УСТРОЙСТВО, ОБОГАЩАЮЩЕЕ ТОПЛИВОВОЗДУШНУЮ СМЕСЬ ДВС
DEVICE FOR ENRICHMENT OF AIR-AND-FUEL MIXTURE OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для обогащения топливовоздушной смеси, 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./ [1].
Недостатком известного устройства является громоздкость, дороговизна в эксплуатации и отсутствие одновременного обогащения топливовоздушной смеси и 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 ней естественным путем водой либо шток воздуха с введенным в него водным раствором электролита.
/Патент РФ №2299347, F02M 27/04, 20.05.2007 г./ [2].
Недостатком известного обогатителя является низкая эффективность его электролизера в работе.
Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в одновременном повышении эффективности и электролизера и двигателя в целом.
Поставленная задача решается тем, что у устройства, обогащающего топливовоздушную смесь ДВС, содержащего корпус электролизера, подключенный входным патрубком к воздушному фильтру, выходным патрубком к воздуховпускному трубопроводу двигателя, анод и катод, корпус электролизера выполнен герметичным катодом, например, цилиндрической формы и снабжен патрубком с герметично закрывающейся крышкой для ввода в него водного раствора электролита. Входной патрубок выполнен с обратным клапаном и с возможностью подачи в донную часть электролизера регулируемого, например, управляемой блоком управления двигателя заслонкой, и очищаемого фильтром газа - воздуха от источника давления, например от выхлопной системы двигателя или от компрессора. Выходной патрубок выполнен снабженным каплеулавловителем, например, насадком из керамических колец, и с возможностью отсасывания газов из электролизера подключенным к воздуховпускному трубопроводу двигателя. Анод выполнен в виде перфорированного цилиндра, концентрично с корпусом с торцов закрепленным в нем диэлектрическими перфорированными прокладками.
Изобретение поясняется чертежом
Устройство, обогащающее топливовоздушную смесь ДВС, содержит корпус 1 электролизера, выполненный герметичным катодом, например, цилиндрической формы и снабженный патрубкам 2 с герметично закрывающейся крышкой 3 для ввода в корпус водного раствора электролита. Входной патрубок 4, выполненный с обратным клапаном 5 и с возможностью подачи в донную часть 6 электролизера, регулируемого, например, блоком управления двигателя, заслонкой 7 и очищаемого фильтром 8 газа - воздуха от источника давления, например, от выхлопного трубопровода 9 двигателя 10 или от компрессора /не показано/. Выходной патрубок 11, выполненный снабженным каплеулавловителем 12, например, насадком из керамических колец и с возможностью отсасывания газов из электролизера подключенным к воздуховпускному трубопроводу 13 с воздушным фильтром 14 двигателя. Анод 15, выполненный в виде перфорированного цилиндра концентрично с корпусом, с торцов закрепленным в нем диэлектрическими перфорированными прокладками 16.
Устройство, обогащающее топливовоздушную смесь 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, примерно наполовину перекрывающего горизонтальный участок патрубка 2, после этого патрубок 2 герметично закрывают крышкой 3. Затем на электроды, катод 1, анод 15 электролизера, например, от бортового аккумулятора, подают регулируемый, например заданный блоком управления двигателя 10, электрический ток и включают в работу двигатель 10. В электролизере за счет протекания электрического тока через электролит происходит разложение воды на водород и кислород. При этом работой поршня двигателя 10 в его воздуховпускном трубопроводе 13, и следовательно, и в корпусе 1 электролизера создается отсасывающее газы разрежение. А в выхлопном трубопроводе 9, наоборот, создается избыточное давление выхлопных газов. Благодаря этому разрежению и этому избыточному давлению очищенный воздушным фильтром 8 и, например, по команде от блока управления регулируемый заслонкой 7 выхлопной газ или воздух, например, от компрессора, по входному патрубку 4 с обратным клапаном 5 подается в донную часть 6 корпуса 1 электролизера. Здесь газ или воздух перфорированной прокладкой 16 разбивается на мелкие пузырьки и далее проходит через уровень электролита в электролизере, снимает и уносит с его электродов 1 и 15 образовавшиеся в результате электролиза пузырьки газов, смешивается с этими газами и, поднимаясь вверх, создает эрлифтную циркуляцию электролита в электролизере. Все это положительно отражается на процессе разложения воды на водород и кислород, так как за счет созданных условий интенсивного продувания и отсасывания смеси газов из полости электролизера снижается плотность образующихся на электродах пузырьков, что существенно снижает переходное сопротивление "электролит - электрод", повышается производительность, снижается тепловыделение и повышается безопасность электролизера в эксплуатации. Полученная в результате электролиза смесь газов и водяного пара проходит через верхнюю перфорированную прокладку 16, затем смесь в каплеулавловителе 12 очищается от капелек воды и через выходной патрубок 11 отсасывается из корпуса 1 электролизера. Далее смесь поступает и смешивается с атмосферным воздухом, засасываемым через воздушный фильтр 14 в воздуховпускной трубопровод 13, и используется в двигателе 10 для приготовления топливовоздушной смеси.
Предлагаемой устройство, обогащающее топливовоздушную смесь ДВС, существенно повышает производительность, безопасность электролизера в работе и повышает экономическую, экологическую эффективность двигателя в целом. Найдет широкое применение в двигателестроении.
Источники информации
1. А.с. СССР №853133, F02B 51/00, 07.08.1981 г.
2. Патент РФ №2299347, F02М 27/04, 20.05.2007 г. - Прототип.