УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБОГАЩЕНИЯ ТОПЛИВОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ ДВС
ICE FUEL-AIR MIX ENRICHER

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам, обогащающим топливовоздушную смесь, и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания.
Известно устройство для обогащения топливовоздушной смеси кислородом, содержащее воздушный фильтр, компрессор и подключенный к двигателю патрубком фильтр-обогатитель (А.с. СССР №853133, F02B 51/00, 07.08.1981 г.).
Недостатками известного устройства являются громоздкость, дороговизна в эксплуатации и отсутствие одновременного обогащения топливовоздушной смеси кислородом и водородом.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является обогатитель топливовоздушной смеси двигателя внутреннего сгорания, содержащий воздушный фильтр и подключенный к двигателю воздуховпускным патрубком электролизер для обогащения топливовоздушной смеси. Через электролизер проходит поток воздуха с присутствующей в нем естественным путем водой либо поток воздуха с введенным в него водным раствором электролита (Патент РФ №2299347, F02M 27/04, 20.05.2007 г.).
Недостатком известного обогатителя является низкая эффективность его электролизера в эксплуатации.
Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в повышении эффективности работы электролизера и двигателя в целом.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для обогащения топливовоздушной смеси ДВС, содержащем воздушный фильтр, корпус электролизера, подключенный входным патрубком к воздушному фильтру, выходным патрубком к воздуховпускному трубопроводу двигателя, анод и катод, корпус электролизера выполнен герметичным катодом, снабженным патрубком с герметично закрывающейся крышкой для ввода в корпус водного раствора электролита. Анод электролизера выполнен в виде перфорированного цилиндра, концентрично с корпусом с торцов закрепленного в нем диэлектрическими перфорированными прокладками. Входной патрубок выполнен с возможностью регулируемого, например, по команде от блока управления двигателя через байпасный трубопровод с запорнорегулирующим устройством, например воздушной заслонкой, забора очищенного воздушным фильтром атмосферного воздуха в электролизер и в воздуховпускной трубопровод двигателя. При этом донная часть электролизера также выполнена с возможностью регулируемого, например, по команде от блока управления двигателя запорнорегулирующим устройством, например воздушной заслонкой, забора очищенного воздушным фильтром атмосферного воздуха через патрубок с обратным клапаном. Выходной патрубок выполнен снабженным каплеулавловителем и с возможностью отсасывания обогащенного газами воздуха из электролизера сообщенным с воздуховпускным трубопроводом двигателя.
Изобретение поясняется чертежом.
Устройство для обогащения топливовоздушной смеси ДВС содержит корпус электролизера, выполненный герметичным катодом 1, снабженным патрубком 2 с герметично закрывающейся крышкой 3 для ввода в корпус водного раствора электролита. Анод 4 электролизера выполнен в виде перфорированного цилиндра, концентрично с корпусом с торцов закрепленного в нем диэлектрическими перфорированными прокладками 5. Входной патрубок 6 выполнен с возможностью регулируемого, например, по команде от блока управления двигателя, через байпасный трубопровод 7 с запорнорегулирующим устройством 8, например воздушной заслонкой, забора очищенного воздушным фильтром 9 атмосферного воздуха в электролизер и в воздуховпускной трубопровод 10 двигателя 11. При этом донная часть электролизера также выполнена с возможностью регулируемого запорнорегулирующим устройством, например воздушной заслонкой 12, по команде от блока управления двигателя забора очищенного воздушным фильтром 13 атмосферного воздуха через патрубок 14 с обратным клапаном 15. Выходной патрубок 16 выполнен снабженным каплеулавловителем 17 и с возможностью отсасывания обогащенного газами воздуха из электролизера сообщенным с воздуховпускным трубопроводом двигателя.
Устройство для обогащения топливовоздушной смеси ДВС работает следующим образом.
Для пуска устройства в работу через патрубок 2 в рабочую полость электролизера заливают электролит, например водный раствор едкого кали - до уровня, например, наполовину перекрывающего горизонтальный участок патрубка 2, после этого патрубок 2 герметично закрывают крышкой 3. Затем на электроды: катод 1, анод 4 электролизера, например, от бортового аккумулятора подают регулируемый, например, заданный блоком управления двигателя электрический ток и включают в работу двигатель 11. В электролизере за счет протекания электрического тока через электролит происходит разложение воды на водород и кислород. При этом работой поршня двигателя 11 в его воздуховпускном трубопроводе 10 и, следовательно, в герметичном корпусе-катоде 1 электролизера создается разрежение.
Очищенный от пыли воздушным фильтром 9 атмосферный воздух через входной патрубок 6 и с регулированием, например, по команде от блока управления двигателя через байпасный трубопровод 7 с запорнорегулирующим устройством 8, например воздушной заслонкой, забирается и поступает частично в корпус 1 электролизера и частично в воздуховпускной трубопровод 10 двигателя 11. При этом через патрубок 14 с обратным клапаном 15 в донную часть корпуса-катода 1 электролизера также с регулированием, например, по команде от блока управления двигателя запорнорегулирующим устройством 12, например воздушной заслонкой, за счет разрежения забирается - засасывается очищенный от пыли воздушным фильтром 13 атмосферный воздух. Здесь засасываемый воздух перфорированной диэлектрической прокладкой 5 разбивается на мелкие пузырьки, и далее он, проходя через электролит электролизера, снимает и уносит с его электродов 1 и 4 образовавшиеся в результате электролиза пузырьки газов, смешивается с этими пузырьками и за счет разрежения легко поднимаясь вверх, создает эрлифтную циркуляцию электролита в электролизере. Все это с высокой эффективностью отражается на процессе разложения воды на водород и кислород, так как за счет отсасывания газов из полости электролизера и продувания его с донной части воздухом снижается плотность образующихся на его электродах пузырьков газов, что существенно снижает переходное сопротивление "электролит-электрод", повышает производительность, снижает тепловыделение и повышает безопасность работы электролизера. Полученная в результате электролиза смесь водорода, кислорода и водяного пара проходит через перфорированную прокладку 5, затем смесь в каплеулавловителе 17 очищается от капелек электролита-воды, смешивается с поступающим через входной патрубок 6 атмосферным воздухом от фильтра 9 и через выходной патрубок 16 выводится из электролизера. Далее эта смесь также смешивается с атмосферным воздухом, засасываемым от воздушного фильтра 9, через байпасный трубопровод 7 и затем поступает в воздуховпускной трубопровод 10 и используется в двигателе 11 для приготовления топливовоздушной смеси.
Устройство для обогащения топливовоздушной смеси ДВС существенно повышает производительность, безопасность электролизера в работе и существенно повышает экономическую, экологическую эффективность двигателя в целом. Найдет широкое применение в двигателестроении.