ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АКТИВАТОР ВОЗДУХА ДЛЯ ТЕПЛОВОГО ДВИГАТЕЛЯ

Полезная модель относится к тепловым двигателям внутреннего сгорания, точнее к активаторам воздуха для двигателей внутреннего сгорания и может найти применение для улучшения качества воздуха в салонах автотранспорта и в теплоэнергетике,
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является турбинный активатор воздуха для теплового двигателя (прототип - патент РФ на полезную модель №121306, МПК F02M 27/04, опубл. 20.10.2012 г., автор Дудышев В.Д. и др.).
Он содержит рабочую камеру в виде диэлектрического цилиндрического корпуса, два металлических электрода в виде металлических многолопастных турбин, размещенных по торцам рабочей камеры и высоковольтный источник напряжения, присоединенный к этим электродам.
Общие с прототипом признаки полезной модели диэлектрический цилиндрический корпус, два металлических электрода, размещенные в этом корпусе и высоковольтный источник напряжения, выход которого присоединен высоковольтными проводами к данным электродам.
При всех достоинствах прототипа он обладает недостатками, а именно:
- низким качеством активации воздуха из-за большого расстояния между электродами, что не обеспечивает коронного электрического разряда между ними и снижает эффективность обработки ими воздуха от источника высокого напряжения, а это приводит к ухудшению расходных и экологических показателей теплоэнергетических установок, включая тепловой двигатель, содержащих данный электрический активатор воздуха,
- высокое аэродинамическое сопротивление электродов, приводящее к ухудшению экономических показателей двигателя.
Задачи создания полезной модели состоят в повышении эффективности активатора воздуха и экономия топлива при одновременном улучшении экологической чистоты тепловых двигателей и иных теплоэнергетических устройств, снабженных данным активатором.
Достигнутый технический результат снижение аэродинамического сопротивления электродов.
Решение указанных задач достигнуто в электрическом активаторе воздуха для теплового двигателя, содержащем диэлектрический цилиндрический корпус, образующий рабочую камеру, два металлических электрода, размещенные внутри диэлектрического цилиндрического корпуса и высоковольтный источник напряжения, выход которого высоковольтными проводами присоединен к данным электродам, тем, что согласно полезной модели электроды выполнены в виде струн или сеток, натянутых в плоскостях перпендикулярных оси диэлектрического цилиндрического корпуса на фиксированном друг относительно друга расстоянии. Расстояние между электродами может быть выбрано из условия возникновения между ними устойчивого коронного электрического разряда. Внутри диэлектрического цилиндрического корпуса может быть выполнен кольцевой выступ, по обе стороны которого установлены электропроводные втулки, на которых закреплены электроды. Высоковольтный источник напряжения может быть подключен низковольтными проводами к аккумуляторной батарее. Высоковольтный источник напряжения может быть подключен к аккумуляторной батарее через выключатель. Высоковольтный источник напряжения может быть подключен к электродам через регулятор напряжения.
Сущность полезной модели поясняется на чертежах фиг.1…8, где:
на фиг.1 приведена схема устройства, первый вариант с одной струной,
на фиг.2 приведен схема устройства второй и третий варианты,
на фиг.3 приведен разрез А-А, второй вариант с электродами в виде нескольких струн,
на фиг.4 приведен разрез А-А, третий вариант с электродами в виде сеток,
на фиг.5 приведен электрическая схема устройства с выключателем,
на фиг.6 приведена электрическая схема устройства с регулятором напряжения,
на фиг.7 приведен вариант исполнения активатора с сетчатыми электродами,
на фиг.8 приведен разрез Б-Б.
Описание устройства в статике
Электрический активатор воздуха (фиг.1…8) содержит диэлектрический цилиндрический корпус 1, образующий рабочую камеру по активации воздуха, два металлических электрода 2 и 3, установленных внутри диэлектрического цилиндрического корпуса 1 и присоединенный к ним высоковольтными проводами 4 выход высоковольтного источника напряжения 5 (от 20 киловольт и выше). Ко входу в источник высоковольтного напряжения 5 низковольтными проводами присоединена аккумуляторная батарея 7 (фиг.1 и 2).
Электроды 2 и 3 могут быть выполнены в нескольких вариантах исполнения: - в виде одной струны 8, выполненной из металла - фиг.1. При этом диаметр струны 8 не более 1 мм и она натянута и закрепленных на торцах этой цилиндрической рабочей камеры 1 в плоскости перпендикулярной оси, по ее диаметру, и размещенных относительно друг друга на расстоянии δ, достаточном для возникновения устойчивого коронного электрического разряда между ними,
- в виде нескольких струн 8 - фиг.2 и 3,
- в виде сетки 9, выполненной из тонкой электропроводной сетки (фиг.4, 7 и 8). Возможны разные варианты исполнения электрической схемы питания
высоковольтного источника напряжения 5. В низковольтном проводе 6 может быть установлен выключатель 10 (фиг.5), а в высоковольтном проводе 4 регулятор напряжения 11 (фиг.6).
Конструктивно вариант с электродами в виде сеток 9 может быть выполнен как это показано на фиг.7 и 8. Внутри диэлектрического цилиндрического корпуса 1 может быть выполнен кольцевой выступ 12, сетки 9 могут быть припаяны к металлическим втулкам 13, которые установлены внутри диэлектрического цилиндрического корпуса 1 по обе стороны кольцевого выступа 13 и зафиксированы винтами 14. Под винтами 14 установлены электрические клеммы 15, к которым припаяны высоковольтные провода 4.
Направление движения воздуха через рабочую камеру внутри диэлектрического цилиндрического корпуса 1 активатора показано стрелками.
Описание работы устройства
Вначале при выключенном тепловом двигателе монтируют диэлектрический цилиндрический корпус 1 активатора воздуха непосредственно в его воздуховоде после воздушного фильтра (на фиг.1…8 воздуховод и воздушный фильтр не показаны), затем монтируют электрическую схему подключения источника высокого напряжения 5 через выключатель 10, например, замок зажигания к аккумуляторной батарее 7.
Затем запускают в тепловой двигатель внутреннего сгорания стартером (стартер не показан). После запуска в работу теплового двигателя возникает разряжение воздуха в его воздушном тракте и атмосферный воздух начинает поступать внутрь диэлектрического цилиндрический корпуса 1, образующего рабочую камеру. Затем включают источник высокого напряжения 5 и подают с его выхода по высоковольтным проводам 4 на металлические электроды 2 и 3 высоковольтные электрические потенциалы. Поскольку расстояние между струнами 2 и 3 выбрано фиксированное и определенное из условия достижения устойчивого коронного электрического разряда в зоне между электродами 2 и 3 возникает озонирование и ионизация воздуха.
Наличие озона и ионов внутри цилиндром теплового двигателя (цилиндры на фиг.1…8 не показаны) способствует увеличению полноты сгорания топлива и, как следствие, улучшает экономичность двигателя и снижает эмиссию вредных веществ (продуктов неполного сгорания и окислов азота). Таким образом, электрический активатор обеспечивает внутри диэлектрического цилиндрического корпуса 1 изменение физико-химического состава исходного воздуха. Поскольку струны или сетка выполнены из проволоки небольшого диаметра, то они не создают практически аэродинамического сопротивления на входе в тепловой двигатель, что также улучшает тяговые характеристики теплового двигателя.
Применение полезной модели позволило:
- повысить полноту сгорания топлива в тепловом двигателе,
- уменьшить расход топлива,
- улучшить экологию