УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТОПЛИВА

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к устройствам для обработки топлива, и может быть использована в системах питания двигателей.
Известно устройство для обработки топлива в двигателе внутреннего сгорания (RU 2062899 С1, 27.06.1996), содержащее корпус с входным и выходным штуцерами, положительный электрод, установленный по оси корпуса, и отрицательный электрод, размещенный концентрично положительному электроду на внешней поверхности корпуса в зоне выходного штуцера с возможностью осевого перемещения и выполненный в виде подвижной спирали или в виде втулки, причем корпус и выходной штуцер выполнены из электроизоляционного материала, а корпус со стороны положительного электрода снабжен диэлектрической вставкой.
Недостатком известного устройства является неполное сгорание топлива по одному из цилиндров, в разрыв которого включено данное устройство, из-за потери электрической энергии на устройство и не полный потенциал высокого напряжения на свече. Отсутствие обработки топлива магнитным полем снижает эффективность работы устройства.
Известно устройство для магнитной обработки топлива А.С.Ковалева (RU 2106512 С1, 10.03.1998), содержащее корпус из немагнитного материала, топливный бак и насос для перекачки топлива, сообщенный с ним проточный канал, источник постоянного магнитного поля, размещенный в перемычке подковообразного магнитопровода. В середине магнитопровода выполнен зазор, кромки которого скошены под углом 20-70°.
Недостатком устройства является сложность его конструкции, изготовления, юстировки.
Известно устройство для электростатической обработки жидкого топлива (RU 2107181 С1, 20.03.1998), содержащее корпус, внутреннюю камеру с каналами, электроды, воздухоподводящий насадок, блок компенсации статического электричества, источник энергии, отстойную полость, кожух и топливный насос, блок управления, к входам которого подключены управляющие обмотки двух электромагнитных муфт, установленных между двигателем и источником энергии и между двигателем и топливным насосом.
Данное устройство, позволяющее повысить физико-химические параметры топлива путем его электростатической, механической и магнитной обработки, имеет сложную конструкцию, технологически сложно и требует значительных затрат при изготовлении.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является устройство для обработки топлива в двигателе внутреннего сгорания (RU 44152 U1, МПК 7 F02M 27/04, опубл. 2005.02.27 - прототип), включающее полый корпус из электроизоляционного бензостойкого материала, входной и выходной штуцеры, сообщенные с входным и выходным каналами двигателя, рабочий канал для прохода топлива, источники высокого и низкого напряжения, рабочий канал для прохода топлива выполнен из последовательно расположенных распылителя каплеотрыва, начальный отдел которого проходит через электромагнитную катушку соленоида, а последующий, снабженный отверстиями, суммарная площадь которых равна площади входного штуцера, размещен внутри блока установленных последовательно, постоянных кольцеобразных магнитов, полюса которых смещены друг относительно друга, камеры расщепления топлива высоким пилообразным напряжением, камеры высоковольтного импульсного расщепления топлива, выравнивающей магнитной камеры, смонтированной внутри кольцеобразного магнита.
Данное устройство позволяет осуществлять одновременную обработку в электростатическом, электромагнитном, магнитном полях, а также воздействия высоким импульсным напряжением, но его недостатком являются узкие функциональные возможности и недостаточная эффективность при эксплуатации.
Технической задачей изобретения является создание новой конструкции устройства для обработки разных видов топлива, обеспечивающего повышение качества обработки топлива и обладающего широкой областью применения.
Технический результат, который может быть получен при выполнении устройства для обработки разных видов топлива, повышение экономии топлива при эксплуатации различных типов и мощности энергетических установок и двигателей внутреннего сгорания, снижение токсичности и объема отработанных газов.
1
2
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для обработки топлива, включающем полый корпус из электроизоляционного бензостойкого материала; входной и выходной штуцеры, сообщенные с входным и выходным каналами двигателя; рабочий канал для прохода топлива, выполненный из последовательно расположенных в нем: распылителя каплеотрыва, начальный отдел которого проходит через электромагнитную катушку соленоида, а последующий отдел, снабженный отверстиями, суммарная площадь которых равна площади входного штуцера, размещен внутри блока установленных последовательно постоянных, кольцеобразных магнитов, полюса которых смещены друг относительно друга; камеры расщепления топлива высоким пилообразным напряжением; камеры высоковольтного импульсного расщепления топлива; выравнивающей магнитной камеры, смонтированной внутри кольцеобразного магнита; источники высокого и низкого напряжения; причем все камеры устройства или любая из камер (камера расщепления топлива высоким пилообразным напряжением, камера высоковольтного импульсного расщепления топлива, выравнивающая магнитная камера) могут быть выполнены воронкообразной формы, согласно полезной модели, блок последовательно установленных постоянных кольцеобразных магнитов выполнен, по меньшей мере, из 4-х магнитов со смещением их полюсов друг относительно друга на 90°, образуя своеобразную «магнитную спираль» в 360°, при этом между магнитами выставлен зазор для усиления и согласования продольных магнитных полей с правосторонним вращением; камеры высоковольтной обработки топлива (в отличие от высоковольтного разрядника) имеют кольцевой сетчатый разрядник с размером ячейки внешней сетки равной / длины волны, а выходная сетка имеет ячейку размером ¼ длины волны с определенной длительностью; при этом все сетки разрядников имеют смещение по осям X, Y по отношению к началу магнитной спирали, что позволяет добиться наибольшей эффективности предварительного и окончательного расщепления топлива, кроме этого, устройство содержит дополнительно ультразвуковой генератор с источником пьезоизлучения, расположенным под углом в 45° относительно оси движения топлива.
