УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО ТОПЛИВА ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к двигателестроению, к устройствам для повышения энергетических возможностей топлива, и предназначена для использования в двигателях внутреннего сгорания, в частности для магнитной обработки жидкого углеводородного топлива - бензинов и дизельного топлива.
Известно «Устройство для снижения токсичности отработавших газов», описанное в патенте на изобретение России №2052652, опубликованном 20.01.96 г. Известное устройство содержит диэлектрический корпус преимущественно цилиндрической формы со штуцером на одном торце и диэлектрической крышкой со штуцером, закрепленной на другом торце. На внутренней поверхности корпуса симметрично его оси расположены выступы, на которых установлены напротив друг друга два ряда постоянных магнитов трапецеидальной формы, разделенных воздушным зазором, при этом каждый из магнитов большим основанием опирается на выступы, меньшим контактирует с корпусом, а намагниченность в поперечном сечении соприкасающихся магнитов в каждом ряду и противолежащих магнитах противоположна.
Недостатком данного устройства является то, что силовые линии постоянных магнитов фактически замыкаются на самих магнитах, топливо течет вдоль силовых линий магнитного поля, и согласно формуле Лоренца фактически не обрабатывается магнитным полем., то есть предлагаемое устройство, практически не оказывает влияния на мощность и удельный расход топлива, что подтверждают и экспериментальные исследования авторов этого аналога.
Известно «Устройство для тонкой очистки и магнитной модификации топлива двигателя внутреннего сгорания», описанное в патенте на изобретение России №2137939, опубликованном 20.09.99 г. Известное устройство содержит корпус с выходным штуцером, крышку с входным штуцером, снабженную сеткой грубой очистки топлива и сеткой тонкой очистки топлива, фиксирующим сетки через прокладку кольцом, кольцевые постоянные магниты с внутренней кольцевой центрирующей вставкой, входную обечайку с отверстиями и цилиндрическим выступом, выходную обечайку с конусной поверхностью и центральную кольцевую
полость завихрения потока проходящего топлива, а также кольцевой зазор, при этом между первым постоянным магнитом с входной и выходной обечайками образован зазор. Топливо очищается от примесей на фильтрах и, попадая в первую и вторую центральную кольцевую полость первой магнитной системы завихряется, приобретая турбулентное течение с одновременной поляризацией ядер атомов и после этого попадает в двигатель.
Устройство позволяет получить топливо высокой степени тонкой очистки и высокой магнитной модификации. Недостатком данного устройства является использование немагнитного корпуса, что не обеспечивает оттягивание силовых линий магнитного поля на корпус устройства поперек течения топлива во всем объеме рабочего пространства, за исключением отдельных зон, в которых созданы идеальные условия для обработки топлива - зон контакта одноименных полюсов магнитов. Кроме того, завихрение или турбулизация течения топлива является нежелательной, ибо известно, что эти явления могут разбивать структуру омагниченного топлива.
Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является «Магнитный активатор жидких топлив», описанный в патенте России №2082897, опубликованном 27.06.97. Активатор состоит из корпуса, соединительных штуцеров, немагнитной втулки. Корпус выполнен из стали - ферромагнитного материала. В корпусе размещена втулка, внутри которой соответственно размещены цилиндрические постоянные магниты между немагнитными полюсными наконечниками. На наружной поверхности втулки выполнены под различными углами винтовые каналы, по которым движется топливо.
Недостатком данного устройства является то, что канал движения топлива не везде попадает в зону действия силовых линий магнитного поля. Протекающее топливо фактически обрабатывается только на входе и на выходе из магнитной системы, где магнитные силовые линии замыкаются на ферромагнитный корпус. В остальных частях магнитной системы, где магнитное поле практически отсутствует, обработка топлива не происходит, что снижает эффект омагничивания топлива.
