УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТОПЛИВА ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Полезная модель относится к области двигателестроения и может быть использована в системах питания дизельных двигателей внутреннего сгорания.
Известно устройство для обработки топлива, содержащее наружный и внутренний электроды, расположенные коаксиально с образованием между ними камеры обработки, которая сообщена посредством впускного и выпускного каналов с топливопроводом, причем выпускной канал расположен вдоль продольной оси электродов, диэлектрическую вставку, расположенную между электродами (Патент РФ №2038506, F 02 М 27/04, опубл. 27.06.95).
2
В этом устройстве параметры электромагнитного поля и время его воздействия на топливо устанавливают в соответствии с соотношением L/D=(Kt/U)f, где L и D - соответственно длина и диаметр.участка топливопровода, на котором топливо подвергается воздействию электромагнитного поля, U - напряжение, подводимое на электроды, f -частота электромагнитного поля, Kt - коэффициент качества топлива, характеризующийся его вязкостью и электропроводностью.
Основными параметрами, которые использованы в этом техническом решении, являются следующие: L=1200-1600 мм, D=7,5-10,5 мм, U=12-600 В, f=10-100 Гц, Kt=0,8-1,0.
Ограничениями этого устройства являются достаточно протяженный участок топливопровода L, на котором топливо подвергается воздействию электромагнитного поля при невысоком качестве обработки топлива; большие продольные габариты; необходимость разреза трубопровода для его подсоединения; использование муфт для подсоединения к трубопроводу, что снижает надежность крепления устройства.
Наиболее близким является устройство для обработки топлива дизельного двигателя, содержащее электроды, наружный и внутренний, расположенные коаксиально с образованием между ними камеры обработки,
которая сообщена посредством впускного и выпускного каналов с топливопроводом, причем выпускной канал расположен вдоль продольной оси электродов, диэлектрическую вставку, расположенную между электродами, причем наружный электрод выполнен в виде болта с возможностью его крепления посредством наружной резьбы к корпусу топливопровода, впускной канал выполнен, по крайней мере, посредством одного отверстия, выполненного в стенке болта, и сообщен с наружной поверхностью болта, расположенной между его головкой и противоположным головке торцом, внутренний электрод выведен за торец головки болта (Заявка на выдачу патента РФ №97103235, F 02 М 27/04, опубл.27.03.99, бюл. №9).
В этом устройстве размеры наружного и внутреннего электродов выбраны из соотношений 2 < D/d < 3 и 10 < L/d < 20, где D - внутренний диаметр наружного электрода, d - наружный диаметр внутреннего электрода, L - длина внутреннего электрода, соответствующая камере обработки. Такой выбор размеров позволяет повысить эффективность обработки дизельного топлива и уменьшит продольные габариты устройства.
Однако, ограничением этого устройства является недостаточно высокая эффективность обработки дизельного топлива.
Решаемая полезной моделью задача - повышение качества обработки топлива.
Технический результат, который может быть получен при выполнении полезной модели, - уменьшение дымности газов и повышение экономии топлива.
Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известном устройстве для обработки топлива дизельного двигателя, содержащем электроды, наружный и внутренний, расположенные коаксиально с образованием между ними камеры обработки, которая сообщена посредством впускного и выпускного каналов с топливопроводом, причем выпускной канал расположен вдоль продольной оси электродов, диэлектрическую вставку, расположенную между электродами, причем наружный электрод выполнен в виде болта с возможностью его крепления посредством наружной резьбы к корпусу топливопровода, впускной
вп
вп
вп
вп
=
канал выполнен, по крайней мере, посредством одного отверстия, выполненного в стенке болта, и сообщен с наружной поверхностью болта, расположенной между его головкой и противоположным головке торцом, внутренний электрод выведен за торец головки болта, отличающееся тем, что площадь S впускного канала выполнена удовлетворяющей соотношению S (0,54-0,81) S, где S - площадь выпускного канала.
Указанные преимущества, а также особенности настоящей полезной модели поясняются лучшим вариантом ее выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи.
Фиг.1 изображает продольное сечение заявленного устройства для обработки топлива дизельного двигателя;
Фиг.2 - то же, что фиг.1 вид со стороны головки болта;
Фиг.3 - металлический шланг с фланцем в форме полой сферы;
Фиг.4 - схему монтажа устройства.
