Магнито-каталитический активатор углеводородного топлива
Предлагаемая полезная модель относится к области машиностроения, конкретно к области двигателестроения и может быть использована для комплектации двигателей внутреннего сгорания в автомобилестроении, судостроении, на железнодорожном транспорте (для тепловозов), для комплектации тракторов, вездеходов, танков, боевых машин, ТЭЦ и др. Задачей предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции «активатора», снижение трудозатрат на изготовление и монтаж, обеспечении надежности и безопасности эксплуатации «активатора». Технический результат, который может быть получен при реализации предлагаемой полезной модели заключается в снижении материальных затрат на изготовление магнито-каталитических активаторов, повышении качества «Активаторов», надежности и безопасности их эксплуатации. Поставленная задача решается с достижением вышеуказанных технических результата предлагаемой полезной моделью - «магнито-каталитическим активатором углеводородного топлива», включающим цилиндрический внешний корпус, на крышке которого установлен входной и выходной штуцеры, топливную магистраль, расположенную вокруг цилиндрической рабочей камеры, помещенными в нее постоянными магнитами, выполненными в виде плоских цилиндрических элементов с равномерно распределенными отверстиями, магнитные элементы в рабочей камере разделены между собой пористыми каталитическими перегородками и упругими кольцами. Новым в предлагаемой полезной модели является то, что корпус активатора имеет резьбовое соединение с нижней частью крышки, входной штуцер имеет со стороны нижней поверхности крышки активатора соединение с Г-образной топливораспределяющей втулкой, выход из которой направлен перпендикулярной оси, по касательной к поверхности рабочей камеры, топливная магистраль, расположенная вокруг рабочей камеры образована зазором между корпусом и внешней поверхностью рабочей камеры, верхняя часть рабочей камеры непосредственно примыкает к гибкой эластичной прокладке, установленной в кольцевом зазоре, находящимся на нижней поверхности крышки активатора и имеющей диаметр, соответствующий диаметру рабочей камеры, торец рабочей камеры установлена на гибкой конусообразной пружине, расположенной на дне корпуса, пористые каталитические перегородки, разделяющие магнитные элементы в рабочей камере выполнены из предварительно активированных титан - содержащих материалов, помещенных на химически инертных сетках, закрепленных внутри рабочей камеры эластичными упругими уплотняющими кольцами.
Предлагаемая полезная модель относится к области машиностроения, конкретно к двигателестроению, и может быть использована для комплектации двигателей внутреннего сгорания в автомобилестроении, судостроении, на железнодорожном транспорте (на тепловозах), для комплектации тракторов, вездеходов, танков, боевых машин, тепловых ТЭЦ и др.
Известен магнито-каталитический активатор углеводородного топлива (А.с. СССР №1477929. Опубл.: 1989, Бюл. №17; МКИ7 F 02 M 27/00).
Известный активатор («Установка», «Устройство») содержит рабочую камеру из немагнитного материала, цилиндрический магнит, немагниченный в осевом направлении и размещенный в корпусе на держателях с образованием проточного канала для смеси, образованного центральным отверстием в цилиндрическом магните и зазором между ним и корпусом, и турбулизатор потока, выполненный в виде пакета сеток, расположенных параллельно одна другой в проточном канале перед цилиндрическим магнитом по потоку и снабженных размещенными по периферии пакета дистанционными прокладками, которые выполнены из немагнитного материала. Сетки выполнены из немагнитного материала, например, из медных или алюминиевых сплавов. При этом прокладки могут быть выполнены из упругого материала, например, резины, а пакет сеток может быть снабжен регулирующим приспособлением, например, в виде регулировочной гайки, обеспечивающей сжатие концов сеток и прокладок так, что возможно изменение расстояния между сетками.
Недостатком известного устройства «Активатора» является неудовлетворительная удельная производительность по обработанному в магнитной поле топливу. Другим недостатком известного устройства «Активатора» является сложность его конструкции, что препятствует его широкому практическому использованию.
