201982. lajstromszámú szabadalom • Belsőégésű erőgép
HU 201982 B elrendezett diszpergátorban történik. A diszperziót azután - hasonlóképpen az ismert belsőégésű motorok üzemanyag-ellátáshoz - vagy porlasztóba vezetjük, ahol azt az égési levegővel keverjük és végül a hőcserélőn keresztül az égéstérbe juttatjuk, vagy pedig a befecskendezőrendszer befecskendezőfúvókáin keresztül közvetlenül a hőcserélőbe fecskendezzük, majd onnan az égéstérbe vezetjük. A találmány szerinti belsőégésű erőgép üzemeltetéséhez tehát nem feltétlenül szükséges, hogy állandóan friss, desztillált vizet használjunk. Ennélfogva a desztillált vízzel összefüggő és a fentiekben részletezett járulékos költségek elmaradhatnak és ugyancsak szükségtelenné válik a desztillált víz számára a külön tartály. Továbbá, járulékos előny, hogy a vízgőzök nem jutnak ki a környezetbe. A találmány szerinti belsőégésű erőgép üzemeltetésével kapcsolatos felismeréseink, illetve elméleti megfontolásainak a következők: Mivel a belsőégésű erőgép az expandáltatott elégett gáz és a külső levegő közötti nyomáskülönbséget hasznosíthatja csak, az égéskor keletkező nagy hőmérsékletek hátrányosak, mivel azok az anyagokat túlzottan igénybeveszik. Valójában ezek a nagy hőmérsékletek szükségesek, mivel az égéskor térfogatnövekedés, sőt a térfogat kissé csökken. A sztochiometriai törvények szerint ugyanis 10,8 liter beszívott üzemanyag-levegő keverékből csak 10 liter kipufogógáz keletkezik, ha ezt normál feltételek mellett mérjük. A térfogatveszteség tehát kb. 7,4%. Ebből következik, hogy a nyomásnövekedés, illetve térfogatnövekedés a motorrban kizárólag az égéskor fellépő erős hőmérsékletnövekedésre vezethető vissza. A nyomás, illetve térfogatnövekedés az ismert képletekből számítható. A jelen találmány azt igyekszik kihasználni, hogy ismert módon egy liter benzin elegedő hőenergiával rendelkezik ahhoz, hogy kb. 15 liter vizet gőzzé változtasson. A kísérleteink azt mutatták, hogy 1 : 20 viszonyú üzemanyag-víz diszperziók is kifogástalanul elégtek a motorban és nem expandálódhattak annyira, hogy kondenzálódjanak. A találmány szerint ezt a hőenergiát használjuk arra, hogy az üzemanyaggal diszpergált vizet elpárologtassuk. Ennél azután az expanziós munka fő részarányát a gőz végzi és hasonlóképpen a gőzgéphez ez a dugattyú, illetve a turbinalapátok elmozdításával jár. A találmány lehetővé teszi, hogy mindenféle nehézség és jelentősebb ráfordítás nélkül a meglevő belsőégésű erőgépeket üzemanyag-víz diszperziós üzemre átállítsuk. Például porlasztós motornál csupán az szükséges, hogy hőcserélőről gondoskodjunk kondenzgyűjtőtérrel és előnyösen kondenzszivattyúval szereljük el és diszpergátorral, valamint a szükséges összekötővezetékkel. Ezen túlmenően a porlasztó fúvókáit úgy kell megnövelni, hogy a jóval nagyobb folyadékmennyiségek ezeken áthaladhassanak. Szükséges továbbá olyan finomszűrőről gondoskodni, amely az 1,5 mm nagyságú szennyeződéseket és az ennél nagyobb szennyeződéseket kiszűri. Az ilyen méretű szennyeződések a hagyományos porlasztókat azonnal eltömítenék, azonban a növelt átmérőjű fúvókákon adott esetben ezek is áthaladhatnak. 3 A találmány további jellemzője szerint célszerű, ha a diszpergátor közvetlenül a belsőégésű erőgépen van elrendezve. így az égéshez szükséges diszperzió közvetlenül az égési folyamat előtt állítható elő és a diszperzióvezeték rövidre méretezhető, amivel a diszperzió szétválása kiküszöbölhető. Előnyös továbbá, ha az üzemanyagvezeték és a kondenzvezeték olyan vezérlőegységgel van kapcsolatban, amely vezetéken keresztül a diszpergátor beömlésére csatlakozik. Ezzel lehetővé válik, hogy a diszperzió felesleges mennyiségét visszavezessük a diszpergátorba, következésképpen a diszperziónak a diszpergátorban előállított mennyisége nem feltétlenül függ a szükséglettől, hanem a diszpergátorban mindig egy bizonyos felesleges mennyiség is előállítható. Ezzel biztosítjuk, hogy valamennyi üzemi feltétel esetén elegendő mennyiségű diszperzió álljon rendelkezésre az égésterekhez. Amint már említettük, a hőcserélőben az összes gőzt gyorsan kondenzáljuk. Ennek során a kipufogógázokat átmossuk, ezáltal az el nem égett szénhidrogének szinte teljes egészében kiválnak, mivel azok forráspontja rendszerint a víz forráspontja felett van. Az el nem égett szénhidrogének részben desztillált vízben oldódnak, a nagyobb része azonban fékony olajfilmként úszik a desztillált víz felületén. Annak érdekében, hogy ezt a felszínen úszó el nem égett szénhidrogén mennyiséget hasznosítsuk, a találmány további jellemzője szerint a kondenzvezeték a kondenzgyűjtőtér felső körzetében, előnyösen kondenzszivattyún keresztül a kondenzátum szintmagasságában csatlakozik, ezáltal a kondenzátum a kondenzgyűjtőtérből elvezethető, miközben magával viszi az úszó szénhidrogéneket is. A találmány szerint a diszpergátornak olyan háza van, amelyben a vezérlőegység vezetékével összekötött főfúvókába van elrendezve. Ennek a fúvókanyílással rendelkező részét kívülről keverőfúvóka veszi körül, amelynek fúvókanyílása a főfúvókáéval egy vonalba esik. Továbbá, a főfúvókának a fúvókanyílással rendelkező részének külső oldala és a keverőfúvóka fóúvókanyílással rendelkező részének belső oldala közötti tér a diszperzióvevezetékkel van kapcsolatban. A diszpergátor ilyen kialakításával a kívánt minőségű diszperzió biztonságosan előállítható. Célszerű továbbá, ha a főfúkóka állítható fúvókatűvel van ellátva, amelynek állításával az áramlási sebesség, azaz a diszperzió áramlási sebessége szabályozható. Előnyös továbbá a találmány szerint, ha a főfúvóka a házban állíthatóan elrendezett alkatrészként van kialakítva, úgy, hogy a közbenső tér nagysága változtatható. Ezáltal a keletkező diszperzió átkeverése alapbeállítással elvégezhető. A találmány szerint a hőcserélő egymással párhuzamosan elrendezett, lényegében függőleges csövekkel rendelkezik, amelyek felső végükön kipufogóvezetékkel vannak összekötve, az alsó végükön pedig a kondenzgyűjtőtérbe torkollnak. Ennél a csövek hevítőtérben vannak elrendezve, amely alsó körzetében tápvezetékkel van ellátva, a friss levegő, illetve a diszperzió-levegő keverék számára, felső körzetében pedig elmenő vezetékkel rendelkezik a felmelegített friss levegő, illetve diszperzió4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
