УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО ТОПЛИВА В МАГНИТНОМ ПОЛЕ

Полезная модель относится к области двигателестроения и может быть использована для предварительной подготовки - обработки углеводородного топлива перед его подачей в карбюраторные и/или дизельные двигатели.
Известно устройство для обработки жидкого углеводородного топлива в магнитном поле (А.с. СССР №1477929. Опубл.: 1989, Бюл. №17; МКИ F 02 M 27/00).
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.
Недостатком известной установки является неудовлетворительная удельная производительность установки по обработанному в магнитной поле топливу.
Из известных аналогов наиболее близкой по технической сущности - совокупности существенных признаков и достигаемому при этом техническому результату - является известное (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») устройство для магнитной обработки жидкого углеводородного топлива - принята за прототип.
Устройство 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 изобретения-прототипа, 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.
Заявленное техническое решение - Устройство для обработки углеводородного топлива в магнитном поле, используемое 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 устройства для обработки жидкого топлива в магнитном поле, заключается в сокращении удельного расхода топлива - за счет более эффективной магнитной обработки, т.е. 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 устройства - полезной модели - достигается тем, что известное устройство для обработки жидкого углеводородного топлива в магнитном поле, включающее цилиндрическую рабочую камеру с помещенными внутри нее постоянными магнитами, входной и выходной штуцеры для подачи и вывода обработанного топлива, дополнительно содержит наружный корпус, в который помещена рабочая камера, постоянные магниты выполнены в форме цилиндрических магнитных элементов с отверстиями по всему сечению магнитных элементов для прохождения топлива, при этом магнитные элементы разделены между собой двумя цилиндрическими пористыми каталитическими перегородками, между которыми и между магнитными элементами установлены упругие герметизирующие кольца, наружный диаметр которых равен внутреннему диаметру рабочей камеры, высота пористых каталитических перегородок составляет 200±10% от высоты магнитных элементов, входной штуцер образует соединение с топливной магистралью, исполненной в виде змеевика, расположенного вокруг внешней поверхности рабочей камеры и образованного пакетом собранных и последовательно соединенных между собой полых сегментов, имеющих наклонный радиус относительно оси 45-75°С, высота каждого из сегментов составляет 5-15% от высоты рабочей камеры, а соотношение
высоты и наружного диаметра равно 1:(3-10), на внешней поверхности сегментов расположены уплотняющие кольца, имеющие непосредственный контакт с внутренней поверхностью кожуха устройства.
Вышеперечисленные особенности конструкции «Устройства» по предлагаемой полезной модели обеспечивают, как показали результаты испытаний, решение поставленной задачи и достижение технического результата, заключающегося в сокращении удельного расхода топлива и уменьшении выброса вредных веществ с выхлопными газами.
Анализ совокупности существенных признаков заявляемой полезной модели -наличия новых элементов, взаимного расположения узлов, формы их выполнения и достигаемого при этом технического результата - показывает, что между ними существует причинно-следственная связь, выражающаяся в следующем: экспериментально установлено, что дополнительное включение в состав устройства для обработки жидкого топлива новых конструктивных элементов, форма их выполнения, взаимное расположение, соотношение размеров отдельных составных частей устройства обеспечивает достижение вышеуказанного технического результата; при этом важным в заявленном «Устройстве» является одновременное наличие всех вышеперечисленных отличительных и известных признаков; отсутствие хотя бы одного из них препятствует достижению вышеуказанного технического результата.
Проверка соответствия заявляемой полезной модели требованиям новизны и изобретательского уровня в отношении совокупности существенных признаков свидетельствует о том, что предлагаемая конструкция в книжной, журнальной и патентной литературе не описана, а достигаемый технический результат явным образом не следует и не вытекает.
На рисунке показана предлагаемая полезная модель - «Устройство для обработки жидкого углеводородного топлива в магнитном поле», которое содержит:
1 - рабочую камеру;
2 - выходной штуцер;
3 - входной штуцер;
4 - топливную магистраль, соединенную с входным штуцером (3) и исполненную в виде змеевика;
5 - полые сегменты - составные части топливопровода (4);
6 - буртики сегментов;
7 - цилиндрические магнитные элементы с отверстиями;
8 - цилиндрические пористые каталитические перегородки;
9 - упругие герметизирующие кольца;
10 - наружный корпус.
Реализация полезной модели
Устройство для обработки жидкого углеводородного топлива в магнитном поле устанавливается в двигателях внутреннего сгорания после насоса, имеющего соединение с топливным баком, и перед карбюратором или перед форсунками дизельного агрегата.
Исходное жидкое углеводородное топливо поступает из топливного бака в абочую камеру (1) через входной штуцер (3), имеющий соединение с топливной магистралью (4), исполненной в виде змеевика и образованной из собранных и соединенных между собой сегментов (5). Затем предварительно обработанное внешним магнитным полем постоянных магнитов жидкое углеводородное топливо поступает в торцевую часть рабочей камеры. В рабочей камере топливо последовательно проходит через пористые каталитические перегородки (8) и отверстия цилиндрических магнитных элементов (7). Наличие в рабочей камере между магнитными элементами (7) и пористыми каталитическими перегородками «свободного» пространства - за счет упругих герметизирующих колец (9) - обеспечивает турбулизацию потока топлива, его интенсивное перемешивание по сечению камеры и более эффективный контакт единицы объема топлива как с поверхностью постоянных магнитов, так и с поверхностью пористых каталитических перегородок. В результате такого контакта в исходном топливе происходят существенные изменения физико-химических свойств, особенности механизма которых не изучены, однако достоверно установлен конечный результат взаимодействия жидкого углеводородного топлива с системой постоянных магнитов в рабочей камере и системой последовательно установленных пористых каталитических перегородок. Этот технический результат заключается, в конечном итоге, в снижении удельного расхода топлива и уменьшении выбросов токсичных веществ с отработанными газами.