Технической задачей заявляемой полезной модели является устранение указанных недостатков в частности разработка устройства повышающего экономичность двигателя путем сокращение расхода топлива.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в том, чтобы создать устройство, создающее градиентное магнитное поле для модификации (обработки) топлива во всем рабочем объеме камеры, то есть создать устройство, в котором канал движения топлива попадает на всем своем протяжении под действие
магнитных силовых линий, которые отличаются по величине магнитной индукции и по направлению (что способствует увеличению градиента магнитного поля). Такое устройство магнитной системы будет способствовать улучшению физико-химических показателей обрабатываемого топлива, в частности его плотности, калорийности и как следствие уменьшению расхода топлива.
Технический результат заявляемой полезной модели достигается тем, что устройство для магнитной обработки жидкого углеводородного топлива двигателей внутреннего сгорания, состоящее из соединительных штуцеров и ферромагнитного корпуса, внутри которого между вставками размещены двухполюсные постоянные магниты, образующие магнитную систему с корпусом и винтовыми каналами для движения топлива, согласно полезной модели, винтовые каналы выполнены на поверхности магнитов и вставок таким образом, что магниты и вставки имеют ребристую форму с выступами, при этом вставки выполнены из магнитного материала, двухполюсные постоянные магниты имеют величину магнитной индукции 0,2-1,2 тесла (2000-12000 гаусс), количество магнитов и их размеры выбираются в зависимости от расхода топлива для двигателей автомобилей разных марок.
За счет того что, в устройстве для магнитной обработки жидкого углеводородного топлива двигателей внутреннего сгорания винтовые каналы выполнены на поверхности магнитов и вставок таким образом, что магниты и вставки имеют ребристую форму с выступами, при этом вставки выполнены из магнитного материала, двухполюсные постоянные магниты имеют величину магнитной индукции 0,2-1,2 тесла (2000-12000 гаусс), количество магнитов и их размеры выбираются в зависимости от расхода топлива для двигателей автомобилей разных марок, получают устройство, повышающее экономичность двигателя путем сокращение расхода топлива.
Заявляемое устройство для магнитной обработки жидкого углеводородного топлива двигателей внутреннего сгорания обладает новизной, отличаясь от прототипа перечисленными выше признаками, и обеспечивает достижение усматриваемого заявителем результата.
Заявляемое устройство для магнитной обработки жидкого углеводородного топлива двигателей внутреннего сгорания может найти широкое применение в машиностроении для использования в двигателях внутреннего сгорания, в частности для магнитной обработки жидкого углеводородного топлива - бензинов и дизельного топлива, поэтому соответствует критерию «промышленная применимость».
Сущность предлагаемого устройства поясняется чертежами, где представлены:
на фиг.1 - общий вид устройства;
на фиг.2 - разрез А-А;
на фиг.3 - разрез Б-Б;
Устройство для магнитной обработки жидкого углеводородного топлива двигателей внутреннего сгорания состоит из ферромагнитного корпуса 1, соединительных штуцеров 2. Внутри корпуса 1 между вставками 3 размещены двухполюсные постоянные магниты 4. Магниты 4 и вставки 3 выполнены ребристой формы с выступами, с образованием на поверхности магнитов 4 винтовых каналов 5 и с образованием на поверхности вставок 3 винтовых каналов 6. Устройство представляет собой магнитную систему для движения топлива по винтовым каналам 5, 6. Вставки 3 могут быть выполнены из магнитного материала, а двухполюсные постоянные магниты 4 могут иметь величину магнитной индукции 0,2-1,2 тесла (2000-12000 гаусс), количество магнитов 4 и их размеры выбираются в зависимости от расхода топлива для двигателей автомобилей разных марок. Штуцеры 2 выполнены с каналами 7.
