Spalovací motor s odděleným spalovacím prostorem

 

Toto je název vynálezu, který byl přihlá?en na patentovém úřade v prosinci roku 2004. V ní?e uvedeném textu je mo?né se ve stručnosti seznámit s jeho obsahem. Jinak je k dispozici prezentace, kterou je mo?né si stáhnout z internetu. V ní naleznete podrobně rozpracované alternativy a příklady funkce motoru s textem a obrázky. Poznámka uvedená v prezentaci o dvojím kliknutím a rozpohybováním motoru pro tento formát neplatí a rozpohybování nefunguje (funkční lze získat na CD).

Cílem tohoto článku je získat ?ir?í názor na novou my?lenku a získat spolutvůrce pro její realizaci. Uvítali bychom spolupráci se studenty, kteří by chtěli a uměli funkci motoru popsat takříkajíc matematicky. Bylo by to jistě i dobré téma na diplomovou práci. S ohledem na zku?enosti s prosazováním nových my?lenek, rozhodli jsme se vyrobit funkční motor, který je v současné době (únor 2005) ve fázi konstrukčního zpracování. V této souvislosti bychom uvítali zájemce o spolupráci při jeho výrobě. Jsme přesvědčeni, ?e z tohoto nápadu se vyklube velice zajímavý a lukrativní podnikatelský záměr.

 

Z přihlá?ky vynálezu vybíráme:

                             

CHARAKTERISTIKA DOSAVADNÍHO STAVU TECHNIKY

V současné době u spalovacích motorů v?echny pracovní fáze probíhají ve společném prostoru, přičem? se zde vyskytují diametrální teplotní a tlakové rozdíly. Pro dokonalé spalování je výhodná vysoká teplota a tlak, co? je v?ak u klikových mechanizmů omezeno pou?itými materiály pístu, válce, hlavy válce, pístních krou?ků, ale také ztrátou mazacích vlastností oleje při překročení jeho mezní teploty (zadření pístních krou?ků).

U pístových klikových  spalovacích motorů je prakticky nemo?né trvale pou?ívat detonační spalování, nebo? maximální tlak spalin působí právě v poloze blízké, či rovnající se horní úvrati pístu, aktivní práce se v tomto momentě nevykonává, motor se nadměrně zahřívá, hrozí nebezpečí mechanického po?kození klikového mechanizmu, motor je hlučný vlivem tlakových rázů.

Z těchto důvodů musí být motor chlazený, s čím? nutně souvisí ztráta energie a nízká účinnost, palivo musí být upravované (oktanové číslo).

 

ANOTACE

Princip vynálezu znázorněný na obrázku č.1 představuje spalovací motor, kdy příprava tepelné a tlakové energie získané explozí výbu?né směsi, probíhá v detonačním zdroji energie (1) odděleném od hnacího agregátu (15) alespoň jedním ventilem (7). Výbu?ná směs (2) zapálená v detonační komoře (3) způsobí vývin tlakové a tepelné energie. Proces je řízen potřebným počtem a typem ventilů (7) a trysek(8), které jsou ovládány řídícím systémem (9) ve vhodný čas při vhodném průtoku. Výbuch způsobí ohřev chladícího média (10) (např. vody), kdy chladící médium umístěné v chladící komoře (11) izolované tepelnou izolací (12) je vyu?ito jako zdroj tlakové páry(13) pro pohon hnacího agregátu (15). Tlak spalin (14) z detonační komory je vyu?it jako zdroj tlakové energie pro pohon hnacího agregátu (15).

Vyu?itím detonačního zdroje energie (1) chlazeného například vodou, pro pohon hnacího (například rotačního) agregátu provázaného s tepelným čerpadlem (24) vznikne motor poháněný spalinami a párou, kdy energie byla získána vysoce účinným spalováním paliva (5) za přispění tepelné energie vněj?ího nízkoteplotního zdroje (vzduch, voda apod.).

Princip mů?e být vyu?it také jako zdroj tlakové i tepelné energie.

V závislosti na způsobu vyu?ití tohoto principu a po?adovaných výstupních parametrech, je mo?ná alternativa funkce zařízení bez chladícího média (10).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Výhody vynálezu

·        Hlavní výhodou odděleného spalování v detonační komoře je mo?nost tepelně zaizolovat prostor spalování, ale i celý motor, zamezit teplotním ztrátám, vyu?ít uniklou energii, a tak  dosáhnout podstatného zvý?ení účinnosti procesu přeměny energie.

·        Tepelnou izolací motoru lze současně docílit podstatného sní?ení hlučnosti agregátu.

·        Oddělené spalování dává mo?nost aplikovat detonační spalování, které umo?ňuje dokonalej?í vyu?ití energetického obsahu paliva

·        Oddělení detonací eliminuje ?kodlivý vliv na  mechanické části hnacího agregátu.

·        Oddělené spalování dává novou mo?nost a tou je mo?nost uplatnění tepelného čerpadla, kterým lze získat dal?í energii pro pohon motoru, například ze vzduchu, vody, odpadního tepla, apod.

·        Snadněj?í odloučení exhalací z procesu spalování jejich zachycením ve zkondenzovaných párách.

·        Snadněj?í regulace průběhu velikosti tlaku tlakového média vstupujícího do pracovního prostoru hnacího agregátu v závislosti na čase, co umo?ňuje u motorů sní?ení tlakových ztrát netěsnostmi (ni??í tlak, ni??í ztráty).  U pístových motorů umo?ní tato regulace započít s působením tlaku spalin na píst a? v jeho vhodné pracovní poloze (mimo horní úvra?) a regulaci tlaku v průběhu expanze.

·        Mo?nost přestavby stávajících spalovacích motorů za účelem vyu?ití principu a tím sní?ení spotřeby paliva.

 

Autoři: Ing. ?tefan Ku?nierik, ?andov u Č. Lípy                                              7.2.2005

             Ing. Zdeněk Řeháček, ?andov u Č. Lípy