Известен (Патент РФ №2140008 по заявке №97103743/06 с приор. от 19.03.1997; Зарег. и опубл.: 20.10.1999 г.; Бюл. №29; МКИ7 F 02 M 27/04: «Устройство для подготовки топлива») - магнито-каталитический активатор углеводородного топлива. Известный «Активатор» (устройство) содержит цилиндрическую рабочую камеру, входной штуцер, три постоянных магнита - магнитные преобразователи - входной, главный магнит и выходной, между которыми располагаются конические пъезокерамические вставки, обладающие пъезокерамическими свойствами. Пъезокерамические 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. По мнению Авторов данного изобретения, вышеописанная конструкция установки позволяет за счет образования в камере обработки топлива импульсного электромагнитного поля создавать свободные радикалы, топливную эмульсию, что приводит к значительному снижено вредных выбросов и сокращению расхода топлива.
Недостатком данного известного «Активатора» (устройства), является сложность его конструкции, что препятствует его широкому практическому использованию в двигателях внутреннего сгорания.
Известен магнито-каталитический активатор углеводородного топлива (Патент РФ на ПМ №38848 по заявке №2004108437/20 с приор. от 23.03.2004 г.; Зарег. и опубл. 10.07.2004; Бюл. №19; - «Аппарат» для магнитной обработке топлива в двигателях внутреннего сгорания»).
Известный «Активатор» (Аппарат) включает в себя 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; вокруг внешней поверхности рабочей камеры расположен топливопровод выполненный в форме спиралеобразной полой трубки и имеющей соединения с входным штуцером и дополнительно установленным патрубком, расположенным 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.
Недостатком известного «Активатора» является сложность его конструкции и значительные затраты на его изготовление и сборку. Из известных аналогов наиболее близким по технической сущности - совокупности существенных признаков и достигаемому при этом техническому результату - является известное техническое решение (Патент РФ на ПМ №41090 по заявке №2004116570/22 с приор. от 03.04.2004; Зарег. и опубл.: 10.10.2004 г.; Бюл. №28. «Устройство для обработки жидкого углеводородного топлива в магнитном поле») - принято за прототип.
Устройство по прототипу включает в себя цилиндрическую рабочую камеру с помещенными внутри нее постоянными магнитами, входной и выходной штуцеры для подачи и вывода обработанного топлива, в наружном корпусе помещена рабочая камера, постоянные магниты выполнены в форме цилиндрических магнитных элементов с отверстиями по всему сечению магнитных элементов для прохождения топлива, при этом магнитные элементы разделены между собой двумя цилиндрическими пористыми каталитическими перегородками, между которыми и между магнитными элементами установлены упругие герметизирующие кольца, наружный диаметр которых равен внутреннему диаметру рабочей камеры, высота пористых каталитических перегородок составляет 200±10% от высоты магнитных элементов, входной штуцер образует соединение с топливной магистралью, исполненной в виде змеевика, расположенного вокруг внешней поверхности рабочей камеры и образованного пакетом собранных и последовательно соединенных между собой полых сегментов, имеющих наклонный радиус относительно оси 45-75°, высота каждого из сегментов составляет 5-15% от высоты рабочей камеры, а соотношение высоты и наружного диаметра равно 1:(3:10), на внешней поверхности сегментов расположены уплотняющие кольца, имеющие непосредственный контакт с внутренней поверхностью кожуха устройства.
Недостатком устройства по прототипу является сложность конструкции, значительные материальные и трудозатраты на изготовление и сборку «активатора», что препятствует практической реализации этих устройств - магнитно-каталитических активаторов для обработки углеводородного топлива перед его подачей в двигатель внутреннего сгорания. Другим недостатком устройства - («активатора») по прототипу является неудовлетворительная герметичность топливопровода - топливный магистрали, исполненной в виде змеевика, расположенного вокруг внешней поверхности рабочей камеры и образованного пакетом собранных и последовательно соединенных между
собой полых сегментов. Опыт сборки и эксплуатации устройства по прототипу свидетельствует о том что в промышленной практике при организации массового производства магнито-каталитических активаторов по прототипу не удается обеспечить полной герметичности сегментов, в связи с чем при эксплуатации таких «Активаторов» наблюдается «протечка» топлива, что может создавать критические, аварийные и пожароопасные ситуации.
Задачей предлагаемой полезной модели является упрощение конструкций «Активатора».
Технический результат, который может быть получен при реализации предлагаемой полезной модели заключается в снижении материальных затрат на изготовление магнито-каталитических активаторов, повышение качества «активаторов», надежности и безопасности их эксплуатации.
