Sposób i układ do zmniejszenia zużycia paliwa przez silnik spalinowy pracujący na biegu jałowym

Przedmiotem wynalazku jest sposób i układ pozwalający zmniejszyć zużycie paliwa przez silnik, benzynowy lub Diesla, pracujący bez obciążenia (przy braku odbiornika mocy). Istota zjawiska związana jest z doprowadzaniem do silnika spalinowego powietrza wzbogaconego w tlen. Podstawową cechą pracy silnika na biegu jałowym jest mieszanka bogata. Do silnika dostarczana jest znacznie większa ilość paliwa niż jest teoretycznie potrzebna do procesu spalania. Jest tak za sprawą małych prędkości przepływu powietrza w kanale ssącym, problemów z mieszaniem powietrza i paliwa (turbulizacją przepływu), problemów z przepłukaniem komory spalania, itd. Dodatkowa ilość paliwa pozwala jednak poprawić proces spalania i w pewnym stopniu obniżyć obroty silnika, co jest pożądane podczas jego pracy bez obciążenia. Silnik w takim stanie generuje same straty (wytworzona moc zużywana jest w całości na pokonanie wewnętrznych oporów tarcia). Jak wykazały badania, powietrze o zwiększonej zawartości tlenu stabilizuje płomień i poprawia proces spalania. Fakt ten został użyty w omawianym rozwiązaniu (załącznik 2). Powietrze o zwiększonej gęstości tlenu jest doprowadzane do komory spalania, a znajdująca się w przewodzie dolotowym sonda, mierzy stężenie tlenu w tym powietrzu. Gdy informacja o wzroście udziału tlenu przekazywana jest do urządzenia sterującego wtryskiem paliwa, zostaje zmniejszona ilość podawanego do komory paliwa, pozwalając zachować stałą lub niższą prędkość obrotową silnika w stosunku do pracy na powietrzu atmosferycznym.

Ze względu na niewielkie wymiary sondy stężenia tlenu oraz łatwą modyfikację oprogramowania sterującego wtryskiem paliwa, proponowany sposób mógłby znaleźć zastosowanie nie tylko w nowych silnikach spalinowych, ale również w już istniejących. Największa ilość silników jest użytkowana w przemyśle motoryzacyjnym i jest to główne miejsce przewidywanego zastosowania omawianej metody. Głównie ze względu na fakt, że to właśnie silniki samochodowe przez znaczną część czasu pracują na biegu jałowym. Jest tak nie tylko w trakcie oczekiwania na światłach, ale również w (ostatnio często spotykanych) korkach ulicznych.

Silnik spalinowy, mieszanka paliwowo-powietrzna wzbogacona w tlen

Jak wykazały badania własne autora, stężenie tlenu, w doprowadzanym do silnika powietrzu, wynoszące ok 25% objętości jest w stanie zmniejszyć zużycie paliwa przez silnik pracujący bez obciążenia. Badania literaturowe podają wiele innych zalet ze stosowania powietrza wzbogaconego w tlen podczas pracy silnika przy pełnym lub częściowym obciążeniu. Dlatego istotnym jest aby silnik posiadał układ pozwalający dostarczać powietrze o zwiększonej zawartości tlenu do komory spalania. Wtedy korzyść ze zmniejszenia zużycia paliwa przez silnik będzie uzupełnieniem innych zalet (zmniejszenia emisji CO, HC, sadzy, poprawy parametrów operacyjnych, poprawy własności rozruchowych, itd.). Należy nadmienić, że wszystkie współcześnie stosowane metody rozdziału powietrza pozwalają otrzymać wymagane stężenie tlenu. Z redukcją zużycia paliwa wiążą się również inne aspekty, jak na przykład zmniejszenie niespalonych tlenków węgla i węglowodorów, związane ze zwiększeniem współczynnika stechiometrii. Czego skutkiem jest mniejsza emisja tych składników do atmosfery.

- Twórca jest zainteresowany nawiązaniem współpracy w celu dalszych badań nad wynalazkiem
- Twórca jest zainteresowany wdrożeniem wynalazku
- Twórca wyraża zgodę na udział w Spotkaniu Brokerskim
- Twórca jest zainteresowany zbyciem praw majątkowych do wynalazku