АППАРАТ ДЛЯ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЯХ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности, к области изготовления двигателей внутреннего сгорания и комплектующих к ним изделий, устройств, аппаратов и конструкций.
Известен аппарат для магнитной обработки топлива в двигателях внутреннего сгорания (А.с. СССР №1388573 по заявке №4055326/25-06 с приор, от 16.04.1986; зарегистрировано и опубликовано 15.04.1998; Бюл. №14; МКИ F 02 M 27/04 «Устройство для магнитной обработки жидкостей»).
Известный аппарат (устройство) содержит обмотку катушки, установленную на каркасном элементе, образованном цилиндрической втулкой с торцевым буртом и торцевой крышкой и имеющем внутреннюю проточную камеру для топлива, расположенные внутри камеры рабочие элементы, выполненные в виде шариков, и источник питания, выводы которого соединены с обмоткой катушки. В торцевой крышке выполнено входное отверстие для жидкости, а во втулке - выходное отверстие. Шарики размещены внутри камеры неплотно, с возможностью перемещения друг относительно друга, и выполнены в виде постоянных магнитов. Снаружи обмотка катушки закрыта корпусом, являющимся магнито проводом.
Недостатком известного устройства является неудовлетворительная производительность устройства.
7
Из известных аналогов наиболее близким - по технической сущности (совокупности существенных признаков) и достигаемому при этом техническому результату является известное устройство для магнитной обработки топлива («Устройство подготовки топлива» - патент РФ №2140008 по заявке №97103743/06 с приор, от 19.03.1997; зарегистрирован и опубликован 20.10.1999, Бюл. №29; МКИ F 02 M 27/04) - принят за прототип.
Устройство по прототипу содержит корпус, входной штуцер, три постоянных магнита - магнитные преобразователи - входной, главный магнит и выходной, между которыми располагаются конические пьезокерамические вставки, обладающие пьезокерамическими свойствами. Пьезокерамические вставки образуют преобразовательную и выходную камеры, имеющие форму двух усеченных конусов, обращенных друг к другу вершинами. Со стороны выходной камеры и выходного
штуцера установлена губка из немагнитоактивного металла, создающая эффект гидродинамической камеры. Главный магнит расположен у вершин конусов.
Аппарат по прототипу не обеспечивает эффективной обработки топлива магнитным полем постоянных магнитов, расположенных в рабочей камере аппарата, в связи с чем эффект снижения удельного расхода топлива, полноты его использования и уменьшения содержания оксида углерода (СО) в выхлопных газах незначителен.
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение эффективности воздействия магнитного поля постоянных магнитов, помещенных в рабочую камеру аппарата, на жидкое углеводородное топливо, поступающее из топливного бака в топливные агрегаты карбюраторного и/или дизельного типа.
Технический результат, который может быть получен при включении заявленного аппарата в систему питания двигателей внутреннего сгорания, заключается в более полном сгорании топлива, уменьшении его удельного расхода и снижении выбросов вредных веществ с выхлопными газами в атмосферу.
Указанный технический результат при использовании предлагаемого аппарата достигается тем, что известный аппарат для магнитной обработки топлива в двигателях внутреннего сгорания, включающий цилиндрическую рабочую камеру, внутри которой помещены постоянные магниты, выполненные в форме магнитных элементов, рабочая камера имеет входной и выходной штуцеры, расположенные на одном из торцов герметичной рабочей камеры, дополнительно содержит топливопровод в форме прямолинейной или спиралеобразной полой трубки, проходящей вдоль внешней поверхности рабочей камеры и имеющей соединения с входным штуцером и дополнительно установленным патрубком, расположенном на противоположном торце рабочей камеры. Магнитные элементы выполнены в форме дисков, диаметр которых составляет 0,96-0,99 от внутреннего диаметра рабочей камеры, соотношение высоты магнитных дисков к высоте рабочей камеры равно 1:(25-50); магнитные диски на всей площади имеют отверстия для прохождения топлива, диаметр которых составляет 1-5% от диаметра диска, магнитные диски разделены между собой высокопористыми каталитически активными вставками из спеченных порошкообразных немагнитных материалов цилиндрической формы, диаметр которых совпадает с диаметром магнитных дисков, а высота превышает диаметр магнитных дисков в 1,8-2,2 раза, между магнитными дисками и каталитически активными вставками имеется зазор, образуемый кольцевыми эластичными прокладками, внешний диаметр которых равен внутреннему диаметру рабочей камеры. Высота зазора составляет 10-30% от высоты магнитного диска, высота
зазоров между торцами рабочей камеры и каталитически активными вставками составляет 80-120% от высоты магнитных дисков.
