Содержание:
способ андреева о.а. развития навыков интегрально- алгоритмического чтения
Способ развития навыков интегрально-алгоритмического чтения предназначен для обучения операторов воспринятию различной информации ускоренным образом и позволяет повысить скорость восприятия информации. В течение 5-10 суток формируют зрительный образ интегрального алгоритма чтения. Мысленно воспроизводят его на протяжении 2-7 мин. В процессе чтения текста фиксируют внимание обучаемого на поиск ответа в читаемом тексте на вопрос соответствующего блока интегрального алгоритма. После восприятия обучаемым текста в режиме быстрого чтения на протяжении 1-2 мин формируют команду установки на мысленное представление зрительного образа интегрального алгоритма чтения. Регист- рируют результаты закрепления информации в каждом блоке. 3 ил.
Рисунки к патенту РФ 2113730
Изобретение относится к обучаемой технике, в частности к методическим средствам, обеспечивающим развитие операторов к восприятию различной информации ускоренным образом.
Известен способ управления информацией для обучения сверхбыстрому чтению, основанный на предъявлении информации обучаемому в аудиовизуальном виде и фиксации времени реакций на смысловую часть предъявляемой информации, причем визуальные сигналы формируют синхронно с акустическими сигналами и командами пользователя [1]. Однако этот способ имеет ограниченные дидактические возможности, так как не учитывает необходимости интегрального алгоритма чтения и тормозит развитие скорости чтения.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и получаемому результату является способ управления предъявлением учебных текстов для развития навыков сверхбыстрого восприятия информации, заключающийся в формировании визуальных сигналов, соответствующих учебному тексту, синхронно с акустическими сигналами и в преобразовании сигнала синхронизации акустических сигналов в оптический сигнал, причем синхронно с визуальными и акустическими сигналами, соответствующими учебным текстам, дополнительно формируют сигналы акустического эффекта синтезированного источника звука в сочетании с музыкальными фрагментами музыкальных инструментов, сравнивая их с сигналами эталонных команд, а по результатам сравнения формируют аудиовизуальные сигналы воздействия [2].
Однако и этот способ имеет ограниченные дидактические возможности из-за отсутствия учета интегрального алгоритма чтения и наращивания скорости восприятия текстов, что препятствует получению технического результата.
Техническим результатом изобретения является повышение скорости восприятия информации.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе развития навыков интегрально-алгоритмического чтения, заключающемся в формировании текстовых визуальных сигналов и аудиовизуальных сигналов сопровождения, согласно изобретению в течение 5-10 сут формируют зрительный образ интегрального алгоритма чтения с последующим его мысленным воспроизведением на протяжении 2-7 мин, в процессе чтения текста фиксируют внимание обучаемого на поиск ответа в читаемом тексте на вопрос соответствующего блока интегрального алгоритма, а после восприятия обучаемым текста в режиме быстрого чтения на протяжении 1-2 мин формируют команду установки на мысленное представление зрительного образа интегрального алгоритма чтения и регистрируют результаты закрепления информации в каждом блоке алгоритма.
На фиг. 1 показаны семь блоков интегрального алгоритма чтения; на фиг. 2 - опыт с маятником; на фиг. 3 - пример зрительного образа интегрального алгоритма чтения.
Как известно, алгоритм - это совокупность каких-либо действий и ряда конкретных операций с точным указанием их последовательности от начала до конца. Алгоритм чтения определяет последовательность умственных действий при восприятии текста.
Интегральным он называется потому, что его действие распространяется на весь текст в целом. Интегральный алгоритм чтения создает своеобразный количественный фильтр, защищающий мозг от избыточной информации.
Что же дает применение алгоритмов в таком процессе, как чтение? Оно организует этот процесс, повышает его эффективность. Вместе с тем алгоритмы не исключают и творческого их толкования, допускают некоторые изменения в зависимости от конкретных текстов и установки чтения. Использование интегрального алгоритма при чтении подсказали некоторые особенности работы мозга человека. Любой текст - это языковое выражение замысла автора. Тексты создаются людьми и люди эти тексты читают. Значит основные языковые закономерности, общие между автором и читателем, действуют не только при создании текстов, но и при их чтении. Это парное общение на одном языке.
При использовании интегрального алгоритма чтения формируется навык чтения, предусматривающий определенную последовательность рациональных действий в соответствии с блоками алгоритма от первого до последнего. Образец интегрального алгоритма показан на фиг. 1.
Первые четыре блока алгоритма пояснения не требуют. Пятый блок - фактографические данные - означает извлечение из текста фактов и их смысловое условие. Шестой и седьмой блоки предполагают учет индивидуальных особенностей читателя: его знаний, опыта, цели чтения. Например, то, что одному читателю кажется тривиальным, другому, менее опытному, - новым, а критически настроенному - спорным. Таким образом, оба эти блока предполагают активное участие читателя в выполнении сложных аналитико-синтетических мыслительных действий в процессе чтения.