Данные камеры разрядников индивидуальны для генератора пилообразного напряжения и высоковольтного импульсного генератора.
При прохождении топлива через сильное магнитное поле по спирали, происходит расщепление углеводорода на мелкие составляющие с их последующей ионизацией, что в свою очередь способствует повышению качества сгорания топлива.
Заявляемое устройство поясняется чертежом, на котором схематически представлен продольный разрез устройства для обработки топлива.
Устройство для обработки топлива содержит полый корпус 1 из электроизоляционного бензостойкого материала; входной 2 и выходной 3 штуцеры; электромагнитную катушку соленоида 4; постоянные, блок последовательно установленных кольцеобразных магнитов 5; распылитель каплеотрыва 6, с отверстиями 7; камеру расщепления топлива высоким пилообразным напряжением 8; камеру высоковольтного импульсного расщепления топлива 9; сетчатые разрядники 10; выравнивающую магнитную камеру 11; кольцеобразный магнит 12; источник пьезоизлучения 13; ультразвуковой генератор 14; генератор пилообразного напряжения 15; электроды 16; источник питания 17.
Устройство для обработки топлива работает следующим образом.
Устройство устанавливается между двигателем и баком горючего. При запуске двигателя устройство начинает работу. Поступающее через входной штуцер 2 топливо подвергается электромагнитной обработке электромагнитным полем, создаваемым обмоткой катушки соленоида и сердечником. Далее, проходя через отверстия 7 распылителя каплеотрыва 6, и под воздействием на топливо постоянных магнитов 5, со смещенными друг относительно друга полюсами, и образующих своеобразную «магнитную спираль» 360°, происходит магнитное турбулентное закручивание потока топлива в момент каплеотрыва. Топливо подвергается как магнитной, так и электростатической обработке путем воздействия на него напряжения 12-24 вольт по строго магнитным полям, происходит ослабление молекулярных связей, изменяется углеводородная структура топлива, молекулы топлива поляризуются. В камере расщепления топлива высоким пилообразным напряжением 8 происходит обработка топлива высоким импульсным пилообразным напряжением 400 вольт с заданной частотой следования и длительностью. Следующий этап-воздействие на топливо высоковольтным импульсом не менее 20 киловольт в камере высоковольтного импульсного расщепления топлива 9. В результате прохождения потока топлива через камеры с импульсным электрическим полем высокой напряженности, происходит окончательное расщепление топлива на фракции с электризацией вредных примесей и топлива. После электромагнитной и электростатической обработки (в момент каплеотрыва) под воздействием ультразвукового генератора происходит диспергирование топлива на молекулярном уровне. На последней стадии топливо проходит через выравнивающую магнитную камеру 11, где происходит выравнивание молекул топлива в магнитном поле, образуемом магнитами 12, и последующее поступление его в двигатель.
Полезная модель представляет новую конструкцию устройства для обработки жидкого топлива, обеспечивающего повышение качества обработки топлива и обладающего широкой областью применения.
Заявляемое устройство позволяет:
- значительно повысить качество топлива, путем удаления из него примесей, что обеспечивает полное сгорание топлива и снижение его расхода на 15-20%, снижение токсичности отработавших газов (количество в выхлопных газах СО и СН);
- увеличить мощность двигателя на 15-20%;
- увеличить моторесурс двигателя в 2-3 раза;
- повысить октановое число бензина с А80 до А92, и А90 до А95;
- повысить цетановое число солярки на 5-8 единиц;
- снизить задымленность двигателя, работающего на солярке на 25-30%.
Пример.
Были проведены испытания опытного образца устройства для обработки топлива, которые подтверждены Актом (см. Приложение) с указанными выводами:
- испытываемое устройство для обработки топлива во всех случаях во время испытаний обеспечило повышение мощности;
- расход топлива наиболее значительно снижается при загрузке двигателя по мощности 0,4-0,7 Ne. При увеличении нагрузки интенсивность расхода снижается;
- при испытаниях на обработанном в устройстве топливе устойчивая частота вращения коленчатого вала двигателя при нагрузке снижается на 50% и на такую же величину уменьшается частота вращения коленчатого, требуемого для пуска двигателя (облегченный запуск).