Вышеперечисленные конструктивные особенности предлагаемого технического решения - «Аппарата для магнитной обработки топлива в двигателях внутреннего сгорания» - являются оптимальными и обусловлены следующим. В результате сравнительных испытаний различных вариантов конструкций установки для магнитной обработки топлива было установлено, что совокупность вышеописанных признаков по предлагаемой полезной модели - наличие дополнительно установленного трубопровода, проходящего вдоль внешней поверхности рабочей камеры, обеспечивает предварительную подготовку топлива (перед его подачей в рабочую камеру), выполнение магнитных элементов в форме дисков с отверстиями и разделенных между собой высокопористыми каталитически активными цилиндрическими вставками дает возможность с наибольшей эффективностью осуществить контакт жидкого топлива с поверхностью магнитных элементов и поверхностью каталитически активных вставок. Это приводит, по-видимому, к образованию в топливе активных радикалов, изменению структуры молекул и, вероятно, понижению энергии активации реакции окисления (сгорания) топлива - при последующей подаче обработанного топлива в двигательные агрегаты (карбюраторного и/или дизельного типа). В конечном итоге, вследствие одновременного воздействия на топливо магнитного поля постоянных магнитов (магнитных дисков) и каталитически активных вставок, происходит более полное сгорание топлива, снижение удельного расхода топлива и уменьшение выбросов с выхлопными газами вредных веществ - оксида углерода (II) - СО и непрореагировавшего (несгоревшего) топлива, при этом экспериментально установлено, что высота (толщина) пористых каталитически активных вставок должна быть в 1,8-2,2 раза больше высоты (толщины) магнитных дисков. Кроме того, для обеспечения эффективного контакта топлива с магнитными дисками и каталитически активными вставками, между ними должен быть зазор, размер которого равен 10-30% от толщины (высоты) магнитных дисков, это зазор целесообразнее всего выполнять в форме кольцевой эластичной прокладки, которая препятствует протеканию топлива по внутренней поверхности рабочей камеры. Зазор между магнитными дисками и каталитически активными вставками обеспечивает турбулизацию жидкого топлива и его равномерное распределение по сечению рабочей камеры. Эту же функцию выполняют зазоры между торцами рабочей камеры и каталитически активными вставками. Указание в предлагаемой конструкции определенных размеров (диаметр 0,96-0,99 от внутреннего диаметра рабочей камеры) связано с тем, что использование магнитных дисков и каталитически активных вставок с
диаметрами на 1-4% меньше внутреннего диаметра рабочей камеры облегчает сборочные работы и аппарата в целом. Выбор диаметра отверстий в магнитных дисках (1-4% от диаметра магнитных дисков) осуществлен исходя из условия наименьшего сопротивления при прохождении топлива через рабочую камеру установки.
Таким образом, анализ совокупности существенных признаков заявленной полезной модели - наличия новых элементов, взаимного расположение узлов, формы их выполнения, размеров отдельных контурных элементов и достигаемого при этом технического результата - указывает на то, что между ними существует вполне определенная причинно-следственная связь, выраженная в том, что каждый из существенных признаков, отдельно взятый, необходим., а в совокупности своей они обеспечивают решение поставленной задачи и достижение вышеуказанного технического результата.
Проверка соответствия заявленной полезной модели критерию «изобретательского уровня» в отношении совокупности существенных признаков свидетельствует о том, что предлагаемое техническое решение - «Аппарат для магнитной обработки топлива в двигателях внутреннего сгорания» - предусматривающее дополнительное установление топливопроводов вдоль внешней поверхности рабочей камеры, определяющее формы и размеры магнитных элементов и каталитически активных вставок, их определенное расположение, - обеспечивает достижение вышеупомянутого технического результата, причем из книжной, журнальной и патентной литературы данный технический результат явным образом не вытекает.
На рисунке показана предлагаемая полезная модель, которая включает в себя:
- рабочую камеру (1);
- корпус (2);
- входной штуцер (3);
- выходной штуцер (4);
- магнитные элементы, выполненные в форме дисков (5);
- пористые каталитически активные вставки (6);
- кольцевые эластичные прокладки (7);
- топливопровод, проходящий вдоль поверхности рабочей камеры, соединенный с входным штуцером и торцевой частью рабочей камеры (8);
- патрубок(9).