Как же практически пользоваться алгоритмом? Прежде всего необходимо запомнить все его блоки, представлять себе содержание каждого из них. По ходу чтения текста рекомендуем нарисовать алгоритм на отдельном листе бумаги и укрепить его над рабочим столом для лучшего усвоения.
В самом деле, как мы читаем? Как придется, отвечают некоторые, а большая часть людей вообще никогда не задумывалась над этим. Чтение по интегральному алгоритму - организованный и целеустремленный процесс, в ходе которого считываемая информация как бы выбирается из текста и сопоставляется с отдельными ячейками - блоками алгоритма. В случае полного или частичного соответствия информация как бы укладывается в них. Процесс такого чтения можно сравнить с отбором товара в универсаме. Представьте: вы везете перед собой тележку с семью ячейками и в соответствии с имеющейся у вас запиской быстро отбираете нужный товар. Теперь допустим, что записка потерялась. Вы мучительно вспоминаете о пунктах поручения и бесцельно блуждаете по торговому залу в надежде, что, увидев нужные предметы, вспомните о том, что необходимо купить. Большинство читателей подобно именно такому покупателю, потерявшему записку, - этот спасительный алгоритм умственных действий.
Интегральный алгоритм чтения является смысловым фундаментом техники быстрого чтения.
Основная идея быстрого чтения - реализация более эффективных программ умственных действий.
Быстрое чтение в отличие от медленного, пассивного созерцания текста заставляет читателя активно вторгаться в структуру и содержание текста, сравнивать и оценивать различные смысловые блоки.
Есть и еще один существенный довод в пользу применения алгоритма. Современная структурная лингвистика утверждает, что все тексты обладают избыточностью, которая достигает порой 75%. Практически только 25% объема текста несут основной смысл для конкретного читателя.
Быстрое чтение позволяет мгновенно увидеть "пустоту" таких текстов, не содержащих полезной информации.
Задание. Определите избыточность в следующих стихотворных примерах:
I
. Нет, у него не лживый взгляд,
Его глаза не лгут.
Они правдиво говорят,
Что их владелец - плут.
II
Гол бес шел в лес,
Вдруг - стоп: жук в лоб!
Бес рад: влез в ад.
Формула для определения избыточности в процентах:
где И - избыточность текста;
Q - общее число слов в тексте;
M - число слов в значимом для вас лаконичном выражении после сжатия текста.
Затем выполняют аналогичные расчеты для текстов газетных, журнальных и т. п. Как можно убедиться, большинство текстов имеет избыточность, близкую к 75%.
Как же создать и закрепить психологическую установку читать в соответствии с блоками интегрального алгоритма? В ее осуществлении есть два этапа: первый - осознание всех блоков алгоритма и следование им; второй - непроизвольное, автоматическое выполнение этих действий. Как показывает опыт, эффективное решение этой двуединой задачи возможно с помощью специальных упражнений: идеомоторной тренировки и зрительного представления интегрального алгоритма. Рассмотрим каждый из них отдельно.
1. Идеомоторная тренировка. Название упражнения происходит от греческого слова "образ" и латинского motor - "приводящий в движение". Психология объясняет идеомоторный акт как появление нервных импульсов, обеспечивающих какое-либо движение при представлении об этом движении. Подобное явление было известно еще И.П. Павлову, который в книге "Двадцатилетний опыт объективного изучения поведения животных" писал: "Давно было замечено и научно доказано, что раз вы думаете об определенном движении. вы его невольно, это не замечая, производите". Поскольку это понятие очень важно для последующей нашей работы, разберемся в нем подробнее.
Задание. Опыт с маятником. Для того чтобы увидеть конкретное проявление идеомоторного акта, проведем небольшой опыт. Сделайте маятник из нитки длиной 15-30 см и небольшого предмета, например, кольца, привязанного к одному концу нитки. Нарисуйте на листе бумаги круг, разделенный на четыре сектора двумя пересекающимися под прямыми углами линиями, как это показано на фиг. 2. Если поставить локоть на стол и взять свободный конец нитки большим и указательным пальцами, то маятник будет совершать произвольное движение по отношению к кругу в том направлении, на котором вы сосредоточились, образ которого вы представили себе с особой точностью. Вот вы представили себе движение маятника по часовой стрелке, по нарисованному на бумаге кругу (фиг. 2, а). Висящий предмет действительно начинает такое движение, хотя вы держите конец нитки совершенно спокойно. Представьте себе предельно точно любое движение маятника, сконцентрируясь на этом представлении (например, фиг. 2,б, в или г). Как бы спокойна ни была ваша рука, маятник начнет совершать ожидаемое движение.
У одних этот опыт получается сразу, если они пристально смотрят на груз и сосредотачивают себя на представлении, как этот груз должен двигаться, у других эксперимент проходит лучше, если они представляют желательное движение маятника с закрытыми глазами.
