УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА

Полезная модель относится к устройствам для повышения эффективности применения жидкого топлива, в частности, для эффективного применения дизельного топлива в двигателях внутреннего сгорания.
Как известно, в настоящее время основным показателем воспламеняемости дизельного топлива является цетановое число. Оно определяет запуск двигателя, жесткость рабочего процесса (скорость нарастания давления), расход топлива и дымность отработавших газов. Чем выше цетановое число топлива, тем ниже скорость нарастания давления и тем менее жестко работает двигатель. Однако, с повышением цетанового числа топлива сверх оптимального, обеспечивающего работу двигателя с допустимой жесткостью (менее 0,5 МПа/°ПВК), ухудшается его экономичность в среднем на 0,2-0,3%, и дымность отработавших газов на единицу цетанового числа повышается на 1-1,5 единицы Хартриджа (Марков В.А., Баширов P.M., Габитов И.И. Токсичность отработавших газов дизелей. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. - 376 с).
Известно устройство для определения цетанового числа, выполненное в виде полноразмерной моторной установки для воспроизводства рабочего процесса четырехтактного дизельного двигателя, на двигателе устройства установлены отметчик вспрыска топлива и отметчик воспламенения топлива. Определение цетанового числа проводят в стационарных условиях. Данное устройство является основным для определения цетанового числа (ГОСТ 3122-67. Топлива дизельные. Метод определения цетанового числа дизельного топлива).
Недостатком данного устройства является невозможность уменьшить токсичность отработанных газов и одновременно увеличить экономичность применения дизельного топлива. Это обусловлено невозможностью обеспечить увеличение или уменьшение (изменение) цетанового числа дизельного топлива в процессе его применения на двигателе.
Известно устройство для экспресс-расчета цетанового числа по определению анилиновой точки испытуемого образца дизельного топлива, содержащее погружной платиновый нагреватель для нагрева пробы, фотоэлектрический детектор, соленоидный клапан для регулировки воздуха, мешалку, стандартную тестовую ячейку из стекла Pyrex с дренажным отверстием. Анилиновая точка используется для характеристики группового состава дизельного топлива, содержания в нем ароматических углеводородов, расчета цетанового числа (через дизельный индекс топлива). Равные объемы анилина и пробы дизельного топлива перемешиваются при нагревании до полного смешения двух фаз, затем смесь охлаждается с определенной скоростью. Температура, при которой происходит разделение фаз, фиксируется как анилиновая точка либо смешанная анилиновая точка образца (ГОСТ 12329-77. Нефтепродукты и углеводородные растворители. Метод определения анилиновой точки и ароматических углеводородов).
Недостатком известного устройства является невозможность уменьшить токсичность отработанных газов и одновременно увеличить экономичность применения дизельного топлива, что обусловлено невозможностью изменения цетанового числа дизельного топлива в процессе его применения на двигателе.
Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является устройство для подачи топлива в дизелях, содержащее двигатель внутреннего сгорания, топливный бак и топливный насос. При этом оно снабжено источником высокого давления, краном, гидроаккумулятором с датчиком давления и электромагнитным клапаном, топливопроводами, форсунками, электронным блоком управления, всережимным регулятором числа оборотов и распределителем. Указанное устройство позволяет управлять подачей топлива в процессе его применения на двигателе (см. пат. РФ №2242631, F02M 41/16).
Недостатком данного устройства является большая токсичность отработанных газов и одновременно невысокая экономичность применяемого дизельного топлива, что обусловлено невозможностью обеспечить изменение цетанового числа применяемого дизельного топлива на технике в процессе ее работы.
При работе силовых дизельных двигателей происходит изменение режимов работы, а также для питания дизельного двигателя производят заправку в его топливную систему различного по своему качественному состоянию и углеводородному составу дизельного топлива. Исходя из этого, для эффективного применения дизельного топлива необходимо, определив цетановое число применяемого топлива по анилиновой точке, в зависимости от его исходного значения производить изменение цетанового числа (воспламеняемости) исходного дизельного топлива.
Задача, решаемая заявляемой полезной моделью, заключается в уменьшении токсичности отработанных газов при одновременном увеличении экономичности применяемого топлива.
Технический результат, достигаемый заявляемой полезной моделью, заключается в обеспечении изменения цетанового числа применяемого дизельного топлива на технике в процессе ее работы.
Поставленная задача решается тем, что устройство для повышения эффективности применения дизельного топлива, содержащее двигатель внутреннего сгорания, топливный бак и топливный насос, согласно изменению, дополнительно снабжено пробоотборником, кюветой для пробы топлива, емкостью и дозатором для присадки, источником и приемником света и блоком нагрева, при этом пробоотборник соединен с топливным баком и кюветой для пробы топлива, на боковых поверхностях которой размещены источник и приемник света, соединенные с регистратором, который в свою очередь соединен с дозатором для присадки, соединенным с топливным насосом.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором схематично изображено устройство для повышения эффективности применения дизельного топлива.
Устройство для повышения эффективности применения дизельного топлива содержит двигатель внутреннего сгорания 1, форсунку 2, топливный насос 3 и топливный бак 4. Оно снабжено пробоотборником 5, кюветой 6 для пробы топлива, источником 7 и приемником 8 света, блоком нагрева 9, емкостью 10 и дозатором 11 для присадки и дозатором 12 анилина. Пробоотборник 5 соединен с топливным баком 4 и кюветой 6 для пробы топлива. На боковых поверхностях кюветы 6 для пробы топлива размещены источник 7 и приемник 8 света, соединенные с регистратором 13. Последний соединен с дозатором 11 для присадки, соединенным с топливным насосом 3. Такое конструктивное выполнение заявляемого устройства позволяет обеспечить изменение цетанового числа применяемого дизельного топлива на технике в процессе ее работы, что приводит к уменьшению токсичности отработанных газов при одновременном увеличении экономичности применяемого топлива.
Устройство для повышения эффективности применения дизельного топлива работает следующим образом.
Перед запуском двигателя 1, вновь залитым дизельным топливом, топливо из топливного бака 4 посредством пробоотборника 5 подают в кювету 6 для пробы топлива, а посредством дозатора 12 анилина в кювету 6 для пробы топлива подают дозу анилина. Затем кювету 6 для пробы топлива нагревают посредством блока нагрева 9, в результате чего происходит изменение фазового состояния смеси: изменяется интенсивность проходящего светового сигнала. Приемник света 8 фиксирует силу светового сигнала и передает информацию на регистратор 13. Далее по числовым данным: температуре фазового изменения, устанавливают численное значение «анилиновой точки» и рассчитывают дизельный индекс топлива, залитого в топливный бак. Затем двигатель внутреннего сгорания 1 запускают. В зависимости от полученного расчетного значения дизельного индекса топлива и меняющихся рабочих режимов двигателя 1 регистратор 13 дает команду дозатору 11 для присадки подавать определенную дозу присадки из емкости 10 в топливный насос 3. В указанном режиме устройство работает до новой заправки. В случае очередной дозаправки топлива цикл определения дизельного индекса повторяется аналогично вышеописанному, и двигатель начинает работать по той программе, которая будет определена путем установления численного значения «анилиновой точки».
Таким образом, заявляемое устройство позволяет увеличить экономичность применения дизельного топлива и одновременно уменьшить токсичность отработанных газов за счет обеспечения изменения цетанового числа применяемого дизельного топлива на технике в процессе ее работы.