловых ДВС.

Технический результат в  данной полезной модели достигается  тем, что в известное серийное автомобильное электрогидромеханическое устройство для омывки лобового смотрового стекла, содержащее накопительную емкость для воды, электронасос, присоединенный по цепи электропитания к бортовой аккумуляторной батарее, две водяные форсунки для распыления воды, шланг для подачи воды в электронасос из накопительной емкости,   тройник, и шланги, соединяющий выход электронасоса через тройник с этими водяными форсунками, для достижения цели (экономии топлива в ДВС),  в известное устройство добавлен дозатор воды, размещенный в подающем шланге, между электронасосом и этими водяными форсунками, испарительный реактор, предназначенный для термического приготовления паротопливного газа, размещенный плотно на выпускном коллекторе теплового двигателя, обратный клапан, жаропрочные шланги  и  штуцеры, ввернутые в выпускной коллектор, в испаритель и в воздушный тракт ДВС , причем испарительный реактор соединен первым  жаропрочным шлангом с выпускным коллектором теплового двигателя, и вторым  жаропрочным шлангом выход   испарительного реактора соединен  с патрубком воздушного тракта теплового двигателя, за воздушным фильтром, причем первая водяная форсунка установлена выходным соплом непосредственно в патрубке воздушного тракта двигателя, а вторая водяная форсунка через обратный клапан присоединена к испарительному реактору.

Причем в известное  устройство  также добавлены  также электронный широтно-импульсный регулятор напряжения, электрически включенный между аккумуляторной батареей  и клеммами электропитания упомянутого  электронасоса, причем устройство дополнено   также релейным датчиком температуры  двигателя, и датчиком расхода топлива, подключенными на  входы  устройства управления  регулятора напряжения.

 

    1. Описание устройства в статике

 

Устройство полезной модели показано  упрощенно в виде блок- схемы (рис.1) и содержит   емкость 1 для воды, водяной  электронасос  2, электрически присоединенный  к  бортовой  аккумуляторной батарее 3, через регулятор напряжения 4 (широтно-импульсный), причем на вход его устройства управления 5,  присоединен датчик температуры  двигателя 6, и датчик расхода топлива  7. Устройство содержит также гибкий водный шланг 8 , первый дозатор 9 и первую форсунку 10, воздушный тракт 11 и воздушный фильтр 12, а также и вторую форсунку 13 и второй дозатор воды 14, обратный клапан 15 (клапан давления), и дополнен испарительным реактором16,штуцерами 17, 18, 19 и 24 , а также двумя  жаропрочными шлангами 20, 21. Блок рабочих цилиндров ДВС 22 соединен  по входу с воздушным трактом 11, а по выходу с выпускным коллектором 23, на котором плотно размещен испарительный реактор 16.   Выход электронасоса 2  присоединен гибким силиконовым шлангом 8 через дозатор 9 к первой водяной форсунке 10 , выходное сопло которой установлено в воздушном тракте 11 теплового двигателя после его воздушного фильтра 12. Вторая водная форсунку 13 , присоединена через второй дозатор 14, и через обратный клапан 15 и тройник 16 к центральному  водяному шлангу 8, подающему воду от электронасоса 2, причем сопло второй форсунки 13  размещено плотно  в корпусе испарительного реактора 16 . Через штуцер 17, размешенный в реакторе 16  и штуцер 24, размещенный на выпускном патрубке 23 и через шланг 20 осуществляется подача выпускных горячих газов в испарительный реактор 16,  а через штуцеры 18, размещенный в испарительном реакторе 16 и штуцер 19, вмонтированный в воздуховод 11 сразу за воздушным фильтром 12 , соединенных между собою жаропрочным шлангом 21 осуществляют подачу паротопливного газа из испарительного  реактор 16 в воздушный тракт 11 теплового мотора.

 

Устройство экономии топлива ДВС

 

 

 

1.2 Описание устройства в динамике

 

Полезная модель (рис.1) работает следующим образом. Вначале заливают воду в емкость 1 . Затем  включают и прогревают двигатель внутреннего  сгорания (он показан на рис. 1 только частично). Затем при прогреве двигателя до 90 градусов, по команде релейного датчика температуры 6, срабатывает реле (не показано) и через устройство управления 5 включается в работу широтно-импульсный регулятор напряжения 4, подающий напряжением питания с аккумуляторной батареи 3 на электронасос 2 .Величина выходного напряжения с выхода  регулятора 4 определяется (задается) устройством управления 5 в зависимости от величины сигнала с датчика расхода топлива 7. Электронасос 2 подает воду из емкости 1 с регулируемым расходом и под регулируемым давлением через выходной шланг 8, дозатор 9 в форсунку 10. Эта вода  по шлангу  8 подается от электронасоса 2  в форсунку 10, в дозированном количестве в зависимости от режима работы ДВС, и   распыляется соплом форсунки 10 в воздушном тракте 11 ДВС,  сразу после воздушного фильтра 12 .Во  впускном воздушном тракте 11  распыленная вода быстро смешивается с воздухом  и далее увлажненный таким способом воздух поступает вместе с топливом в камеры сгорания  ДВС 22.  В испарительный реактор 16 поступают вода через форсунку13, и через штуцеры17, 24 и шланг 20 подведены в него   и горячие выхлопные газы.  В результате, благодаря сложным термохимическим реакциям, испарительный реактор 16 вырабатывает внутри себя, вследствие  сложного многостадийного взаимодействия теплоты, воды, пара и выхлопных газов – горючий синтетический влажный водородосодержащий углеводородный паротопливный газ. Его подают  по штуцерам 18,19 через жаропрочный шланг 21, одновременно  с водою, в воздушный тракт 11.

Информация о работе Устройства экономии топлива для теплового двигателя