УСТРОЙСТВО ИНТЕНСИФИКАЦИИ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Полезная модель относится к двигателестроению и одновременно к экологическим способам снижения токсичности отработавших газов и, в случае его использования, может привести к созданию экологически чистого двигателя внутреннего сгорания (ДВС).
Известен активатор жидкого топлива для ДВС (RU №2310769, F02M 27/04, заявл. 21.02.2006, опубл. 20.11.2007), который позволяет увеличить эффективность сгорания жидкого топлива, уменьшить выброс отработавших газов и повысить экономичность. Активатор содержит установленный в корпусе источник постоянного тока, выполненные из диэлектрика цилиндр и днище. В цилиндре размещены токопроводящий магнит, пластина и стержень. При этом на пластине установлен источник постоянного тока своим плюсовым концом, а минусовым концом он замкнут на корпус. Стержень установлен своим концом в отверстии бензопровода с возможностью взаимодействия с активируемым жидким топливом, поступающим по бензопроводу в ДВС. В полости, образованной днищем, стержнем, цилиндром и магнитом, помещено активирующее вещество, которое содержит биологически активные компоненты из минералов, масла растений, вещества животного происхождения, порошка серебра. С помощью источника токопроводящего магнита создается электромагнитное поле, воздействующее на стержень, который в свою очередь воздействует на жидкое топливо, с которым соприкасается. В результате жидкое топливо подвергается активации и его сгорание происходит эффективнее с уменьшением выброса угарного газа и экономии жидкого топлива. Недостатком этого изобретения является одностороннее активное воздействие на один (топливо) из двух компонентов (топливо плюс окислитель), повышающее эффективность работы ДВС, а также сложность и многокомпонентность конструкции.
Известно устройство для обработки топлива (RU №1590608, F02М 27/04, заявл. 08.06.1988, опубл. 07.09.1990). Устройство входным штуцером соединено с помощью шланга с бензонасосом, а выходным патрубком - с карбюратором, т.е. при запуске двигателя топливо из бензонасоса по шлангу поступает через входной штуцер в топливный канал устройства. В процессе протекания топливо поляризуется под воздействием электрического поля высокого напряжения, создаваемого положительным и отрицательным электродами, при этом частицы топлива деформируясь превращаются в диполи, которые ориентируются вдоль силовых линий поля, что позволяет повысить эффективность его сгорания в ДВС. Недостатки устройства - наличие положительного и отрицательного электродов внутри корпуса, через которое проходит топливо, т.е. воздействие, идет только на топливо, и сложность самой конструкции.
Известно устройство для активации топлива (RU №2158842 F02М 27/00, F02М 27/04, заявл. 26.10.1999, опубл. 10.11.2000). Устройство включает корпус, в который концентрично введена активационная камера, между стенками корпуса и активационной камеры помещен композитный наполнитель, приготовленный из керамических, металлических и органических порошков с эпоксидной смолой ЭД-20. Композитный наполнитель обработан электромагнитным излучением и является источником торсионного поля, имеющего вихревую структуру и свойства памяти, передающие информацию и изменяющие структуру вещества. При воздействии композитного наполнителя на бензин, проходящий через активационную камеру, происходят изменения молекулярно-кинетического спектра и электрической проводимости бензина, что приводит к уменьшению электрического сопротивления, улучшению условий его сгорания, снижению расхода топлива и концентрации вредных компонентов в отработавших газах. Недостатками являются приведенная активация только одного вида топлива - бензина и сложность производства композитных наполнителей.