Поставленная задача решается с достижением вышеуказанного технического результата предлагаемой полезной модели - «магнито-каталитическим активатором углеводородного топлива», включающим в себя (см. рисунок): цилиндрический внешний корпус (1), на крышке (2) которого установлены входной (3) и выходной (4) штуцеры, топливную магистраль расположенную вокруг цилиндрической рабочей камеры (6) с помещенными в нее постоянными магнитами (7), выполненными в виде плоских цилиндрических элементов (7) с равномерно распределенными отверстиями, магнитные элементы в рабочей камеры разделены между собой пористыми каталитическими перегородками (8) и упругими кольцами (9), корпус активатора (1) имеет резьбовое соединение (10) с нижней частью крышки (2), входной штуцер (3) имеет со стороны нижней поверхности крышки активатора соединение с Г-образной топливораспределяющей втулкой (11), выход из которой направлен перпендикулярно вертикальной оси, по касательной к поверхности рабочей камеры (6), топливная магистраль (5), расположенная вокруг рабочей камеры образована зазором между корпусом (1) и внешней поверхностью рабочей камеры (6), верхняя часть рабочей камеры непосредственно примыкает к гибкой эластичной прокладке (12), установленной в кольцевом зазоре (13), находящейся на нижней поверхности крышке активатора и имеющей диаметр, соответствующий диаметру рабочей камеры (6), торец (14) рабочей камеры (6) установлен на гибкой конусообразной пружине (15) расположенной на дне (16) корпуса (1), пористые каталитические перегородки (8), разделяющие магнитные элементы в рабочей камере выполнены из предварительно активированных
титансодержащих материалов, помещенных на химически инертных сетках, закрепленных внутри рабочей камеры (6) эластичными упругими уплотняющими кольцами (9).
Реализация полезной модели
Магнито-каталитический активатор углеводородного топлива устанавливается в двигателях внутреннего сгорания (карбюраторных и/или дизельных) на топливопроводе между фильтром тонкой очистки и перед карбюратором или перед насосом высокого давления двигателя внутреннего сгорания.
Исходное углеводородное топливо из топливного бака последовательно пропускают через фильтры грубой и тонкой очистки, после чего через входной штуцер (1) и соединенную с ним Г-образную топливораспределяющую втулку (11) топливо поступает в топливную магистраль (5) где происходит предварительная обработка топлива полем постоянных магнитов (7), затем топливо поступает через торцевую часть (16) рабочей камеры непосредственно в рабочую камеру (6), в которой топливо движется снизу вверх, последовательно проходя через отверстия в магнитных элементах (7) и пористые каталитические перегородки (8), выполненные из предварительно активированных титаносодержащих материалов, после прохождения через рабочую камеру активированное магнитным полем и катализаторами углеводородное топливо поступает непосредственно к двигателю внутреннего сгорания.
Магнито-каталитический активатор углеводородного топлива, включающий цилиндрический внешний корпус, на крышке которого установлены входной и выходной штуцеры, топливную магистраль, расположенную вокруг цилиндрической рабочей камеры с помещенными в нее постоянными магнитами, выполненными в виде плоских цилиндрических элементов с равномерно распределенными отверстиями, магнитные элементы в рабочей камере разделены между собой пористыми каталитическими перегородками и упругими кольцами, отличающийся тем, что корпус активатора имеет резьбовое соединение с нижней частью крышки, входной штуцер имеет со стороны нижней поверхности крышки активатора соединение с Г-образной топливораспределяющей втулкой, выход из которой направлен перпендикулярно вертикальной оси, по касательной к поверхности рабочей камеры, топливная магистраль, расположенная вокруг рабочей камеры образована зазором между корпусом и внешней поверхностью рабочей камеры, верхняя часть рабочей камеры непосредственно примыкает к гибкой эластичной прокладке, установленный в кольцевом зазоре, находящимся на нижней поверхности крышки активатора и имеющей диаметр, соответствующий диаметру рабочей камеры, торец рабочей камеры установлен на гибкой конусообразной пружине, расположенной на дне корпуса, пористые каталитические перегородки, разделяющие магнитные элементы в рабочей камере выполнены из предварительно активированных титансодержащих материалов, помещенных на химически-инертных сетках, закрепленных внутри рабочей камеры эластичными упругими уплотняющими кольцами.