Этот опыт служит убедительным доказательством реального существования идеомоторного акта - мысленно воображаемые образы вызывают физические реакции организма, реализующие эти образы. Хотелось бы напомнить читателям, что указанное явление лежит также в основе системы аутогенной тренировки, рекомендуемой для повышения эффективности занятий. Методы идеомоторной тренировки широко используются спортсменами, когда они мысленно представляют себе сложные комбинации движений, которые предстоит выполнить, и доводят их до совершенства.
Эффективность идеомоторной тренировки в значительной мере зависит от психологических особенностей. Хорошо бы вам изучить их. По способам ориентировки в пространстве людей можно условно разделить на два типа: зрительный и моторный. Решающее значение для людей первого типа имеют зрительные ориентиры, а для второго - мышечные ощущения и чувство направления силы тяжести. Люди зрительного типа при мысленном выполнении действий опираются в основном на зрительные представления. Они имеют некоторые преимущества в освоении техники быстрого чтения, поскольку роль воображения, представленная здесь, исключительно велика. Люди второго типа опираются на двигательную память и воображаемые ощущения движений.
Для успешного освоения техники быстрого чтения развитие воображения, наглядность образных представлений чрезвычайно важны. Эту задачу и выполняют упражнения идеомоторной тренировки.
2. Зрительный образ интегрального алгоритма чтения. Для создания зрительного образа алгоритма используйте любой предмет, картину, ситуацию. Очень важно нарисовать его своей рукой. Это должен быть ваш рисунок. Изготовить нужно два экземпляра. Один из них укрепите на экран мысленного взора, другой постоянно носите или укрепите перед рабочим столом. Постоянно думайте, представляйте себе свой рисунок. Добейтесь того, чтобы закрыв глаза, вы четко, ясно видели свой алгоритм. На фиг. 3 показан пример алгоритма, который чаще всего используется обучающимися.
Зрительный образ алгоритма воплощается по-разному: и в пирамиде, и в этажах здания, и в картотеке, и в семи разноцветных полосках радуги и т.п. Нужно сказать, что зрительный образ как мнемонический прием активно работает только в первое время, затем он как бы стирается, тускнеет, но остается навык чтения, основанный на выделении из текста только информативной его части. Как быть в том случае, если зрительный образ не получается? Пример удачного решения этой задачи.
1. Название. Так как название чаще всего отражает суть статьи или книги, читают особенно внимательно. Если оно на первый взгляд ничего не значит, то необходимо делать какие-нибудь сравнения, зрительно запомнить число слов в заголовке, их расположение, представить название в виде электронного табло с горящими буквами.
2. Автор. Фамилии авторов чаще всего запоминают, сравнивая их со знакомыми. Или пытаясь их запомнить зрительно.
3. Выходные данные. Название газеты, год, число, месяц запоминают, скользнув по строчке, с фиксацией только на какой-то момент. Числа запоминают попыткой яркого зрительного представления в момент фиксации.
4. Проблема. Кратко формулируют ее в самом начале чтения. Иногда уточняют после окончания чтения всей статьи или книги.
5. Фактографические данные. В отличие от выходных данных запоминают, увязав со смыслом текста, а не зрительно.
6. Особенности, критика. Эти элементы чаще фиксируют интуитивно. Что-то бросается в глаза, есть ли согласие с предлагаемой идеей или критическое отношение к ней. Бывает и так, что все это тормозит чтение, утомляет или наоборот захватывает, и тут иногда возникает поразительная скорость чтения, все запоминается быстро и хорошо.
7. Новизна и практическое использование. Это уже иногда видно по названию, по автору текста или после прочтения введения.
Что же дает интегральный алгоритм чтения? Главное - он формирует новую программу чтения, программу последовательности мыслительных операций. Найти в тексте ответы на все вопросы, поставленные в блоках алгоритма, от первого до седьмого, - вот задача чтения. Многократные тренировки приводят к тому, что по окончании чтения нужные данные, факты, названия, фамилии как бы сами по себе четко всплывают перед глазами.
Как же вырабатывается установка на чтение с применением алгоритма? Перед началом чтения нужно зрительно представить себе блоки алгоритма. Прежде всего запоминаются: название, автор, выходные данные источника. Затем по мере чтения складывается представление о том, какой проблеме посвящена статья, основное содержание, тема войдут в четвертый блок. Уже в первых абзацах могут быть различные факты, фамилии, параметрические данные. Все эти сведения фиксируются в пятом блоке алгоритма.
Как же практически работать с интегральным алгоритмом чтения? Читая тексты, следует карандашом выделять в них отдельные блоки алгоритма. Ниже приведен образец такой разметки и текста.
Разметка текста по блокам интегрального алгоритма чтения
"СОВЕТСКАЯ РОССИЯ"
12 НОЯБРЯ 1989 г.
