ES2311628T3

An internal combustion engine with steam expansion stroke

Abstract

A method for controlling internal combustion engines, whereby the engine races that are based primarily on the expansion of combustion gases, alternate with engine races that are primarily based on the expansion of water vapor, in order to transform the heat generated by combustion into the cylinder and the exhaust gases into useful work, characterized in that the water and / or water vapor is supplied to a combustion chamber (15) in connection with the end of an evacuation or exhaust stroke, where some of the steam expansion strokes are selected to mainly include a supply of water in the combustion chamber (15), and wherein the remaining steam expansion strokes are selected to primarily comprise a supply of water vapor in the combustion chamber (15), and wherein the engine comprises controllable valves (2, 3), whose control is based on an electronic control system, which is based on a computer program, and because the intake valves to the combustion chamber are closed in response to the control system that supplies a signal indicating that water / water vapor must be supplied to the combustion chamber (15).

ES2311628T3, drawing sheet 1
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11 claims: 6 independent, 5 dependent

  1. 1
    ES 2 311 628 T3 REIVINDICACIONES 1. Un método para controlar los motores de combustión interna, mediante el cual las carreras motrices que están basadas principalmente en la expansión de los gases de combustión, se alternan con carreras motrices que están basadas principalmente en la expansión de vapor de agua, con el fin de transformar en trabajo útil el calor que se genera con la combustión en el cilindro y en los gases de escape, caracterizado porque el agua y/o o vapor de agua se suministra a una cámara de combustión (15) en conexión con el extremo de una carrera de evacuación o escape, en donde algunas de las carreras de expansión del vapor se seleccionan para incluir principalmente un suministro de agua en la cámara de combustión (15), y en donde las carreras de expansión de vapor restantes se seleccionan para que comprendan principalmente un suministro de vapor de agua en la cámara de combustión (15), y en donde el motor comprende válvulas controlables (2, 3), cuyo control está basado en un sistema de control electrónico, el cual está basado en un programa de ordenador, y porque las válvulas de admisión hacia la cámara de combustión están cerradas como respuesta al sistema de control que suministra una señal que indica que el agua/vapor de agua se tiene que suministrar a la cámara de combustión (15).
  2. 2
    Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque un suministro de agua enfría la parte superior de un pistón alternativo (16) en un cilindro (1), así como también las superficies calientes que delimitan la cámara de combustión (15), siendo evaporada el agua conforme entra en contacto con las superficies calientes.
  3. 3
    Un método de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el vapor de agua suministrado se genera por la evaporación de agua por los medios del calor de gas de escape.
  4. 4
    Un método de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque la temperatura del agua que se suministra a la cámara de combustión (15) está adaptada con el fin de obtener una evaporación inmediata conforme se introduce en la cámara de combustión o bien conforme entra en contacto con las superficies calientes en esta última.
  5. 5
    Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizado porque el sistema del gas de escape conectado al motor se encuentra aislado con el fin de disminuir el enfriamiento exterior de los gases de escape mediante el entorno.
  6. 6
    Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-5, caracterizado porque el cilindro o cilindros (1) del motor están aislados con el fin de disminuir el enfriamiento exterior del mencionado cilindro o cilindros (1).
  7. 7
    Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-6, caracterizado porque el agua que se suministra a la cámara de combustión (15) o la que se usa para la generación de vapor de agua se filtra con respecto a las partículas después de haber sido condensada a partir del vapor de agua en un sistema de gases de escape conectado al motor.
  8. 8
    Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-7, caracterizado porque se implementa por los medios de un sistema de control (5) que comprende un programa de ordenador, el cual está dispuesto para el fin de realizar la alternación óptima de las carreras de combustión y las carreras de expansión del vapor.
  9. 9
    Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-8, caracterizado porque el suministro de agua o el vapor de agua se ejecuta en relación con el extremo de la carrera de evacuación o escape.
  10. 10
    Un método de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque la ejecución de las carreras de expansión o escape del vapor que comprenden principalmente el suministro de agua, está basada en la temperatura de la pared del cilindro, y que es tan frecuente que se evita un sobrecalentamiento del cilindro o cilindros (1) del motor.
  11. 11
    Un método de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque el suministro de vapor de agua se ejecuta cuando la presión del vapor es tan alta que el trabajo útil ejecutado durante la carrera de expansión del vapor es igual principalmente a una de las demás carreras motrices.