В предлагаемом устройстве каналы 5 выполнены под различными углами непосредственно на поверхности магнитов 4, между которыми находятся вставки 3 из магнитного материала, на поверхности которых выполнены каналы 6 под разными углами. В результате такой конструкции топливо через канал 7 штуцера 2 движется по каналам 5, 6 расположенным непосредственно на поверхностях магнитов 4 и магнитных вставок 3, которые имеют ребристую форму с выступами («рваную форму»). Силовые магнитные линии такой магнитной системы направлены во все стороны, можно сказать пучком, что обеспечивает обработку, движущегося по каналам топлива во всем рабочем объеме.
По сравнению с устройством, описанном в прототипе, непосредственный (максимальный) контакт движущегося топлива с поверхностью магнитов 4, во-первых, обеспечивает максимальное использование магнитной индукции постоянных магнитов 4, во-вторых, ребристая форма магнитов 4 с выступами усиливает градиент (изменение) магнитного поля по магнитной индукции и направлению силовых линий.
Почему так важно усиление градиента магнитного поля при омагничивании какой-либо жидкости, в частности топлива?
Из теории и практики применения магнитного поля для омагничивания веществ известно, что «само по себе поле не производит работы и не в состоянии изменить
скорость движения электронов в атоме, это воздействие возникает при изменении индукции магнитного поля во время внесения атома в магнитные поле» (см. А.Н.Матвеев «Электричество и магнетизм», ООО Издательство «Мир и образование», 2005 г, стр.295).
Испытания предлагаемого устройства для магнитной обработки жидкого углеводородного топлива авторы изобретения провели на системе бензопровода автомобиля ГА3-22177 «Соболь». За период пробега 10000 км в тяжелых условиях сельской местности сокращение расхода бензина составило 17,3% на 100 км пути в сравнении с данными технического паспорта автомобиля.
Как показали проведенные авторами предлагаемой полезной модели лабораторные испытания по изменению физико-химических свойств топлива при использовании магнитного устройства, расход топлива уменьшается в результате изменения плотности топлива.
3
3
Известно, что при увеличении плотности топлива, которая измеряется в кг/м, увеличивается теплота сгорания топлива (в ккал/м) или калорийность топлива, следствием чего является уменьшение расхода топлива и повышение экономичности двигателя.
Определение плотности бензина А-76 и дизельного топлива до и после магнитной обработки проводили на лабораторной установке с применением заявляемого магнитного устройства. Плотность топлива до и после магнитной установки определяли с использованием ареометров для нефтепродуктов марки АН (ГОСТ 18481-81), поверенных по МИ1914-88 «МУ Ареометры стеклянные»).
3
В результате установлено, что при работе устройства по омагничиванию бензина марки А-76 его плотность (в кг/м) увеличивается. Причем замечено, что увеличение плотности бензина различно в зависимости от скорости пропускания бензина через устройство. (7 л/час, 16 л/час и т.д.). При магнитной обработке с применением устройства дизельного топлива его плотность по предварительно полученным результатам уменьшается. В случае дизельного топлива улучшение эксплутационных характеристик при работе двигателя можно объяснить тем, что уменьшение плотности дизельного топлива свидетельствует о деструкции тяжелых серосодержащих ароматических углеводородов, характерных для дизельного топлива и, как следствие повышение легкости его воспламенения и сгорания, которые характеризуются цетановым числом дизельного топлива (см. «Химическая энциклопедия», издательство «Советская энциклопедия», М, 1990 г. т.2, стр.55).
Заявляемое устройство для магнитной обработки жидкого углеводородного топлива двигателей внутреннего сгорания по сравнению с прототипом повышает экономичность двигателя путем сокращение расхода топлива, за счет того что, в устройстве для магнитной обработки жидкого углеводородного топлива двигателей внутреннего сгорания винтовые каналы выполнены на поверхности магнитов и вставок таким образом, что магниты и вставки имеют ребристую форму с выступами, при этом вставки выполнены из магнитного материала, двухполюсные постоянные магниты имеют величину магнитной индукции 0,2-1,2 тесла (2000-12000 гаусс), количество магнитов и их размеры выбираются в зависимости от расхода топлива для двигателей автомобилей разных марок.