Claims (5)
1. Способ воспламенения и горения топлива с использованием синглетного кислорода для увеличения мощности и снижения вредных выбросов поршневых двигателей, содержащих камеру сгорания в виде, по меньшей мере, одного цилиндра с поршнем, и кривошипный механизм, связанный с поршнем, при котором топливо-воздушную смесь подают в надпоршневое пространство и воспламеняют компрессионным сжатием или принудительным поджигом, а химическая энергия топливовоздушной смеси, выделяющаяся при горении в виде тепла, превращается при этом в механическую энергию поступательного движения поршня, которая с помощью кривошипно-шатунного механизма преобразуется во вращательную энергию, используемую для движения транспортного средства, отличающийся тем, что синглетный кислород производят из молекулярного кислорода в горючей смеси в надпоршневом пространстве, возбуждая молекулы кислорода из основного O2(X3Σg -) в синглентные состояния O2(a1Δg), O2(b1Σg +) и регулируют производство синглетного кислорода по положению кривошипа, при этом сравнивают фактическое положение угла кривошипа θ с заданным оптимальным значением угла кривошипа θp, определяемым по предварительно рассчитанной зависимости величины угла кривошипа от режима работы двигателя и состава горючей смеси, как оптимального для максимального увеличения энергии, выделяемой во время горения при возбуждении молекул кислорода, а возбуждение осуществляют при совпадении θ и θp.1. The method of ignition and combustion of fuel using singlet oxygen to increase power and reduce harmful emissions of piston engines containing a combustion chamber in the form of at least one cylinder with a piston, and a crank mechanism associated with the piston, in which the fuel-air mixture fed into the over-piston space and ignited by compression compression or forced ignition, and the chemical energy of the air-fuel mixture released during combustion in the form of heat turns into mechanical energy a translational motion of the piston, which is converted by means of a crank mechanism into rotational energy used to move the vehicle, characterized in that singlet oxygen is produced from molecular oxygen in a combustible mixture in the over-piston space, exciting oxygen molecules from the main O 2 (X 3 Σ g - ) to the single state O 2 (a 1 Δ g ), O 2 (b 1 Σ g + ) and regulate the production of singlet oxygen according to the position of the crank, while comparing the actual position of the angle of the crank θ with the optimal value of the crank angle θ p , determined from the previously calculated dependence of the crank angle on the engine operating mode and the composition of the combustible mixture, as optimal for maximizing the energy released during combustion upon excitation of oxygen molecules, and the excitation is performed when θ and θ p coincide .
2. Способ воспламенения и горения топлива с использованием синглетного кислорода по п.1, отличающийся тем, что оптимальное значение угла кривошипа θp находится в диапазоне - 10-30°.2. The method of ignition and combustion of fuel using singlet oxygen according to claim 1, characterized in that the optimum value of the crank angle θ p is in the range of 10-30 °.
3. Поршневой двигатель с компрессионным зажиганием, содержащий камеру сгорания в виде, по меньшей мере, одного цилиндра с поршнем, и кривошипный механизм, связанный с поршнем, отличающийся тем, что дополнительно содержит источник лазерного излучения, связанный оптоволокном через оптические стекла в стенках цилиндра с камерой сгорания, причем источник выполнен с возможностью генерации излучения с длиной волны (762,2-762,4 нм), поглощение которого вызывает переход молекулярного кислорода воздуха из основного O2(Х3Σg -) в синглетное состояние O2(b1Σg +), зеркала, расположенные снаружи оптических окон камеры в зоне около поршня, фокусирующие лазерное излучение и создающие однородное поле лазерного излучения в надпоршневом пространстве в зоне облучения, измеритель угла кривошипа и устройство управления генерацией излучения, соединенное входом с измерителем угла кривошипа, а выходом с источником лазерного излучения, при этом устройство содержит вычислительный блок, включающий алгоритм управления генерацией лазерного излучения, устанавливающий соответствие между моментом начала генерации излучения и режимом работы двигателя по положению угла кривошипа и составу рабочей смеси.3. A piston engine with compression ignition, comprising a combustion chamber in the form of at least one cylinder with a piston, and a crank mechanism associated with the piston, characterized in that it further comprises a laser source connected by optical fiber through optical glasses in the walls of the cylinder with a combustion chamber, and the source is configured to generate radiation with a wavelength (762.2-762.4 nm), the absorption of which causes the transition of molecular oxygen of the air from the main O 2 (X 3 Σ g - ) to the singlet state O 2 (b 1 Σ g + ), mirrors located outside the optical windows of the chamber in the area near the piston, focusing the laser radiation and creating a uniform laser radiation field in the supra-piston space in the irradiation zone, a crank angle meter and a radiation generation control device connected to the input to the angle meter the crank, and the output with the source of laser radiation, while the device contains a computing unit including an algorithm for controlling the generation of laser radiation, establishing a correspondence between the moment la radiation generation and engine mode at a crank angle position and working mixture composition.
4. Поршневой двигатель с компрессионным зажиганием по п.3, отличающийся тем, что диапазон угла кривошипа для генерации лазерного излучения составляет - 10-30°.4. A piston engine with compression ignition according to claim 3, characterized in that the crank angle range for generating laser radiation is 10-30 °.
5. Поршневой двигатель с компрессионным зажиганием по п.4, отличающийся тем, что высота оптических окон и их расположение на стенках цилиндра соответствуют диапазону координат (перемещению) поршня соответственно диапазону угла кривошипа - 10-30°.
5. A piston engine with compression ignition according to claim 4, characterized in that the height of the optical windows and their location on the cylinder walls correspond to the coordinate range (movement) of the piston according to the crank angle range of 10-30 °.