Устройство для обработки топлива дизельного двигателя (фиг.1) содержит электроды 1 и 2. Наружный электрод 1 и внутренний электрод 2, расположены коаксиально с образованием между ними камеры обработки 3. Камера обработки 3 сообщена посредством впускного канала 4 и выпускного канала 5 с топливопроводом 6 (фиг.3, 4). Выпускной канал 5 (фиг.1) расположен вдоль продольной оси электродов 1 и 2. Диэлектрическая вставка 7 расположена между электродами 1 и 2.
Наружный электрод 1 выполнен в виде болта с возможностью его крепления посредством наружной резьбы к корпусу 8 топливопровода 6 (фиг.4). Впускной канал 4 выполнен, по крайней мере, посредством одного отверстия (фиг.1), расположенного ортогонально продольной оси электродов 1 и 2. Впускной канал 4 выполнен в стенке болта и сообщен с его наружной поверхностью, расположенной между его головкой 9 (фиг.1, 2) и противоположным головке 9 торцом. Внутренний электрод 2 выведен за торец головки болта.
вп
вп
вып
вп
вп
Площадь S впускного канала 4 выполнена удовлетворяющей соотношению S=(0,54-0,81) S, где S - площадь выпускного канала 5. ПлощадьS впускного канала 4 определяется как сумма площадей отверстий,
вп
i
=
расположенных в стенке болта. S∑s, где s - площадь каждого из отверстий, а i - количество отверстий. Площадь выпускного канала 5 определяется как средняя площадь кольцевого канала камеры обработки 3 между электродами 1 и 2.
На фиг.1 также показаны втулка 10, крепящая внутренний электрод 2, уплотняющие прокладки 11 и 12.
В качестве корпуса 8 топливопровода 6 (фиг.4) может быть выбран корпус насоса и/или корпус форсунки и/или корпус фильтра.
Топливопровод 6 впускного канала 4 может быть выполнен из металлического шланга (фиг.3, 4), конец которого выполнен с фланцем 13, также из металла в форме полой сферы с возможностью установки фланца 13 на наружной поверхности болта между его головкой 6 и торцом посредством фланцевого отверстия 14 (фиг.3), выполненного в стенке полой сферы. На фиг.4 также показаны преобразователь 15 постоянного напряжения в переменное, провода 16с защитным колпачком 17, прокладка 18.
Также как в ближайшем аналоге, целесообразно выполнять устройство с размерами наружного и внутреннего электродов 1, 2 выбранными из соотношений 2 < D/d < 3 и 10 < L/d < 20, где D - внутренний диаметр наружного электрода, d - наружный диаметр внутреннего электрода, L - длина внутреннего электрода, соответствующая камере обработки.
Работает устройство (фиг.1, 4) следующим образом.
При воздействии электромагнитного поля на топливный поток тот дополнительно энергетизируется и дробится на мелкие фракции. Соотношение площадей впускного канала 4 и выпускного канала 5, как показали многочисленные эксперименты, очень сильно влияет на качество подготовки топлива.
вп
вп
Если S/S меньше 0,54, то поток топлива при входе в камеру обработки 3 подвергается резкому расширению. Экспериментально установлено, что в этом случае повышается коэффициент дымности.
вп
вып
Если S/S больше 0,81, то существенно повышается гидравлическое сопротивление потоку топлива при его проходе через камеру обработки 3 и
соответственно снижается скорость потока топлива. Экспериментально установлено, что при этом снижается экономия топлива.
Результаты проведенных исследований сведены в таблицу.
МОДЕЛЬ АВТОМОБИЛЯ
Значение Кх дымности для режима свободного ускорения
Значение Кх дымности для режима максимальных оборотов
ЭКОНОМИЯ ТОПЛИВА
МАЗ 5332
До установки
40
15
После установки
18
1
12%
МАЗ 5332
До установки
30
20
После установки
10
5
9%
МАЗ 5332
л
До установки
65
80
После установки
5
20
14%
МАЗ 5332
До установки
65
70
После установки
5
3
15%
МАЗ 5332
До установки
60
80
После установки
8
20
10%
МАЗ 5332
До установки
65
80
После установки
5
25
12%
Таким образом, удается повысить экономичность двигателя на 9-15 % и снизить его дымность на 70-93%.
Наиболее успешно заявленное устройство для обработки топлива дизельного двигателя промышленно применимо для повышения качества топлива в дизельных двигателях внутреннего сгорания.