УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТОПЛИВА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

УСТРОЙСТВО для ОБРАБОТКИ ТОПЛИВА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ
ВИУТРЕИИЕГО СГОРАНИЯ
Полезная модель относится к области машиностроения, а более конкретно - к вспомогательному оборудованию для бензиновых и дизельных двигателей внутреннего сгорания (ДВС).
Известен топливный фильтр-реактор 1, состоящий из цилиндрического корпуса с крышкой, фильтрующего элемента, размещенного в корпусе, изолирующего корпус кожуха и спирального нагревательного элемента. Полость между корпусом и фильтрующим элементом заполнена гранулированной смесью активных металловдоноров и катализатором в объемном соотношении от 1:10 до 10:1. Электронагревательный элемент ленточного типа расположен на оси корпуса, а в качестве металлов-доноров использованы олово или медь, или цинк, или марганец, а в качестве катализатора - ароилд (RCOX) с двумя частями А1X3 (Х-С1В2).
Педостатком указанного фильтра-реактора является следующее:
-внутри корпуса отсутствует пространство для отстоя топлива, что неизбежно приведет к загрязнению сеток фильтра, а также гранул металлов-доноров и катализатора;
-под воздействием вибрации неизбежно расслоение по вертикали гранул металлов-доноров и катализатора, образование мелких частиц за счет трения гранул, что также будет способствовать загрязнению бумажного фильтра и непредсказуемому изменению скорости протекания химических реакций образования химических лиганд.
Известно также устройство для обработки топлива 2, включающее трубу для прохода топлива и охватывающий последнюю с зазором цилиндрический корпус, установленный коаксиально трубе.
МПКР02М 27/02, 37/22
Зазор между трубой и корпусом заполнен слоем наполнителя, выполненного из композиционного материала, включающего эпихолестерин или неэстерифицированный холестерин и легирующие добавки, выбранные из списка: оксид хрома, алюминий, никель, медь, титан, кремний, активированный уголь.
Указанные добавки, обеспечивающие плакирующий эффект в цилиндро-поршневой группе, вводятся при работе топливного насоса непосредственно в поток топлива через отверстия, выполненные в стенке трубы.
Указанное устройство характеризуется простотой конструкции и низким гидравлическим сопротивлением, однако имеет низкую эффективность обработки топлива.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому устройству является преобразователь автомобильного топлива двигателя внутреннего сгорания 3. Известный преобразователь топлива содержит корпус с входным и выходным отверстиями, реакционную камеру, в которой установлен выполненный в виде стакана фильтроэлемент, заполненный засыпкой, внутри которой размещена присадка.
Стакан и засыпка выполнены преимущественно из соединений титана, например, из карбонитрида титана, а присадка выполнена в виде порошка, гранул или таблетки.
При работе преобразователя топливо, проходя через входное отверстие корпуса, попадает внутрь стакана, омывает поверхность засыпки и размывает присадку. Содержащиеся в присадке соли плакирующих металлов, взаимодействуя с молекулами топлива на развитой поверхности засыпки, выполненной из карбонитрида титана, преобразует топливо, которое затем проходит через стенки стакана фильтроэлемента, задерживающего элементы размытия засыпки.
Обработанное таким образом в преобразователе топливо поступает в карбюратор, а оттуда в двигатель, в цилиндрах которого происходит процесс восстановления частиц металла, осаждающихся на поверхностях стенок цилиндров, что повышает компрессионные свойства две.
Одновременно достигается повышение экономичности двигателя за счет снижения расхода топлива.
К недостаткам прототипа следует отнести относительно низкую эффективность обработки топлива и значительную токсичность выбросов в выхлопных газах, а также малый срок службы устройства, обусловленный забиванием пор стакана фильтроэлемента частицами засыпки, контактируюш,ей с его стенками.
Техническим результатом полезной модели является повышение эффективности обработки топлива, и, как следствие, снижение его расхода, уменьшение токсичности отработанных газов автомобиля, увеличение срока службы устройства.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для обработки топлива для двигателя внутреннего сгорания, содержащее корпус с входным и выходным отверстиями, реакционную камеру, фильтроэлемент, выполненный в виде стакана из титано содержащего материала, и присадку, согласно полезной модели, снабжено каталитическим элементом, выполненным в виде гранулированного адсорбента, а в реакционной камере установлен патрон с последовательно расположенными внутри него по потоку топлива слоями каталитического элемента и присадки, а также фильтроэлементом.
Кроме того, патрон выполнен состоящим из герметично соединенных между собой посредством замков емкостей с размещенными в них и зафиксированными слоями каталитического
элемента, присадки и дополнительно введенными элементами очистки и фильтрования, а также фильтроэлементом.
Элементы очистки и фильтрования могут быть выполнены в виде дисков, например, из полипропилена.
Кроме того, присадка расположена между фильтрующими дисками.
Присадка может быть выполнена на основе соединений металлов, выбранных из группы: медь, молибден, никель, ванадий, вольфрам, олово, цинк, серебро.