МИССИЯ НАУКИ
Этого разговора с нетерпением ждали. Речь - О СОЗДАНИИ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК. Принципы ее построения, изложенные академиком Н.Н. Моисеевым, например, создание 4-5 крупных отделений, не вызывают сомнений. СОВЕРШЕННО НЕОБХОДИМО И СЛИЯНИЕ ЭТОЙ АКАДЕМИИ С АКАДЕМИЯМИ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ И МЕДИЦИНСКИХ НАУК. ТОЛЬКО ОБЩАЯ РАБОТА ПОЗВОЛИТ ИЗБЕЖАТЬ КРАЙНОСТЕЙ, УЗОСТИ ОТДЕЛЬНЫХ ОТВЕТВЛЕНИЙ. При этом ученые разных профилей могут стать своеобразным общественным контролем над узкими специализациями.
Однако, чтобы разговор о воскрешении Академии России стал более предметным, необходимо, на мой взгляд, четко обрисовать ее цели. Важнейшими целями должны стать прекращение варварского отношения к природе (вопрос жизни и смерти), воскрешение самосознания и культуры народа, его исторической памяти, повышение нравственности, улучшение духовного и физического здоровья людей. УБЕЖДЕН, ЧТО ВСЕ НЫНЕШНИЕ АКАДЕМИИ, ШИРЕ - ВСЕ НАУЧНЫЕ ОРГАНИЗАЦИИ, ИДЯ НА ПОВОДУ ВЕДОМСТВ, НЕ СПРАВИЛИСЬ СО СВОЕЙ ОСНОВНОЙ МИССИЕЙ.
Примеров варварского отношения к природе много, но я напомню лишь об одном: в результате антинаучного отношения к земле мы под руководством "самой передовой" науки УНИЧТОЖАЕМ ГУМУС В ТЫСЯЧУ РАЗ БЫСТРЕЕ, ЧЕМ "ТЕМНЫЙ" КРЕСТЬЯНИН дореволюционной России. Только одного этого факта достаточно, чтобы распустить помпезную Академию наук СССР. Это я и предлагаю сделать прежде всего. Кроме того, Российская Академия со своими отделениями должна будет вести всю реальную работу на территории огромной республики.
Другой серьезный вопрос - судьба ведомственных институтов, некоторые из них имеют еще и статус предприятий. РАБОТАЯ 25 ЛЕТ В СИСТЕМЕ ПОДОБНЫХ ИНСТИТУТОВ, ЗНАЮ, СКОЛЬКО ПУСТЫХ, НЕОПРАВДАННЫХ ЗАТРАТ ПОГЛОЩАЮТ ЭТИ "КИТЫ". Ведомственная наука привела к ГЛАВНОЙ БЕДЕ - ПОДОРВАНА НРАВСТВЕННОСТЬ УЧЕНЫХ.
И последний вопрос - национальный. Говоря о целях новой академии, нужно не забывать о равноправном представительстве ученых всех народов России в соответствии с их общей численностью. Нужно не забывать, что в результате политики, проводимой в 20-30-х годах, многие русские ученые были рассеяны. Практически только в послевоенные годы началось медленное формирование новой русской интеллигенции. Поэтому настала пора исправить ошибки прошлых лет - помочь русскому и другим народам России в воскрешении их научных, духовных и физических сил. Это - благородная цель для академии. (В. Зенин)
Последовательность выполнения действий:
1. Изучить интегральный алгоритм чтения. Представлять себе смысл и содержание каждого блока алгоритма;
2. Изготовить обязательно своей рукой рисунок зрительного образа интегрального алгоритма в двух экземплярах. Один экземпляр укрепить на экране мысленного взора, второй экземпляр, маленький, носить с собой, постоянно видеть и представлять свой рисунок;
3. Читать ежедневно две небольшие статьи, различные по объему: первую статью читать очень медленно с карандашом или ручкой в руках и размечать текст по блокам интегрального алгоритма чтения. Время не фиксировать; вторую читать немного быстрее, но без карандаша. Читая текст, следует искать в нем ответы на вопросы, поставленные блоками алгоритма. Время не фиксировать. По окончании чтения закрыть глаза и представить свой зрительный образ алгоритма. Проверить заполнение его блоков;
4. Все остальные статьи читать без регрессий;
5. В процессе чтения небольших газетных текстов производить их разметку, обводя карандашом или ручкой блоки текста, соответствующие блокам интегрального алгоритма чтения;
6. В заключение прочитать контрольный текст и определить скорость чтения по указанной выше формуле.
Заявленный способ развития навыков интегрально-алгоритмического чтения способствует эффективному и качественному усвоению прочитанного.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ развития навыков интегрально-алгоритмического чтения, заключающийся в формировании текстовых визуальных сигналов и аудиовизуальных сигналов сопровождения, отличающийся тем, что в течение 5 - 10 суток формируют зрительный образ интегрального алгоритма чтения с последующим его мысленным воспроизведением на протяжении 2 - 7 мин, в процессе чтения текста фиксируют внимание обучаемого на поиск ответа в читаемом тексте на вопрос соответствующего блока интегрального алгоритма, а после восприятия обучаемым текста в режиме быстрого чтения на протяжении 1 - 2 мин формируют команду установки на мысленное представление зрительного образа интегрального алгоритма чтения и регистрируют результаты закрепления информации в каждом блоке алгоритма.