Известно устройство для обработки жидких топлив (RU №2082897, F02М 27/04, F 021351/04, заявл. 06.05.1994, опубл. 27.06.1997). Магнитный активатор жидких топлив состоит из входного и выходного соединительных штуцеров и ферромагнитного корпуса, внутри которого размещена втулка, внутри втулки расположены цилиндрические магниты, а снаружи втулки выполнены под различными углами винтовые каналы прямоугольного сечения. Количество и размеры каналов, а также напряженность магнитного поля зависит от качества и расхода топлива. При протекании топлива по винтовым каналам магнитное поле действует на крупные частицы топлива, которые сталкиваются между собой и частично распадаются, в результате чего увеличивается степень сгорания топлива, снижается удельный расход топлива и количество оксида углерода в отработавших газах. Недостатками данного устройства являются воздействие магнитов только на топливо, поэтому проблема создания экологически чистого двигателя внутреннего сгорания такой конструкцией решается частично. К недостаткам этого устройства можно отнести также сложность конструкции.
Известно устройство для магнитной обработки топлива (RU №2324838, F02M 27/04, заявл. 05.04.2006, опубл. 20.05.2008), которое интенсифицирует работу двигателя внутреннего сгорания. Устройство содержит магнитный активатор, который устанавливается на топливопровод, и включает в себя корпус с размещенными в нем двумя магнитами, установленными последовательно по ходу движения топлива по топливопроводу, при этом между магнитами установлен один разделитель-регулятор расстояния, выполненный из немагнитного материала. Магниты могут быть выполнены кольцевыми, в виде полуколец, в виде пластин или дисков, смонтированных в корпусе по разные стороны от продольной оси корпуса. Изобретение относится к средствам для расслоения эмульсий масел и нефтепродуктов, содержащих углеводородные смеси, к средствам, повышающим эффективность сгорания топлива. К недостаткам этого устройства можно отнести низкую эффективность воздействия магнитов на поступающее в камеру сгорания топливо, что не обеспечивает полноту его сгорания, а это, как следствие, приводит к низкой экономичности двигателя. Кроме того, эта конструкция является довольно сложной.
В основу предлагаемой полезной модели положена техническая задача, заключающаяся в повышении таких показателей как экологичность, экономичность, коэффициент полезного действия (КПД) и мощность.
Указанная задача решается тем, что в устройстве интенсификации работы двигателя внутреннего сгорания, содержащем трубопровод воздухозаборника, топливоподающую систему, камеру смешивания топлива с воздухом (окислителем), камеру сгорания, два постоянных магнита, один из которых установлен на топливопроводе топливоподающей системы, согласно предложению, второй постоянный магнит установлен на трубопроводе воздухозаборника, соединенным через воздушный фильтр, воздухопровод с камерой смешивания топлива и воздуха (окислителя) и(или) с камерой сгорания, при этом, магнит на топливопроводе расположен положительным или отрицательным полюсом магнитного поля, а второй магнит на трубопроводе воздухозаборника расположен противоположным полюсом магнитного поля, то есть соответственно, отрицательным или положительным полюсом магнитного поля.
Каждый из магнитов может быть выполнен в виде пластины или части кольца.
Расположение магнитов выше указанным образом позволяет осуществлять воздействие разноименными полюсами на топливо и воздух (окислитель) соответственно в топливном и воздушном каналах одновременно и постоянно до попадания их в камеру смешивания топлива с воздухом и/или в камеру сгорания. При осуществлении работы, если на топливо воздействуют положительным полюсом магнита, то на окислитель (воздух) воздействуют отрицательным полюсом и, наоборот, если на топливо воздействуют отрицательным полюсом, то на окислитель (воздух) воздействуют положительным.
В предлагаемом устройстве разнополюсная обработка магнитным полем топлива и воздуха создает различную деполяризацию их молекул, что позволяет таким молекулам при попадании в камеру сгорания значительно увеличить количество окислительных цепей в объеме камеры, принимающих участие в процессах смесеобразования, воспламенения и горения на всех рабочих режимах, в том числе и пусковых. Такая интенсификация окислительных процессов приводит к более полному сгоранию попавшего в камеру сгорания топлива, повышению экономичности, КПД и, соответственно, мощности двигателя. Более полное сгорание топлива в свою очередь ведет к сокращению выбросов вредных веществ с отравляющими газами, являющимися в основном результатом неполного сгорания топлива.