Каталитический элемент может быть выполнен в виде гранул из алюмованадиевомарганцевого состава.
Полезная модель поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 изображено устройство для обработки топлива для ДВС, продольный разрез; на фиг.2 - выносной элемент А фиг.1, на котором представлена конструкция замкового соединения емкостей патрона.
Устройство для обработки топлива для ДВС содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 отверстиями. В реакционной камере 4 установлен патрон 5 с последовательно расположенными внутри него по потоку топлива слоями каталитического элемента 6 и присадки 7, а также фильтроэлемента 8, выполненного в виде стакана из титаносодержащего материала.
Патрон 5 выполнен состоящим из герметично соединенных между собой посредством замков 9 емкостей 10, 11 и 12, с размещенными в последних и зафиксированных в них посредством сепараторов 13 слоем каталитического элемента, выполненном в виде гранулированногоадсорбента,например,из
алюмованадиевомарганцевого состава, слоем присадки 7, расположенным между элементами очистки и фильтрования, выполненными в виде дисков 14, например, из полипропилена, а также
фильтроэлементом 8. Присадка выполнена на основе соединений металлов, выбранных из группы: медь, молибден, никель, ванадий, вольфрам, олово, цинк, серебро.
Между патроном 5 и корпусом 1 установлено кольцевое уплотнение 15, изготовленное из упругого маслобензостойкого материала, например, резины, препятствующее протеканию топлива мимо патрона 5.
Устройство для обработки топлива работает следующим образом.
Топливо под давлением топливного насоса проходит штатный фильтр тонкой очистки (на чертеже не показано) и поступает через входное отверстие 2 корпуса 1 в нижнюю емкость 10 патрона 5, а затем через сепаратор 13 - в слой каталитического элемента 6
В процессе прохождения через гранулы каталитического элемента 6 осуществляется обработка топлива нерасходуемым катализатором, несущим на активной поверхности каталитически активные соединения, предпочтительно алюмованадиевомарганцевого состава.
Вследствие воздействия на структуру топлива и его состав на молекулярном уровне происходят изменения качественных характеристик топлива: колебание связей С-О (углерод-кислород), в том числе и в бензольном кольце; деформационные колебания CHi-CHj групп; деформационные колебания связей С-Н (углерод-водород) в замещенном бензольном кольце. Эти изменения свидетельствуют о появлении в составе бензина простых ароматических эфиров и стабильных радикалов, которые обладают антидетонационными свойствами и способствуют повышению октанового числа на 1-2 единицы. Кроме того, снижается температура начала кипения бензина на 8-10 Си улучшается испаряемость топлива. Это обеспечивает более полное сгорание рабочей смеси и соответственно снижение в
отработавших газах уровня СО (оксида углерода) в среднем на 30-40%, СН (углеводородов) на 20-30%.
Пройдя слой каталитического элемента 6, топливо поступает через фильтрующий диск 14, в котором происходит дальнейшая очистка топлива от механических загрязнений и смолистых соединений, в слой растворимой присадки 7. Насыщение топлива компонентами присадки обеспечивает эффект плакирования (покрытие цилиндро-поршневой группы ДВС защитной пленкой) на протяжении всего периода работы устройства. В результате повышается и выравнивается по цилиндрам компрессия, а также уменьшаются потери на трение (эффект безизносного трения), что увеличивает моторесурс двигателя.
При дальнейшем движении вверх внутри патрона 5 топливо проходит через второй элемент очистки и фильтрования 14 и поступает во внутреннюю полость стакана фильтроэлемента 8. Проходя через микролабиринт пор титанового (титаносодержащего) стакана 8 углеводородное топливо подвергается окончательной тонкой очистке и физической обработке. Происходит гомогенизация и оптимизация его молекул с превращением топлива в однородную суспензию с активными молекулами. В результате преобразования требуется значительно меньше затрат энергии для протекания процесса сгорания топлива в рабочем пространстве двигателя, что увеличивает полноту его сгорания за время рабочего цикла ДВС.
Окончательно очищенное и преобразованное топливо поступает в выходное отверстие 3 корпуса 1 и далее транспортируется непосредственно в камеру сгорания двигателя.
Многочисленные проведенные испытания заявляемого устройства для обработки топлива на различных типах двигателей показали устойчивое снижение расхода топлива не менее, чем на 15%,
повышение компрессии в цилиндрах двигателя (до 12%), улучшение условий работы и увеличение срока службы двигателя, а также значительное снижение содержания токсических веществ в отработанных газах автомобиля: СО, СН, Nox - до стандарта ЕВРО-П.
Источники информации:
1.Описание изобретения к авторскому свидетельству СССР № 1838656, МПК F02M 37/22, 1993г.
2.Описание полезной модели к свидетельству РФ № 14455, МПК F02M 27/00, 2000г.
3.Описание изобретения к патенту РФ .№ 2002094, МПК F02M 38/02, 1993г.-прототип.