система питания двигателя внутреннего сгорания андреева
Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам подготовки топлива в двигателях внутреннего сгорания. Технический результат направлен на снижение токсичности отработавших газов по СО, СН, NOx и дымности, а также расхода топлива. Система питания двигателя внутреннего сгорания содержит устройство питания топливом, устройство приготовления и подачи топливно-воздушной смеси в камеры сгорания двигателя, воздушный фильтр, устройство подготовки воздуха, выполненное в виде основной емкости с водой и дополнительной, входной и выходной патрубки, регулятор температуры воды, устройство поддержания уровня воды в емкости и бачок с водой. Система снабжена водяным насосом, соединенным входом с бачком, а выходом с дополнительной емкостью, и устройством направления воздуха через пазы в дополнительной емкости, выполненное в виде плоского кольца с выступом, расположенным на выходе входного патрубка над поверхностью воды. Устройство поддержания уровня воды выполнено в виде полого цилиндра, пропускная способность которого больше пропускной способности водяного насоса, расположено на дне основной емкости по ее оси, входом винтом соединено с дополнительной емкостью. Регулятор температуры воды выполнен в виде трубчатого спирального нагревателя с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру дополнительной емкости, шагом спирали, равным 1,2 диаметра трубки, расположен в воде вблизи ее поверхности и соединен параллельно через регулируемый дроссель с жидкостным регулятором температуры двигателя. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.
Рисунки к патенту РФ 2459972
Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания, в которых в качестве горючего используется топливно-воздушная смесь с добавлением воды.
Известно множество патентов и разработок систем питания двигателя внутреннего сгорания как в Российской Федерации, так и за рубежом, в которых к топливу или к топливно-воздушной смеси добавляется вода. Однако несмотря на большой положительный эффект, получаемый от добавления воды к топливу (значительное снижение токсичности по СО, СН и NOx, экономия топлива, повышение мощности двигателя и др.), данные разработки не нашли широкого практического применения из-за значительного различия по физическим параметрам топлива и воды (по поверхностному натяжению, по удельному весу и др.). Эти различия приводят к большому числу трудно и сложно разрешаемых недостатков данных систем.
Хорошее совмещение имеется между частицами воды (водяным паром) на молекулярном уровне с воздухом до точки его насыщения, что и стали в последнее время использовать в новых разработках систем питания двигателей внутреннего сгорания.
Известна система питания двигателя внутреннего сгорания (патент США № 3557763, опубл. 26.01.1971).
Система содержит устройство питания топливом, воздушный фильтр, карбюратор, устройство подготовки всасываемого из атмосферы воздуха, путем насыщения его частицами воды и кислородом при барботаже через водяной слой и подачи его во впускной коллектор двигателя.
При работе такой системы происходит более полное использование теплоты в цикле двигателя, а следовательно, и более полное сгорание топлива, в результате чего значительно снижается токсичность отработавших газов по СО, СН, NOx и их дымность. Кроме того, повышается экономичность и мощность двигателя. Экономия топлива происходит за счет подачи в камеру сгорания вместо части топлива дополнительного рабочего тела - частиц воды, а повышение мощности двигателя - за счет увеличения коэффициента наполнения при охлаждении воздуха испаряющейся водой и за счет увеличения октанового числа топлива.
Кроме того, при температуре в камере сгорания выше 800°С происходит взаимодействие сажистых остатков топлива с парами воды, выделяется водород
При температуре выше 1000°С протекает термохимический процесс взаимодействия водяного пара и углеводородного топлива с выделением водорода
.
При температуре выше 2500°С протекает термохимический процесс разложения воды на водород и кислород
Весь выделяемый водород сжигается как топливо, способствуя повышению мощности двигателя.
Однако данная система эффективна только при работе двигателя на холостом ходу, т.к. на других режимах его работы основная масса воздуха не проходит через устройство его подготовки, а следовательно, не насыщается частицами воды и кислородом.
Система также не эффективна из-за непостоянства уровня воды в устройстве подготовки воздуха и температуры подготовленного воздуха, т.к. от их изменения изменяется и насыщенность воздуха частицами воды и кислородом. Эта неэффективность системы обусловлена отсутствием в ней регуляторов уровня воды и температуры подготовляемого воздуха.
Кроме того, вода в зимний период в устройстве подготовки воздуха и в бачке при неработающем двигателе замерзает, что приводит к эксплуатационным неудобствам.
Известна система питания двигателя внутреннего сгорания (авторское свидетельство СССР № 1060803, опубл. 30.06.1990).
