УСТАНОВКА ДЛЯ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО ТОПЛИВА

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности, двигателестроения и может быть использовано при производстве и изготовлении установок предварительной магнитной обработки жидкого углеводородного топлива -перед подачей топлива в двигательные агрегаты карбюраторного типа и/или дизели.
Известна установка для магнитной обработки жидкого углеводородного топлива (А.с. №1477929 по заявке №4237668/25-06 с приор, от 29.04.1987; зарегистрировано и опубликовано: 07.05.1989, Бюл. №17; МКИ F 02 M 27/00 «Устройство для магнитной обработки топливовоздушной смеси»).
Известная установка (устройство) содержит рабочую камеру из немагнитного материала, цилиндрический магнит, намагниченный в осевом направлении и размещенный в корпусе на держателях с образованием проточного канала для смеси, образованного центральным отверстием в цилиндрическом магните и зазором между ним и корпусом и турбулизатор потока, выполненный в виде пакета сеток, расположенных параллельно одна другой в проточном канале перед цилиндрическим магнитом по потоку и снабженных размещенными по периферии пакета дистанционными прокладками, которые выполнены из немагнитного материала. Сетки выполнены из немагнитного материала, например из медных или алюминиевых сплавов. При этом прокладки могут быть выполнены из упругого материала, например резины, а пакет сеток может быть снабжен регулирующим приспособлением, например, в виде регулировочной гайки, обеспечивающей сжатие концов сеток и прокладок так, что возможно изменение расстояния между сетками.
Известное устройство работает следующим образом.
При работе двигателя засасываемая в цилиндры топливовоздушная смесь проходит через пакет сеток, попадая затем в проточный канал. При проходе смеси сквозь отверстия сеток в потоке возникают высокочастотные пульсации, а так как поток находится в магнитном поле цилиндрического магнита, то колеблющиеся в этом поле частицы и молекулы топлива подвергаются обработке этим полем, а сгорание обработанной таким образом топливовоздушной смеси в цилиндре происходит, как указывают авторы изобретения, с большей эффективностью.
Недостатком известной установки является неудовлетворительная удельная производительность установки по обработанному в магнитном поле топливу.
Из известных аналогов наиболее близкой по технической сущности - совокупности существенных признаков и достигаемому при этом техническому результату - является известная (патент РФ №2140008 по заявке №97103743/06 с приор, от 19.03.1997; зарегистрирован и опубликован 20.10.1999 г., Бюл. №29; МКИ F 02 M 27/04: «Устройство для подготовки топлива») установка для магнитной обработки жидкого углеводородного топлива - принята за прототип.
Установка по прототипу содержит цилиндрическую рабочую камеру, входной штуцер, три постоянных магнита - магнитные преобразователи - входной, главный магнит и выходной, между которыми располагаются конические пьезокерамические вставки, обладающие пьезокерамическими свойствами. Пьезокерамические вставки образуют преобразовательную и выходную камеры, имеющие форму двух усеченных конусов, обращенных друг к другу вершинами. Со стороны выходной камеры и выходного штуцера установлена губка из немагнитоактивного металла, создающая эффект гидродинамической камеры. Главный магнит расположен у вершин конусов. По мнению авторов, эта вышеописанная конструкция установки позволяет - за счет образования в камере обработки топлива импульсного электромагнитного поля -создавать свободные радикалы, топливную эмульсию, что приводит к значительному сокращению вредных выбросов и сокращению расхода топлива.
Недостатком конструкции установки по прототипу является ее неудовлетворительная удельная производительность по обработанному и подготовленному для подачи в карбюратор и/или форсунки дизельного агрегата топлива.
Заявленное техническое решение - «Установка для магнитной обработки жидкого углеводородного топлива», используемая в двигателях внутреннего сгорания -карбюраторных и/или дизельных двигателях, направлено на решение задачи, заключающейся в повышении удельной производительности установки.
Технический результат, который может быть получен при использовании предлагаемой конструкции установки для магнитной обработки жидкого топлива, заключается в сокращении удельного расхода топлива - за счет более эффективной магнитной обработки, то есть большей результативности взаимодействия магнитного поля (в предлагаемой установке) с топливом, следствием чего является более полное сгорание топлива и уменьшение выброса оксида углерода (II) - СО с выхлопными газами.
Указанный технический результат при использовании заявленной конструкции установки - полезной модели - достигается тем, что известная установка для магнитной обработки жидкого углеводородного топлива, включающая цилиндрическую рабочую камеру, содержащую постоянные магниты и имеющую входной и выходной штуцеры,
дополнительно содержит корпус, выполненный в форме стакана с крышкой, на поверхности которой расположены входной и выходной патрубки, диаметр рабочей камеры, расположенной внутри стакана, составляет 0,5-0,8 диаметра стакана, отношение диаметра рабочей камеры к ее длине равно 1:(5-10), рабочая камера посредством выходного штуцера прикреплена к крышке корпуса, входной штуцер образует соединение с топливопроводами, проходящими вдоль внешней стенки рабочей камеры и через фланец, расположенный на торце рабочей камеры, соединен с ней, постоянные магниты, помещенные внутри рабочей камеры, выполнены в форме цилиндрических элементов, которые имеют равномерно расположенные отверстия, общая площадь которых составляет 30-60% магнитного элемента, суммарная высота всех цилиндрических магнитных элементов, помещенных в рабочую камеру, составляет 25-50% от высоты рабочей камеры, общее количество магнитных элементов, расположенных по всей длине рабочей камеры, составляет 5-15, а между магнитными элементами внутри рабочей камеры расположено 6-16 пористых вставок из магнитоинертных материалов.
