171132. lajstromszámú szabadalom • Hűtőrendszer belsőégésű szabaddugattyús motorokhoz

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1974. IX. 12. (MA-2603) Közzététel napja: 1977. VI. 28 Megjelent: 1978. VII. 31. 171132 Nemzetközi osztályozás: F 01 P 9/02 Feltaláló: Tóth József oki. gépészmérnök, Miskolc Tulajdonos: Energiagazdálkodási Intézet, Budapest Hűtőrendszer belsőégésű szabaddugattyús motorokhoz 1 A találmány tárgya belsőégésű szabaddugattyús motorok belső terének gőzközeggel való periodikus hűtése a kipufogó gázok szennyező komponenseinek jelentős csökkentése és a mechanikai munkává alakuló hő részarányának növelése 5 céljából. A belsőégésű motorok hőmérlege szerint dieselmotoroknál a befektetett hőnek hozzávetőleg harmadrésze mechanikai munkává alakul, harmadrészét a hűtés viszi el, a maradék harmadrész pedig 10 a kipufogó gázokkal távozik. Annak ellenére, hogy az ismert hűtési megoldásoknál a hűtéssel távozó hő veszteségnek számít, mégis a hűtés tökéletesítése az, amivel a befektetett hő mechanikai munkává alakuló része 15 fokozható, ugyanis a hűtéssel távozó hő arányának növelésével a kipufogó gázokkal távozó hő arányának rovására növekszik a mechanikai munkává alakuló hő részaránya is. 20 A túlságos mértékű hűtés is hátrányos azonban, mivel hidegindításnál és lassú motorfordulatnál az elégetéshez szükséges hőmérséklet a hideg hengerfalak miatt nincs biztosítva. Különösen jelentős hátránya az ismert levegő 25 vagy vízhűtési megoldásoknak, hogy a hideg hengerfalak mentén a láng kialszik és a tökéletlen égés következtében mérgező szénhidrogén és szénmonoxid részek maradnak vissza a kipufogó gázokban. 30 Komoly fejlődést jelent mint a befektetett hő mechanikai munkává alakuló részarányának fokozásában, mint a szénhidrogén és szénmonoxid maradványoktól mentes kipufogó gázok kialakításában a magas nyomáson és hőmérsékleten üzemelő kétütemű szabaddugattyús dieselmotorok kialakítása. Ezen motorok elégési nyomása szerkezeti kialakításuk következtében elérheti, sőt túl is haladhatja az 500 atm nyomást. A nagy elégési nyomás miatt fokozódik a mechanikai munkává alakuló hő részaránya, és ugyanakkor a nagy kompresszióvégnyomás következtében a hengertér olyan jelentősen fölmelegszik, hogy a befecskendezett tüzelőanyag tökéletesen elég. ' A szabaddugattyús dieselmotorok hengerterének hőmérséklete azonban már a tüzelőanyag befecskendezésekor elérheti az 1000 C°-ot, amely hőmérséklet az ismert kis intenzitású hűtési megoldások következtében az égés során pillanatnyilag többszörösére emelkedhet. A pillanatnyi magas hőmérséklet miatt reakcióba lép a levegő nitrogénje is> és mérgező hatású nitrogénoxidok keletkeznek. A találmány célkitűzése az említett hiányosságok kiküszöbölésére irányul, vagyis arra, hogy a szabaddugattyús dieselmotorok magas nyomás és hőmérsékletértékeihez igazodó hűtési megoldást alakítsunk ki olyat, amely alkalmas a kipufogó gázok szennyező komponenseinek jelentős csökkentésére és a mechanikai munkává alakuló hő részarányának növelésére.