Система содержит устройство питания топливом, воздушный фильтр, бачок с водой, устройство подготовки всасываемого из атмосферы воздуха, путем насыщения его водой и кислородом при барботаже через водяной слой и подачи его во входной воздушный патрубок карбюратора, устройство снабжения и дозирования водой, испаритель воды, устройство вспенивания и нагревания воды и три крана, управляемые электронным устройством.
Система частично обеспечивает повышение эффективности своей работы на всех режимах двигателя за счет насыщения водой и кислородом всего необходимого для сгорания топлива воздуха. Однако эта эффективность системы достигается значительным ее усложнением, увеличением габаритов, повышением стоимости и снижением надежности ее работы за счет использования большого количества сложных электромеханических и электронных устройств.
Вместе с тем система не обеспечивает эффективность своей работы при переменных уровне воды в устройстве подготовки воздуха и температуре подготовленного воздуха, т.к. при их изменении изменяется насыщенность воздуха частицами воды и кислородом. Эта неэффективность системы обусловлена отсутствием в ней регуляторов уровня воды и температуры подготовленного воздуха.
Кроме того, при насыщении воздуха водой и кислородом путем барботажа через слой воды при его больших скоростях и объемах, капли воды уносятся им, попадая в камеры сгорания, нарушая нормальную работу двигателя. Устранение данного недостатка достигается только значительным увеличением габаритов устройства подготовки воздуха, а следовательно, и всей системы питания двигателя, что приводит к невозможности практического использования данной системы.
К недостаткам системы относится и то, что вода в зимний период в устройстве подготовки воздуха и в бачке замерзает при неработающем двигателе, что приводит к эксплуатационным неудобствам.
Известна система питания двигателя внутреннего сгорания (патент на изобретение Российской Федерации № 2192558, опубл. 10.11.2002), которая по совокупности признаков наиболее схожа с совокупностью существенных признаков предлагаемого изобретения. Эта система принята за прототип.
Система содержит устройство питания топливом, устройство приготовления и подачи топливно-воздушной смеси в камеры сгорания двигателя, воздушный фильтр, устройство подготовки всасываемого из атмосферы воздуха путем насыщения его водой и кислородом при барботаже через водяной слой, выполненное в виде основной емкости с водой и дополнительной, входной и выходной патрубки, регулятор температуры воды, устройство поддержания уровня воды и бачок с водой.
Система частично обеспечивает повышение эффективности своей работы за счет поддержания постоянными уровня воды и ее температуры и за счет частичного упрощения конструкции - отсутствует большое количество сложных электромеханических устройств и электронное устройство.
Вместе с тем система имеет большие габариты из-за процесса насыщения воздуха водой путем его барботажа через воду, что в большинстве случаев не позволяет ее практическое использование. При малых же габаритах и больших скоростях воздуха вода уносится в воздушный фильтр и далее в камеры сгорания двигателя, что недопустимо.
Кроме того, система сложна по конструкции, дорога и малонадежна из-за наличия электромагнитного реле, электромагнитного клапана, поплавкового устройства поддержания уровня воды и автономного регулятора температуры воды.
Задачей изобретения является повышение эффективности работы системы, уменьшение габаритов, упрощение конструкции, уменьшение стоимости, увеличение надежности ее работы.
Поставленная задача решается тем, что система питания двигателя внутреннего сгорания, содержащая устройство питания топливом, устройство приготовления и подачи топливно-воздушной смеси в камеры сгорания двигателя, воздушный фильтр, устройство подготовки воздуха, выполненное в виде основной емкости с водой и дополнительной, входной и выходной патрубки, регулятор температуры воды, устройство поддержания уровня воды в емкости и бачок с водой, согласно изобретению она снабжена водяным насосом, соединенным входом с бачком, а выходом с дополнительной емкостью, и устройством направления воздуха через пазы в дополнительной емкости, выполненным в виде плоского кольца с выступом, расположенным на выходе входного патрубка над поверхностью воды, а устройство поддержания уровня воды выполнено в виде полого цилиндра, пропускная способность которого больше пропускной способности водяного насоса, расположено на дне основной емкости по ее оси, входом винтом соединено с дополнительной емкостью, при этом регулятор температуры воды выполнен в виде трубчатого спирального нагревателя с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру дополнительной емкости, шагом спирали, равным 1,2 диаметра трубки, расположен в воде вблизи ее поверхности и соединен параллельно через регулируемый дроссель с жидкостным регулятором температуры двигателя.
Устройство подготовки воздуха снабжено вторым водяным насосом, который соединен входом с выходом устройства поддержания уровня воды в основной емкости, а выходом с бачком.
Такое решение позволит размещать бачок с водой выше уровня воды в основной емкости устройства.
Бачок снабжен трубчатым нагревателем воды, соединенным параллельно с жидкостным регулятором температуры двигателя, и поплавковым с магнитом и герконом указателем уровня воды.