Выбор вышеуказанных особенностей в конструктивном исполнении "установки" (соотношение h/1=5-10, величина площади отверстий в магнитных элементах, составляющая 30-60% площади магнитных элементов, наличие и определенное количество - от 6 до 16 - пористых вставок из магнитоинертных материалов и др.) был сделан на основе анализа результатов сравнительных испытаний различных вариантов и различных конструкций установок, содержащих магнитные элементы из постоянных магнитов. Эти результаты показали, что именно такая вышеописанная конструкция, с одной стороны, отличается удобством в сборке, монтаже и эксплуатации, а с другой стороны, позволяет достигнуть наибольшего технического результата.
Анализ совокупности существенных признаков заявляемой полезной модели -наличия новых элементов, взаимного расположения узлов, формы их выполнения и достигаемого при этом технического результата - указывает, что между ними существует причинно-следственная связь, выражающаяся в следующем: экспериментально установлено, что дополнительное включение в состав установки для магнитной обработки жидкого углеводородного топлива корпуса, выполненного в форме стакана с крышкой, на поверхности которой расположены входной и выходной патрубки, диаметр рабочей камеры, расположенной внутри стакана, составляет 0,5-0,8 диаметра стакана - отношение диаметра рабочей камеры к ее длине h/1 равно 1:(5-10), рабочая камера посредством входного и выходного штуцеров прикреплена к крышке корпуса, входной штуцер образует соединение с топливопроводами, проходящими вдоль внешней стенки рабочей камеры и через фланец, расположенный на торце рабочей камеры, соединен с ней,
постоянные магниты, помещенные внутри рабочей камеры, выполнены в форме цилиндрических элементов, на которых имеются равномерно расположенные отверстия, общая площадь которых составляет 30-60% магнитного элемента, суммарная высота всех цилиндрических магнитных элементов, помещенных в рабочую камеру, составляет 25-50% от высоты рабочей камеры, общее количество магнитных элементов, расположенных по всей длине рабочей камеры, составляет 5-15, а между магнитными элементами внутри рабочей камеры расположено 6-16 пористых вставок из магнитоинертных материалов, обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в сокращении удельного расхода топлива и уменьшении выброса токсичных веществ с выхлопными газами.
Проверка соответствия заявляемой полезной модели требованию изобретательского уровня в отношении совокупности существенных признаков свидетельствует о том, что предлагаемая конструкция "установки", предусматривающая дополнительное включение корпуса - стакана со штуцерами, топливопровода на внешней стенке корпуса, геометрические размеры магнитных элементов и вставки и т.д. обеспечивает достижение вышеуказанного технического результата. Причем следует подчеркнуть, что в книжной, журнальной и патентной литературе данная "установка" не описана, а достигаемый технический результат явным образом не следует и не вытекает. На рисунке показана предлагаемая полезная модель - "Установка для жидкого углеводородного топлива", которая содержит:
1 - рабочая камера;
2 - выходной штуцер;
3 - входной штуцер;
4 - топливопровод (соединенный с входным штуцером (3) и торцевой частью камеры);
5 - корпус (выполненный в форме стакана);
6 - крышка корпуса;
7 - фланец рабочей камеры;
8 - торцевой патрубок;
9 - цилиндрические магнитные элементы;
10 - цилиндрические вставки из пористых магнитоинертных материалов;
11 - свободные зоны рабочей камеры.
Реализация полезной модели
Установка для магнитной обработки жидкого углеводородного топлива устанавливается в двигателях внутреннего сгорания после насоса, имеющего соединение с топливным баком, и перед карбюратором или перед форсунками дизельного агрегата. Исходное топливо поступает по внешней топливной магистрали через входной штуцер (2) в рабочую камеру (1), в которой помещены цилиндрические магнитные элементы (9), разделенные между собой цилиндрическими вставками из пористых магнитоинертных материалов (10); исходное топливо через штуцер (2) проходит топливопровод "установки", проходящий вдоль всей внешней поверхности рабочей камеры.
Проходя по этому трубопроводу, исходное топливо подвергается предварительной магнитной обработке магнитным полем постоянных магнитов, находящихся внутри рабочей камеры, затем подготовленное таким образом топливо поступает через дополнительно установленный торцевой патрубок (8) на фланце (7), расположенном на торцевой части рабочей камеры (1), в свободную зону (11) рабочей камеры и далее - через пористую вставку (10) - выполняет роль диспергатора топлива в магнитоактивную зону рабочей камеры, последовательно проходя через отверстия в магнитных элементах (9) и пористые вставки (10). Проходя через все магнитные элементы (9) и пористые вставки (10), обработанное магнитным полем жидкое углеводородное топливо приобретает новые физико-химические свойства: изменяются вязкость, текучесть, плотность, поверхностное натяжение, температура вспышки и другие свойства.
Совокупность изменений, которым подвергают топливо в поле постоянных магнитов, в конечном итоге приводит к более полному и эффективному сгоранию топлива, снижению его удельного расхода и уменьшению выброса токсичных веществ с выхлопными газами.