Сущность предлагаемого устройства поясняется чертежами, где на фиг.1 - дана структурная схема расположения магнитов в воздушной и топливной системах ДВС; на фиг.2 - сечение I-I фиг.1, постоянный магнит на трубопроводе воздухозаборника: а) в виде пластины; б) в виде части кольца; на фиг 3 - сечение II-II фиг.1, постоянный магнит на топливопроводе: а) в виде пластины; б) в виде части кольца.
Предлагаемое устройство содержит трубопровод 1 воздухозаборника, соединенного через воздушный фильтр 2 и воздухопровод 3 (для ДВС с внутреннем смесеобразованием) или трубопровод 4 подвода смеси топлива с воздухом (для ДВС с внешним смесеобразованием) в камеру сгорания 5. Камера сгорания расположена над поршнем 6 и имеет коллектор 7 для отвода отработавших газов. Устройство содержит топливопровод высокого давления 8, соединенный с топливоподающей системой 9, топливопровод низкого давления 10 и топливопровод 11 подачи топлива в камеру смешивания (для ДВС с внешним смесеобразованием).
На топливопроводе 10 расположен первый магнит 12 постоянного действия, установленный положительным (или отрицательным) полюсом 13 магнитного поля, для обработки топлива, подаваемого через топливозаборник 14 из топливного бака 15 в топливоподающую систему 9.
На трубопроводе 1 воздухозаборника расположен второй магнит 16 постоянного действия, установленный противоположно первому магниту соответственно отрицательным (или положительным) полюсом 17 магнитного поля, для отработки воздуха, подаваемого из воздухозаборника.
Поперечное сечение магнитов постоянного действия может быть выполнено в виде пластины (прямоугольника) или в виде части кольца. Длина каждого из магнитов выбрана в зависимости от необходимой напряженности магнитного поля.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Магнит 16 для обработки воздуха расположен на трубопроводе 1 воздухозаборника и обращен к нему отрицательным (или положительным) полюсом 17 через прослойку из воздуха или диэлектрика (фиг.2). Магнит 12 для обработки топлива расположен на топливопроводе низкого давления 10 и обращен к нему положительным (или отрицательным) полюсом 13 через прослойку из воздуха или диэлектрика (фиг.3).
Особенность предлагаемого устройства состоит в том, что на топливо, попадающее в двигатель из топливного бака 15, через топливозаборник 14, топливоподающую систему 9 топливопроводы 10 и 11 в камеру смешивания 18 топлива с воздухом для ДВС с внешним смесеобразованием или через топливопровод 8 в камеру сгорания 5 с поршнем 7 для ДВС с внутренним смесеобразованием осуществляется постоянное воздействие положительным (или) отрицательным полюсом магнита 12.
В этот же период времени на воздух, попадающий в двигатель через трубопровод 1 воздухозаборника, воздушный фильтр 2, трубопровод 19 к камере смешивания 18 топлива с воздухом или трубопровод 3 к камере сгорания 5 с поршнем 6 осуществляется постоянное воздействие отрицательным (или) положительным полюсом 17 магнита 16, т.е. противоположным полюсу 13 магнита 12.
Обработка топлива положительным полюсом, а воздуха - отрицательным и наоборот, при смене полюсов, значительно влияет на интенсивность процессов улучшения показателей ДВС.
Магнитное поле необходимого полюса можно получить от постоянного магнита элементарной конструкции, имеющего небольшую стоимость.
Предлагаемое устройство может быть использовано для ДВС с любыми процессами смесеобразования, воспламенения и горения: бензиновых карбюраторных, бензиновых с непосредственным впрыском топлива в камеру сгорания, дизельных. Устройства применимо для обработки воздуха (окислителя) и топлива любого физико-химического состава - бензина, дизельного, газового, спиртового и их смесей, а также для ДВС любого назначения - стационарных, транспортных, тракторных, комбайновых, генераторных, буровых и т.д.