Устройство подготовки воздуха снабжено датчиком влажности, который расположен в дополнительной емкости и подключен к микропроцессору, который управляет регулируемым дросселем.
В этом случае влажность воздуха по режимам работы двигателя поддерживается постоянной, что способствует увеличению эффективности работы двигателя как по токсичности, так и по экономии топлива.
Устройство подготовки воздуха снабжено фильтрующим элементом, расположенным на входе входного патрубка (на чертеже не указан).
В этом случае отпадает необходимость использования штатного воздушного фильтра двигателя.
В устройстве подготовки воздуха дно основной емкости выполнено съемным.
В этом случае облегчается очистка воды от грязи и солей при использовании морской воды.
Предлагаемое техническое решение существенно отличается от прототипа. Существенное отличие заключается в том, что в устройстве подготовки воздуха насыщение воздуха водой происходит путем протекания его над поверхностью подогретой воды, а не барботажом, как в прототипе, при котором при больших скоростях воздуха и малых габаритах устройства подготовки воздуха уносятся капли воды в камеры сгорания, что недопустимо. В результате такого решения значительно уменьшаются габариты системы и повышается эффективность ее работы.
Другим существенным отличием является то, что в системе устройство подготовки воздуха снабжено водяным насосом и устройством направления воздуха, а устройство поддержания уровня воды выполнено в виде полого цилиндра, пропускная способность которого больше пропускной способности водяного насоса, расположено на дне основной емкости по ее оси. Такое решение значительно упрощает конструкцию системы, снижает ее стоимость и повышает надежность работы за счет исключения из конструкции электромагнитного реле, клапана, поплавкового устройства поддержания уровня воды и автономного регулятора температуры воды.
Дополнительно предлагаемое техническое решение существенно отличается от прототипа тем, что нагревательный элемент воды выполнен трубчатым в виде спирали с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру дополнительной емкости, шагом спирали, равным 1,2 диаметра трубки, и расположением в воде вблизи ее поверхности. В результате такого выполнения и расположения нагревательного элемента обеспечивается сохранение горизонтального уровня воды при резком торможении или ускорении транспортного средства, и, как следствие этого, устраняется недопустимый унос воды в камеры сгорания.
Существо изобретения поясняется фиг.1-3, где на фиг.1 приведена блок-схема выполнения системы, на фиг.2 приведен пример конструктивного выполнения устройства подготовки воздуха, на фиг.3 приведена принципиальная электрическая схема устройства подготовки воздуха.
Предлагаемая система питания двигателя внутреннего сгорания (фиг.1) включает в себя двигатель 20, устройство 21 питания топливом, устройство 22 приготовления и подачи топливно-воздушной смеси в камеры сгорания двигателя 20, воздушный фильтр 23, устройство 24 подготовки воздуха, жидкостный регулятор 25 температуры двигателя 20 и бачок 9 с водой.
Устройство 24 подготовки воздуха (фиг.2) включает в себя основную емкость 1 с водой, дополнительную емкость 2, опертую краями в дно основной емкости 1, которые соединены между собой винтом 3, входной патрубок 4, выходной патрубок 5, устройство направления воздуха 6, пазы 7 в дополнительной емкости 2, устройство 8 поддержания уровня воды, выполненное в виде полого цилиндра, соединенного с бачком 9, водяной насос 10, соединенный входом с бачком 9, а выходом с дополнительной емкостью 2, трубчатый спиральный нагреватель 11, соединенный параллельно со штатным жидкостным регулятором 25 температуры двигателя 20, с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру дополнительной емкости 2, шагом спирали, равным 1,2 диаметра трубки нагревателя 11, и расположен в воде в близи ее поверхности, регулируемый дроссель 12, кран слива воды 13, поплавковое устройство 14 показания уровня воды в бачке 9, трубчатый нагреватель воды 15, соединенный со штатным жидкостным регулятором 25 температуры (не показан) двигателя 20 и дренажная трубка 16 для выравнивания давления в дополнительной емкости 2 и бачке 9.
Водяной насос 10, регулируемый дроссель 12, кран 13 слива воды, бачок 9 с устройством 14 показания уровня воды и датчик влажности используются стандартные. Например, бачок 9 с водяным насосом 10 и поплавковым устройством 14 показания уровня воды используются от устройства смывания ветрового стекла автомобилей завода ВАЗ, датчик влажности типа SHT71 WWW.Sensorica.ru.
Электрическая схема устройства 24 подготовки воздуха (фиг.3) включает в себя обмотку 17 водяного насоса 10, геркон 18 поплавкового устройства 14 показания уровня воды в бачке 9 и сигнальную лампу 19.
Система работает следующим образом.
В исходном положении двигатель 20 не запущен. Все штатные устройства, обеспечивающие его работу, находятся в своем обычном состоянии кроме настройки системы его питания на бедную смесь. Для бензиновых двигателей оптимальный коэффициент избытка воздуха должен составлять 1,15-1,2, для дизельных двигателей
1,8-1,9, для газовых двигателей
1,45-1,5. В устройство 24 подготовки воздуха и в бачок 9 налита чистая вода, и оно в соответствии с электрической схемой (фиг.3) включено в электросеть двигателя 20.
Запускается двигатель 20, включаются водяной насос 10 и устройство 14 показания уровня воды в бачке 9. Начинают работать все устройства, обеспечивающие работу двигателя. Водяной насос 10 качает воду из бачка 9 в устройство 24 подготовки воздуха. Вода из основной емкости 1 по трубке через устройство 8 поддержания уровня воды самотеком сливается в бачок 9. При наличии в устройстве второго водяного насоса, который на чертеже не указан, вода сливается в бачок 9 принудительно. В этом случае бачок 9 может быть размещен выше уровня воды в основной емкости 1.
Весь забираемый из атмосферы воздух, необходимый для сжигания топлива, через входной патрубок 4, выходной патрубок 5 и воздушный фильтр 23 за счет разряжения в дополнительной емкости 2, создаваемого двигателем 20, проходит над поверхностью воды основной емкости 1, насыщаясь частицами (молекулами) воды и кислородом на молекулярном уровне.
Насыщение воздуха частицами воды для бензиновых двигателей осуществляется до 15-20 г/м 3 . Эта величина поддерживается постоянной на всех режимах работы двигателя по сигналу с датчика влажности (не показан), расположенного в дополнительной емкости 2. Датчик подключен к микропроцессору, который управляет регулируемым дросселем 12, поддерживая заданную величину влажности воздуха. При этом система работает эффективно на всех режимах, сохраняя малую токсичность отработавших газов по СО, СН, NOx и дымность.
В процессе работы системы уровень воды в основной емкости 1 остается постоянным, а в бачке 9 - уменьшается. При достижении минимального уровня по сигналу с устройства 14 показания уровня воды загорается сигнальная лампа 19. Необходимо долить в бачок 9 воду.
При остановке двигателя все системы, обеспечивающие его работу, возвращаются в исходное состояние.
В процессе эксплуатации системы в зимний период, когда система в неработающем режиме находится на холоде, вода в емкости 1 и бачке 9 замерзает. В этом случае запуск и прогрев двигателя 20 производится на богатой смеси топлива до оттаивания воды.
Создан опытный образец предлагаемой системы на автомобиле ГАЗ-24 с двигателем 24Д (Приложение 1), и проведены его лабораторные и дорожные испытания.
Испытания системы показали, что значительно снизилась токсичность отработавших газов по СО, СН, NOx и дымность. По СО токсичность снизилась с 2% со старой системой до 0,08%, по СН с 550 млн -1 до 450 млн -1 , по NOx с 1500 млн -1 до 800 млн -1 . Уменьшился также расход топлива на
10%, и повысилась мощность двигателя
на 6%. При этом запуск двигателя облегчился, а его работа стала мягче, четче, без перебоев.
В настоящее время проводятся работы по серийному освоению предложенной системы через Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Система питания двигателя внутреннего сгорания, содержащая устройство питания топливом, устройство приготовления и подачи топливно-воздушной смеси в камеры сгорания двигателя, воздушный фильтр, устройство подготовки воздуха, выполненное в виде основной емкости с водой и дополнительной, входной и выходной патрубки, регулятор температуры воды, устройство поддержания уровня воды в емкости и бачок с водой, отличающаяся тем, что она снабжена водяным насосом, соединенным входом с бачком, а выходом с дополнительной емкостью, и устройством направления воздуха через пазы в дополнительной емкости, выполненным в виде плоского кольца с выступом, расположенным на выходе входного патрубка над поверхностью воды, а устройство поддержания уровня воды выполнено в виде полого цилиндра, пропускная способность которого больше пропускной способности водяного насоса, расположено на дне основной емкости по ее оси, входом винтом соединено с дополнительной емкостью, при этом регулятор температуры воды выполнен виде трубчатого спирального нагревателя с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру дополнительной емкости, шагом спирали, равным 1,2 диаметра трубки, расположен в воде вблизи ее поверхности и соединен параллельно через регулируемый дроссель с жидкостным регулятором температуры двигателя.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство подготовки воздуха снабжено вторым водяным насосом, который соединен входом с выходом устройства поддержания уровня воды в основной емкости, а выходом с бачком.
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что бачок снабжен трубчатым нагревателем воды, соединенным параллельно с жидкостным регулятором температуры двигателя, и поплавковым с магнитом и герконом указателем уровня воды.
4. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство подготовки воздуха содержит датчик влажности, который расположен в дополнительной емкости и включен в микропроцессор, управляющий регулируемым дросселем.
5. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство подготовки воздуха снабжено фильтрующим элементом, расположенным на входе входного патрубка.
6. Система по п.1, отличающаяся тем, что в устройстве подготовки воздуха дно основной емкости выполнено съемным.